Perencanaan Water Jet Sebagai Alternatif Propulsi Pada Kapal Cepat Torpedo 40 M Untuk Meningkatkan Kecepatan Sampai 40 Knot Disusun Oleh : Akmal Thoriq Firdaus - 4211105012 Dosen Pembimbing : 1. Ir. H. Agoes Santoso, M.Sc, M.Phil. 2. Ir. Tony Bambang Musriyadi, PGD JURUSAN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2013
BAB I PENDAHULUAN BAB II DASAR TEORI
BAB III METODOLOGI PENELITIAN BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
DAFTAR PUSTAKA Adji,Surjo W. Water Jet Propulsion System Adji,Surjo W. 2009. Resistance and Propulsion Hartono, Rachmad.2010. Studi Perancangan Sistem Propulsi Water Jet Pada Kapal Cepat Patroli 40 TNI AL, Sekolah Tinggi Teknologi, Jurusan Teknik Mesin,Surabaya Putra, Adam Adimas.2013. Sistem Persenjataan Kapal Cepat Torpedo 40 Meter,Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sistem Perkapalan,Surabaya http://id.wikipedia.org/wiki/KRIAjak http://kapal-cargo.blogspot.com/2011/04/tahanan-pada-kapal-laut.html
BAB I Pendahuluan 1. LATAR BELAKANG -Kapal cepat Torpedo (KCT) 40 m merupakan salah satu kapal cepat yang dirancang untuk mengawasi dan mengamankan daerah perairan NKRI. Kapal ini memiliki thrust yang tinggi dan senjata utama yang melengkapinya adalah torpedo. - Pengembangan Tugas Akhir mahasiswa yang berjudul Sistem Persenjataan Kapal Cepat Torpedo 40 Meter (Adam Adimas Putra, 2013) - Meningkatkan kecepatan hingga 40 knot dengan water jet.
2. Rumusan Masalah Bagaimana karakteristik water jet yang digunakan pada kapal cepat torpedo 40 m untuk meningkatkan kecepatan menjadi 40 knot?
3. Tujuan penggunaan water jet pada kapal cepat torpedo 40 m mampu meningkatkan kecepatan menjadi 40 knot.
4. Batasan Masalah Pada skripsi ini hanya akan membahas perhitungan pemilihan mesin utama, serta pemilihan water jet untuk mencapai kecepatan yang diinginkan.
5. Manfaat -Kapal cepat torpedo 40 m memiliki akselerasi yang tinggi -Meningkatkan kemampuan bermanufer - Sebagai alternatif untuk aplikasi pada kapal perang TNI AL
BAB II Dasar Teori Kapal Cepat a. Kapal Cepat Torpedo Kapal cepat Torpedo merupakan kapal cepat yang dedesain untuk memiliki torpedo sebagai lawan untuk kapal selam. b. Kapal cepat Rudal Kapal cepat rudal merupakan salah satu jenis kapal perang yang di desain untuk memiliki persenjataan berupa rudal didalamnya, Kapal cepat penumpang Adalah kapal cepat yang digunakan khusus untuk transportasi penumpang. Biasanya kapal cepat jenis ini digunakan untuk transportasi antar pulau, maupun untuk kapal wisata (yatch)
Water Jet Water jet merupakan salah satu sistem penggerak yang diaplikasikan pada kapal, dimana memiliki prinsip kerja berupa mengambil air yang nantinya masuk kedalam putaran jet/turbin untuk dihembuskan/dilemparkan kembali keluar, yang nantinya akan menjadi daya dorong kapal. Aplikasi dari sistem propulsi water jet ini sering dijumpai terutama untuk kapal – kapal yang dirancang berkecepatan tinggi.
Karakteristik Water Jet Prinsip reaksi menyatakan bahwa setiap aksi akan menimbulkan reaksi yang sama besarnya tetapi berlawanan arahnya. Contoh–contoh pada prinsip reaksi sudah banyak di kenal, misalnya jika kita menembak dengan senapan maka akan ada reaksi dari senapan yaitu berupa gaya dorong ke belakang. Penerapan prinsip reaksi hanya berbeda pada metode–metode dan mekanisme–mekanisme yang digunakan untuk menghasilkan suatu aksi gerakan. Pada sistem propulsi water jet, dengan adanya aksi gaya dorong akan menyebabkan kapal dapat bergerak ke depan dengan kecepatan tertentu dan reaksi dari fluida terhadap kapal akan menimbulkan tahanan (resistance). Gaya dorong (thrust) yang dihasilkan sistem propulsi water jet diakibatkan karena adanya kenaikan momentum aliran dari saluran inlet sampai outlet nossel.
BAB III Metodologi Penelitian Metodologi a. Studi Pustaka, Literatur, dan dokumen mengenai water jet,kapal cepat. Hal ini bisa didapatkan dari buku, internet, atau sumber-sumber yang lainnya b. Pengumpulan Data, yaitu mengambil data-data yang dibutuhkan dalam hal ini berupa ukuran utama kapal, lalu metode perhitungan tahanan yang sesuai dengan water jet propulsion, dan beberapa data yang lain. c. Selanjutnya adalah melakukan perhitungan setelah mendapatkan data tadi d. Setelah dilakukan perhitungan, lalu dianalisa apakah penggunaan water jet mampu meningkatkan kecepatan pada kapal cepat 40 m. e. Setelah semua analisa mampu menjawab dari rumusan masalah, maka yang terakhir adalah menyimpulkan dari hasil analisa, serta memberi saran yang diperlukan.
BAB IV Analisa dan Pembahasan Pengambilan Data Untuk perhitungan data ini diambil dari KCT (Kapal Cepat Torpedo ) 40 m, dengan spesifikasi sebagai berikut : LOA : 45,46 meter LWL : 42,14 meter B mld : 7,40 meter H mld : 3,40 meter Draught Design : 1,70 meter Endurance : 3078,064nm Displascement : 220,837 ton Max. Speed : 27,00 meter Cruising Speed : 24,00 meter
Engine Room
Speed Power Prediction
Re-Design
Re-Design
Speed Power Speed (kts) 31 31.25 31.5 31.75 32 39 39.25 39.5 39.75 40 36.75 37
Savitsky Planning Resistance (kN) 171.31 172.79 174.27 175.75 177.23 217.46 218.81 220.15 221.49 222.82 204.94 206.36
Savitsky Planning Power (kW) 3902.88 3968.3 4034.28 4100.81 4167.89 6232.71 6311.7 6390.95 6470.46 6550.21 5535.21 5611.4
Pada kapal cepat torpedo ini , desain awal menggunakan twins engine, maka : power = BHP / 2 = 6550,21 kw / 2 = 3275,105 kw
Pemilihan Motor Penggerak Perbandingan Pemilihan Motor Penggerak :
Engine Model
MTU 20V400M7 L
Rated Power 3600 kw Speed (rpm) 2050
Caterpillar
MaK
3612
M32C
3460-4060
4000
900
360
SFOC g/kwh
212
197 – 200
178
Length mm
4015
4861
7135
Width mm
1480
1741
2180
Height mm
2070
3550
3319
With gearbox
2170
Massa kg
11980
With gearbox
11468
Cylinder
20
12
8
Bore / stroke
170 / 190
290 / 300
320 / 480
25980
Engine Performance MTU 20V 4000 M73
Pemilihan Water Jet Selanjutnya adalah memilih waterjet yang sesuai dengan perencanaan engine serta kecepatan yang diinginkan. Nantinya water jet yang dipilih harus memiliki kisaran 3400 kw, yaitu power maksimal dari engine yang dipilih, berdasarkan kurva engine performance berikut :
Pemilihan Water Jet Sehingga dipilihlah water jet hamilton dengan tipe HM811 ,
Curve Matching Setelah dipilih engine serta water jet maka , harus dilakukan matching antara water jet dengan engine
Pada grafik diatas ada curva engine dengan curve water jet bertemu di 1 titik, yang merupakan kondisi pada saat rpm 100% atau mencapai kecepatan 40 knots.
BAB V Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Pada pengembangannya , kapal cepat torpedo ini di desain untuk mencapai kecepatan 40 knot. Salah satu cara untuk mencapai kecepatan tersebut adalah dengan menggunakan Water Jet pada sistem propulsi kapal cepat torpedo ini. Pada saat pemilihan engine, didapatkan spesifikasi engine yang sesuai untuk meningkatkan kecepatan sampai 40 knot, yaitu Merk : MTU Engine model : 20V400M7L Exhaust Optimization : IMO 1 Fuel Consumption : 212 g/kWh Mass, dry (M/E) : 11468 kg No. of cylinder : 20 Bore/Stroke :170/190 mm Speed : 1750 rpm M/E Power : 3600 kW
Kesimpulan Sedangkan untuk water jet yang dipilih adalah : Merk Tipe Panjang Tinggi Lebar Berat Max.Power rpm
: Hamilton : HM811 : 6000 mm : 1800 mm : 1600 mm : 35 kg : 3200 kw : 1100 rpm
Saran Pada intinya , kapal ini dapat ditingkatkan kecepatannya sampai 40 knots dengan menggunakan water jet. Karena water jet tidak membutuhkan steering gear, maka penggunaan steering gear room dapat dihilangkan. Space yang ada pada ruangan tersebut dapat digunakan untuk akomodasi, tangki, ataupun equipment yang lain . Selain itu setelah tercapai kecepatan 40 knots, pada perhitungan nantinya dapat diteliti tentang efisiensi, manuver, pengaruh dari penggunaan material, maupun untuk meneliti kembali tentang tahanan lebih detail dari kapal tersebut.
