RANCANG BANGUN KAPAL HIBRID TRIMARAN SEBAGAI ANGKUTAN PENUMPANG ANTAR PULAU

0111: Aries Sulisetyono dkk.

TR-1

RANCANG BANGUN KAPAL HIBRID TRIMARAN SEBAGAI ANGKUTAN PENUMPANG ANTAR PULAU Aries Sulisetyono1,∗ , Ahmad Nasirudin1 , dan Indra R. Kusuma2 1 Jurusan Teknik Perkapalan Jurusan Teknik Sistem Perkapalan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Kampus ITS Sukolilo Surabaya 2

∗

e-Mail: [email protected]

Disajikan 29-30 Nop 2012

ABSTRAK Keterbatasan energi fosil telah mendorong dikembangkannya konsep kapal hemat bahan bakar atau menggunakan sumber energi alternatif dalam menggerakan kapal. Penelitian ini mengusulkan konsep kapal hibrid trimaran atau eco-trimaran vessel, yaitu kapal dengan tiga lambung yang dihubungkan oleh kontruksi deck, dan dilengkapi sistem penggerak hibrid berupa layar rigid yang didorong oleh angin, dan propeller yang diputar dengan motor listrik. Kapal ini dirancang berjenis ferry untuk penyeberangan antar pulau di perairan Indonesia. Secara spesifik penelitian ini mengembangkan, (i) desain layar rigid yang optimal dalam menghasilkan gaya dorong angin, (ii) desain lambung Trimaran untuk kapal ferry yang efisien (low hull resistance and good seakeeping), (iii) pembangunan prototipe kapal trimaran hibrid dengan skala 1:4.96 terhadap desain full scale. Keunggulan dari desain kapal hibrid trimaran ini telah ditunjukan pada hasil analisa numerik dengan metode Computational Fluid Dynamics, dan pengujian yang dilakukan di laboratorium terowongan angin dan towing tank. Pengujian prototipe di laut (sea trial) juga telah menunjukan bahwa rancang bangun eco-trimaran ship memiliki tingkat kesuksesan yang memadai secara teknis. Kata Kunci: trimaran, hibrid, ferry

I.

PENDAHULUAN

Teknologi penggerak kapal yang hemat bahan bakar serta berbasis sumber energi terbarukan gencar dikembangkan dewasa ini karena krisis energi dan pencemaran laut yang semakin meng-khawatirkan. Tahun 1980 Indonesia bekerjasama dengan Jerman mengembangkan kapal layar bermotor KLM. Maruta Jaya 900 DWT pengangkut cargo yang dilengkapi dengan teknologi layar sebagai penggerak utama dan motor DC sebagai sarana bantu mesin.[1] Kapal yang memanfaat-kan energi angin dengan layar jenis rigid adalah kapal tanker Sin Aithoko Maru, dengan luasan layar 200 m2 telah mampu mengurangi konsumsi bahan bakar kapal sampai 10%.[2] Dalam kasus ini, desain layar merupakan faktor penting dalam menghasilkan kecepatan kapal. Akhir 2008 Jepang berhasil meluncurkan kapal yang pertama di dunia menggunakan tenaga surya, Auriga Leader memiliki panjang 200 m, kapasitas 60.213 ton, dan mampu mengangkut 6.400 mobil sekaligus.[3] Konsep kapal layar dan kapal surya ini memiliki

kelebihannya masing-masing, dan kemudian muncul gagasan penggabungan aplikasi teknologi layar dan sel surya dalam satu kapal, dan konsep ini dikenal dengan Kapal Solar Sailor atau hibrid. Sekalipun beaya pembuatan kapal ini[4] 20% lebih mahal dari kapal biasa, namun konsumsi bahan bakar dapat berkurang sampai 250.000 liter tiap tahun, dan yang penting pengurangan emisi gas buangnya mencapai 670 ton per tahunnya. Dengan demikian konsep Kapal hibrid yang inovativ dengan keunggulan hemat bahan bakar, ramah lingkungan dan berkinerja baik, merupakan konsep kapal masa depan. Secara umum pengembangan kapal hibrid ini meliputi tiga aspek utama, yaitu (i) desain layar yang menghasilkan daya dorong maksimal, (ii) skema sistem listrik dari solar cell yang mencukupi kebutuhan listrik kapal, dan (iii) bentuk lambung kapal yang berhambatan kecil, dan berolah gerak yang baik. Beberapa studi dilakukan oleh peneliti mengenai pengembangan teknologi layar yang bertujuan untuk mendapatkan desain yang optimal dalam menghasilkan gaya dorong.

Prosiding InSINas 2012

0111: Aries Sulisetyono dkk.

TR-2 Fujiwara et al.[5] mengenalkan layar yang mempunyai kinerja yang baik untuk diterapkan pada kapal samudra. Bentuk layar juga menjadi perhatian penting bagi para peneliti seperti Doile et al.[6] yang meneliti tentang bentuk layar yang paling optimum. Fujiwara et al.[2] mengkaji karakteristik aerodinamik layar yang berbentuk segiempat dengan penampang melintang berbentuk NACA 0030 di laboratorium terowongan angin. Shankaran et al.[5] menggunakan program CFD FLUENT untuk memperbaiki desain sebuah layar dari sisi gaya-gaya aerodinamik. Hal serupa juga dilakukan oleh Sulisetyono[6] melakukan simulasi dengan CFD untuk menganalisa gaya-gaya yang bekerja pada layar rigid. Studi aerodinamik terhadap layar rigid ini memiliki prinsip yang sama dengan aerofoil, sehingga desain layar rigid bisa mengacu pada hasil penelitian tentang aerofoil. di samping itu gaya yang bekerja pada layar juga berpengaruh terhadap stabilitas kapal, dimana keberadaan layar pada geladak menyebabkan naiknya titik berat kapal yang berakibat stabilitas kapal mengalami penurunan. Stabilitas kapal adalah hal yang penting diperhatikan karena menyangkut keselamatan kapal, dan perihal ini sangat dipengaruhi oleh bentuk dan ukuran kapal, serta layar. Tipe kapal trimaran (tiga lambung) dewasa ini banyak dikembangkan karena memiliki stabilitas yang lebih baik dibandingkan dengan tipe kapal mono hull (lambung tunggal).[7] Kelebihan lain kapal trimaran adalah rendahnya nilai hambatan pada kecepatan tinggi yang berdampak pada efisiensi konsumsi bahan bakar,[8] memiliki deck terbuka yang luas sehingga mempengaruhi kapasitas transportasi dan pengaturan deck yang mudah,[9] dan perilaku atau olah gerak di kondisi perairan gelombang (seakeeping) sangat baik.[10] Paper ini akan memaparkan proses rancang bangun kapal hibrid tipe trimaran yang memiliki keunggulan hemat bahan bakar, ramah lingkungan dan aman untuk kendaraan angkutan penumpang dan barang antar pulau di Indonesia, dan berakhir pada pembangunan prototipenya.

II.

METODOLOGI

Metodologi penelitian dikembangkan untuk menghasilkan prototipe kapal hibrid yang baik secara teknis, dan secara ringkat dapat diuraikan sebagai berikut: Pertama, survei terhadap kapal yang beroperasi di pelabuhan, studi kasus rute kaliangetkangeansapekenmasalembu, untuk mencari data jumlah penumpang, barang, jenis kendaraan, kondisi perairan, dermaga dan kebiasaan para penumpang ketika memanfaatkan sarana transportasi laut yang ada. Hasil survei ini kemudian dijadikan dasar dalam perumusan per-syaratan (requirement) kapal ferry trimaran dengan berorientasi

kepada pengembang-an masa depan. Kedua menentukan ukuran utama kapal yang merupakan faktor penting dalam mendesain kapal. Studi optimasi ukuran utama kapal trimaran dilakukan pada tiga bagian utama, yaitu optimisasi karakteristik kapal trimaran yang mengacu kepada hasil studi UCL,[11] optimasi teknis terhadap 64 variasi kombinasi ukuran utama, dan optimasi ekonomis dengan batasan Net Present Value (NPV), Net Present Value Index (NPVI), Internal Rate of Return (IRR), Internal Rate of Return Index (IRRI), Year of Break Event Point dan Accum Cash on BEP. Ketiga pengujian model kapal trimaran untuk memvalidasi hasil perhitungan awal yang meliputi pengujian hambatan, dan seakeeping (gerakan) kapal. Perhitungan awal hambatan kapal diprediksi dengan mengacu pada mitchell theory, dan panel method atau boundary element method diadopsi untuk memprediksi gerakan kapal di laut. Pengujian model kapal trimaran ini dilakukan di laboratorium towing tank jurusan Teknik Perkapalan ITS. Keempat, men-desain layar tipe rigid (kaku) dengan mengacu pada hasil survei kecepatan angin, dan besarnya hambatan kapal. Lima model bentuk layar dengan aspec ratio (AR) yang sama diusulkan untuk dianalisa dan selanjutnya ditentukan bentuk layar yang paling optimal dalam menghasilkan gaya lift dan gaya drag. Analisis gaya aerodinamika ini dihitung dengan pendekatan CFD (Computational Fluid Dynamics). Pengujian di wind tunel jurusan Teknik Mesin ITS terhadap lima model layar ini dilakukan untuk menvalidasi hasil analisa numerik. Kecepatan angin pada pengujian di set up sesuai dengan kecepatan angin hasil survei. Dan hasil akhirnya berupa nilai besarnya gaya lift dan drag untuk tiap model layar terhadap sudut serang. Kelima, merancang rencana umum kapal hibrid trimaran untuk memberikan gambaran arrangement (penataan) secara umum kapal dengan mempertimbangkan berbagai aspek, yaitu luas area deck, peletakan layar rigid dan solar panel, jenis dan kapasitas muatan, keselamatan, dan sistem bongkar muat barang atau penumpang. Keenam, pengembangan prototipe kapal hibrid trimaran merupakan tahapan akhir dari penelitian ini. Ukuran prototip kapal hibrid ini disesuaikan kebutuhan untuk skala research yaitu 1:4.96 terhadap kapal full scale. Lambung kapal dibangun dengan material fiberglass, dan dirancang dengan menggunakan system hibrid pada penggerak kapal, yaitu (i) penggerak layar rigid yang didorong oleh tenaga angin, (ii) penggerak propulsi yang diputar oleh motor berbahan bakar gas, dan (iii) penggerak propulsi yang diputar oleh motor listrik atas supplay listrik dari batteray atau solar sell. Ketiga sistem penggerak ini bekerja secara bersamaan Prosiding InSINas 2012

0111: Aries Sulisetyono dkk.

TR-3

atau bergantian sesuai operasional kapal.

III.

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Rumusan Requirement Kapal Rumusan requirement ini didapatkan dari hasil pengolahan data survei lapangan. Kapasitas penumpang dan payload kapal diprediksi dengan teknik peramalan dengan metode moving average dan Holt-Winter. Kecepatan kapal ditentukan dengan metode optimisasi terhadap nilai keuntungan maksimal dan biaya margin sehingga diperoleh rumusan requirement kapal pada TABEL 1.

C. Pengujian Model dan Layar Kapal C-1. Pengujian Hambatan Kapal Pembuatan model kapal ini ukurannya disesuaikan dengan dimensi Towing Tank di Laboratorium Hidrodinamika ITS, agar dalam pengujiannya tidak menimbulkan tahanan tambahan yang diakibatkan oleh dinding tangki. Dimensi tangki percobaan, panjang 50 m, lebar 3 m, kedalaman 2 m, sarat pengujian 1,8 meter, kecepatan kereta tarik 0.8 m/s sampai 4 m/s, sehingga didapat skala model 1:27.13 dari kapal sebenarnya dengan ukuran utama pada TABEL 2. TABEL 3: Dimensi model

TABEL 1: Requirement kapal trimaran

Data Desain Keterangan Jenis Kapal Ferry antar pulau Jenis Muatan Penumpang dan Barang Kapasitas 300 — Orang Payload Kapal 70 — Ton Kecepatan 16 Knot Rute Radius Waktu Kalianget - Kangean 96 mil laut 6 jam Kangean - Sapeken 40 mil laut 2.5 jam Sapeken - Masalembu 125 mil laut 7.8 jam Total 261 mil laut 16 jam Sumber : PT. Simokarleng dan BAPPEDA Bunkering Port Kalianget Klasifikasi BKI

LOA (m) Lwl (m) B (m) T (m) H (m) Displ (kg) V ( m3 ) WSA (m2 )

Main Hull 2.01 1.87 0.14 0.08 0.25 9.03 0.009 0.35

Side Hull1 0.73 0.73 0.03 0.05 0.22 0.60 0.0006 0.08

Side Hull2 0.73 0.73 0.02 0.05 0.22 0.30 0.0003 0.08

B.

Penentuan Ukuran Utama Kapal Penentuan ukuran utama awal diambil dari ukuran utama kapal pembanding, dan ”MV. Sea Flower”,[12] diambil sebagai parent ship. Proses optimisasi dilakukan terhadap analisa teknis dan ekonomis, sampai diperoleh ukuran utama kapal trimaran yang optimum sebagaimana diterangkan pada TABEL 2. TABEL 2: Ukuran utama kapal trimaran

Dimensi L B T H Cb Cm Cp Cwp LCB midship ∇ ∆ Vs

Mainhull Sidehull 54.53 16.632 3.642 0.965 1.820 0.965 4.551 3.696 0.506 0.507 0.922 0.923 0.549 0.550 0.670 0.672 -2.750 -2.705 182.800 7.859 187.370 8.056 16

Satuan [m] [m] [m] [m]

[m] [m3 ] [Ton] [knot]

G AMBAR 1: Posisi loadcell pada model

Pengujian model dilakukan dalam ber-bagai variasi konfigurasi anatara lain: jarak melintang sidehull, lebar sidehull, dan kecepatan kapal. Variasi jarak melintang sidehull terhadap panjang kapal X/L diambil 0.21, 0.28, dan 0.35, lebar sidehull diambil 1/4 dan 1/8 lebar mainhull dan diuji pada kecepatan 12, 14, 16, 18, 20, dan 22 knot. Dalam pengujian dilakukan kalibrasi dimana untuk tahanan diberi beban pada loadcell 1 kg. Dan posisi loadcell pada mainhull seperti ditunjukkan pada G AM BAR 1

Hasil eksperimen model adalah berupa nilai hambatan total kapal dengan variasi jarak melintang X/L Prosiding InSINas 2012

0111: Aries Sulisetyono dkk.

TR-4 sebagaimana dinyatakan pada G AMBAR 2 dan G AM BAR 3 .

G AMBAR 4: Subsonic Wind Tunnel

G AMBAR 2: Hambatan trimaran sidehull 1

Ukuran model layar dibuat menurut teori blockage ratio, yaitu luasan model harus sekitar 10% dari luasan tes section wind tunnel (AT), dan luasan penampang samping model harus lebih kecil dari AT = (300×300) mm2 . Akhirnya ditentukan skala model sebesar 1/166 terhadap ukuran layar sebenarnya, seperti pada TABEL 4. TABEL 4: Geometri model layar

Main Chord ( c ) Span ( l ) Luasan ( A=c×l )

G AMBAR 3: Hambatan trimaran sidehull 2

Layar 10 m 20 m 200 m2

3D Model 60 mm 120 mm 7200 mm2

Model layar dibuat dari alumunium dengan lima variasi bentuk desain seperti terlihat pada G AMBAR 5, yaitu model 1 berbentuk persegi panjang, model 2 berbentuk trapesium, model 3 berbentuk segitiga, model 4 berbentuk asimetris, dan model 5 berbentuk huruf D.

Besarnya hambatan total trimaran sangat dipengaruhi hambatan gelombang, disebabkan pengaruh posisi sidehull terhadap mainhull. Pada G AMBAR 2 dan G AMBAR 3 terlihat adanya pengaruh posisi sidehull terhadap hambatan kapal, dimana pada jarak melintang X/L = 0.21 memberikan nilai hambatan terbesar dibanding pada X/L = 0.28 dan 0.35. C-2. Pengujian Layar Kapal Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh bentuk layar pada aspek ratio yang sama terhadap gaya dorong yang dihasilkan oleh layar pada sudut serang yang berbeda 10◦ , 15◦ , dan 20◦ . Dari pengujian model layar di wind tunnel subsonic (lihat G AM BAR 4 ), maka diperoleh parameter kinerja layar, seperti gaya lift, drag, dan resultan.

G AMBAR 5: Desain model layar

Dengan kecepatan freestream udara 1,087 m/s, dan massa jenis 1,173 kg/m3 , maka diperoleh hubungan anProsiding InSINas 2012

0111: Aries Sulisetyono dkk.

TR-5 TABEL 5: Koefisien Driving dan Heeling Force

Model

α

1

10◦ 15◦ 20◦ 10◦ 15◦ 20◦ 10◦ 15◦ 20◦ 10◦ 15◦ 20◦ 10◦ 15◦ 20◦

2

3

4

5

B = 30◦ CR CH 0.389 0.764 0.607 1.113 0.365 0.950 0.454 0.889 0.580 1.230 0.345 0.997 0.525 1.084 0.588 1.273 0.505 1.160 0.524 1.106 0.553 1.256 0.480 1.145 0.521 1.108 0.441 1.233 0.383 1.218

tara sudut serang (α) dengan koefisien lift (CL ) dan koefisien drag yang ditunjukkan secara berurutan pada G AMBAR 6 dan G AMBAR 7. Dari G AMBAR 6 terlihat bahwa tiap model mengalami kecenderungan naik nilai CL nya pada sudut 10◦ - 15◦ , dan mengalami penurunan nilai koefisien lift setelah melewati sudut 15◦ . Dan kondisi itu layar mengalami stall atau fenomena kehilangan gaya angkat pada foil atau pada kasus layar terjadi penurunan gaya dorong pada sudut serang yang diperkirakan antara sudut 15◦ sampai 18◦ .

B = 60◦ CR CH 0.77 0.613 1.175 0.874 0.842 0.821 0.906 0.71 1.202 1.010 0.843 0.879 1.075 0.883 1.232 1.051 1.090 0.973 1.084 0.907 1.187 1.050 1.057 0.969 1.145 0.882 1.058 1.081 0.990 1.092

B = 90◦ CR CH 0.980 0.142 1.454 0.170 1.139 0.290 1.141 0.165 1.546 0.274 1.170 0.340 1.372 0.227 1.592 0.294 1.430 0.298 1.392 0.243 1.553 0.315 1.400 0.311 1.432 0.191 1.457 0.407 1.403 0.450

G AMBAR 7: Grafik α vs CD

layar, maka nilai efisiensi layar cenderung mengalami penurunan. Fenomena ini menjelaskan bahwa kinerja layar mengalami peningkat-an koefisien drag lebih besar dibandingkan dengan peningkatan koefisien lift.

G AMBAR 6: Grafik α vs CL

G AMBAR 7 menunjukan besarnya nilai efisiensi dari model layar. Efisiensi layar didefinisikan sebagai perbandingan antara nilai CL dan CD , dan efisiensi ini sangat mempengaruhi besarnya gaya dorong yang dihasilkan oleh layar. G AMBAR 8 menunjukan efisiensi layar cenderung berbanding terbalik dengan meningkatnya sudut serang layar. Dengan meningkatnya sudut serang

G AMBAR 8: Grafik efisiensi layar

Besarnya gaya dorong layar dapat dinyatakan dalam bentuk koefisien gaya, dimana layar yang memiliki koefisien gaya dorong yang terbesar berarti layar tersebut Prosiding InSINas 2012

0111: Aries Sulisetyono dkk.

TR-6 memiliki gaya dorong terbesar pula. Untuk menunjukkan besarnya kecenderungnan gaya dorong dapat dinyatakan dalam bentuk koefisien driving force CR dan heeling force CH . Untuk mendapatkan model layar dengan daya dorong yang optimal dan tidak mempengaruhi stabilitas melintang kapal, maka diusahakan layar memiliki nilai CR sebesar mungkin dan nilai CH sekecil mungkin. Akan tetapi faktanya semakin besar nilai CR , maka semakin tinggi pula nilai CH . Sehingg yang dapat dilakukan adalah memilih nilai CR yang paling besar dengan tetap memperhatikan nilai CH . Selanjutnya, tiga variasi sudut arah angin terhadap kapal (apparent wind angle) sebesar 30◦ , 60◦ dan 90◦ diujikan untuk mengevaluasi besarnya nilai CR dan CH pada tiap model dan hasilnya seperti ditunjukan pada TABEL 2. Dari TABEL 5 terlihat bahwa layar model 3 memiliki gaya dorong paling optimal pada semua variasi apparent wind angle. Pada layar model 3 memiliki nilai CR yang lebih tinggi dibandingkan dengan model yang lainnya. Dengan nilai koefisien CR dan CH , maka dapat dihitung juga besarnya driving force dan heeling force pada kondisi layar sesungguhnya (full scale) pada model 3. Untuk mendapatkan nilai gaya yang sesungguhnya, koefisien tersebut dikalikan dengan tekanan dinamis aliran bebas dan luasan layar. TABEL 6 menunjukan gaya dorong yang dihasilkan oleh layar model 3, dengan nilai terbesar driving force 5797 N, dan nilai heeling force 1051 N. TABEL 6: Gaya Driving dan Heeling model 3 α 10 15 20

B = 30◦ FR FH 1858.6 2155.4 1811.9

4031.1 5010.3 4595.4

B = 60◦ FR FH 3764.0 4495.4 3927.8

3041.1 3809.6 3525.8

B = 90◦ FR FH 4780.2 5797.9 5164.5

751.7 1051.5 1089.5

D. Desain Rencana Umum Kapal Rencana umum kapal dikembangkan berdasarkan ukuran utama pada TABEL 2 dan gambar Rencana Garis, sebagaimana ditunjukan pada maket/prototipe kapal di G AMBAR 9. Kapal ini berjenis multipurpose yang dirancang mengangkut penumpang, kendaraan roda dua dan empat, serta muatan kargo. Sistem propulsi digerakkan oleh tenaga mesin utama berbahan bakar gas dan juga dilengkapi dengan sistem layar bertipe rigid untuk mendorong kapal ketika kondisi kecepatan angin cukup kencang. Kapal juga dilengkapi dengan solar sell yang membantu dalam memenuhi kebutuhan listrik kapal, sehingga dapat mengurangi konsumsi bahan bakar, dan kapal ini memang ramah lingkungan.

G AMBAR 9: Maket kapal

E.

Pembangunan Prototipe Kapal Prototipe kapal trimaran hibrid yang merupakan integrasi penggunaan layar rigid, solar cell, batteray, motor listrik dan motor gas di kapal akan diwujudkan dalam sebuah bangunan kapal dengan skala lebih kecil (1:4.96) dari ukuran full scale. Pengujian lapangan terhadap prototip ini dilakukan untuk mengevaluasi tingkat kesuksesan dan kegagalan dalam rancang bangun kapal hibrid. Ukuran utama prototipe yang dipilih adalah Main Hull memiliki panjang (Lpp) = 11 m, lebar (B) = 0.74 m, sarat (T) = 0.35 m, tinggi (H) = 0.92 m. Dan untuk Side Hull memiliki panjang (L) = 3.82 m, lebar (B) = 0.195 m, sarat, (T) = 0.2 m, dan tinggi (H) = 0.75m. Sedangkan total prototipe kapal memiliki ukuran, Lpp = 11 m, B = 3.74 m, T = 0.35 m, H = 0.92 m, kecepatan 6 knot dan mengangkut 10 orang penumpang. Kapal uji prototipe trimaran dirancang memiliki bentuk lambung yang sama dengan kapal full scale, dan G AMBAR 10 menerangkan rencana umum prototipe. Kapal prototipe dirancang menggunakan sistem hibrid pada penggerak kapal, yaitu (i) penggerak layar rigid yang didorong oleh tenaga angin, (ii) penggerak propulsi (baling-baling) yang diputar oleh motor berbahan bakar gas, dan (iii) penggerak propulsi yang diputar oleh motor listrik atas suplai energi listrik dari batteray atau solar sell. Ketiga sistem penggerak kapal tersebut bekerja secara bersamaan dan bergantian, sesuai dengan kebutuhan operasional kapal. Secara skematis dan sistematis desain hibrid penggerak kapal dinyatakan pada G AMBAR 11. Kapal ini dirancang memiliki tiga propeller yang terdiri dari satu propeller utama di main hull (lambung utama), dan dua propeller masing-masing di side hull (lambung sisi). Mesin penggerak propeller lambung utama digunakan dari motor generator berbahan bakar Prosiding InSINas 2012

0111: Aries Sulisetyono dkk.

TR-7

G AMBAR 11: Sistem hibrid Penggerak Kapal

dari manapun arah angin berhembus. Pada sudut datangnya angin tertentu akan menghasilkan daya dorong yang maksimal sehingga tidak dibutuhkan daya dorong dari propeller, dan dengan demikian penghematan bahan bakar akan tercapai.

IV.

G AMBAR 10: Rencana Umum Prototipe

KESIMPULAN

Kapal trimaran yang sesuai dengan perairan Indonesia memiliki ukuran utama main hull seperti diuraikan pada TABEL 2. Hasil eksperimen dan perhitungan numerik bahwa bentuk lambung trimaran dengan jarak antara main hull dan side hull (S/L = 0.16 meter) adalah yang optimal dari sisi tahanan kapal, stabilitas dan olah gerak kapal. Dan gaya dorong layar yang paling optimal adalah model yang berbentuk segitiga. Prototipe dapat menguji kinerja bentuk lambung dan system hibrid desain kapal trimaran. Hasil pengujian di lapangan lambung kapal cukup stabil mengatasi beban yang mengenainya seperti gaya angin oleh layar, gaya gelombang dan arus laut. Walaupun sistem hibrida telah bekerja dengan baik, namun perlu terus dikembangkan lebih lanjut.

DAFTAR PUSTAKA gas karena lebih ramah lingkungan dan ekonomis. Motor generator ini juga dapat berfungsi mengalirkan listrik untuk mencharge atau melakukan pengisian energi baterai, dan menyalakan lampu. Di samping itu, sistem propulasi yang lain adalah layar rigid yang diharapkan akan mampu menangkap tenaga angin dan merubahnya menjadi resultan gaya yang mampu menggerakan kapal dengan mengatur sudut serang (angle of attack) terhadap sudut datangnya angin. Sistem layar yang bisa diatur sudut serangnya ini, akan menghasilkan daya dorong kapal

[1] Wiriadidjaja, S., ”Pengembangan Kapal Layar Modern untuk Menunjang Perdagangan antar Pulau di Indonesia”, ITS Surabaya (1997). [2] Fujiwara, T., Hirata, K., Ueno, M., and Nimura, ”Aerodynamic Characteristics of a hibrid-Sail with Square Soft Sail”, Proceeding of the Thirteenth Intern. Offshore and Polar Eng. Conference, Honolulu, Hawaii, USA, 2003. [3] http://www.fajar.co.id/index.php?act=ne ws&id=55359. [4] http://www.solarnavigator.net/solar sailor.htm. [5] Shankaran, S., Doyle, T., Gerritsen, M., Iaccario, G., Prosiding InSINas 2012

0111: Aries Sulisetyono dkk.

TR-8

[6]

[7] [8]

[9]

[10]

[11]

and Jameson, A., ”Improving the design of Sail using CFD and Optimization Algorithm”, The High Performance Yacht Design Conference, Aucland, 46 December 2002. Sulisetyono A, Nasirudin, A, Wibowo, F, ”Wind Sail Analysis Using Computational Fluid Dynamics Simulation”, Proceedings of MARTEC (International Conference on Marine Technology) 11-12 December 2010, BUET, Dhaka, Bangladesh Lyakhovitsky, A, ”Shallow Water and Supercritical Ships”. Backbone Publishing Company, 2007. Utama, IKAP, Murdjanto, Sulisetyono, A dan Jamaludin, A, ”Pengembangan Kapal Hemat Energi Dengan Konfigurasi Kapal Berbadan Banyak”, Seminar on Application and Research in Industrial Technology, UGM, Yogyakarta, 27 Agustus 2008. Indiyono, Paul, ”Rancang Bangun Kapal Trimaran Untuk Meningkatkan Efisiensi Bahan Bakar, Waktu Tempuh dan Kinerja Moda Transportasi Laut Antar Pulau”. Report LPPM ITS, Surabaya 2010. Sulisetyono, A, ”Seakeeping Analysis of The Trimaran Ferry Ship in Short Crested Sea for A case of East Java Water Condition. ”International Conference : ICSOT : Development in Ship Design dan Construction, RINA, Ambon, 2012 Rhoad, Jason L, ”Structural Loading of Deck Cross Connections for Trimaran Vessel”, Michlet User Manual.

Prosiding InSINas 2012