PEMILIHAN KAPAL RO-RO TIPE KATAMARAN DITINJAU DARI HAMBATAN DAN POWERING UNTUK PENYEBERANGAN

Transkripsi

1 PEMILIHAN KAPAL RO-RO TIPE KATAMARAN DITINJAU DARI HAMBATAN DAN POWERING UNTUK PENYEBERANGAN Muhammad Helmi Jurusan Teknik Perkapalan ABSTRACT Bengkalis Island economy need highly depends on transportation. One of it is the ro-ro ferry double-ended monohull type, for the crossing of Bengkalis Island to Riau mainland which has a range of ± 8 km with a speed of 10 knots and takes ± 40 minutes. There are thought to replace or add the number of vessels operating,which one of the option is to build ro-ro ferry catamarans. On the basis of the same displasmen with existing monohull vessel, then there are the evaluation of the ship catamarans model which were developed by Molland et al (1994), Main et al (2009) and Jamaluddin (2012) with varies of the distance between the hull ratio (S / L) = (0.2, 0.3 and 0.4). Focus of discussion is in the form of determining the smallest total resistance, the calculation of the extent of the lay-out as seen from space dock and the determination of the speed / powering ships. Evaluation results show n the catamaran mode as a ro-ro ferry at Bengkalis waters and this type of ship produce a smaller total resistance and the powering performance is excellent when compared with the existing monohull vessel. Kata Kunci: Barriers, catamarans, monohull performance, powering, seakeeping Pendahuluan Geografis perairan Indonesia yang luas dan di antara banyak Pulau-Pulau baik besar maupun Pulau-Pulau kecil, diperlukan suatu sarana transportasi khususnya transportasi laut. Jenis transportasi laut ini dapat diandalkan sebagai sarana perhubungan antara Pulau, sarana ini dapat mengangkut jumlah penumpang yang cukup besar. Sebagai negara kepulauan, sebagian besar penduduk di Pulau-Pulau kecil sangat bergantung terhadap armada penyeberangan transportasi laut untuk menjalankan aktifitas kebutuhan masyarakat setempat. Khusus-nya di Pulau Bengkalis yang saat ini mulai berkembang dari segi ekonomi dan pembangunan. Pulau Bengkalis dengan bentang luas daerah 11, km 2 dengan jumlah penduduk jiwa (tahun 2007). Sebagian besar penduduk bermata pencaharian sebagai petani sawit, karet, dan nelayan. Armada penyebrangan kapal ro-ro sangat dibutuhkan untuk menjual hasil alam mereka ke Pulau Riau daratan dan juga dapat memenuhi kebutuhan masyarakat Pulau Bengkalis. Jalur laut menjadi pilihan utama bagi masyarakat dan di Pulau Bengkalis juga memiliki kapal feri ro-ro double ended tipe monohull yang beroperasi pada saat ini. Penggunaan kapal feri tipe ro-ro double ended ini akan bisa menjadi optimal untuk digunakan pada jalur pelayaran di Pulau Bengkalis, maka perlu adanya perubahan dari lambung kapal monohull menjadi multihull seperti catamaran, dengan catatan kapal feri ro-ro tipe katamaran bisa dijadikan pengganti atau menambah armada kapal feri ro-ro yang beroprasi di Pulau Bengkalis, karena feri ro-ro yang ada sekarang adalah kapal feri ro-ro lambung monohull dengan jarak tempuh pelayaran dari Bengkalis Riau daratan memakan waktu ± 40 menit untuk jarak tempuh ± 8 km dengan kecepatan 10 knot. Perubahan lambung kapal monohull menjadi katamaran desainer/ perancang mengambil berbagai alasan yang menunjukkan kelebihan dari kapal multihull seperti berikut ; 1. Penyeberangan di sungai Bengawan Solo, yakni penyeberangan yang dahulunya menggunakan kapal monohull, tahun 2012 ini oleh Gubenur Jawa Timur akan diganti dengan kapal multihull (katamaran) untuk menanggulangi terjadinya kecelakaan dan ketidaknyamanan penumpang. 2. Penanganan transportasi di perairan Cilacap dengan kapal katamaran oleh Bupati Cilacap, karena perairan Cila- 46, Seminar Nasional Industri dan Teknologi, Volume 2, Nomor 1, Desember 2013, hlm

2 cap yang sering mengalami pendangkalan akibat sedimentasi. 3. Kehadiran Perahu Katamaran Dugong di danau buatan Majang Tirto, tampaknya menjadi daya tarik tersendiri bagi pengunjung Gembira Loka. Jenis kapal pesiar mini yang mulai dioperasikan peresmiannya pada Minggu 12 Juni 2011 lalu, hingga Senin masih diserbu pengunjung. Enak naik Katamaran Dugong ujar adik-adik TK yang telah naik Katamaran Dugong. Penyeberangan yang ada di Pulau Bengkalis bisa diganti atau ditambah dengan kapal feri ro-ro penyeberangan tipe katamaran. Penggantian lambung kapal atau menambah armada kapal ini penulis memokuskan analisa dengan menyamakan displasmen kapal ro-ro double ended yang sudah ada, pada model kapal katamaran yang telah dikembangkan oleh (Molland, dkk (1994), Utama dkk (2009) dan Jamaluddin (2012), kemudian penulis membandingkan hambatan total kapal (R T ), dengan melihat variasi rasio jarak antara demihull (S/L) dari 0.2, 0.3 dan 0.4. Perbandingan ini penulis lakukan untuk mendapatkan model yang mana hambatan paling kecil, sehingga penulis guna-kan model ini dalam pembahasan lay-out kapal yang mengacu pada space dermaga yang ada dan penetapan kecepatan atau powering pada kapal feri roro yang ada, sehingga didapatkan kapal roro penyeberangan tipe katamaran yang memiliki nilai hambatan total yang lebih kecil dan powering yang kecil jika dibandingkan dengan kapal ro-ro penyeberangan monohull yang ada serta sesuai dengan jalur penyebrangan Bengkalis-Riau daratan serta dapat memenuhi kebutuhan masyarakat setempat yang ada di Kabupaten Bengkalis. Perumusan Masalah Dalam melakukan penelitian ini, penulis merumuskan beberapa rumusan masalah antara lain: 1. Bagaimana menentukan bentuk kapal ro-ro penyeberangan tipe katamaran dengan mengevaluasi hambatan pada model penelitian Molland dkk (1994), Utama dkk (2009) dan Jamaluddin (2012) dengan melihat variasi jarak demihull (S/L) dari 0.2, 0.3 dan 0.4 yang dipengaruhi oleh penyamaan displasmen? 2. Bagaimana bentuk luasan lay-out kapal ro-ro penyeberangan tipe katamaran jika dipengaruhi oleh space dan bentuk dermaga yang ada? 3. Bagaimana mengevaluasi jika kajian kapal ro-ro penyeberangan tipe katamaran menitik beratkan pada keceptan dan propulsi kapal (powering) ditetapkan pada kapal ro-ro double ended yang sudah ada? Batasan Masalah Batasan masalah tersebut diantaranya adalah : 1. Kapal ro-ro penyeberangan tipe double ended merupakan kapal milik PT. Pewete bahtera nusantara, yakni : KMP Aeng Mas, dengan tipe fery ro-ro double ended. 2. Kondisi dan daerah pelayaran dilakukan pada trafik jalur penyebrangan di pulau Bengkalis yaitu pada Pelabuhan ro-ro Bengkalis ke Pelabuhan ro-ro Sungai Selari Riau. 3. Jenis kapal katamaran simetris dengan jarak pemisah demihull (S/L) seperti : 0.2, 0.3 dan Perancang tidak membahas tentang struktur kekuatan kapal dan masalah perekonomian akibat dari pengadaan kapal ro-ro penyeberangan tipe katamaran. Tujuan Penelitian Dalam melakukan penelitian ini terdapat beberapa tujuan, antara lain: 1. Mengetahui bentuk kapal ro-ro penyeberangan tipe katamaran dengan mengevaluasi hambatan pada model penelitian (Molland, dkk, 1994), Utama dkk (2009) dan Jamaluddin (2012) dengan melihat variasi jarak demihull (S/L) dari 0.2, 0.3 dan 0.4 yang di pengaruhi oleh penyamaan displasmen. 47, Seminar Nasional Industri dan Teknologi, Volume 2, Nomor 1, Desember 2013, hlm

3 2. Mengetahui bentuk luasan lay-out kapal ro-ro penyeberangan tipe katamaran jika dipengaruhi oleh space dan bentuk dermaga yang ada. 3. Mengetahui bagaimana mengevaluasi jika kajian kapal ro-ro penyeberangan tipe katamaran menitik beratkan pada keceptan dan propulsi kapal (powering) ditetapkan pada kapal ro-ro double ended yang sudah ada. TINJAUAN PUSTAKA Hambatan Kapal Kapal yang bergerak di media air dengan kecepatan tertentu, akan mengalami gaya hambat (tahanan) yang berlawanan dengan arah gerak kapal tersebut. Besar hambatan suatu kapal dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu luas permukaan basah, jenis fluida dan juga kecepatan kapal. Nilai hambatan kapal akan meningkat apabila angka Froude mengalami kenaikan Harvald (1992) dan Lewis (1988). C T = R T /0,5.ρ.V S 2.S (1) Dimana : C T = Koefisien hambatan total pada air Tenang R T = Besar hambatan total (N) ρ = Kerapatan fluida (Ton/m 3 ) V S = Kecepatan kapal (Knot) S = Permukaan basah (m 2 ) Hambatan kapal Katamaran Hambatan kapal katamaran secara garis besar adalah jumlah tahanan demihull kapal yang digunakan sebagai kapal katamaran yang di pengaruhi oleh nilai-nilai interaksi yang terjadi oleh dua lambung kapal. Untuk lebih jelas bisa dilihat sebagai berikut : Formula hambatan total katamaran berdasarkan ITTC 1978, yaitu : (C T ) CAT = (1+k CAT ) + (C F ) CAT + (C w ) CAT = (1+ k) σ C F + τ C w (2) τ = interferensi faktor hambatan gelombang menggambarkan nilai dari efek perubahan tekanan di daerah sekitar demihull, untuk mempermudah dan σ dapat dikombinasikan menjadi faktor interferensi viskos resistance β di mana (1 + k) σ = (1 + β k). Nilai dari interferensi faktor hambatan gelombang didapat dari hasil eksperimen. Diketahui bahwa faktor interferensi Ø dan σ sangat rumit dan kompleks dalam pemecahannya, maka diperkenalkan faktor β untuk mengkombinasikan faktor interfensi Ø dan σ ke dalam interferensi hambatan viskos untuk tujuan praktis, menjadi : (C T ) CAT = (1 + βk)c F + τc W (3) Berdasarkan pada kajian numerik dan eksperimen oleh Jamaluddin (2012), faktor interferensi komponen hambatan (Ø, σ dan τ) dapat diketahui bentuk persamaanya melalui analisa regresi dimana Interferensi komponen hambatan gelombang bergantung pada angka froude : τ = (S/L) (pada Fr = 0.19) τ = (S/L) (pada Fr = 0.28) τ = (S/L) (pada Fr = 0.37) τ = (S/L) (pada Fr = 0.47) τ = (S/L) (pada Fr = 0.56) τ = (S/L) (pada Fr = 0.65) dimana : S/L = Rasio jarak anatara lambung kapal katamaran (m) Interferensi komponen hambatan viskos akibat perubahan kecepatan aliran : σ = e -3(S/L).(4) dan Interferensi komponen hambatan viskos akibat perubahan kecepatan aliran : Ø = (S/L) (5) Dimana : σ = interferensi faktor dari hambatan gesek menurut ITTC 1957 = interferensi faktor hambatan bentuk Analisa Hambatan Kapal Sebelum melakukan analisa hambatan perlu diketahui dimensi kapal feri ro-ro 48, Seminar Nasional Industri dan Teknologi, Volume 2, Nomor 1, Desember 2013, hlm

4 yang ada di Pulau Bengkalis sebagai berikut : LOA = 40,276 meter LWL = 38,051 meter B = 12 meter H = 3,97 meter T = 2,45 meter Cb = 0,546 Displasmen = 518 ton Analisa hambatan dilakukan dengan menggunakan metode slenderbody yang terdapat pada program Hullspeed-maxsurf dengan ketentuan (L/V 1/3 > 4,0) terlihat pada Tabel 1 bahwa kapal yang diteliti ini masih bisa menggunakan metode slenderbody. Tabel 1. Ketentuan metode slenderbody Sumber : Data Olahan (2013) Pada kapal feri ro-ro yang ada di Pulau Bengkalis dan model kapal katamaran Molland, dkk (1994), Utama dkk (2009) dan Jamaluddin (2012) juga diskalakan untuk disamakan nilai displasmen kapal dengan kapal feri ro-ro yang ada di Pulau Bengkalis. Setelah dilakukan evaluasi ham-batan kapal dengan kecepatan 9 knot, terpilihlah kapal katamaran Utama dkk (2009), seperti dijelaskan pada Gambar 1, kemudian divariasikan rasio jarak antara lambung kapal (S/L) = 0,2; 0,3 dan 0,4 serta memiliki dimensi dmihull kapal seperti : LOA = 42 meter LWL = 41,186 meter B = 5,17 meter H = 3,76 meter T = 2,694 meter Cb = 0,476 Displasmen = 259 ton Hambatan Kapal (KN) RT UTAMA dkk (2009) Kecepatan (Knot) Gambar 1. Perbadingan hambatan demihull kapal Pembahasan Lay-out Kapal Katamran Pembahasan lay-out dilakukan supaya kapal katamaran Utama dkk (2009) yang telah terpilih sebagai pengganti atau menambah feri ro-ro penyeberangan di Pulau Bengkalis bisa dioperasikan sesuai dengan space dermaga yang ada, karena kapal katamaran Utama dkk (2009) terdiri dari 3 kapal yang divariasikan rasio jarak antara lambung kapal (S/L) = 0,2; 0,3 dan 0,4 dan penentuan kapal katamaran yang mana sesuai dengan dermaga yang ada dapat terlihat pada Tabel 2 dan Gambar 2. Tabel 2. Perbandingan lay-out kapal katamaran Sumber : Data Olahan (2013) Gambar 2. Lay-out dermaga 49, Seminar Nasional Industri dan Teknologi, Volume 2, Nomor 1, Desember 2013, hlm

5 Dari keterangan Tabel 2, maka dapat ditentukan bahwa kapal katamaran Utama dkk (2009) dengan rasio jarak antara lambung kapal (S/L) = 0,2 yang bisa sebagai pengganti atau menambah kapal feri ro-ro yang ada di Pulau Bengkalis. Penetapan Kecepatan atau Powering Kapal Penetapan kecepatan/powering merupakan penetapan kecepatan/ powering kapal katamran Utama dkk (2009) dengan rasio jarak antara lambung kapal (S/L) = 0,2 terhadap kecepatan/powering yang digunakan oleh kapal feri ro-ro yang ada di Pulau Bengkalis, sehingga menghasilkan kapal katamaran dengan kecepatan yang baru dan po-wering yang baru seperti dijelaskan pada Tabel 3. Tabel 3. Perbandingan kecepatan/powering kapal Sumber : Data Olahan (2013) Terlihat jelas pada Tabel (3.3) pada kapal katamaran Utama dkk (2009) dengan rasio jarak antara lambung kapal (S/L) = 0,2, jika menggunakan kecepatan 9 knot hanya membutuhkan poweing sebesar 198 KW, sedangka jika kapal katamaran Utama dkk (2009) dengan rasio jarak antara lambung kapal (S/L) = 0,2 menggunakan powering yang digunakan kapal feri ro-ro yang ada di Pulau Bengkalis pada kecepatan 9 knot, kapal katamaran Utama dkk (2009) dengan (S/L) = 0,2 bisa mencapai kecepatan ± 9,5 knot. KESIMPULAN Dari hasil analisa hambatan/powering, dan evaluasi lay out kapal yang mengacu pada space dermaga yang digunakab kapal feri ro-ro penyeberangan yang ada di Pulau Bengkalis, prototype kapal katamaran Molland dkk (1994), Utama dkk (2009) dan Jamaluddin (2012) penulis menyimpulkan bahwa: 1. Perhitungan evaluasi hambatan kapal yang telah dilakukan pada penelitian ini ternyata terpilihlah tipe prototype kapal katamaran Utama dkk (2009) dengan variasi rasio jarak antara demihull (0,2 ; 0,3 dan 0,4), karena memiliki nilai hambatan terkecil dibandingkan dengan prototype kapal katamaran Molland dkk(1994) dan kapal katamaran Jamaluddin (2012). 2. Analisa lay-out ini menitik beratkan pada Prototype kapal katamaran Utama dkk (2009) terhadap space dermaga yang ada di Pulau Bengkalis, sehingga dari bentuk prototype kapal katamaran dengan rasio jarak antara lambung kapal (S/L) yang telah ditentukan berupa (0,2 ; 0,3 dan 0,4) yang bisa bersandar di dermaga yang ada di Pulau Bengkalis adalah prototype kapal katamaran Utama dkk (2009) dengan jarak rasio antara lambung kapal (S/L) = 0,2. 3. Mengkaji tentang powering pada kecepatan yang sama ternyata prototype kapal katamaran Utama dkk (2009) dengan jarak rasio antara lambung kapal S/L = 0,2 memiliki powering yang lebih kecil dibandingkan dengan kapal feri ro-ro penyeberangan yang ada di Pulau Bengkalis. Terlihat dari hasil perhitungan kapal feri ro-ro penyeberangan yang ada di Pulau Bengkalis pada saat kecepatan 9 knot, powering yang digunakan sebesar =225 KW, sedangkan prototype kapal katamaran Utama dkk(2009) dengan jarak rasio antara lambung kapal (S/L) = 0,2 membutuhkan powering sebesar = 198 KW dan jika kapal katamaran Utama dkk(2009) dengan jarak rasio antara lambung kapal (S/L) = 0,2 menggunakan 50, Seminar Nasional Industri dan Teknologi, Volume 2, Nomor 1, Desember 2013, hlm

6 powering kapal feri ro-ro penyeberangan yang ada di Pulau Bengkalis pada kecepatan 9 knot, maka kecepatan kapal mencapai ± 9,5 knot. DAFTAR PUSTAKA Bhattacharyya, R, (1978) Dynamics Of Marine Vehicl New York, John Wiley & Sons. Couser, P R (1996) An Inovation into the Performance of High-Speed Catamaran in Calm Water and Waves, PhD Thesis, Department of Ship Science, University of Southampton, UK. Harvald, S. A. (1992) Resistance and Propulsion of Ship. Kreiger Pub. (Malabar, Fla.) Hughes, G. (1954) Friction and Form Resistance in Turbulent Flow and a Proposed Formulation for Use in Model and Ship Correlation, Trans INA, Vol. 96. Insel, M dan Molland, A.F (1991), An Investigation into the Resistance Componensts of High Speed Displacement Catamarans, Meeting of the Royal Intitution of Naval Archietcts. Insel, M dan Molland, A.F (1991), An Investigation into the Resistance Componensts of High Speed Displacement Catamarans, Trans RINA Vol. 134 ITTC (1958), Resistance Commetee, Final Report and Recommendations to the 22 nd.ittc. Jamaluddin, A, U, I.K.A.P & Hamdani, M. Arif (2010) Kajian Interferensi Koefisien Hambatan Pada Lambung Kapal Katamaran Melalui Komputasi Slenderbody Method. Majalah Ilmiah Pengkajian Industri. Deputi Teknologi Industri Rancang Bangun & Rekayasa Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi.Jakarta. Jamaluddin, A, Kajian Eksperimen dan Numerik Interferinsi Hambatan Viscos dan Gelombang Pada Lambung Kapal Katamaran., Desertasi Program studi Teknik Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan ITS. Surabaya Lewis, Edward V., Principal of Naval Architecture Second Revision Volume I Stability and Strength, Jersey City, NJ: The Society of Naval Architects and Marine Engineers. Molland, A.F, Wellicome J.F and Couser, P R. 1994, Resistance On a Systematic Series of High Speed Displacement Catamaran form : Varition of Lenght-Displacement Ratio and Breadth- Draught Ratio. Ship Science Report 71. Department of Ship Science, University of Southampton, UK. Olson, S R, 1987, An Evaluation of the Seakeeping Qualities of Naval Combatans, Naval Engineer Journals. Utama, I. K. A. P, Murdijanto, Sulisetyono. A dan Jamaluddin A Pengembangan Moda Kapal Berbadan Banyak Untuk Transportasi Sungai dan penyeberangan yang Aman, Nyaman dan Efisien. LPPM ITS. Surabaya. 51, Seminar Nasional Industri dan Teknologi, Volume 2, Nomor 1, Desember 2013, hlm