Parameter hidrostatis merupakan nilai yang menunjukkan kondisi sebuah sampan di dalam perairan pada saat kondisi perairan tersebut tenang. Rawson dan Tupper (1983) menjelaskan saat kapal beroperasi terjadi perubahan berat, perpindahan beban serta variasi draft, trim dan freeboard demikian juga stabilitasnya, dan untuk mengetahui perubahan tersebut, maka parameter hidrostatisnya harus diketahui. Berdasarkan analisis yang dilakukan diperoleh nilai parameter hidrostatisnya, maka karakteristik sampan tersebut pada ketinggian garis air (WL) tertentu dapat diketahui. Dibawah ini merupakan tabel parameter hidrostatis sampan ember cat bekas.
Kelayakan desain sebuah kapal dapat dilihat dari nilai koefisien kapal (coefficient of fineness), yang terdiri dari koefisien blok (block of coefficient; Cb), koefisien prismatik (prismatic of coefficient; Cp), koefisien garis air (waterplan coefficient; Cw), dan koefisien gading besar (midship coefficient; Cm) (Gillmer dan Johnson 1982). Nilai acuan coefficient of fineses kapal ikan di Indonesia berdasarkan metode pengoperasian alat tangkap disajikan pada Tabel 3.2 dan Tabel 3.3; di metode penelitian.
Tabel 4.1 Parameter hidrostatis sampan ember bekas tempat cat (EBTC)
Parameter Hidrostatis Water Line (m)
0,032 0,064 0,096 0,128 0,16
Displacement tonne (ton) 0,0182 0,0564 0,097 0,139 0,1851
WL Length (m) 2,507 2,584 2,66 2,736 2,809 WL Beam (m) 0,677 0,616 0,558 0,6 0,633 Wetted Area (m2) 1,266 2,007 2,559 2,819 3,037 Waterpl. Area (m2) 0,958 1,25 1,226 1,342 1,466 Prismatic Coeff. (Cp) 0,761 0,763 0,772 0,766 0,762 Block Coeff. (Cb) 0,382 0,515 0,627 0,618 0,613
Midship Area Coeff. (Cm) 0,502 0,675 0,812 0,806 0,804 Waterpl. Area Coeff. (Cw) 0,777 0,815 0,826 0,818 0,824
LCB from Amidsh. (m) 0 0 0 0 0 LCF from Amidsh. (m) 0 0 0 0 0 KB (m) 0,02 0,039 0,056 0,073 0,091 KG (m) 0,032 0,064 0,096 0,128 0,16 BMt (m) 1,507 0,601 0,285 0,244 0,227 BML (m) 19,076 9,023 5,762 4,624 4,012 GMt (m) 1,367 0,48 0,181 0,158 0,158 GML (m) 18,936 8,903 5,659 4,538 3,943 KMt (m) 1,527 0,64 0,341 0,318 0,318 KML (m) 19,096 9,063 5,819 4,698 4,103 TPc (tonne/cm) 0,01 0,013 0,013 0,014 0,015 MTc (tonne.m) 0,001 0,002 0,002 0,002 0,003 RM at 1deg = GMt.Disp.sin(1) (tonne.m) 0 0 0 0 0,001
32 0 0,025 0,05 0,075 0,1 0,125 0,15 0,175 0 0,025 0,05 0,075 0,1 0,125 0,15 0,175 0,2 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 -0,04 -0,02 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 0,003 0,005 0,007 0,01 0,013 0,015 0,018 0,02 0 0 0,001 0,001 0,002 0,002 0,002 0,003 0,003 Disp. Wet. Area WPA LCB LCF KB KMt KML Immersion (TPc) MTc Displacement tonne D ra ft m Area m^2 LCB, LCF, KB m KMt m KML m Immersion tonne/cm
Moment to Trim tonne.m
Nilai parameter hidrostatis sangat tergantung pada nilai panjang (Lpp), lebar (B) dan sarat kapal (d). Semakin besar ketiga nilai tersebut maka nilai parameter hidrostatisnya juga akan semakin tinggi. Selain itu, nilai parameter hidrostatis juga sangat dipengaruhi oleh nilai coefficient of fineness yang merupakan representasi dari bentuk badan kapal yang berada di bawah permukaan air (Susanto et al. 2011a, 2011b). Parameter hidrostatik sampan ember bekas tempat catada pada Tabel 4.1 diatas, yang terdiri dari nilai ton displacement (∆),
waterplan area (Aw), midship area (Am), coefficient of fineness (Cb, Cp, Cm, Cw), ton per centimeter immersion (TPC), longitudinal center of bouyancy
(LCB), jarak maya pusat gaya apung (KB), jari-jari metacenter vertikal (BM) dan longitudinal (BML), dan jarak maya titik metacenter vertikal (KM) dan longitudinal (KML).
Kisaran nilai untuk masing-masing parameter hidrostatik pada garis air maksimum sampan ember bekas tempat catadalah nilai ton displacemet (∆)
0,0182-0,1851 ton; Waterplan area (Aw) 0,958-1,466m2; midship area (Am) 1,266-3,037m2; TPC 0,01-0,015, LCB dan LCF 0; Nilai coefficient of fineness
(Cb:0,382-0,613; Cp:0,761-0,762; Cm:0,502-0,804; Cw: 0,777-0,824).
Parameter hidrostatis yang memiliki pola yang sama dengan volume dan ton displacement adalah wetted area dan waterplan area. Wetted area dan waterplan area merupakan parameter yang masing-masing menunjukkan luas badan kapal yang terendam air (area basah) dan luas penampang pada tiap garis air secara melintang dari haluan hingga buritan. Semakin tinggi garis air, maka nilai keduanya juga semakin meningkat. Berat badan kapal dibawah garis air dapat dilihat dari nilai ton displacemet (∆) yang kisarannya adalah 0,0182-0,1851 ton.
Waterplan area (Aw) merupakan luas area kapal pada garis air tertentu secara horizontal-longitudinal. Luas area pada garis maksimum sampan ember bekas tempat catadalah 0,958-1,466m2, dimana nilainya semakin tinggi dengan bertambahnya garis air. Kondisi ini menunjukkan bahwa semakin mendekati dek, ruang untuk penempatan muatan secara horizontal akan semakin lapang. Area dibagian tengah kapal secara melintang pada tiap garis air ditunjukkan oleh
midship area (Am). Kisaran nilai Am sampan adalah 1,266-3,037m2; dimana nilai Am terbesar berada pada pada garis air tertinggi.
Pada kurva hidrostatik, parameter hidrostatik digambarkan sebagai fungsi dari garis air kapal yang dapat dilihat perubahan nilai parameter hidrostatik pada tiap garis air yang memperlihatkan bahwa nilai parameter hidrostatik semakin besar dengan bertambah tingginya garis air kapal kecuali untuk nilai LCB. Semakin kecilnya nilai LCB seiring dengan bertambah tingginya garis air kapal menunjukkan bahwa letak titik apung kapal secara longitudinal bergerak kearah buritan. Parameter LCB menunjukan posisi atau jarak titik apung (bouyancy) kapal dari midship secara longitudinal. Nilai LCB sampan ember bekas tempat cat0 m yang berarti titik B (bouyancy) sampan secara longitudinal berada di
midship. Kantu et al. (2013) mengemukakan bahwa nilai LCB yang semakin mengarah ke buritan kapal diakibatkan adanya penambahan volume badan kapal yang besar pada bagian buritan. Begitu juga dengan nilai LCF (longitudinal centre floatation). LCF merupakan jarak titik pusat pengapungan kapal yang dihitung dari midship. LCF juga dapat didefinisikan sebagai jarak dari titik pusat waterplan area kapal pada draft tertentu terhadap midship, sehingga posisi LCF sangat dipengaruhi oleh bentuk lambung kapal yang terendam air. Pada sampan ember
34
cat bekas, nilai LCB adalah sebesar 0 m berada di depan midship sedangkan nilai LCF sebesar 0 m yang berada pada midship juga.
Parameter LCB, KB, KMt, BMt, KML dan BML sangat erat kaitannya dengan stabilitas kapal karena dapat mempengaruhi nilai M (metacentre), G (gravity) dan B(bouyancy) pada kapal. Titik penting yang memberikan pengaruh besar terhadap keragaan kapal adalah jarak vertikal dari lunas kapal (K) ke pusat titik berat (G) dan titik apung (B). Jarak dari lunas kapal ke pusat titik apung disebut dengan KB sementara jarak dari lunas kapal ke titik berat disebut dengan KG. Nilai KB akan semakin besar seiring dengan pertambahan draft, sedangkan nilai KG akan semakin berkurang seiring dengan dalamnya kapal yang terendam air. Pada kondisi draft desain, nilai KG sebesar 0,16 m dan nilai KB 0,091 m. Hal ini berarti titik berat kapal (gravity) berada lebih tinggi dari titik apungnya.
Titik metacentre (M) merupakan satu dari 3 titik keseimbangan yang sangat penting artinya bagi kestabilan kapal selain titik berat (G) dan titik apung (B). Posisi titik M menjadi parameter untuk menentukan kondisi kestabilan kapal. Berdasarkan hasil perhitungan (Tabel 1), maka posisi titik M dibagi menjadi 2 jenis yaitu Mt dan ML. Jarak titik apung terhadap metacentre secara vertikal atau BMt adalah sebesar 0,227 m dan jarak lunas terhadap metacentre (KMt) sebesar 0,318 m. Sementara itu jarak dari titik berat terhadap metacentre (GMt) adalah sebesar 0,158 m. Hal ini menunjukkan bahwa posisi titik M sampan ember cat berada diatas titik G sehingga kapal memiliki kestabilan yang positif. Jarak titik G, B dan K terhadap titik metacentre membujur (ML) dilambangkan dengan GML, BML dan KML. ML merupakan titik perpotongan antara garis-garis tegak yang melalui titik B secara membujur. Semakin tinggi draft maka nilai GML, BML dan KML semakin kecil. Pada kondisi draft desain nilai GML, BML dan KML berturut-turut adalah 18,936 m; 19,076 dan 19,096 m.
Beban yang diperlukan untuk merubah garis air sebesar satu centimeter disebut ton per centimeter immersion (TPC). Nilai ini berfungsi sebagai referensi pada saat akan menambah dan mengurangi muatan ke atau dari dalam kapal. Nilai TPC sampan berkisar antara 0,01 sampai 0,015, yang berarti bahwa penambahan atau pengurangan muatan sebesar 0,01-0,015 ke atau dari dalam sampan akan menambah dan mengurangi sarat air kapal sebesar satu sentimeter.
Coefficient of fineness kapal yang biasa disebut koefisien kegemukan kapal mencerminkan bentuk badan kapal. Nilai Coefficient of fineness sampan ember bekas tempat cattertera pada Tabel diatas. Dari beberapa koefisien bentuk kapal, nilai Cb yang sering digunakan untuk mementukan tingkat kegemukan kapal, karena nilai ini mencerminkan bentuk badan kapal yang terendam di dalam air. Nilai Cbbergerak dari 0-1, dimana semakin mendekati nilai 1 kapal dikatakan semakin gemuk dan bila nilai Cbmencapai 1 maka bagian kapal yang terendam di dalam air berbentuk balok.
Berdasarkan hasil analisis terhadap sampan ember bekas tempat catdiperoleh nilai coefficient of block, bahwa bentuk sampan ember cat memiliki lambung dengan tingkat kegemukan sedang (good type). karena nilainya berada dikisaran 0,613. Utama et al. (2007), bahwa kapal dengan nilai Cb sekitar 0,5-0,6 merupakan kapal yang memiliki bentuk lambung peralihan antara kapal gemuk (rounded) menuju kapal langsing (chine). Kapal dengan nilai Cb yang kecil akan mengalami tahanan gerak yang lebih kecil, tetapi agak bermasalah dengan stabilitas. Nilai coeffiicient of prismatik berpengaruh terhadap perubahan bentuk
badan kapal secara horizontal. Cp juga dapat digunakan untuk mengetahui besarnya tahanan gerak yang dialami oleh kapal. Menurut Yaakob et al. (2005) kapal yang memiliki nilai Cp lebih kecil akan mengalami tahanan gerak yang lebih kecil. Sampan ember bekas tempat catmemiliki nilai Cp 0,762 sehingga sampan ini mengalami tahanan gerak maksimun namun bentuk penampang sampan tidak banyak mengalami perubahan sepanjang LWL.
Susanto et al. (2011a, 2011b) mengemukakan bahwa koefisien tengah kapal (midship coefficient) dapat digunakan untuk menduga seberapa besar jumlah muatan yang dapat ditampung. Semakin besar nilai Cm maka kapasitas muatnya juga akan semakin besar. Sampan tersebut memiliki nilai Cm yang besar 0,804 (mendekati 1) sehingga memiliki kapasitas muat yang besar. Selain koefisien tengah kapal, koefisien garis air (waterplan coefficient) juga dapat digunakan untuk memprediksi kapasitas muat suatu kapal. Nilai Cwp yang besar menunjukkan bahwa ruangan muat kapal cukup luas, tetapi berimplikasi pada bersarnya tahanan yang akan dialami kapal. Nilai Cwp sampan tersebut berada pada kisaran 0,824. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa sampan ember bekas tempat catmemiliki kapasitas muat yang besar dan ruang muat yang besar juga.