Kajian Stabilitas Operasional Kapal Longline 60 GT

(1)

KAJIAN STABILITAS OPERASIONAL

KAPAL

LONGLINE

60 GT

SHANTY L. MANULLANG

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(2)

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Kajian Stabilitas Operasional

Kapal Longline 60 GT adalah karya saya sendiri dengan arahan komisi

pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi

mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang

diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam

Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.

Bogor, Juli 2008

(3)

RINGKASAN

SHANTY L. MANULLANG. Kajian Stabilitas Operasional Kapal Longline 60 GT. Dibimbing oleh JAMES P. PANJAITAN dan BONAR P. PASARIBU.

Stabilitas suatu kapal baik kapal niaga maupun kapal perikanan sangat perlu diutamakan agar operator kapal dapat memperhitungkan bagaimana kondisi stabilitas kapal yang akan dioperasikan.

Oleh karena itu didalam penelitian ini dilakukan perhitungan untuk mengetahui tentang stabilitas operasional kapal longline dimana parameter stabilitas ini dapat dilihat dari bentuk geometri kapal ketika berlayar di laut.

Penelitian ini dilakukan dengan cara menganalisis stabilitas operasional kapal dengan menganalisa kurva stabilitas GZ yang dibandingkan dengan standar yang ada. Hasil perhitungan stabilitas kemudian dibandingkan dengan standar stabilitas kapal yang dikeluarkan oleh United Kingdom Regulation [The Fishing Vessels (Safety Provision) Rules, 1975] (Hind, 1982) dan International Maritime Organization (IMO) pada Torremolinos International Convention for The Safety of Fishing Vessels-regulation 28 (1977) melalui kurva GZ.

Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa pada tinggi gelombang 1 meter kondisi yang aman bagi kapal longline 60 GT ini untuk melakukan operasi penangkapan yaitu pada draft 1. 54m (KG kapal 2.2m), draft 1.8m (KG kapal 2.15m dan KG 2.2m), draft 2.0m (KG kapal 2.1m dan KG 2.15m) and draft 2.2 (KG kapal 2.07m dan KG 2.1m). Untuk tinggi gelombang 1.5 meter kondisi yang aman bagi kapal ini untuk melakukan operasi penangkapan adalah pada draft 1.54m (KG kapal 2.15m), draft 1.8m (KG kapal 2.2m), draft 2.0m (KG kapal 2.15m dan KG kapal 2.2m), draft 2.2m (KG kapal 2.1m dan KG kapal 2.15m), sedangkan untuk tinggi gelombang 2 meter kondisi yang aman dalam melakukan operasi penangkapan adalah pada draft 2.0m (KG kapal 2.15m dan K G kapal 2.2m), draft 2.2m (KG kapal 2.15m).

(4)

ABSTRACT

SHANTY L. MANULLANG. A study on The Operational Stability of Longliner 60 GT. Supervised by JAMES P. PANJAITAN and BONAR P. PASARIBU.

A study was conducted to examine the operasional stability of a tuna longline sized 60 GT. The righting arm of a ship is the primary measurement used to evaluate a fishing vessel’s stability. The righting arm curve is calculated from the center of gravity and center of buoyancy at a series of fixed heel angles. In this research the righting arm are calculated. The criteria of stability are from IMO. The result indicated that the change of draught can make the vessel unstably.

The best condition for tuna longliner 60 GT to operation in safety is in draught 1.54m (KG 2.2m), draught 1.8m (KG 2.15m and KG 2.2m), draught 2.0m (KG 2.1m and KG 2.15m) and draught 2.2 (KG 2.07m and KG 2.1m) for 1 meter in wave height, for 1.5 meter in wave height the best condition in draught 1.54m (KG 2.15m), draught 1.8m (KG 2.2m), draught 2.0m (KG 2.15m and KG 2.2m), draught 2.2m (KG 2.1m and KG 2.15m),and for 2 meter the best condition to operate the vessel is in draught 2.0m (KG 2.15m and KG 2.2m), draught 2.2m (KG 2.15m). We also used statistical method to analyze the effect of the changing of draught.

(5)

© Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2008 Hak cipta dilindungi Undang-undang

1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,

penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian

(6)

KAJIAN STABILITAS OPERASIONAL KAPAL LONGLINE 60 GT

SHANTY L. MANULLANG

Tesis

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Mangister pada

Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan

SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(7)

(8)

(9)

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah Bapa atas kasih dan

karunia-Nya, akhirnya karya ilmiai ini berhasil diselesaikan. Karya ilmiah deang judul ”

Kajian Stabilitas Operasional Kapal Longline 60 GT ” disusun sebagai salah satu

syarat untuk memeperoleh gelar Magister Sains pada Institut Pertanian Bogor.

Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih dan

penghargaan yang tulus kepada :

1. Bapak Dr. Ir. James P. Panjaiatan , M.Phill dan Bapak Prof . Dr. Ir. Bonar

P. Pasaribu M.Sc selaku pembimbing yang telah beredia meluangkan

waktu sewrta penuh kesabaran telah membimbing dan mengarahkan

penulis semenjak pengumpulan data, pengolahan hingga penyelesaian

penulisan tesis ini.

2. Bapak Prof Dr. Ir John Haluan, M.Sc selaku penguji tamu atas saran dan

koreksi serta kerjasama yang baik selama ujian berlansung.

3. Suamiku : J.P Sidabutar untuk segala pengertian dan kasihnya, kedua

orang tuaku atas pengorbananya yang besar serta kakak dan adek-adekku.

4. Bapak Bambang dan pegawai PPS Cilacap atas kerjasamanya selama

melakukan pengambilan data.

5. Sahabat-sahabatkuku : Ria, Mbak Risti, Erin, Donwil, Ika, Mbak Lia, Aan

atas supportnya, untuk teman-teman di sekretariat TKL terimakasih atas

(10)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Parlilitan, 30 Januari 1977, sebagai anak kedua dari

empat bersaudara dari pasangan Pdt J. M. Manullang, MTh dan J. Br

Simanungkalit. Pendidikan Sekolah Dasar, Sekolah Menengah Pertama, dan

Sekolah Menengah Atas ditempuh di Pematang Siantar masing- masing di SD

Methodist Pematang Siantar, SMP Negeri 1 Pematang Siantar, dan SMA Negeri 4

Pematang Siantar. Pendidikan Sarjana ditempuh di Program Studi Pemanfaatan

Sumber Daya Perairan Fakultas Perikanan Universitas Riau pada tahun 1995 dan

lulus pada tahun 2000. Pada tahun 2001 penulis diterima di Program Studi

Teknologi Kelautan pada Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor atas biaya

(11)

TERMINOLOGI

After perpendicular (garis tegak buritan,AP) : Garis tegak yang ditarik melalui titik perpotongan antara sisi belakng linggi kemudi (titik tengah poros kemudi apabila tidak terdapat linggi kemudi) dan tegak lurus dengan garis dasar.

Breadth (B) (meter) : Lebar terlebar kapal dan umumnya terdapat pada bagian midship.

Coefficient of block (Cb) : perbandingan antara volume badan kapal yang berada di bawah permukaan air dengan volume balok yang dibentuk oleh panjang, lebar dan tinggi balok.

Coefficient of prismatic (Cp) : perbandingan antara volume badan kapal yang berada di bawah permukaan air dengan volume prisma yang dibentuk oleh luasan penampang gading besar dan panjang prisma

Coefficient of waterplane (Cw): perbandingan antara luas penampang garis air dengan luas empat persegi panjang yang dibetuk oleh panjang dan lebar segi empat.

Coefficient of vertical prismatic (Cvp) : perbandingan antara volume badan kapal yang berada di bawah permukaan air dengan volume prisma yang dibentuk oleh luasan penampang garis air tinggi prisma.

Coefficient of midship (CÄ): perbandingan antara luas penampang gading besar yang berada dibawah permukaan air dengan luas empat persegi panjang yang dibentuk oleh pankang dan lebar segi empat.

Centre of buoyancy (B) : titik khayal yang merupakan pusat seluruh gaya apung pada kapal yang bekerja vertikal ke atas. Posisi titik ini, berdasarkan jaraknya dari tengah kapal, atau dari Fore Perpendicular (FP) atau dari

After Perpendicular (AP) disebut Longitudinal Centre of Buoyancy (LCB) dan dari base line atau kneel disebut Vertical Centre of Buoyancy (VCB).

Centre of Gravity : titik khayal yang merupakan pusat seluruh gaya berat pada kapal yang bekerja vertikal ke bawah. Jarak titik berat tersebut diukur.

Depth (D) (meter): tinggi kapal yang diukur dari badan kapal terbawah hingga dek terendah dan umumnya tepat di bagian midship.

Draft (sarat air kapal, d) (meter): jarak vertikal antara garis dasar sampai dengan garis air muatan penuh yang diukur pada pertengahan panjang garis tegak kapal.

Fore perpendicular (garis tegak haluan FP): garis tegak yang ditarik melalui perpotongan antara linggi haluan dengan garis air muatan penuh dan tegak lurus dengan garis dasar (base line).

Gravity (g) (m/det2): percepatan gravitasi bumi (9.8 m/det2).

(12)

Length over all (LOA) (meter): jarak mendatar antara ujung depan linggi haluan sampai dengan ujung belakang linggi buritan kapal.

Length of perpendicular ( L PP) (meter): panjang badan kapal antara dua garis tegak AP (After Perpendicular) dan FP (Fore Perpendicular).

Longitudinal Centre of Buoyancy (LCB) (meter): jarak maya dimana titik pusat daya apung (B) vertikal berada.

Metacentre (M): titik khayal yang merupakan titik potong dari garis khayal yang melalui titik B dan titik G saat kapal berada pada posisi tegak dengan garis khayal yang melalui titik tersebut saat kapal berada pada posisi miring akibat bekerjanya gaya-gaya pada kapal.

Midship (Ä): bagian tengah kapal.

Periode gelombang (T) (detik): waktu yang dibutukan untuk lewatnya dua puncak atau dua lembah gelombang yang berurutan.

Tinggi gelombang (H) (meter) jarak vertikal suatu titik di puncak gelombang terhadap suatu titik di lembah gelombang.

Ton displacement (D) (ton): berat badan kapal yang terendam dalam air.

Vanishing angle : sudut kemiringan kapal paling miring dimana kapal berada dalam posisi antara colapse atau kembali keposisi semula

Vanishing stability : sudut stabilitas kapal ketika berada dalam tanpa adanya pengaruh lengan pengembali yang mengakibatkan kapal tenggelam.

(13)

(14)

5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 55

5.1 Kesimpulan ... 55

5.2 Saran ... 55

DAFTAR PUSTAKA ... 56

LAMPIRAN ... 59

(15)

DAFTAR TABEL

Halaman

1 Nilai acuan coefficient of fineness kapal longline ... 4

2 Dimensi utama kapal longline yang diteliti ... 20

3 Rasio dimensi utama kapal longline yang diteliti ... 20

4 Besaran parameter hidrostatik kapal longline pada tiap-tiap water line ... 22

5 Kondisi kapal longline 60 GT pada saat kosong ... 29

6 Kondisi kapal longline 60 GT pada saat setengah penuh ... 29

7 Kondisi kapal longline 60 GT pada saat penuh ... 30

8 Nilai KG kapal longline pada tiga kondisi distribusi muatan kapal ... 31

9 Stabilitas kapal longline pada draft 1.54m menurut standar IMO pada tinggi gelombang 1 meter ... 33

10 Stabilitas kapal longline pada draft 1.8m menurut standar IMO pada tinggi gelombang 1 meter... 35

13 Stabilitas kapal longline pada draft 1.54m menurut standar IMO pada tinggi gelombang 1.5 meter... 40

(16)

18 Stabilitas kapal longline pada draft 1.8m menurut standar IMO

pada tinggi gelombang 2 meter... 47

21 Periode oleng kapal pada draft 1.54 meter... 50

25 Hubungan antara perubahan nilai KG kapal longline terhadap periode oleng kapal pada draft 1.54 meter... 51

28 Hubungan antara perubahan nilai KG kapal longline terhadap periode oleng kapal pada draft 2.2 m ... 53

29 Hasil perhitungan chi square terhadap perbadingan kapal longline ... 54

(17)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1. Possisi titik G, B, dan M pada Midship kapal (Hind, 1982) ... 5

2. Kurva kriteria stabiltas kapal menurut kurva GZ ... 9

3. Karakteristik gelombang reguler (battacahrya, 1988) ... 11

4. Bentuk strip dari bagian hull yang berada di bawah air dengan menggunakan infinitif silinder... 12

5. Flow chart rancangan penelitian ... 19

6. Kurva hidrostatik kapal longline 60 GT ... 25

7. Body plan dan rancangan kapal longline 60 GT ... 26

8. Rancangan umum kapal longline 60 GT ... 27

9. Posisi ABK pada saat setting dan hauling ... 28

10. Kurva stabilitas GZ kapal longline 60 GT pada 3 distribusi muatan... 32

11. Kurva stabilitas GZ kapal longline pada tinggi gelombang 1 meter dengan draft 1.54 meter ... 33

12. Kurva satbilitas GZ kapal longline pada tinggi gelombang 1 meter dengan draft 1.8 meter ... 34

15. Kurva stabilitas GZ kapal longline pada tinggi gelombang 1.5 meter dengan draft 1.54 meter ... 39

(18)

18. Kurva stabilitas GZ kapal longline pada tinggi gelombang 1.5

meter dengan draft 2.2 meter ... 43

19. Kurva stabilitas GZ kapal longline pada tinggi gelombang 2

23. Grafik hubungan antara GM kapal terhadap periode olengnya

pada draft 1.54 meter ... 52

(19)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1 Gambar kapal longline 60 GT... 59

2 Peta cruise kapal Umitakamaru di perairan selatan pulau Jawa ... 60

3 Nilai stabilitas kapal longline 60 GT ... 61

4 Data kurva GZ dengan KG 2.3m pada panjang gelombang 1m, 1.5m dan 2m ... 62

5 Uji Chi Square pada draft 1.54m ; draft 2.0m... 64

6 Uji Chi square pada draft 1.54m ; draft 2.2m ... 65

7 Uji Chi Square pada draft 1.8m ; draft 1.54m ... 66

(20)

1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perairan Selatan Jawa adalah perairan yang merupakan bagian dari

Samudera Hindia. Menurut Hutabarat dan Stewart (1985) letak samudera Hindia

sama sekali tertutup oleh masa daratan benua sehingga sifat pemanasan dan

pendinginan daratan benua dapat menyebabkan terjadinya perubahan musim.

Perairan Selatan Jawa sangat dipengaruhi oleh sistem angin monson yang berubah

arah dua kali dalam setahun (Wyrtki 1961).

Pada bulan November, perairan ini dipengaruhi oleh angin musim dari

tenggara, mencapai puncaknya pada bulan Juni-Agustus dan disebut sebagai

musim timur karena angin bertiup dari timur ke barat. Sedangkan pada bulan

Desember sampai April dipengaruhi oleh angin monson dari barat laut dan

mencapai puncaknya pada bulan Desember – Februari, disebut dengan angin

musim barat karena angin bertiup dari barat ke timur. Bulan Maret – Mei dan

September – November disebut sebagai musim peralihan (pancaroba), dimana

pada musim ini angin bertiup tidak menentu (Nontji 1987).

Perubahan musim sangat berpengaruh terhadap kegiatan perikanan. Kapal

pada saat dioperasikan harus sanggup mengapung di permukaan air dengan

stabilitas yang baik, bergerak dengan kecepatan yang bervariasi, berolah gerak

yang baik serta cukup kuat untuk bertahan terhadap gelombang pada saat cuaca

buruk. Dengan demikian tetap selamat (survive) dalam segala bahaya di laut. Bahaya di laut yang dimaksud adalah tubrukan, kandas, kondisi ekstrim seperti

gelombang yang sangat kuat dan efek yang lain yang berkaitan dengan cuaca yang

buruk.

Stabilitas kapal yang baik sangat tergantung kepada desain atau bentuk

kaskonya.secara teori, bentuk kasko kapal ikan akan berbeda-beda sesuai dengan

kondisi perairan dimana kapal tersebut akan dioperasikan (Novita.Y 2003),

sehingga stabilitas suatu kapal baik kapal niaga maupun kapal perikanan sangat

perlu diutamakan agar operator kapal dapat memperhitungkan bagaimana kondisi

(21)

Oleh karena itu didalam kajian ini dilakukan suatu penelahaan tentang

stabilitas operasional kapal longline dimana parameter stabilitas ini dapat dilihat

dari bentuk geometri kapal ketika berlayar di laut.

1.2 Perumusan Masalah

Pada penelitian di satuan penjaga pantai di Amerika menemukan bahwa

kapal longline adalah salah satu kapal perikanan yang banyak mengalami

kecelakaan pada tahun 1998 (Cristoper Roberts 2002). Di Indonesia kapal

longline umumnya dioperasikan untuk menangkap ikan Tuna. Ikan Tuna

merupakan hasil tangkapan unggulan perikanan yang menjadi penopang industri

perikanan Indonesia, yang menempati urutan ke dua setelah udang (BPPL 1988).

Pengoperasian suatu kapal longline diharapkan memperhitungkan kondisi

stabilitas operasi agar supaya terhindar dari musibah yang terjadi di laut.

1.3 Tujuan dan Manfaat Penelitian

Agar tercapai pemecahan masalah sesuai dengan latar belakang dan

perumusan masalah maka penelitian ini bertujuan untuk :

1. Mengetahui nilai KG pada saat kapal dioperasikan

2. Menganalisis kurva GZ pada draft dan KG kapal saat dioperasikan

3. Menganalisis kelayakan stabilitas statis kapal yang diteliti

4. Menguji secara statistik kondisi stabilitas kapal.

Dengan demikian penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat bagi

1. Operator kapal longline agar sesuai dengan pengoperasiannya.

2. Penelitian sebagai salah satu bahan pustaka

1.4 Hipotesis

Adanya pengaruh perubahan draft kapal terhadap stabilitas operasional

(22)

2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kapal Longline

Nomura dan Yamazaki (1975) mengemukakan beberapa persyaratan teknis

minimal dari kapal ikan yang berfungsi untuk operasi penangkapan, yakni :

1. Memiliki struktur badan kapal yang kuat

2. Menunjang keberhasilan operasi penangkapan

3. Memiliki stabilitas yang tinggi

4. Memiliki fasilitas penyimpanan hasil tangkapan ikan

Salah satu keistimewaan kapal ikan dibandingkan dengan kapal lainnya

adalah memiliki kelaiklautan, dimana laiklaut berperan d a l a m operasi

penangkapan ikan dan cukup tahan untuk menghadang terpaan angin, gelombang,

stabilitas yang tinggi untuk menjamin keselamatan dalam pelayaran.

Kapal longline dibangun sesuai dengan kontruksi yang diserasikan dengan

bentuk, cara penggunaan alat tangkap dan daerah penangkapan dimana kapal

tersebut akan dioperasikan. Kapal ini mudah dikenali dari bentuknya yang mirip

kapal perang, ditandai dengan gudang tempat alat tangkap di bagian buritan,

mempunyai dek bawah di bagian depan dari bagian tengah (Simorangkir 1993

diacu dalam Ardani 1995).

Inamura (1968) menyatakan perbandingan nilai dimensi kapal yang dapat

mempengaruhi karakteristik bentuk kapal itu sendiri seperti :

1. Nilai rasio L/B berpengaruh terhadap tahanan gerak kapal, semakin kecil nilai

rasio ini akan berakibat buruk terhadap kecepatan

2. Nilai rasio L/D berpengaruh terhadap kekuatan memanjang kapal, semakin

besar nilai rasio ini mengakibatkan kekuatan memanjang akan melemah

3. Nilai rasio B/D berpengaruh terhadap stabilitas kapal, semakin besar nilai

rasio ini mengakibatkan stabilitas kapal lebih baik tetapi propulsive abilitynya akan memburuk.

(23)

Tabel.1 Nilai acuan coefficient of fineness kapal longline

Coefficient of Finenes Nilai Acuan

Cb 0.61 – 0,72

Cp 0,65 – 0,75

CÄ 0,88 – 0.98

Cw 0,83 – 0,90

Cvp 0,84 – 0,96

Sumber Inamura (1968), dikutip Ayodhyoa (1972).

Lebih lanjut Fyson (1985) menjelaskan,bahwa untuk pembangunan kapal

dibutuhkan suatu kurva dimana nilai dari berbagai data hidrostastik digambarkan sebagai fungsi dari draft kapal, k u r v a i n i biasanya disebut dengan kurva

hidrostatik. Kurva ini mengindikasikan beberapa parameter penting untuk perhitungan yang terkait dengan kondisi muatan dan stabilitas sebuah kapal.

2.1.1 Stabilitas kapal

Stabilitas kapal diartikan sebagai kemampuan kapal untuk kembali ke posisi

semula setelah mengalami gaya, baik gaya dari luar maupun gaya dari dalam

kapal itu sendiri yang menyebabkan kapal mengalami oleng. Stabilitas kapal

yang baik merupakan salah satu syarat penting bagi kapal dalam menunjang

keberhasilan operasi penangkapan ikan yang dilakukannya.

Stabilitas kapal dibagi dalam stabilitas statis dan stabilitas dinamis.

Stabilitas statis (statical stability) adalah stabilitas kapal yang diukur pada kondisi air tenang (kapal tidak mengalami pengaruh dari luar seperti angin dan

gelombang) dengan beberapa sudut keolengan pada nilai ton displacement yang berbeda. Nilai stabilitas statis kapal ditunjukkan oleh nilai lengan penegak (GZ).

Stabilitas dinamis(dynamic stability) adalah stabilitas kapal yang diukur dengan jalan memberikan suatu “usaha” pada kapal sehingga membentuk sudut

keolengan tertentu (Hind 1982).

Taylor (1977) dan Hind (1982) menyatakan stabilitas pada sebuah kapal

dipengaruhi oleh titik-titik konsentrasi dari gaya-gaya yang bekerja pada kapal.

Titik pertama adalah titik apung B (center of buoyancy) yakni titik khayal yang merupakan pusat seluruh gaya apung pada kapal yang bekerja secara vertikal ke

(24)

merupakan pusat seluruh gaya berat pada kapal yang bekerja secara vertikal ke

bawah.

Titik ketiga adalah titik M (metacenter) yakni titik khayal yang merupakan titik potong yang melalui titik apung B dan titik berat G saat berada pada posisi

tegak dengan garis khayal yang melalui ke dua titik tersebut pada saat kapal

berada pada posisi miring akibat bekerjanya gaya-gaya pada kapal. Titik M juga

merupakan titik tertinggi maksimum bagi titik G. Posisi titik berat G, titik apung

B dan titik M tersebut diilustrasikan pada Gambar 1.

Gambar 1. Posisi titik G, B dan M pada midship kapal (Hind, 1982).

Nomura dan Yamazaki (1975) menyatakan bahwa syarat penting yang harus

dipenuhi supaya kapal tetap dalam keadaan seimbang didalam air adalah titik

apung B harus terletak pada satu garis lurus dengan titik berat G dan titik berat G

harus berada di bawah titik metacenter, selanjutnya Hind (1982) mengemukakan posisi titik berat G bergantung pada distribusi muatan dan posisi titik apung B

bergantung pada bentuk geometri badan kapal yang terendam di dalam air.

Keseimbangan sebuah kapal yang berada dalam air pada dasarnya terdiri

dari tiga jenis, yaitu: (1) keseimbangan stabil (stable equilibrium), (2) keseimbangan tidak stabil (unstable equilibrium) dan ( 3 ) keseimbangan netral (neural equilibrium). Ketiga kondisi t e sebut dipengaruhi oleh kondisi gaya yang bekerja pada kapal, baik itu gaya apung maupun gaya berat yang bekerja dengan

arah yang berlawanan.

w

G Z B

B1

K

w W

W1 L1

L M

(25)

(1) Keseimbangan stabil (stable equilibrium) adalah kondisi keseimbangan sebuah kapal dimana kapal kembali ke posisi tegak setelah gaya y a ng

bekerja pada kapal menyebabkan kapal menjadi miring. Kondisi ini dapat

terjadi apabila titik pusat gravitasi (G) berada dibawah titik metasenter (M)

atau kapal memiliki metasenter positif dan lengan penegak (GZ) positif juga,

yang dapat mengembalikan kapal ke posisi semula.

(2) Keseimbangan tidak stabil (unstable equilibrium) adalah suatu kondisi keseimbangan sebuah kapal dimana kapal menjadi miring akibat gaya yang

bekerja pada kapal sehingga kapal tidak kembali ke posisi awalnya

melainkan terus kearah kemiringan tersebut. Hal ini dapat terjadi apabila

titik pusat gravitasi (G) lebih tinggi dari titik metasenter (M) atau kapal

memiliki tinggi metasenter (GM) negatif dan lengan penegak (GZ) negatif

yang meneruskan gerak ke arah keolengan kapal.

(3) Keseimbangan netral (neural equilibrium) adalah suatu kondisi keseimbangan sebuah kapal dimana kapal menjadi miring akibat gaya yang

bekerja pada kapal dan kondisi ini tetap demikian. Pada kondisi ini lengan

penegak GZ tidak dihasilkan. Kapal tidak kembali keposisi semula dan tidak

juga terus ke arah kemiringannya. Kondisi ini terjadi apabila titik pusat

gravitasi (G) dan metasenter (M) berhimpit dalam satu titik. Kemiringan

yang tetap ini dinamakan list.

Dalam kaitan dengan kecepatan kapal, Fyson (1985), mengemukakan bahwa

panjang kapal berbanding terbalik dengan kecepatan kapal. Hal ini diformulasikan

dengan bilangan Froude kapal yaitu v

Fn = Ö g.L

dimana v = kecepatan kapal (m/det) L = Panjang Kapal (m)

Untuk kapal ikan bilangan Froude antara 0.30 – 0.36

Menurut Kok et al (1983), selama kapal berada di laut akan mendapat sejumlah gaya yang terdiri dari :

1. Berat kapal dan muatan

(26)

3. Pengaruh gelombang dan tekanan air

4. Gaya-gaya dari massa yang bekerja pada kapal

5. Pembagian muatan asimetris

6. Gaya-gaya torsi yang disebabkan oleh tidak samanya waktu oleng bagian depan dan bagian belakang

7. Gaya-gaya beban kemudi

Hind (1982) menyatakan ada beberapa persyaratan agar kapal berada pada

posisi keseimbangan, yaitu :

1. Besarnya gaya apung sama dengan besarnya gaya berat kapal

2. Pusat gaya apung terletak pada satu garis lurus dengan pusat gaya berat kapal

3. Titik berat kapal (G) harus berada di bawah titik metasenter (M)

2.1.2 Kurva stabilitas GZ

Fyson (1985) menjelaskan bahwa pembahasan mengenai stabilitas kapal

terkait erat dengan perhitungan nilai GZ (lengan pengembali/kopel) pada kapal.

Hal ini merupakan bagian yang sangat penting dalam penentuan stabilitas kapal.

Rawson dan Tupper (1983) menjelaskan, untuk aplikasi praktis, adalah perlu

untuk menyajikan stabilitas dalam bentuk momen pengembali/kopel yang

dihasilkan dari titik pusat gravitasi pada saat kapal menjadi miring dengan

perubahan berat yang konstan, yang biasanya disajikan dalam bentuk kurva

stabilitas GZ.

Fyson (1985) menambahkan bahwa syarat untuk kestabilan sebuah kapal

sangat terkait erat dengan pembahasan tentang kurva stabilitas GZ, dalam arti

pencegahan air masuk ke dalam kapal. Kurva ini menunjukkan hubungan antara

lengan pengembali (GZ) pada berbagai variasi sudut kemiringan dengan

perubahan berat yang konstan (constan displacement).

Perhitungan nilai lengan penegak (GZ) dan distribusi muatan terkait erat

dengan stabilitas sebuah kapal. Perbedaan distribusi muatan yang terjadi pada

setiap kondisi pemuatan akan mengakibatkan terjadinya perubahan nilai KG, yaitu

(27)

nilai-nilai yang berpengaruh terhadap keselamatan kapal adalah GM kapal, vanishing angle dan stabilitas dinamis.

Rawson dan Tupper (1983) memberikan penjelasan tentang kurva GZ yang

meliputi :

1. Kemiringan pada titik awal. Nilai lengan pengembali untuk sudut

kemiringan yang kecil adalah proporsional terhadap sudut kemiringan. Nilai

tangent GZ pada titik ini menggambarkan tinggi metacenter.

2. Nilai maksimum GZ, nilainya proporsional dengan momen terbesar yang

menyebabkan sudut kemiringan maksimum dimana kapal tidak tenggelam

3. Selang stabilitas (range of stability), yaitu selang dimana nilai GZ adalah positif. Biasanya berada pada selang sudut oleng antara 0° sampai 90°

4. Sudut kemiringan pinggir dek kapal. Untuk sebagian besar bentuk kapal,

terdapat sebuah titik perubahan pada kurva dimana kurva berubah secara

drastis pada sudut dimana bagian pinggir dek menjadi miring

5. Area di bawah kurva. Area ini menggambarkan kemampuan kapal untuk

menyerap energi yang diberikan oleh angin, gelombang dan gaya eksternal

lainnya.

2.1.3 Kriteria stabilitas

Berbagai standar yang digunakan untuk menilai kelayakan kapal telah

ditentukan oleh sebuah organisasi internasional di bawah organisasi dunia PBB

yaitu International Maritime Organization ( I M O ) . I M O mendeklarasikan

Torremolinos International Convention for The Safety of Fishibg Vessel – regulation 28 (1977) menetapkan kriteria stabilitas kapal dengan kurva tabilita GZ, yaitu :

1. Luasan area di bawah kurva stabilitas GZ dari sudut oleng 0° sampai sudut

oleng 30° tidak boleh kurang dari 0.055m.rad

2. Luasan area di bawah kurva stabilitas GZ dari sudut oleng 0° sampai susut

oleng x ( 40°) tidak boleh kurang dari 0.09m.rad

3. Luasan area antara sudut oleng 30° sampai sudut oleng x tidak boleh kurang

dari 0.03m.rad, dimana nilai x adalah 40° atau kurang sampai batas

(28)

4. Nilai maksimum GZ sebaiknya dicapai pada sudut oleng tidak kurang dari

30° dan bernilai minimum 0.20m

5. Sudut oleng maksimum stabilitas sebaiknya lebih dari 25°

6. Nilai metacentre awal (GM) tidak boleh kurang dari 0.35m untuk kapal dengan dek tunggal. Pada kapal dengan superstructure yang lengkap atau panjang kapal > 70m, GM dapat dikurangi untuk kelayakan administrasi

tetapi tidak boleh kurang dari 0.15m. Kriteria stabilitas tersebut dapat dilihat

pada Gambar 2.

Gambar 2 Kurva kriteria stabilitas kapal menurut kurva GZ (Sumber: Hind 19

82)

2.2 Gelombang Laut

Menurut IIPEN (1976) dan McLELAN (1975) gelombang terjadi pada batas

dua media yang berlainan, misalnya pada batas air dan udara yang disebut

gelombang permukaan (surface wave), sedangkan gelombang yang terjadi pada batas antara dua media air yang berlainan densitasnya disebut gelombang bawah

permukaan (internal wave). Gelombang permukaan disebabkan karena adanya pengaruh angin.

Stabilitas operasional kapal banyak dipengaruhi oleh faktor lingkungan laut,

dimana gelombang laut adalah faktor beban luar yang paling dominan.

Gelombang terdiri dari dua jenis yaitu gelombang yang karakteristiknya selalu

tetap disebut gelombang beraturan (regular) dan gelombang yang karakteristiknya

(29)

selalu berubah- ubah disebut gelombang tidak beraturan (irreguler) (Djatmiko dan Murdijanto 1993). Gelombang dilaut umumnya adalah gelombang tidak beraturan

(irreguler).

Llyod (1989), menyatakan pengunaan statistik memungkinkan untuk

mempelajari tingkah laku gelombang di laut yang dapat juga menerangkan

karakteristik gerakan sebuah kapal. Gelombang didefinisikan sebagai perubahan

bentuk permukaan laut karena gerakan permukaan air.

Gelombang umumnya menimbulkan sebuah ayunan air yang bergerak tanpa

henti-hentinya pada permukaan laut dan jarang dalam keadaan diam sama sekali.

Hembusan angin sepoi-sepoi pada cuaca yang tenang sekalipun sudah cukup

untuk dapat menimbulkan riak gelombang. Sebaliknya dalam keadaan dimana

terjadi badai yang besar dapat menimbulkan suatu gelombang besar yang dapat

mengakibatkan suatu kerusakan hebat pada kapal-kapal.

Seperti benda padat, air laut juga memiliki gerak translasi,rotasi dan osilasi

(Battacharya 1978). Gerakan translasi terjadi ketika air mengalir, gerakan rotasi

terjadi pada pusaran air dan gerakan osilasi merupakan penyimpangan bentuk dari aliran air tersebut. Penyimpangan bentuk pada aliran air tersebut dikenal sebagai

gelombang perairan. Secara ideal gelombang perairan merupakan sebuah kurva

sinusoidal. Karakteristik gelombang tersebut menurut Llyod (1989) berdasarkan Gambar 3 adalah sebagai berikut :

1. Puncak gelombang (crest) adalah titik pada permukaan air yang berada pada

elevasi tertinggi

2. Lembah gelombang (trough) adalah titik pada permukaan air yang berada pada elevasi terendah

3. Garis datum (x) adalah garis datar permukaan air (diambil secara statistik),

pada waktu air tenang

4. Elevasi gelombang (z) adalah jarak suatu titik pada permukaan gelombang dari garis datum, pada waktu tertentu.

5. Amplitudo gelombang (za) adalah jarak vertikal antara titik tertinggi (puncak)

atau titik terendah (lembah) dengan garis datum

6. Panjang Gelombang (l) adalah jarak dari suatu puncak gelombang dengan

(30)

7. Frekwensi gelombang (w) adalah banyaknya puncak atau lembah gelombang

yang dilalui oleh suatu titik persatuan waktu.

Menurut Yamanouchi (1986) diacu dalam Iskandar B.H dan N. Umeda

(2001) bahwa durasi gelombang laut aktual berkisar 1200 detik (20 menit). Pada

waktu 1200 detik tersebut gerakan gelombang sudah dianggap stabil. Waktu

durasi itu berlaku

untuk gelombang reguler dan iireguler.

Heading pada kapal didefenisikan sebagai referensi untuk menunjukkan gaya pada perambatan gelombang (Llyod 1989 ).

Gambar 3. Karakteristik gelombang reguler (Lloyd (1989)).

2.3 Teori Strip

Metode strip umumnya dipakai untuk memprediksi bentuk seakeeping kapal di laut, seperti halnya gerakan kapal, beban gelombang dan bertambahnya tahanan

kapal pada gelombang. Metode strip secara luas digunakan sebagai sebuah

metode prediksi, hal ini karena metode tersebut sesuai dengan pengukuran.

Meskipun pada teori ini terdapat hal yang tidak konsisten jika dilihat dari sudut

pandang secara teoritis (Kashiwagi M 1999 ).

Perhitungan gerakan kapal yang dilakukan dengan menggunakan teori strip

harus memenuhi syarat – syarat yang antara lain (Gerirtsma and

(31)

1. Badan kapal adalah slender yaitu dimana panjang kapal jauh lebih besar dari pada lebar dan saratnya, dan lebar kapal kecil dari pada panjang gelombang.

2. Badan kapal adalah rigid, sehingga tidak terjadi tekukan (defleksi) bila tidak terjadi gaya angkat yang cukup.

3. Kapal memiliki kecepatan sedang, sehingga tidak terjadi gaya angkat yang

cukup besar.

4. Gerakan kapal yang terjadi adalah kecil.

5. Potongan melintang badan kapal adalah wall sided (tidak melengkung). 6. Kedalaman perairan lebih besar dibandingkan panjang gelombang, sehingga

perkiraan gelombang di perairan yang dalam dapat diterapkan.

7. Bentuk badan kapal tidak berpengaruh terhadap gelombang (sesuai dengan

hipotesis Froude Krylov)

Teori strip ditampilkan dalam bentuk tiga dimensi dari bentuk hull yang berada di bawah air yang berbentuk strip seperti yang ditunjukkan Gambar 4.

Gambar 4. Bentuk trip dari bagian hull yang berada di bawah air dengan menggunakan infinitif silinder .

Setiap strip menjelaskan tentang bentuk hidrodinamika seperti added mass,

damping dan stiffnes yang menghasilkan koefisien untuk bentuk hull y a n g lengkap pada persamaan untuk gerakan. Teori strip mengasumsikan bahwa bentuk

hidrodinamika lokal adalah sama jika bagian dari strip merupakan infinit silinder

(32)

III. METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Pengukuran dimensi dan geometri bentuk kapal longline yang diteliti

dilakukan di Cilacap pada bulan November. Setelah pengukuran dimensi d a n

geometri bentuk selesai dilanjutkan dengan pengolahan data di Laboratorium

Kapal Perikanan dan Navigasi Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut

Pertanian Bogor (IPB), pada bulan Desember 2003 – April 2004.

3.2 Alat dan Bahan

Didalam pengukuran dimensi dan geometri bentuk kapal longline ini

digunakan alat meteran, kertas grafik dan alat tulis. Selanjutnya didalam

pengolahan data diperlukan alat 1 unit personal computer (PC) dengan

menggunakan program pengolahan data Microsoft Exel dan software perkapalan

PGZ dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini berupa data kapal longline

(data primer) dan data gelombang di perairan Selatan Jawa (data sekunder).

3.3 Metode Penelitian 3.3.1 Jenis data

Dari berbagai data kapal yang didapatkan maka dapat diuraikan seperti

(1) Data dimensi utama dan bentuk geometri kapal

(2) Data kondisi muatan kapal yang bervariasi

(3) Data draft kapal yang bervariasi

(4) Data tinggi gelombang laut

(5) Kurva stabilitas GZ kapal pada berbagai draft

3.3.2 Pengumpulan data

1. data kapal.

Pengumpulan data kapal dilakukan dengan mengukur data dimensi dan

geometri bentuknya yang digunakan data dasar untuk pengolahan data selanjutnya

(33)

2. data gelombang.

Data gelombang laut dikumpulkan oleh Tim Survei Perairan Laut Dalam di

Samudera Hindia dengan menggunakan kapal riset Umitakamaru. Alat pengukur

yang dipakai Remote Wave Height Meter. Keakuratan alat ini untuk unit

sensornya 3% dari pengukuran panjang gelombang. Alat ini dipasang di haluan

kapal dengan sensor mengarah ke permukaan laut. Sensor memancarkan sinyal ke

permukaan laut dan direkam kembali dari permukaan laut untuk dikirim ke kotak

(connection box) kemudian diteruskan ke signal prosesor untuk mengubah sinyal menjadi bilangan biner dan dikonversikan ke bilangan desimal oleh prosesor

komputer. Pada akhirnya dari hasil konversi prosesor akan didapatkan data-data

gelombang laut yang digunakan dalam penelitian. Contoh data gelombang laut

yang digunakan dalam penelitian ini seperti lampiran 1.

3.4 Pengolahan dan Analisis Data

Pengolahan data yang telah ditabulasikan dengan mengunakan perhitungan

numerik dengan memanfaatkan kecangihan komputer. Adapun rumus-rumus yang

dipergunakan dalam pengolahan data untuk mendapatkan kurva hidrostatis dari

kapal longline ini sebagai berikut :

(34)

(35)

dimana :

L = panjang kapal (m) B = lebar kapal (m) d = sarat air (m)

AÄ = area pada bagian midship (m2)

3.4.2 Komputasi stabilitas operasional kapal longline 60 GT

Komputasi stabilitas opersional yang dilakukan pada kapal longline 60 GT

adalah stabilitas statis dan dinamis. Stabilitas statis yaitu stabilitas yang dihitung

pada kondisi dimana kapal dan perairan berada pada kondisi diam (statis).

Stabilitas dinamis adalah stabilitas kapal yang diukur dengan jalan memberikan

suatu usaha pada kapal hingga membentuk sudut keolengan tertentu. Nilai ini

dinyatakan dalam luas area di bawah kurva stabilitas statis (Hind 1982 dan Derret

1990).

Perhitungan stabilitas kapal longline yang diteliti meliputi analisis terhadap

perkiraan perubahan nilai KG pada tiga kondisi distribusi muatan, yaitu ; kondisi

muatan kapal kosong, kondisi muatan kapal setengah penuh, dan kondisi kapal

penuh. Ketiga kondisi distribusi muatan tersebut masing – masing dengan aumi

dimana :

(1). Kondisi kapal kosong diasumsikan bahan bakar,umpan hidup dan muatan

kosong (0%).

(2). Kondisi kapal setengah penuh; pada kondisi ini bahan bakar,umpan hidup

diasumsikan penuh (100%), dan muatan kosong ( 0% ).

(3). Kondisi kapal penuh: pada kondisi ini bahan bakar diasumsikan setengah

penuh ( 50% ), umpan 20 % dan muatan penuh (100%).

Perubahan nilai KG dihitung dengan membuat perkiraan perubahan jarak

vertikal – horizontal pada setiap kondisi perubahan distribusi muatan.

Nilai KG diperoleh dengan menggunakan formula berikut (Hind, 1982) :

KG = moment of z ………. (15) z

dimana : z adalah moment vertical

Analisis stabilitas statis melalui kurva stabilitas statis GZ dilakukan dengan

metode Attwod’s Formula (Hind, 1982). Metode ini menganalisis stabilitas kapal

pada sudut keolengan 0o – 9 0o. Hasil perhitungan stabilitas kemudian

(36)

Kingdom Regulation [The Fishing Vessels (Safety Provision) Rules, 1975] (Hind, 1 9 8 2 ) d a n International Maritime Organization (IMO) pada Torremolinos International Convention for The Safety of Fishing Vessels-regulation 28 (1977) melalui kurva GZ.

Analisis nilai stabilitas dinamis kapal dilakukan dengan menghitung luas

area kurva di bawah kurva GZ stabilitas statis pada berbagai sudut keolengan (0o

– 9 0o). Hasil perhitungan tersebut kemudian diplotkan menjadi sebuah kurva

untuk stabilitas dinamis kapal.

Nilai GM yang diperoleh pada kurva GZ digunakan untuk menghitung

periode oleng kapal. Formula yang digunakan adalah (IMO,1995) :

Nilai periode oleng kemudian diplotkan terhadap nilai KG yang diperoleh

pada perhitungan perkiraan nilai KG pada tiga kondisi distribusi muatan.

Kemudian komputasi dilakukan dengan melihat kondisi distribusi muatan pada

berbagai sarat air yang berbeda dan pada tinggi gelombang yang berbeda pula.

3.4.3 Data gelombang laut

Data yang diambil dari tim Survei Perairan Dalam diplotkan berdasarkan

rata-rata gelombang perhari. Data tersebut diambil pada bulan Desember 2003.

Untuk komputasi kurva stabilitas operasional GZ maka diambil 3 tinggi

gelombang, yaitu : tinggi gelombang 1 meter, 1.5 dan 2 meter .

3.4.4 Perhitungan statistik

Sehubungan dengan data kurva stabilitas operasional GZ yang didapatkan

(37)

diuji dengan menggunakan analisis statistik uji Chi Square. Pengujian yang

dilakukan berdasarkan statistik non paramertrik karena data yang diuji dari segi

kualitatif bukan kuantitatif (Supangat,. 2007).

Maksud dan tujuan dengan menggunakan model ini adalah membandingkan

dua data yang berpasangan dari hasil observasi.

Sedangkan rumusnya diambil dari Sugiono (2007) :

A) Ho : Tidak ada pengaruh Pertambahan Draft Kapal terhadap Stabilitas

Kapal

H1 : Ada pengaruh Pertambahan Draft Kapal terhadap Stabilitas Kapal

B) Tingkat Kepercayaan 90% maka α = 10% = 0.1

C) Derajat Kebebasan (dk) = Banyak Kelas - 1 = 10 - 1 = 9

D) X2 Tabel ( dk = 9 ; α = 0.1 )

E) Uji Statistik

(Oi - ei)2

X2 Hitung =

ei

(38)

Adapun latar belakang dan metode penelitian yang digunakan dalam

penelitian ini secara ringkas ditampilkan pada gambar 5.

Gambar 5 Flow chart rancangan penelitian

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Start

Presentasi Hasil Standard

IMO

Kondisi Hasil Simulasi Stabilitas

Uji Statistik Kapal Longline

60 GT

Laut Selatan Jawa

Faktor Eksternal : Arus, Gelombang,

Angin, dll

Parameter yang Diteliti

(39)

4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Dimensi Utama Kapal Longline

Dimensi utama kapal longline 60 GT yang diteliti seperti pada tabel 2,

dimana Loa = 22.23m, lebar B = 5.5m, draft = 1.54m dan Cb = 0.885

Dari hasil perhitungan rasio dimensi utama kapal longline 60 GT yang

diteliti yang terdiri dari L/B, L/D dan D/B diperoleh nilai r a sio seperti yang

disajikan pada Tabel 3

Tabel 2 Dimensi utama kapal longline yang diteliti

No Uraian Keterangan

1 Panjang ;

a. Loa a. 23.22 m

b. Lpp b. 17.11 m

2 Lebar (B) 5.50 m

3 Dalam (D) 2.15 m

4 Draft (d) 1.54 m

5 _{Koefisien Block (Cb)} _0.8538

Tabel 3. Rasio dimensi utama kapal longline yang diteliti

Dimensi Utama Longline ( m )

L/B 4.22

L/D 10.8

B/D 2.55

Rasio dimensi utama kapal perlu diketahui dengan jelas karena besaran rasio

ini berpengaruh terhadap stabilitas maupun ketahanan kapal. Menurut Iskandar

dan Pujiati (1995) besaran rasio L/B dan L/D untuk kapal sejenis longline yang

dikategorikan static gear lebih besar dibandingkan dengan kapal-kapal yang lain sehingga membutuhkan stabilitas yang cukup tinggi karena kondisi ini dibutuhkan

pada saat melakukan operasi penangkapan terutama pada saat setting maupun

hauling karena kapal beroperasi dengan kecepatan v = 0.

Berikut ini beberapa nilai kisaran rasio dimensi kapal kelompok static gear

(40)

2.83 – 11.12, L/D : 4.58 – 17.28 dan B/D : 0.96 – 4.68. Nilai rasio pada kapal

yang diteliti L/B (4.22), L/D (10.8) dan B/D (2.55) berada dalam nilai rasio yang

di keluarkan oleh Iskandar dan Pujiati (1995). Nilai ini lebih mendekati batas

bawah dari selang nilai tersebut dibandingkan batas atasnya, yang berarti bahwa

nilai L/B kapal longline yang diteliti tergolong kecil.. Kondisi ini memberikan

pengaruh yang baik terhadap stabilitas kapal.

Nilai L/D tergolong kecil, nilai ini berpengaruh terhadap kekuatan

memanjang (longitudinal strength), sehingga kapal lebih tahan terhadap gerakan lengkung (bending) yang mengarak ke tas maupun ke bawah. Nilai B/D juga tregolong kecil, nilai yang kecil ini menunjukkan pengaruh yang baik terhadap

kemampuan daya dorong kapal.

4.1.1 Parameter hidrostatik

Parameter hidostatik merupakan parameter awal yang menjadi ukuran untuk melihat sifat-sifat hidrostatik kapal. Parameter tersebut diperoleh berdasarkan tabel off set dan gambar lines planes kapal longline yang dijadikan sebagai obyek penelitian. Selanjutnya hasil perhitungan parameter hirostatik t e r s e b u t ditabulasikan dan dibuat kurva hidrostatik. Hasil perhitungan dapat dilihat pada Tabel 4, sedangkan bodyplane dan rancangan kapal longline disajikan pada Gambar 7. Kurva hidrostatis kapal longline yang diteliti seperti pada gambar 6.

Volume displacement menyatakan volume air yang dipindahkan bila kapal terendam hingga water line tertentu sedangkan ton displacement merupakan berat dari air yang dipindahkan tersebut. Area water plane merupakan luas bidang datar pada irisan water line tertentu. Coefficien of fineness dari Cw, Cvp, Cp, CÄ dan Cb

disebut koefisien kegemukan kapal.

Nilai yang dipakai dalam menentukan tingkat kegemukan kapal adalah nilai

Cb, nilai ini berkisar antara 0 – 1 . Jika nilai semakin mendekati nilai 1,maka

kapal dapat dikatakan semakin gemuk. Apabila mencapai angka 1 maka bagian

kapal yang terendam air memiliki bentuk yang mendekati empat persegi panjang.

(41)

Tabel 4 Besaran parameter hidrostatik kapal longline pada tiap-tiap water line

2 Ton displacement (ton) 2.9534 29.1445 69.6904 3 Water area (Aw) (m2) 34.7020 58.5874 86.2023

4 Midship area (Ao) (m2) 0.3619 2.6983 5.3786

5 Ton Per Centimeter (TPC) 0.3557 0.6005 0.8836

6 Coefficient block (Cb) 0.3458 0.7207 0.8538

7 Coefficient prismatic (Cp) 0.5446 0.6250 0.6667

8 Coefficient vertical prismatic (Cvp) 0.0249 0.5392 0.5258

9 Coefficient waterplane (Cw) 1.2493 1.3365 1.6238

10 Coefficient midship (CÄ) 0.6349 1.1531 1.2806

Nilai TPC menyatakan berat yang dibutuhkan untuk merubah draft sebesar 1 cm. Nilai TPC kapal longline yang diteliti pada wl5 adalah 0.8538, ini berarti

bahwa untuk menaikkan draft kapal sebesar 1 cm, dibutuhkan berat 0.8538.

Momen inersia merupakan momen puntir dari suatu benda. Besarnya nilai

momen inersia pada kapal tidak hanya tergantung pada bobot kapal itu sendiri tetapi juga pada distribusi massa pada kapal. Nilai Momen inersia pada kapal longline yang diteliti untuk wl1 adalah 16.808, untuk wl3 adalah 50.6922, dan wl5

adalah 76.1523. Jarak LCB merupakan jarak maya dimana titik pusat daya apung

longitudinal berada, nilainya semakin membesar dengan bertambahnya tinggi

draft atau garis air. Hal ini menunjukan bahwa letak titik apung (buoyancy) secara longitudinal bergerak kearah haluan kapal dengan semakin bertambahnya tinggi

draft kapal..

BM merupakan jari-jari metacenter vertikal dan BML merupakan jari-jari

metacenter longitudinal. Nilai BM dan KM mengalami kenaikan pada setiap perubahan garis air (wl). Kedua parameter ini berpengaruh terhadap kestabilan

(42)

kurang baik. KM merupakan jarak maya titik metacenter (M) vertikal dari base line kapal. KML merupakan jarak maya titik metacenter longitudinal. Nilai BML dan KML juga mengalami kenaikan pada tiaptiap garis air (wl).

Nilai coefficient of fineness dipakai sebagai salah satu cara untuk menilai kelayakan sebuah disain kapal . Dari hasil penelitian diketahui pada wl5 =18.96m

(Cb: Cp: Cw: Cvp: CÄ: 0.8538 : 0.6667 : 1.6238 : 0.5258 : 1.2806 ) nilai Cb,

cenderung berada di atas nilai acuan (0.61 – 0.72), ini menunjukkan bahwa kapal

longline yang diteliti tingkat kegemukannya tinggi. Nilai CÄ di atas nilai acuan

(0.88 – 0.98), ini menunjukkan bahwa ada ruang di atas kapal yang belum

dimanfaatkan dengan baik. Sedangkan nilai Cvp berada di bawah nilai acuan

(0.84 – 0.96). Hal ini dapat menyebabkan tahanan gerak kapal membesar sehingga

akan mengurangi kecepatan kapal longline tersebut. Nilai Cw yang berada di atas

nilai acuan (0.83 – 0.90) karena luas area pada dek sudah terlalu besar.

Pada wl3 = 16.86m (Cb: Cp: Cw: Cvp: CÄ: 0.7207 : 0.6250 : 1.3365 : 0.5392

: 1.531 ) nilai Cb, sesuai dengan nilai acuan (0.61 – 0.72), ini menunjukkan bahwa

kapal longline yang diteliti pada wl3 tingkat kegemukannya baik. Nilai CÄ di atas

nilai acuan (0.88 – 0.98), ini menunjukkan bahwa ada ruang di tengah kapal yang

belum dimanfaatkan dengan baik. Sedangkan nilai Cvp berada di bawah nilai

acuan (0.84 – 0.96). Hal ini dapat menyebabkan tahanan gerak kapal membesar

sehingga akan mengurangi kecepatan kapal longline tersebut. Nilai Cw yang

berada di atas nilai acuan (0.83 – 0.90) karena luas area pada dek sudah terlalu

besar.

Pada wl1 = 14.62m (Cb: Cp: Cw: Cvp: CÄ: 0.3458 : 0.5446 : 1.2493 : 0.0249

: 0.6349 ) nilai Cb berada dibawah nilai acuan (0.61 – 0.72), ini menunjukkan

bahwa kapal tersebut pada wl1 agak ramping. Nilai CÄ di bawah nilai acuan (0.88

– 0.98), ini menunjukkan bahwa ruang di dibawah kapal sudah dimanfaatkan

dengan baik. Sedangkan nilai Cvp berada di bawah nilai acuan (0.84 – 0.96). Hal

ini dapat menyebabkan tahanan gerak kapal membesar sehingga akan mengurangi

kecepatan kapal longline tersebut. Nilai Cw yang berada di atas nilai acuan (0.83

(43)

Nilai LCB yang bertanda negatif menunjukkan letak titik apung (B) kapal

berada di belakang midship ke arah buritan,bila keadaan demikian sebaiknya beban diletakkan pada midship ke arah buritan kapal.

Bentuk kasko kapal ini yang diperoleh berdasarkan data body plan dibagian

haluan memiliki bentuk yang relatif sama yaitu U – bottom. Bentuk ini memiliki kestabilan yang tinggi dan volume ruang atau kapasitas penyimpanan di bawah

dek yang besar, sehingga sangat cocok bagi kapal yang mengoperasikan alat

tangkap secara statis. Akan tetapi bentuk ini memiliki tahanan kasko yang besar

sehingga olah gerak (manouvering) dan kecepatan (speed) yang dimiliki terbatas, namun bukanlah kecepatan yang diutamakan bagi kapal yang mengoperasikan

alat tangkap ini melainkan stabilitas yang tinggi.

Rencana garis kapal longline yang diteliti ditampilkanpada gambar 7.

Gambar 8 adalah rancangan umum kapal. Kita bisa melihat letak palka, ruang

mesin, kamar ABK dan geladak. Gambar 9 memperlihatkan Posisi ABK pada saat

(44)

TPC 1.3

LCB (m) 0.5

KB (m) 1

BM; KM (m) 8

BML; KML (m) 159

Ñ(m3) (ton) 147

Aw (m2) 119

AÄ (m2) 10

Cb, Cp, Cvp, CÄ, Cw 1

WL 1 WL 3 WL 5

(45)

Kapal Longline Koyong Jaya III Skala 1 : 78

Loa : 23.22 m

Lwl : 19.35 m

B : 5.50 m D : 2.15 m

Gambar 7 Body plan dan rencana garis kapal longline 60 GT

1 2 3 4 ₅ 6 7 8 9 ₁₀

0

1 2 ₃ 4 5 6 7 8 9 10

(46)

Gambar 8 Rancangan umum kapal longline 60 GT Kapal Longline Koyong Jaya III

Skala 1 : 78 Loa : 23.22 m

Lwl : 19.35 m

(47)

(48)

4.3 Posisi Titik G Kapal Longline 60 GT

Kodisi kapal longline 60 GT pada muatan kosong ditunjukkan pada tabel 5

sedangkan kondisi kapal pada muatan setengah penuh dan muatan penuh dapat

dilihat pada tabel 6 dan tabel 7.

Tabel 5 Kondisi kapal longline 60 GT pada saat kosong

Berat Posisi x Posisi z Selanjutnya diperolah posisi titik berat kapal G seperti

KG = moment of z

KG = 10332.7952 60.175

KG = 1.7 meter

Pada muatan kosong kapal longline ini diketahui posisi titik berat G diatas

lunas K adalah 1.7 meter

Tabel 6 Kondisi kapal longline 60 GT pada saat setengah penuh

Berat Posisi x Posisi z

Posisi titik berat G kapal pada kondisi setengah penuh adalah 1.88 meter

sebagaimana seperti perhitungan dibawah ini. KG =

(49)

KG = moment of z

KG = 16108.4751 85.624

KG = 1.88 meter

Tabel 7 Kondisi kapal longline 60 GT pada saat penuh

Berat Posisi x Posisi z

Posisi titik berat G kapal pada kondisi penuh adalah 2.07 meter

sebagaimana seperti perhitungan dibawah ini.

KG = moment of z

KG = 27766.9103 134.435

KG = 2.07

Dari ketiga kondisi di atas terlihat bahwa pada kondisi muatan penuhlah KG

tertinggi dapat dicapai.

Saat kapal berangkat menuju daerah penangkapan, muatan pada kapal

Longline terdiri atas perbekalan,bahan bakar dan umpan hidup yang berisi penuh.

Pada saat kembali, muatan – muatan tersebut (yang terdapat dibawah dek kapal)

akan berkurang tetapi palka akan terisi penuh oleh hasil tangkapan. Hal ini

menyebabakan perubahan titik berat pada kapal, sehingga letak titik G (center of gravity) kapal akan berubah, titik ini akan bergerak ke atas.

KG =

(50)

Titik berat (G) pada sebuah kapal merupakan titik pusat seluruh gaya yang

menekan kebawah. Letak titik ini dapat ditentukan dengan meninjau semua

pembagian berat yang berada di atas kapal terhadap lunas kapal. Letak titik berat

di atas lunas (KG) akan berpengaruh terhadap besar kecilnya nilai lengan penegak

GZ yang terbentuk pada saat kapal mengalami keolengan.

Tabel 8 Nilai KG kapal longline pada tiga kondisi distribusi muatan kapal

No Kondisi Kapal KG GM GM IMO (GM > 0.35m)

1 Kapal Kosong 1.7000 1.0400 Lulus

2 Kapal Setengah Penuh 1.8800 0.8600 Lulus

3 Kapal Penuh 2.0700 0.6700 Lulus

Berdasarkan hasil perkiraan terhadap perubahan distribusi muatan pada ke

tiga kondisi kapal longline yang tertera pada Tabel 8 menunjukkan bahwa nilai

KG kapal akan berubah jika terjadi perubahan berat dan distribusi muatan kapal

Perubahan nilai KG pada kapal akan mengakibatkan perubahan jarak , tinggi

metasenter (GM), dimana semakin tinggi nilai KG maka nilai tinggi GM nya

semakin mengecil. Dilihat pada Tabel 8 pada saat KG tertinggi ternyata GM nya

terendah. Nilai GM kapal ini akan berpengaruh terhadap periode oleng kapal pada

saat beroperasi di perairan.

4.2 Stabilitas Operasional Kapal Longline 60 GT

Penilaian stabilitas operasional kapal longline dilakukan dengan menghitung

stabilitas statis kapal. Stabilitas statis (statical stability) adalah stabilitas kapal yang diukur pada kondisi air tenang dengan mengaplikasikan beberapa sudut

keolengan dengan nilai ton displacement yang berbeda. Nilai ini ditunjukkan oleh nilai lengan penegak (GZ),nilai ini dinyatakan dalam luas area di bawah kurva

stabilitas statis (Hind 1982 dan Derret 1990).

Stabilitas statis kapal longline 60 GT dihitung dengan menghitung nilai

lengan penegak (GZ) yang terbentuk pada kurva stabilitas GZ. Pada kurva

stabilitas GZ ditunjukkan nilai lengan penegak GZ pada berbagai sudut keolengan

(0º - 90º). Nilai- nilai kurva stabilitas GZ untuk ketiga kondisi yaitu : kapal kosong

(KG = 1.7m), setengah penuh (KG 1.88m) dan penuh (KG = 2.07m) seperti pada

(51)

0.0

Gambar 10 Kurva stabilitas GZ kapal longline 60 GT pada tiga kondisi distribusi muatan

Untuk mengetahui pada saat kapan kapal tidak stabil maka dilakukan

komputasi stabilitas operasional terhadap perubahan pada draft kapal. Draft kapal

dirubah sedemikian rupa dan juga KG kapal tersebut menghasilkan tinggi

gelombang yang berbeda.

Kapal longline yang diteliti dihitung stabilitas operasionalnya pada saat

draftnya dirubah dan KGnya juga dirubah dengan mengaplikasikan tinggi

gelombang yang berbeda, yaitu tinggi gelombang 1 meter, 1.5 meter dan 2 meter.

Stabilitas operasional K a p a l longline yang telah disimulasikan diukur

dengan menghitung nilai lengan penegak (GZ) yang terbentuk pada kurva GZ.

Pada kurva GZ ditunjukkan nilai GZ pada berbagai sudut keolengan (0° - 90°).

Pada sudut 0° kapal belum oleng sehingga lengan pengembali GZ adalah

nol. Nilai lengan pengembali akan mencapai puncak maksimum pada sudut

kemiringan tertentu.Setelah GZ mencapai maksimum pada sudut tertentu maka

lengan pengembali GZ akan semakin kecil hingga mencapai vanishing stability

yang mengakibatkan kapal hilangnya kemampuan untuk kembali keposisi tegak

dan pada akhirnya kapal tenggelam.

I. Tinggi gelombang 1 meter

1. Kurva stabilitas GZ kapal longline pada draft 1.54m dengan KG kapal yang

berbeda

Kurva stabilitas kapal longline yang diteliti dihitung pada kondisi

operasional draft 1.54m, KG 2.2m. 2.3m, 2.4m, 2.5m dan 2.6m ditunjukkan pada

gambar 11.

(52)

Gambar 11 Kurva stabilitas GZ kapal longline pada tinggi gelombang 1 meter dengan draft 1.54m

Pada draft1.54 m dan KG 2.2m diperoleh GZ maksimal pada sudut oleng

43º dan hilangnya stabilitas kapal pada sudut oleng 78.5º yang disebut vanishing stability. Pada draft 1.54m dan KG kapal 2.3m GZ maksimal pada sudut oleng 40º dan hilangnya stabilitas (vanishing stabilitasnya) pada sudut oleng 71.5º . Pada draft 1.54m dan KG kapal 2.4m GZ maksimal pada sudut oleng 37º dan vanishing stability pada sudut oleng 63.5º. Pada draft 1.54m dan KG kapal 2.5m GZ maksimal pada sudut oleng 31º dan hilangnya stabilitas pada sudut oleng 71.5º.

Sedangkan pada draft 1.54m dan KG kapal 2.6m GZ maksimal pada sudut oleng

24º dan vanishing stability pada sudut oleng 45.5º.

Kurva stabilitas GZ yang diperoleh dievaluasi dengan kriteria stabilitas

yang dikeluarkan oleh IMO (1976) seperti yang ditunjukkan pada tabel 9.

Tabel 9 Stabilitas kapal longline pada draft 1.54m menurut standar IMO pada tinggi gelombang 1 meter

KG 2.2m Remark KG 2.3m Remark KG 2.4m Remak KG 2.5m Remark KG 2.6m Remark 1 a 0.0752m.rad lulus 0.0618m.rad lulus 0.0485m.rad tdk lulus 0.032m.rad tdk lulus 0.0218m.rad tdk lulus b 0.092m.rad lulus 0.0745m.rad tdk lulus 0.057m.rad tdk lulus 0.0356m.rad tdk lulus 0.022m.rad tdk lulus c 0.1424m.rad lulus 0.1125m.rad lulus 0.0825m.rad lulus 0.0466m.rad lulus 0.0226m.rad tdk lulus 2 Nilai masimal GZ pada 30 º adalah > 0.20 m 0.2514m lulus 0.2016m lulus 0.1519m tdk lulus 0.0911m tdk lulus 0.0523m tdk lulus 3 Sudut maksimal stabilitas > 30 º 43° lulus 40° lulus 37° lulus 31° lulus 24° tdk lulus 4 GM >0.35m 0.62m lulus 0.52m lulus 0.42m lulus 0.32m tdk lulus 0.22m tdk lulus

pada 30- 40 º nilai GZ > 0.030 m.rad

kapal yang memenuhi standar IMO pada draft 1,54m adalah pada KG 2.2m. Ini

berarti bahwa pada KG kapal 2.2m dengan draft 1.54m kapal akan aman dalam

melakukan operasi penangkapan. Sedangkan pada KG kapal 2.3m tidak

memenuhi standar IMO karena ada salah satu syarat yang tidak terpenuhi yaitu

nilai GZ pada 0-40º adalah 0.0745m.rad sedangkan nilai GZ pada 0-40º menurut

(53)

standar IMO adalah > 0.090m.rad . Pada KG kapal 2.4m tidak memenuhi standar

IMO karena ada tiga syarat yang tidak terpenuhi yaitu : 1). Nilai GZ pada 0-30º

adalah 0.0485m.rad sedangkan nilai GZ pada 0-30º adalah > 0.050m.rad, 2). nilai

GZ pada 0-40º adalah 0.057m.rad sedangkan nilai GZ pada 0-40º menurut standar

IMO adalah > 0.090m.rad, 3). nilai maksimal GZ pada 30º adalah 0.1419m.rad

sedangkan nilai maksimal GZ pada 30º menurut standar IMO adalah > 0.20m.

Pada KG kapal 2.5m tidak memenuhi standar IMO karena ada empat

syarat yang tidak terpenuhi yaitu : 1). Nilai GZ pada 0-30º adalah 0.0485m.rad

sedangkan nilai GZ pada 0-30º menurut standar IMO adalah > 0.050m.rad, 2).

standar IMO adalah > 0.090m.rad, 3). nilai maksimal GZ pada 30º adalah

0.1419m.rad sedangkan nilai maksimal GZ pada 30º menurut standar IMO adalah

> 0.20m. Pada KG 2.6m tidak memenuhi standar IMO karena semua nilai- nilai

GZ berada dibawah standar IMO.

berbeda

Gambar 12 Kurva stabilitas GZ kapal longline pada tinggi gelombang 1 meter dengan draft 1.8m

Pada draft1.8m dan KG kapal 2.15m diperoleh GZ maksimal pada sudut

oleng 43º dan hilangnya stabilitas kapal pada sudut oleng 77.5º yang disebut

vanishingstability. Pada draft 1.8m dan KG kapal 2.2m GZ maksimal pada sudut oleng 42º dan hilangnya stabilitas (vanishing stabilitasnya) pada sudut oleng 74º . Pada draft 1.8m dan KG kapal 2.3m GZ maksimal pada sudut oleng 40.5º dan

vanishing stability pada sudut oleng 66.5º. Pada draft 1.8m dan KG kapal 2.4m GZ maksimal pada sudut oleng 38.5º dan vanishing stability pada sudut oleng 60º

H 1m, d 1.8 m

(m)

(deg)

KG 2.15m KG 2.2m KG 2.3m KG 2.4m

(54)

KG 2.15m Remark KG 2.2m Remark KG 2.3m Remark KG 2.4m Remark

1 a 0.0732m.rad lulus 0.0667m.rad lulus 0.0533m.rad lulus 0.0403m.rad tdk lulus

b 0.0946m.rad lulus 0.0857m.rad lulus 0.0663m.rad tdk lulus 0.06m.rad tdk lulus

c 0.1579m.rad lulus 0.1429m.rad lulus 0.113m.rad lulus 0.0839m.rad lulus

2 Nilai masimal GZ pada 30 º adalah > 0.20 m 0.2706m lulus 0.2458m lulus 0.196m tdk lulus 0.1479m tdk lulus

3 Sudut maksimal stabilitas > 30 º 43° lulus 42° lulus 40.5° lulus 38.5° lulus

4 GM >0.35m 0.49m lulus 0.44m lulus 0.34m tdk lulus 0.24m tdk lulus

Pada 0 - 30 º nilai GZ > 0.05 m.rad

Dari tabel 10 dapat kita ketahui bahwa pada tinggi gelombang 1 meter KG

kapal yang memenuhi standar IMO pada draft 1.8m adalah pada KG kapal 2.15m

dan KG 2.2m. Ini berarti bahwa pada KG kapal 2.15 dan KG kapal 2.2m dengan

draft 1.8m kapal akan aman dalam melakukan operasi penangkapan. Sedangkan

Pada KG kapal 2.3m tidak memenuhi standar IMO karena ada tiga syarat yang

tidak terpenuhi yaitu : 1). nilai GZ pada 0-40º adalah 0.0663m.rad sedangkan nilai

GZ pada 0-40º menurut standar IMO adalah > 0.090m.rad, 2). nilai maksimal GZ

pada 30º adalah 0.196m.rad sedangkan nilai maksimal GZ pada 30º menurut

standar IMO adalah > 0.20m. 3). Nilai GM adalah 0.34m sedangkan menurut

standar IMO adalah > 0.35m.

Pada KG kapal 2.4m tidak memenuhi standar IMO karena ada empat

syarat yang tidak terpenuhi yaitu : 1). Nilai GZ pada 0-30º adalah 0.0403m.rad

sedangkan nilai GZ pada 0-30º menurut standar IMO adalah >0.050m.rad, 2).

standar IMO adalah >0.090m.rad, 3). nilai maksimal GZ pada 30º adalah

0.1479m.rad sedangkan nilai maksimal GZ pada 30º menurut standar IMO adalah

>0.20m, 4). Nilai GM adalah 0.24m sedangkan menurut standar IMO adalah >

(55)

Gambar 13 Kurva stabilitas GZ kapal longline pada tinggi gelombang 1 meter dengan draft 2.0m.

Pada draft 2.0 m dan KG kapal 2.1m diperoleh GZ maksimal pada sudut

oleng 41º dan hilangnya stabilitas kapal pada sudut oleng 79º yang disebut

vanishing stability. Pada draft 2.0m dan KG kapal 2.15m GZ maksimal pada sudut oleng 37º dan hilangnya stabilitas (vanishing stabilitasnya) pada sudut oleng 75º . Pada draft 2.0m dan KG kapal 2.2m GZ maksimal pada sudut oleng 39.5º

dan vanishing stability pada sudut oleng 71.5º. Pada draft 2.0m dan KG kapal 2.3m GZ maksimal pada sudut oleng 38º dan hilangnya stabilitas pada sudut

oleng 64º. Sedangkan pada draft 2.0m dan KG kapal 2.4m GZ maksimal pada

sudut oleng 36º dan vanishing stability pada sudut oleng 57º.

KG 2.1m Remark KG 2.15m Remark KG 2.2m Remark KG 2.3m Remark KG 2.4m Remark 1 a 0.0755m.rad lulus 0.0688m.rad lulus 0.0621m.rad lulus 0.0488m.rad tdk lulus 0.0354m.rad tdk lulus b 0.0984m.rad lulus 0.0886m.rad lulus 0.0809m.rad tdk lulus 0.0634m.rad tdk lulus 0.0459m.rad tdk lulus

c 0.167m.rad lulus 0.152m.rad lulus 0.137m.rad lulus 0.1071m.rad lulus 0.7722m.rad lulus

2 Nilai masimal GZ pada 30 º adalah > 0.20 m 0.286m lulus 0.2632m lulus 0.2823m lulus 0.1885m tdk lulus 0.1388m tdk lulus

3 Sudut maksimal stabilitas > 30 º 41° lulus 40° lulus 39.5° lulus 38° lulus 36° lulus

4 GM >0.35m 0.47m lulus 0.42m lulus 0.37m lulus 0.27m tdk lulus 0.17m tdk lulus

Pada 0 - 30 º nilai GZ > 0.05 m.rad

Dari tabel 11 dapat kita ketahui bahwa pada tinggi gelombang 1 meter KG

kapal yang memenuhi standar IMO pada draft 2.0m adalah pada KG kapal 2.1m

dan KG 2.15m. Ini berarti bahwa pada KG kapal 2.1m dan KG kapal 2.15m

H 1m, d 2.0 m

(m)

(deg)

KG 2.1m KG 2.15m KG 2.15m KG 2.2m KG 2.2m KG 2.3m KG 2.3m KG 2.4m KG 2.4m