RANCANG BANGUN KAPAL HIBRID TRIMARAN SEBAGAI
ANGKUTAN PENUMPANG ANTAR PULAU
Aries Sulisetyono1,∗, Ahmad Nasirudin1, dan Indra R. Kusuma2
1Jurusan Teknik Perkapalan 2Jurusan Teknik Sistem Perkapalan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Kampus ITS Sukolilo Surabaya
∗e-Mail: sulisea@na.its.ac.id
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 resis-tance 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 dikem-bangkan dewasa ini karena krisis energi dan pence-maran laut yang semakin meng-khawatirkan.
Tahun 1980 Indonesia bekerjasama dengan Jerman mengembangkan kapal layar bermotor KLM. Maruta Jaya 900 DWT pengangkut cargo yang dilengkapi de-ngan teknologi layar sebagai penggerak utama dan mo-tor 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
ba-han bakar kapal sampai 10%.[2] Dalam kasus ini, desain
layar merupakan faktor penting dalam menghasilkan kecepatan kapal. Akhir 2008 Jepang berhasil melun-curkan kapal yang pertama di dunia menggunakan te-naga surya, Auriga Leader memiliki panjang 200 m, ka-pasitas 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 pembu-atan kapal ini[4] 20% lebih mahal dari kapal biasa,
na-mun konsumsi bahan bakar dapat berkurang sampai 250.000 liter tiap tahun, dan yang penting penguran-gan emisi gas buangnya mencapai 670 ton per tahun-nya. Dengan demikian konsep Kapal hibrid yang in-ovativ dengan keunggulan hemat bahan bakar, ramah lingkungan dan berkinerja baik, merupakan konsep ka-pal 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 berham-batan kecil, dan berolah gerak yang baik. Beberapa studi dilakukan oleh peneliti mengenai pengembangan teknologi layar yang bertujuan untuk mendapatkan de-sain yang optimal dalam menghasilkan gaya dorong.
Fujiwara et al.[5] mengenalkan layar yang mempunyai
kinerja yang baik untuk diterapkan pada kapal samu-dra. 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 tuk segiempat dengan penampang melintang berben-tuk NACA 0030 di laboratorium terowongan angin. Shankaran et al.[5] menggunakan program CFD
FLU-ENT 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 la-yar rigid bisa mengacu pada hasil penelitian tentang aerofoil. di samping itu gaya yang bekerja pada la-yar juga berpengaruh terhadap stabilitas kapal, dimana keberadaan layar pada geladak menyebabkan naiknya titik berat kapal yang berakibat stabilitas kapal menga-lami penurunan. Stabilitas kapal adalah hal yang pen-ting diperhatikan karena menyangkut keselamatan ka-pal, 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 ba-han bakar,[8] memiliki deck terbuka yang luas
se-hingga mempengaruhi kapasitas transportasi dan pen-gaturan deck yang mudah,[9] dan perilaku atau olah
gerak di kondisi perairan gelombang (seakeeping) sa-ngat baik.[10]
Paper ini akan memaparkan proses rancang bangun kapal hibrid tipe trimaran yang memiliki keunggulan hemat bahan bakar, ramah lingkungan dan aman un-tuk kendaraan angkutan penumpang dan barang antar pulau di Indonesia, dan berakhir pada pembangunan prototipenya.
II.
METODOLOGI
Metodologi penelitian dikembangkan untuk meng-hasilkan 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 kaliangetkangeansapeken-masalembu, 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 ke-mudian dijadikan dasar dalam perumusan per-syaratan (requirement) kapal ferry trimaran dengan berorientasi
kepada pengembang-an masa depan.
Kedua menentukan ukuran utama kapal yang meru-pakan faktor penting dalam mendesain kapal. Studi optimasi ukuran utama kapal trimaran dilakukan pada tiga bagian utama, yaitu optimisasi karakteristik ka-pal 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 In-dex (IRRI), Year of Break Event Point dan Accum Cash on BEP.
Ketiga pengujian model kapal trimaran untuk mem-validasi hasil perhitungan awal yang meliputi pe-ngujian hambatan, dan seakeeping (gerakan) kapal. Perhitungan awal hambatan kapal diprediksi dengan mengacu pada mitchell theory, dan panel method atau boundary element method diadopsi untuk mem-prediksi gerakan kapal di laut. Pengujian model kapal trimaran ini dilakukan di laboratorium towing tank ju-rusan Teknik Perkapalan ITS.
Keempat, men-desain layar tipe rigid (kaku) dengan mengacu pada hasil survei kecepatan angin, dan be-sarnya hambatan kapal. Lima model bentuk layar de-ngan aspec ratio (AR) yang sama diusulkan untuk di-analisa dan selanjutnya ditentukan bentuk layar yang paling optimal dalam menghasilkan gaya lift dan gaya drag. Analisis gaya aerodinamika ini dihitung de-ngan pendekatan CFD (Computational Fluid Dynam-ics). Pengujian di wind tunel jurusan Teknik Mesin ITS terhadap lima model layar ini dilakukan untuk men-validasi 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 mempertim-bangkan berbagai aspek, yaitu luas area deck, pele-takan layar rigid dan solar panel, jenis dan kapasitas muatan, keselamatan, dan sistem bongkar muat barang atau penumpang.
Keenam, pengembangan prototipe kapal hibrid tri-maran merupakan tahapan akhir dari penelitian ini. Ukuran prototip kapal hibrid ini disesuaikan kebu-tuhan 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
atau bergantian sesuai operasional kapal.
III.
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Rumusan Requirement Kapal
Rumusan requirement ini didapatkan dari hasil pe-ngolahan data survei lapangan. Kapasitas penumpang dan payload kapal diprediksi dengan teknik peramalan dengan metode moving average dan Holt-Winter. Ke-cepatan kapal ditentukan dengan metode optimisasi terhadap nilai keuntungan maksimal dan biaya margin sehingga diperoleh rumusan requirement kapal pada
TABEL1.
TABEL1: 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
B. Penentuan Ukuran Utama Kapal
Penentuan ukuran utama awal diambil dari ukuran utama kapal pembanding, dan ”MV. Sea Flower”,[12]
di-ambil sebagai parent ship. Proses optimisasi dilakukan terhadap analisa teknis dan ekonomis, sampai diper-oleh ukuran utama kapal trimaran yang optimum se-bagaimana diterangkan padaTABEL2.
TABEL2: Ukuran utama kapal trimaran
Dimensi Mainhull Sidehull Satuan
L 54.53 16.632 [m] B 3.642 0.965 [m] T 1.820 0.965 [m] H 4.551 3.696 [m] Cb 0.506 0.507 Cm 0.922 0.923 Cp 0.549 0.550 Cwp 0.670 0.672 LCB midship -2.750 -2.705 [m] ∇ 182.800 7.859 [m3] ∆ 187.370 8.056 [Ton] Vs 16 [knot]
C. Pengujian Model dan Layar Kapal C-1. Pengujian Hambatan Kapal
Pembuatan model kapal ini ukurannya disesuaikan dengan dimensi Towing Tank di Laboratorium Hidro-dinamika ITS, agar dalam pengujiannya tidak menim-bulkan tahanan tambahan yang diakibatkan oleh dind-ing 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 de-ngan ukuran utama padaTABEL2.
TABEL3: Dimensi model
Main Hull Side Hull1 Side Hull2
LOA (m) 2.01 0.73 0.73 Lwl (m) 1.87 0.73 0.73 B (m) 0.14 0.03 0.02 T (m) 0.08 0.05 0.05 H (m) 0.25 0.22 0.22 Displ (kg) 9.03 0.60 0.30 V ( m3) 0.009 0.0006 0.0003 WSA (m2) 0.35 0.08 0.08
GAMBAR1: 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 main-hull dan diuji pada kecepatan 12, 14, 16, 18, 20, dan 22 knot. Dalam pengujian dilakukan kalibrasi dimana un-tuk tahanan diberi beban pada loadcell 1 kg. Dan posisi loadcell pada mainhull seperti ditunjukkan padaGAM -BAR1
Hasil eksperimen model adalah berupa nilai ham-batan total kapal dengan variasi jarak melintang X/L
sebagaimana dinyatakan pada GAMBAR2 dan GAM -BAR3.
GAMBAR2: Hambatan trimaran sidehull 1
GAMBAR3: Hambatan trimaran sidehull 2
Besarnya hambatan total trimaran sangat dipenga-ruhi hambatan gelombang, disebabkan pengaruh po-sisi sidehull terhadap mainhull. Pada GAMBAR2 dan
GAMBAR3terlihat adanya pengaruh posisi sidehull ter-hadap hambatan kapal, dimana pada jarak melintang X/L = 0.21 memberikan nilai hambatan terbesar diban-ding pada X/L = 0.28 dan 0.35.
C-2. Pengujian Layar Kapal
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui penga-ruh bentuk layar pada aspek ratio yang sama terhadap gaya dorong yang dihasilkan oleh layar pada sudut serang yang berbeda 10◦, 15◦, dan 20◦. Dari pengu-jian model layar di wind tunnel subsonic (lihat GAM -BAR4), maka diperoleh parameter kinerja layar, seperti gaya lift, drag, dan resultan.
GAMBAR4: Subsonic Wind Tunnel
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
TABEL4.
TABEL4: Geometri model layar
Layar 3D Model
Main Chord ( c ) 10 m 60 mm
Span ( l ) 20 m 120 mm
Luasan ( A=c×l ) 200 m2 7200 mm2
Model layar dibuat dari alumunium dengan lima variasi bentuk desain seperti terlihat pada GAMBAR5, yaitu model 1 berbentuk persegi panjang, model 2 berbentuk trapesium, model 3 berbentuk segitiga, model 4 berbentuk asimetris, dan model 5 berbentuk huruf D.
GAMBAR5: Desain model layar
Dengan kecepatan freestream udara 1,087 m/s, dan massa jenis 1,173 kg/m3, maka diperoleh hubungan
an-TABEL5: Koefisien Driving dan Heeling Force Model α B = 30◦ B = 60◦ B = 90◦ CR CH CR CH CR CH 1 10◦ 0.389 0.764 0.77 0.613 0.980 0.142 15◦ 0.607 1.113 1.175 0.874 1.454 0.170 20◦ 0.365 0.950 0.842 0.821 1.139 0.290 2 10◦ 0.454 0.889 0.906 0.71 1.141 0.165 15◦ 0.580 1.230 1.202 1.010 1.546 0.274 20◦ 0.345 0.997 0.843 0.879 1.170 0.340 3 10◦ 0.525 1.084 1.075 0.883 1.372 0.227 15◦ 0.588 1.273 1.232 1.051 1.592 0.294 20◦ 0.505 1.160 1.090 0.973 1.430 0.298 4 10◦ 0.524 1.106 1.084 0.907 1.392 0.243 15◦ 0.553 1.256 1.187 1.050 1.553 0.315 20◦ 0.480 1.145 1.057 0.969 1.400 0.311 5 10◦ 0.521 1.108 1.145 0.882 1.432 0.191 15◦ 0.441 1.233 1.058 1.081 1.457 0.407 20◦ 0.383 1.218 0.990 1.092 1.403 0.450
tara sudut serang (α) dengan koefisien lift (CL) dan
koefisien drag yang ditunjukkan secara berurutan pada
GAMBAR6danGAMBAR7.
DariGAMBAR6terlihat 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◦.
GAMBAR6: Grafik α vs CL
GAMBAR7 menunjukan besarnya nilai efisiensi dari model layar. Efisiensi layar didefinisikan sebagai per-bandingan antara nilai CLdan CD, dan efisiensi ini
sa-ngat mempengaruhi besarnya gaya dorong yang diha-silkan oleh layar.
GAMBAR8 menunjukan efisiensi layar cenderung berbanding terbalik dengan meningkatnya sudut serang layar. Dengan meningkatnya sudut serang
GAMBAR7: 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.
GAMBAR8: Grafik efisiensi layar
Besarnya gaya dorong layar dapat dinyatakan dalam bentuk koefisien gaya, dimana layar yang memiliki koe-fisien gaya dorong yang terbesar berarti layar tersebut
memiliki gaya dorong terbesar pula. Untuk menun-jukkan besarnya kecenderungnan gaya dorong dapat dinyatakan dalam bentuk koefisien driving force CR
dan heeling force CH. Untuk mendapatkan model
la-yar dengan daya dorong yang optimal dan tidak mem-pengaruhi stabilitas melintang kapal, maka diusahakan layar memiliki nilai CRsebesar 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 CRyang
pa-ling 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 CRdan CH
pada tiap model dan hasilnya seperti ditunjukan pada
TABEL2.
Dari TABEL5terlihat bahwa layar model 3 memiliki gaya dorong paling optimal pada semua variasi ap-parent wind angle. Pada layar model 3 memiliki nilai CRyang lebih tinggi dibandingkan dengan model yang
lainnya.
Dengan nilai koefisien CRdan CH, maka dapat
dihi-tung 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. TABEL6 menunjukan gaya dorong yang dihasilkan oleh layar model 3, de-ngan nilai terbesar driving force 5797 N, dan nilai heel-ing force 1051 N.
TABEL6: Gaya Driving dan Heeling model 3
α B = 30◦ B = 60◦ B = 90◦
FR FH FR FH FR FH
10 1858.6 4031.1 3764.0 3041.1 4780.2 751.7 15 2155.4 5010.3 4495.4 3809.6 5797.9 1051.5 20 1811.9 4595.4 3927.8 3525.8 5164.5 1089.5
D. Desain Rencana Umum Kapal
Rencana umum kapal dikembangkan berdasarkan ukuran utama padaTABEL2dan gambar Rencana Garis, sebagaimana ditunjukan pada maket/prototipe kapal diGAMBAR9. Kapal ini berjenis multipurpose yang di-rancang mengangkut penumpang, kendaraan roda dua dan empat, serta muatan kargo.
Sistem propulsi digerakkan oleh tenaga mesin utama berbahan bakar gas dan juga dilengkapi dengan sis-tem 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 me-mang ramah lingkungan.
GAMBAR9: Maket kapal
E. Pembangunan Prototipe Kapal
Prototipe kapal trimaran hibrid yang merupakan in-tegrasi penggunaan layar rigid, solar cell, batteray, mo-tor listrik dan momo-tor gas di kapal akan diwujudkan dalam sebuah bangunan kapal dengan skala lebih ke-cil (1:4.96) dari ukuran full scale. Pengujian lapangan terhadap prototip ini dilakukan untuk mengevaluasi tingkat kesuksesan dan kegagalan dalam rancang ba-ngun 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 ben-tuk lambung yang sama dengan kapal full scale, dan
GAMBAR10 menerangkan rencana umum prototipe. Kapal prototipe dirancang menggunakan sistem hi-brid pada penggerak kapal, yaitu (i) penggerak la-yar rigid yang didorong oleh tenaga angin, (ii) peng-gerak propulsi (baling-baling) yang diputar oleh mo-tor 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 bergan-tian, sesuai dengan kebutuhan operasional kapal. Se-cara skematis dan sistematis desain hibrid penggerak kapal dinyatakan padaGAMBAR11.
Kapal ini dirancang memiliki tiga propeller yang ter-diri 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
GAMBAR10: Rencana Umum Prototipe
gas karena lebih ramah lingkungan dan ekonomis. Mo-tor generaMo-tor ini juga dapat berfungsi mengalirkan lis-trik 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 men-gatur sudut serang (angle of attack) terhadap sudut datangnya angin. Sistem layar yang bisa diatur sudut serangnya ini, akan menghasilkan daya dorong kapal
GAMBAR11: 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.
KESIMPULAN
Kapal trimaran yang sesuai dengan perairan Indone-sia memiliki ukuran utama main hull seperti diuraikan pada TABEL2. Hasil eksperimen dan perhitungan nu-merik 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 opti-mal 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 dikem-bangkan lebih lanjut.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Wiriadidjaja, S., ”Pengembangan Kapal Layar Modern untuk Menunjang Perdagangan antar Pu-lau 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 In-tern. Offshore and Polar Eng. Conference, Hon-olulu, 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.,
and Jameson, A., ”Improving the design of Sail us-ing CFD and Optimization Algorithm”, The High Performance Yacht Design Conference, Aucland, 4-6 December 2002.
[6] Sulisetyono A, Nasirudin, A, Wibowo, F, ”Wind Sail Analysis Using Computational Fluid Dynam-ics Simulation”, Proceedings of MARTEC (Inter-national Conference on Marine Technology) 11-12 December 2010, BUET, Dhaka, Bangladesh
[7] Lyakhovitsky, A, ”Shallow Water and Supercritical Ships”. Backbone Publishing Company, 2007. [8] Utama, IKAP, Murdjanto, Sulisetyono, A dan
Ja-maludin, A, ”Pengembangan Kapal Hemat Energi Dengan Konfigurasi Kapal Berbadan Banyak”, Seminar on Application and Research in Industrial Technology, UGM, Yogyakarta, 27 Agustus 2008. [9] 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.
[10] Sulisetyono, A, ”Seakeeping Analysis of The Tri-maran Ferry Ship in Short Crested Sea for A case of East Java Water Condition. ”International Con-ference : ICSOT : Development in Ship Design dan Construction, RINA, Ambon, 2012
[11] Rhoad, Jason L, ”Structural Loading of Deck Cross Connections for Trimaran Vessel”, Michlet User Manual.
