PROTOTIPE RANCANGAN KAPAL TIPE PENDARAT 200 GRT SEBAGAI SARANA PENYEBERANGAN
ANTAR PULAU DI DAERAH TERPENCIL KEPULAUAN INDONESIA
Pengusul:
1. Ir. IswadiNur, MT (Ketua)
2. Drs. Ir. Bambang Sudjasta, MT (Anggota)
3. Ir. Amir Marasabessy (Anggota)
ABSTRAK
Prototipe rancangan kapal pendarat 200 GRT baik untuk sarana penyeberangan antar pulau di daerah terpencil kepulauan Indonesia, karena kapal pendarat dapat menjadi sebuah jembatan sebab mempunyai tinggi sarat air yang kecil (low draft)dan mempunyai peralatan khusus yaitu rampdoor,serta dapat memuat dan membongkar barang pada pelabuhan sederhana. Hasil perhitungan rancangan awal: panjang Lpp = 31,6 m, Lwl = 32,55 m, Loa = 36,00 m, lebar (B) = 8,24 m, tinggi geladak (D) = 2,30 m, tinggi sarat air (T) = 1,28 m, displasemen (∆) = 218,84 ton, berat daya angkut (dwt) = 86,734 ton, berat kapal kosong (lwt) = 131,378 ton, kapasitas ruangan = 200 GRT, koefisien blok kapal (Cb) = 0,64, koefisien tengah kapal (Cm) = 0,98, koefisien garis air (Cw) = 0,8. Kapal Landing Craftmempunyai harga L/B rendah = 3,835 menunjukkan stabilitas baik, perhitungan stabilitas awalnya adalah MBT= 4,192 m, GMT= 3,523 m, MBL = 56,880 m, GML= 56,211 m, MTC = 3,89 tonm/cm, periode oleng =12,37 detik sesuai dengan nilai ketentuan (8 – 14 detik).Perhitungan rencana garis menggunakan metode
ScheltemaDeheereagar mendapatkan body plan yang bagus, karena adanya koreksi Cpauntuk badan kapal buritan dan Cpf untuk badan kapal haluan. Koreksi displasemen = 0.38 % < 0,5 %sesuai dengan nilai persyaratan, dan koreksi LCB = 0,028 % < 0,1 % sesuai dengan nilai persyaratan.Perhitungan daya kuda mesin utama (BHP) menggunakan rumus Posdunine=1500 hp atau 2 x 750 hp,kecepatan (Vd) = 9,0 knots. Perhitungan ukurankonstruksi menggunakan regulasi lambung BKI 2006, mempunyai beban luar dasar dinamik (PO) = 8,056 kN/m2, beban alas (PB)=20,856 kN/m2, beban sisi (PS) =17,616 kN/m2, dan pada geladak (PD)=9,719 KN/m2.
ABSTRACT
The design of 200 GRT landing craft is a good for transportasion infrastructure between two islands in the Indonesia remote archipelago area, because of landing craft can become a bridge of two islandscaused landing craft haslow draft and spesific appliance like a ramp door, and then can loading and unloading cargo onthe conventional port. Result of preliminary design : length Lpp = 31,60 m, Lwl = 32,55 m, Loa = 36,00 m, Breadth(B) = 8,24 m, Depth (D) = 2,30 m, draft T = 1,28 m, displacement (∆) = 218,84 ton, deadweight (dwt) = 86,734 ton, lightweight (lwt) = 131,378 ton, gross capasity 200 GRT, block coefficient of ship (Cb) = 0,64, coefficient of midship (Cm) = 0,98, coefficient of water line (Cw) = 0,80. Landing craft has low value of L/B = 3,835 m is good value of ship stability. The stability calculation: MBT= 4,192 m, GMT= 3,523 m, MBL= 56,880 m, GML= 56,211 m, MTC = 3,89 tonm/cm, rolling period =12,37second is suitable with regulation value (8 – 14 second). The calculation of line plan with ScheltemaDeheere method so that to get good body plan, caused has Cpacorrection for after ship body and Cpfcorrection for fore ship body. Displacement correction = 0,38 % < 0,5 %is suitable with regulation value, and LCB correction = = 0,028 % < 0,1 % is suitable with regulation value. BHP calculation for main engine with Posdunine formula = 1500 hp or 2 x 750 hp, service speed = 9,0 knots. Scantling structure calculation with BKI rules for hull 2006, has basic external dynamic load (PO) = 8,056 kN/m2, load on botom (PB) = 20,856 kN/m2, load on side (PS) =17,616 kN/m2, and load on weather deck (PDE) =9,719 KN/m2. Key words: Landing Craft , Low Draft, Ramp Door.
A. PENDAHULUAN
Indonesia merupakan suatu Negara kepulauan yang meliput i ± 17.000 pulau yang tersebar di daerah khatulistiwa dari Sabang sampai Merauke, dari Timor sampai Talaud. Oleh karena itu mutlak bagi Indonesia untuk menjadikan satu kesatuane konomi, politik, sosial, budaya, pertahanan dan keamanan dalam perwujudan wawasan nusantara.
Berkaitan dengan hal tersebut perlu dilakukan peningkatan pembangunan secara berkesinambungan di semua sektor yang berorientasi kepada azas
pemerataan di seluruh tanah air guna pencapaian tujuan nasional.
Angkutan penyeberangan berperan untuk menghubungkan dua tempat yang dipisahkan oleh perairan, agar sistem jaringan transportasi dapat berkesinambungan dengan sistem jaringan transportasi lainnya.
Oleh karena timbulah ide atau gagasan untuk melakukan penelitian dari sekian banyak
bidang kemaritiman yang perlu dikembangkan yaitu Perancangan Kapal Tipe Pendarat 200 GRT sebagai Sarana Penyeberangan Antar Pulau Di Daerah terpencil Kepulauan Indonesia. Kapal pendarat berfungsi sebagai pengganti jembatan, karena mempunyai kekhususan yaitu rampdoor dan low draft dan dapat berlabuh pada pelabuhan sederhana.
Walaupun prototipe rancangan kapal pendarat sebagai sarana penyeberangan untuk daerah terpencil kepulauan Indonesia, namun agar mempermudah perhitungan perlu ditetapkan jarak mil laut, maka dipilih jalur penyeberangan yang menghubungkan Ternate dengan Pulau Bacan yang berjarak + 75 km atau 41 mill laut. Untuk menempuh jalur penyeberangan ini harus melintasi sedikitnya 5 pulau yaitu Pulau Tidore, Pulau Mare, Pulau Moti, Pulau Makian, dan Pulau Kayoa.
B. PERUMUSAN MASALAH
Sarana penyeberangan merupakan hal yang sangat penting dalam kegiatan ekonomi, sosial, budaya, politik, keamanan, dan
kemasyarakatan. Pembangunan sarana dermaga memerlukan investasi yang sangat besar, serta tidak semua perairan pantai dapat dibangun dermaga karena perairannya dangkal. Disisi lain kebutuhan akan kegiatan kemasyarakatan tidak harus menunggu adanya dermaga dan pengerukan perairan dangkal.
Untuk mengatasi masalah tersebut diperlukan alat transportasi alternatif yang dapat dijadikan solusi yaitu Prototipe Rancangan Kapal Tipe Pendarat200 GRT sebagai Sarana Penyeberangan Di Daerah Terpencil Kepulauan Indonesia.
C. BATASAN MASALAH
Prototipe rancangan kapal tipe pendarat 200 GRT pada laporan ini merupakan perancangan awal (preliminary design) dan menggunakan rumus-rumus empiris dengan 2 (dua) buah kapal pembanding 176 GRT dan 270 GRT dikombinasikan dengan metode interpolasi agar hasil lebih akurat.
D. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah membuat prototipe rancangan kapal tipe pendarat (landing craft) 200 GRT sebagai sarana penyeberangan antar pulau di daerah terpencil kepulauan Indonesia.
Manfaat Penelitian
Keunggulan kapal tipe pendarat tidak memerlukan dermaga khusus, karena dapat berlabuh pada dermaga yang sederhana serta dapat berlabuh pada pantai yang landai dengan perairan dangkal. Bermanfaat bagi masyarakat yang tinggal pada daerah kepulauan terpencil sehingga mempunyai harapan bahwa tempat tinggalnya dapat diakses, tidak terisoliasi, dan kegiatan masyarakat dapat berjalan.
Khalayak Sasaran
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberi informasi kepada Pemerintah Daerah yang memiliki daerah kepulauan yang terpencil.
Data dan informasi kapal pendarat pada biro klasifikasi relatif sedikit dibandingkan dengan kapal lain seperti kapal barang dan kapal penumpang, sehingga dengadilakukan penelitian kapal pendarat dapat dijadikan rujukan oleh mahasiswa pada proses pembelajaran khususnya pada tahap perancangan awal, penggambaran rencana umum dan rencana garis, penentuan karakteristik stabilitas.
E. TINJAUAN PUSTAKA
1. Estimasi displasemen kapal menurut R. Murro
Smith
Displasemen (Δ) =
Dimana k = Δ , dari kapal pembanding. Rumus tersebut digunakan untuk kapal-kapal barang, tetapi untuk kapal pendarat menggunakan perbandingan harga GRT terhadap displesemen atau Δ = , dimana k = Δ dari kapal pembanding.
2. Estimasi Ukuran Utama.
Menentukan ukuran utama, sebagai berikut: a. Panjang Antara Garis Tegak (Lpp),
Lpp = Δ0,3x V0,3x C, rumus Harald Poehls Dimana C = Δ^ , ^ , , dari kapal pembanding. Lpp = c.{( , )}2.∆1/3, rumus Moriyama. Dimana C = , ∆ , dari kapal pembanding. Lpp = { }2 , rumus Froude C = √ , dari kapal pembanding. b. Tinggi Sarat Air (d atau T)
d =
dimana r = , dari kapal pembanding.
T = 0,77 x , rumus C. Ono c. Tinggi (D atau H)
D = d x r
Dimana r = , dari kapal pembanding.
D = C T , rumus umum.
Dimana C = , dari kapal pembanding.
d. Lebar (B)
Perhitungan lebar kapal agar memperoleh hasil yang akurat dipakai hukum Archimedes
B = Δ
,
e. Panjang Garis Air (Lwl) Lwl = Lpp + (2 – 2,5)% Lpp f. Panjang Seluruh (Loa).
Loa = c x Lpp
Dimana c = , dari kapal pembanding
3. Koefisien Bentuk Kapal a. Koefisien Bentuk (Cb)
Cb = 1,05 – 1,67
√ . , rumus Ayre I
dimana Vd dalam metrik
Cb = 1,08 – 0,5 , rumus Ayre II Dimana √Lpp dalam satuan feet. b. Koefisien Tengah Kapal (Cm).
Mempergunakan rumus Van Lammeren
Cm = 0,9 + 0,1 √ c. Koefisien Garis Air (Cw).
Cw = ( 0,778 x Cb ) + 0,248, rumus Troost. Cw = ( 0,7 x Cb ) + 0,3 , rumus Hooker. Cw = 0,2 { /√ } + 0,69, rumus Figsee. d. Koefisien Prismatik (Cp) Cp = METODOLOGI PENELITIAN
Metode penelitian dibuat dalam bentuk tabel agar lebih jelas dan terarah, sebagai berikut.
Materi Perhitungan Metode Perhitungan Luaran Perhitungan
Prarancangan Menggunakan metode rasio
perbandingan dari Ukuran Pokokkapal yang sudahada, yaitu: L/B, B/T, D/T
UkuranPokokLanding Craft yang terdiridari: Loa;panjangmaksimum Lpp; panjangantaragaristegak Lwl; panjanggaris air. B; Lebar D; tinggi T; sarat air PerkiraanBerat Menggunakanacuankapalpembandi ngdanrumus-rumusumum
BobotMati (Deadwieght) yaitubesaran yang menunjukkankapasitasdayaangkut yang
terdiridariberatpenumpangdanbawaannya , beratbahanbakar, beratminyaklumas, berat air pendingin,
beratanakbuahkapaldanbawaannya. BeratKapalKosong (Lightweight)
menunjukkanberatkapalkosongtermasukp erlengkapannya Pembuatan/pengga mbaran Rencana Umum (General Arrangement)
Menggunakan Regulasi BKI dan program Marxsuff.
Gambar tata letak semua ruangan, akses ruangan serta lokasi perlengkapan. Gambar tampak samping, tampak depan, dan tampak atas.
Penggambaran Rencana Garis (Lines Plan).
Menggunakan Metode Scheltema De Heere.
Selanjutnya menggunakan program
Marxsuff
Gambar Rencana Garis
Perhitungan
Scantling Menggunakan acuan standar Biro Klasifikasi Indonesia dan program Marxsuff.
Gambar midship section. Perhitungan
Stabilitas Awal.
Menggunakan Teori Stabilitas dan Rumus Empiris
Momen inersia melintang (IT), Jari-jari
metasenter (MBT), serta KB, KG, MG,
F. PEMBAHASAN:
1. Hasil perhitungan displasemen, bhp mesin utama, ukuran pokok, dan stabilitas awal
BAGIAN YANG DIHITUNG HASIL
Displasemen
Panjang antara garis tegak Panjang garis air (Lwl) Panjang seluruh kapal (Loa) Lebar (B)
Tinggi sarat air (T) Tinggi geladak (H) Koefisien blok (Cb)
Koefisien tengah kapal (Cm) Koefisien garis muat penuh (Cw) Koefosien prismatic (Cp)
Kecepatan kapal (Vs)
Daya kuda mesin utama (BHP M/E) Diameter propeller (Dp)
Diameter poros propeller Berat daya angkut (Dwt)
Vertical certre of buoyancy (VCB)
Metacentre melintang terhadap titik bouyancy (BMT)
Jarak titik metacentre melintang terhadap garis dasar (KMT)
Jarak titik metacentre melintang terhadap tititk berat kapal (GMT)
Jarak metacentre memanjang terhadap titik buoyancy (BML )
Jarak metacentre memanjang terhadap garis dasar (KML)
Jarak metacentre memanjang terhadap titik berat kapal (GML)
Moment to change trim 1 cm (MTC) Trim kapal Periode oleng 218,84 ton 36,00 m 32,55 m 35,795 m 8,24 m 1,28 m 2,30 m 0,64 0,98 0,80 0,653 9,0 knots 2 x 750 hp 86,734 ton 0,711 m 4,192 m 4,903 m 3,523 m 56,880 m 57,591 m 56,211 m 3,89 ton.m/cm. - 1,04 cm 12,37 detik
2. Perhitungan Rencana Garis Koreksi LCB Koreksi = x 100 < 0,1% = , , , x 100 = 0,028 % < 0,1%, memenuhi Koreksi Volume Koreksi = . x 100 < 0,5%= , , . x 100 = 0,38 % < 0,5%, sesuai.
Curve of Sectional Area (CSA).
Selanjutnya dapat dibuat gambar Rencana Garis (Lines Plan) dengan menggunakan program Marxshuff. 3. PerhitunganKonstruksiBebanRancan
ganLuar.
Beban luar untuk alas kapal,Bab 4, B.2.3.3
a. Beban luar PB untuk penentuan ukuran konstruksi alas kapal, adalah :
PB= 10 .T + Po. CF
Po = beban luar dasar dinamis (basic external dinamic load). Po = 2,1 . (CB + 0,7) .Co. CL . f . CRW CO= + 4,1untuk L< 90 m CO= , + 4,1 = 5,364 CL= ( /90), untuk L < 90 m CL= (31,6/90) = 0,593
f = faktor peluang (probability
factor) :
f = 1,0 untuk panel pelat lambung luar (pelat kulit, pelat geladak cuaca).
f = 0,75 untuk bagian penguat sekunder lambung luar (gading-gading,balok geladak). f = 0,60 untuk penumpu dan sistem penumpu lambung luar (gading besar, senta,sistem kisi). CRW= koefisien daerah pelayaran.
CRW = 1,0 untuk daerah pelayaran tak terbatas.
CRW = 0,90 untuk daerah pelayaran P (Pelayaran Samudera Terbatas).
CRW = 0,75 untuk daerah pelayaran L (Pelayaran Lokal).
CRW = 0,60 untuk daerah pelayaran T (Pelayaran Tenang).
CD,CF = faktor distribusi sesuai tabel 4.1, Bab 4, B.1.1
CF= 1,0 untuk daerah tengah kapal.
Po = 2,1 . (0,64 + 0,7) .5,364 . 0,593 . 1 . 0,9 = 8,056 kN/m2.
PB= 10 .T + Po. CF
PB = 10 .1,28 + 8,056 . 1 = 12,8 + 8,056 = 20,856 kN/m2.
b. Beban luar pada sisi kapal, Bab 4,B.2.2.1. Beban luar Ps untuk penentuan ukuran konstruksi sisi kapal:
Di bawah garis air.
Ps= 10 (T – z) + PO. CF ( 1 + ), (KN /m2)
Dimana :
z = jarak vertikal pusat beban konstruksi di atas garis dasar (m).
z = 1/3 x T z = 1/3 x 1,28 = 0,426 PO= 8,056 kN/m2. T = 1,28 m PS= 10 (T – z) + PO. CF ( 1 + ), (kN /m2) PS= 10 (1,28 – 0,426) + 8,056. 1 ( 1 + ,, ) PS= 10 (0,854) + 8,056. 1 ( 1 + 0,333 ) = 8,54 + 10,737 = 19,277 kN/m2.
Di atas garis air. 0 50 100 150 0 10 20 30 Series1
PS= PO. CF.
PS = 8,056 . 1 . , , = 8,056 . , = 17,616 kN/m2.
c. Beban Geladak, Bab 4, B.1.1.1
PD= Po . ( ) ) . CD(KN/m2) Po= 8,056 KN/m2
z = 0,426meter
CD = 1 untuk daerah tengah kapal sesuai tabel 4.1.
CD= 1,2 - untuk daerah buritan kapal. CD= 1,0 + ( - 0,7) untuk daerah haluan kapal. c = 0,15 L – 10, dimana L min = 100 m, Lmax= 250 m. PD= 8,056 . ( , , , ) , ) . 1 = 8,056 . 1,21698 =9,719 KN/m2 PDmin = 0,7 . PO = 0,7 . 8,056 = 5,639 KN/m2
Hasil perhitungan beban rancangan luar PB, PS, dan PDmerupakan masukkan (input) dalamperhitungan
scantling serta gambar Penampang
Tengah Kapal (Midship Section), dengan menggunakan program
Marxshuff. 4. Evaluasi Hasil
a. Perbandingan Ukuran Utama Kapal.
No. UKURAN
KAPAL KAPALPEMBANDING I KAPALRANCANGAN KAPALPEMBANDING II 1 2 3 4 5 6 7 L/B T/B T/H B/H L/H GRT DISPLASEMEN 31.5/7,8 = 4,038 1,2/7,8 = 0,154 1,2/2,2 = 0,545 7,8/2,2 = 3,545 31,5/2,2 = 14,318 176 RT 185 TON 31,6/8,24 = 3,834 1,28/8,24 = 0,155 1,28/2,30 = 0,556 8,24/2,30 = 3,582 31,6/2,30 =13,739 200 RT 218,84 TON 32/10 = 3,20 1,5/10 = 0,15 1,5/2,5 = 0,60 10/2,5 = 4,00 32/2,5 = 12,80 270 RT 335 TON Hasil perhitungan kapal rancangan
berada diantara kapal pembanding, berarti mempunyai karakteristik sama dengan kapal pembanding.
b. Koreksi Displasemen Displasemen = 218,84 ton BeratKapalPenuh= LWT + DWT =131,378 +86, 734 = 218,112 ton. Koreksi = x 100 % < 0,5 % Koreksi = , , , x 100 % = + 0,332% < 0,5%, sesuai ketentuan. G. KESIMPULAN.
1. Ukuran pokok dari perhitungan prarancangan adalah panjang kapal Lpp = 31,6 m, Lwl = 32,55 m, Loa = 36,00 m, lebar (B) = 8,24 m, tinggi geladak (D) = 2,30 m, tinggi sarat air (T) = 1,28 m, koefisien bentuk yaitu Cb = 0,64, Cm = 0,98, Cw = 0,8, displasemen (∆) = 218,84 ton, berat daya angkut (dwt) = 86,734 ton, berat kapal kosong (lwt) = 131,378 ton, kapasitas ruangan = 200 GRT, kecepatan (Vd) = 9,0 knots, BHP mesin utama 2 x 750 hp.
2. Jenis kapal Landing Craft dengan ciri L/B rendah = 3,835 menunjukkan stabilitas baik, perhitungan stabilitas awalnya adalah KB = 0,711 m, MBT= 4,192 m, KMT= 4,903 m, GMT = 3,523 m, MBL = 56,880 m, KML = 57,592 m, GML = 56,211 m, MTC = 3,89 tonm/cm, periode oleng =12,37 detik sesuai ketentuan umum antara 8 – 14 detik sehingga nyaman untuk para awak kapal dan penumpang.
3. Perhitungan rencana garis (lines plan) menggunakan metode ScheltemaDeheere untuk mendapatkan hasil yang baik karena terdapat koreksi koefisien prismatik buritan (Cpa) untuk bentuk badan kapal buritan dan koefisien prismatik haluan (Cpf) untuk bentuk badan kapal haluan, dengan koreksi displasemen 0.38 % < 0,5 % dan koreksi LCB = 0,028 % < 0,1 % memenuhi persyaratan. 4. Perhitungan konstruksi kapal menggunakan regulasi BKI tahun 2006, didapat beban rancangan luar alas PB=20,856 kN/m2, beban rancangan luar sisi P
S= 17,616 kN/m2, serta beban rancangan luar geladak PD= 9,719 kN/m2.
H. LAMPIRAN GAMBAR a. Gambar Rencana Umum
b. Gambar Rencana GarisGambar Rencana Garis
I. DAFTAR PUSTAKA
Biro Klasifikasi Indonesia,
Classification and Construction II, Rules for Hull, 2006.
Biro Klasifikasi Indonesia, Buku Register, 2005.
Sv. Aa. Harvald, ,Resistence
Propulsion,1985
Perancangan Kapal 2, FTK, ITS, 1982 Schelteme de Heere, Buoyancy and
Stability of Ship, 1969
Sukarsono,
SistemdanPerlengkapanKapal, 1993 IMO, Intact Stability, 2008.
Biro Klasifikasi Indonesia, Rules for The
Construction, Volume
Biro Klasifikasi Indonesia, Buku Register,
Resistence and
Perancangan Kapal 2, FTK, ITS, 1982
Buoyancy and
SistemdanPerlengkapanKapal, 1993 IMO, Intact Stability, 2008.
J. PERSONALIA PENELITIA
a.Ketua Peneliti
1)
Nama lengkap
Iswadi Nur, MT
2)
Jenis kelamin
3)
Disiplin ilmu
Teknik Perkapalan
4)
NIP
:
198903 1 001
5)
Pangkat / Golongan
Penata Tk.I – III/d
6)
Jab fungsional
Lektor
7) Jabatan struktural
8)
Fakultas / Program Studi
:
Teknik / Teknik Perkapalan
9)
Waktu penelitian
8(delapan) minggu
PERSONALIA PENELITIAN
