PEMILIHAN KAPAL RO-RO TIPE KATAMARAN DITINJAU DARI HAMBATAN DAN POWERING UNTUK PENYEBERANGAN
Muhammad Helmi
Jurusan Teknik Perkapalan
helmi@polbeng.ac.id/emix_ajha@yahoo.com
ABSTRACT
Bengkalis Island economy need highly depends on transportation. One of it is the ro-ro ferry double-ended monohull type, for the crossing of Bengkalis Island to Riau mainland which has a range of ± 8 km with a speed of 10 knots and takes ± 40 minutes. There are thought to replace or add the number of vessels operating,which one of the option is to build ro-ro ferry catamarans. On the basis of the same displasmen with existing monohull vessel, then there are the evaluation of the ship catamarans model which were developed by Molland et al (1994), Main et al (2009) and Jamaluddin (2012) with varies of the distance between the hull ratio (S / L) = (0.2, 0.3 and 0.4). Focus of discussion is in the form of determining the smallest total resistance, the calculation of the extent of the lay-out as seen from space dock and the determination of the speed / powering ships. Evaluation results show n the catamaran mode as a ro-ro ferry at Bengkalis waters and this type of ship produce a smaller total resistance and the powering performance is excellent when compared with the existing monohull vessel.
Kata Kunci: Barriers, catamarans, monohull performance, powering, seakeeping Pendahuluan
Geografis perairan Indonesia yang luas dan di antara banyak Pulau-Pulau baik be-sar maupun Pulau-Pulau kecil, diperlukan suatu sarana transportasi khususnya trans-portasi laut. Jenis transtrans-portasi laut ini dapat diandalkan sebagai sarana perhubungan an-tara Pulau, sarana ini dapat mengangkut jumlah penumpang yang cukup besar. Se-bagai negara kepulauan, sebagian besar penduduk di Pulau-Pulau kecil sangat ber-gantung terhadap armada penyeberangan transportasi laut untuk menjalankan aktifi-tas kebutuhan masyarakat setempat. Khusus-nya di Pulau Bengkalis yang saat ini mulai berkembang dari segi ekonomi dan pembangunan. Pulau Bengkalis dengan bentang luas daerah 11,481.77 km2 dengan jumlah penduduk 690.366 jiwa (tahun 2007). Sebagian besar penduduk bermata pencaharian sebagai petani sawit, karet, dan nelayan. Armada penyebrangan kapal ro-ro sangat dibutuhkan untuk menjual hasil alam mereka ke Pulau Riau daratan dan juga dapat memenuhi kebutuhan masyara-kat Pulau Bengkalis. Jalur laut menjadi pilihan utama bagi masyarakat dan di Pulau Bengkalis juga memiliki kapal feri ro-ro
double ended tipe monohull yang
ber-operasi pada saat ini.
Penggunaan kapal feri tipe ro-ro double
ended ini akan bisa menjadi optimal untuk
digunakan pada jalur pelayaran di Pulau Bengkalis, maka perlu adanya perubahan dari lambung kapal monohull menjadi
multihull seperti catamaran, dengan catatan
kapal feri ro-ro tipe katamaran bisa dijadi-kan pengganti atau menambah armada ka-pal feri ro-ro yang beroprasi di Pulau Beng-kalis, karena feri ro-ro yang ada sekarang adalah kapal feri ro-ro lambung monohull dengan jarak tempuh pelayaran dari Beng-kalis – Riau daratan memakan waktu ± 40 menit untuk jarak tempuh ± 8 km dengan kecepatan 10 knot. Perubahan lambung ka-pal monohull menjadi katamaran desainer/ perancang mengambil berbagai alasan yang menunjukkan kelebihan dari kapal multi-hull seperti berikut ;
1. Penyeberangan di sungai Bengawan Solo, yakni penyeberangan yang dahu-lunya menggunakan kapal monohull, ta-hun 2012 ini oleh Gubenur Jawa Timur akan diganti dengan kapal multihull (katamaran) untuk menanggulangi ter-jadinya kecelakaan dan ketidaknyama-nan penumpang.
2. Penanganan transportasi di perairan Cilacap dengan kapal katamaran oleh Bupati Cilacap, karena perairan
Cila-cap yang sering mengalami pendang-kalan akibat sedimentasi.
3. Kehadiran Perahu Katamaran Dugong di danau buatan Majang Tirto, tam-paknya menjadi daya tarik tersendiri bagi pengunjung Gembira Loka. Jenis kapal pesiar mini yang mulai diope-rasikan peresmiannya pada Minggu 12 Juni 2011 lalu, hingga Senin masih diserbu pengunjung. “ Enak naik Kata-maran Dugong ” ujar adik-adik TK yang telah naik Katamaran Dugong. Penyeberangan yang ada di Pulau Bengkalis bisa diganti atau ditambah deng-an kapal feri ro-ro penyeberdeng-angdeng-an tipe katamaran. Penggantian lambung kapal atau menambah armada kapal ini penulis memo-kuskan analisa dengan menyamakan displa-smen kapal ro-ro double ended yang sudah ada, pada model kapal katamaran yang te-lah dikembangkan oleh (Molland, dkk (1994), Utama dkk (2009) dan Jamaluddin (2012), kemudian penulis membandingkan hambatan total kapal (RT), dengan melihat variasi rasio jarak antara demihull (S/L) dari 0.2, 0.3 dan 0.4. Perbandingan ini penulis lakukan untuk mendapatkan model yang mana hambatan paling kecil, sehingga penulis guna-kan model ini dalam pemba-hasan lay-out kapal yang mengacu pada
space dermaga yang ada dan penetapan
kecepatan atau powering pada kapal feri ro yang ada, sehingga didapatkan kapal ro-ro penyeberangan tipe katamaran yang me-miliki nilai hambatan total yang lebih kecil
dan powering yang kecil jika dibandingkan
dengan kapal ro-ro penyeberangan mono-hull yang ada serta sesuai dengan jalur penyebrangan Bengkalis-Riau daratan serta dapat memenuhi kebutuhan masyarakat se-tempat yang ada di Kabupaten Bengkalis. Perumusan Masalah
Dalam melakukan penelitian ini, penu-lis merumuskan beberapa rumusan masalah antara lain:
1. Bagaimana menentukan bentuk kapal ro-ro penyeberangan tipe katamaran dengan mengevaluasi hambatan pada
model penelitian Molland dkk (1994), Utama dkk (2009) dan Jamaluddin (2012) dengan melihat variasi jarak demihull (S/L) dari 0.2, 0.3 dan 0.4 yang dipengaruhi oleh penyamaan displasmen ?
2. Bagaimana bentuk luasan lay-out kapal ro-ro penyeberangan tipe katamaran jika dipengaruhi oleh space dan bentuk dermaga yang ada ?
3. Bagaimana mengevaluasi jika kajian kapal ro-ro penyeberangan tipe katamaran menitik beratkan pada keceptan dan propulsi kapal
(powering) ditetapkan pada kapal ro-ro
double ended yang sudah ada ?
Batasan Masalah
Batasan masalah tersebut diantaranya ada-lah :
1. Kapal ro-ro penyeberangan tipe double
ended merupakan kapal milik PT.
Pewete bahtera nusantara, yakni : KMP Aeng Mas, dengan tipe fery ro-ro
double ended.
2. Kondisi dan daerah pelayaran dilakukan pada trafik jalur penyebrangan di pulau Bengkalis yaitu pada Pelabuhan ro-ro Bengkalis ke Pelabuhan ro-ro Sungai Selari Riau. 3. Jenis kapal katamaran simetris dengan
jarak pemisah demihull (S/L) seperti : 0.2, 0.3 dan 0.4
4. Perancang tidak membahas tentang struktur kekuatan kapal dan masalah perekonomian akibat dari pengadaan kapal ro-ro penyeberangan tipe kata-maran.
Tujuan Penelitian
Dalam melakukan penelitian ini terdapat beberapa tujuan, antara lain:
1. Mengetahui bentuk kapal ro-ro penye-berangan tipe katamaran dengan meng-evaluasi hambatan pada model peneli-tian (Molland, dkk, 1994), Utama dkk (2009) dan Jamaluddin (2012) dengan melihat variasi jarak demihull (S/L) dari 0.2, 0.3 dan 0.4 yang di pengaruhi oleh penyamaan displasmen.
2. Mengetahui bentuk luasan lay-out ka-pal ro-ro penyeberangan tipe katama-ran jika dipengaruhi oleh space dan bentuk dermaga yang ada.
3. Mengetahui bagaimana mengevaluasi jika kajian kapal ro-ro penyeberangan tipe katamaran menitik beratkan pada keceptan dan propulsi kapal
(power-ing) ditetapkan pada kapal ro-ro double
ended yang sudah ada.
TINJAUAN PUSTAKA Hambatan Kapal
Kapal yang bergerak di media air dengan kecepatan tertentu, akan mengalami gaya hambat (tahanan) yang berlawanan dengan arah gerak kapal tersebut. Besar hambatan suatu kapal dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu luas permukaan basah, jenis fluida dan juga kecepatan kapal. Nilai hambatan kapal akan meningkat apabila angka Froude mengalami kenaikan Harvald (1992) dan Lewis (1988).
CT = RT/0,5.ρ.VS2.S ………(1) Dimana :
CT = Koefisien hambatan total pada air Tenang
RT = Besar hambatan total (N)
ρ = Kerapatan fluida (Ton/m3) VS = Kecepatan kapal (Knot) S = Permukaan basah (m2) Hambatan kapal Katamaran
Hambatan kapal katamaran secara garis besar adalah jumlah tahanan demihull kapal yang digunakan sebagai kapal katamaran yang di pengaruhi oleh nilai-nilai interaksi yang terjadi oleh dua lambung kapal. Untuk lebih jelas bisa dilihat sebagai berikut : For-mula hambatan total katamaran berdasar-kan ITTC 1978 , yaitu :
(CT)CAT = (1+kCAT) + (CF)CAT + (Cw)CAT = (1+ k) σ CF + τ Cw ……… (2) Dimana :
σ = interferensi faktor dari hambatan gesek menurut ITTC 1957
= interferensi faktor hambatan bentuk
τ = interferensi faktor hambatan gelombang
menggambarkan nilai dari efek per-ubahan tekanan di daerah sekitar demihull, untuk mempermudah dan σ dapat dikombinasikan menjadi faktor interferensi viskos resistance β di mana (1 + k) σ = (1 + β k). Nilai dari interferensi faktor hambatan gelombang didapat dari hasil eksperimen. Diketahui bahwa faktor in-terferensi Ø dan σ sangat rumit dan kom-pleks dalam pemecahannya, maka diper-kenalkan faktor β untuk mengkombinasikan faktor interfensi Ø dan σ ke dalam inter-ferensi hambatan viskos untuk tujuan praktis, menjadi :
(CT)CAT = (1 + βk)CF + τCW ……… (3) Berdasarkan pada kajian numerik dan eks-perimen oleh Jamaluddin (2012), faktor interferensi komponen hambatan (Ø, σ dan
τ) dapat diketahui bentuk persamaanya me-lalui analisa regresi dimana Interferensi komponen hambatan gelombang bergan-tung pada angka froude :
τ = 0.068 (S/L)-1.38 (pada Fr = 0.19) τ = 0.359 (S/L)-0.87 (pada Fr = 0.28) τ = 0.574 (S/L)-0.33 (pada Fr = 0.37) τ = 0.790 (S/L)-0.14 (pada Fr = 0.47) τ = 0.504 (S/L)-0.31 (pada Fr = 0.56) τ = 0.359 (S/L)-0.18 (pada Fr = 0.65) dimana :
S/L = Rasio jarak anatara lambung kapal katamaran (m)
Interferensi komponen hambatan viskos akibat perubahan kecepatan aliran :
σ = 1.008 e-3(S/L) ……….(4) dan Interferensi komponen hambatan viskos akibat perubahan kecepatan aliran : Ø = 0.00006(S/L) +0.998……….(5) Analisa Hambatan Kapal
Sebelum melakukan analisa hambatan perlu diketahui dimensi kapal feri ro-ro
yang ada di Pulau Bengkalis sebagai beri-kut : LOA = 40,276 meter LWL = 38,051 meter B = 12 meter H = 3,97 meter T = 2,45 meter Cb = 0,546 Displasmen = 518 ton
Analisa hambatan dilakukan dengan menggunakan metode slenderbody yang ter-dapat pada program Hullspeed-maxsurf de-ngan ketentuan (L/V1/3 > 4,0) terlihat pada Tabel 1 bahwa kapal yang diteliti ini masih bisa menggunakan metode slenderbody.
Tabel 1. Ketentuan metode slenderbody
Sumber : Data Olahan (2013)
Pada kapal feri ro-ro yang ada di Pulau Bengkalis dan model kapal katamaran Mol-land, dkk (1994), Utama dkk (2009) dan Jamaluddin (2012) juga diskalakan untuk disamakan nilai displasmen kapal dengan kapal feri ro-ro yang ada di Pulau Beng-kalis. Setelah dilakukan evaluasi ham-batan kapal dengan kecepatan 9 knot, terpilihlah kapal katamaran Utama dkk (2009), seperti dijelaskan pada Gambar 1, kemudian diva-riasikan rasio jarak antara lambung kapal (S/L) = 0,2; 0,3 dan 0,4 serta memiliki di-mensi dmihull kapal seperti :
LOA = 42 meter LWL = 41,186 meter B = 5,17 meter H = 3,76 meter T = 2,694 meter Cb = 0,476 Displasmen = 259 ton
Gambar 1. Perbadingan hambatan demihull kapal
Pembahasan Lay-out Kapal Katamran Pembahasan lay-out dilakukan supaya kapal katamaran Utama dkk (2009) yang telah terpilih sebagai pengganti atau me-nambah feri ro-ro penyeberangan di Pulau Bengkalis bisa dioperasikan sesuai dengan
space dermaga yang ada, karena kapal
katamaran Utama dkk (2009) terdiri dari 3 kapal yang divariasikan rasio jarak antara lambung kapal (S/L) = 0,2; 0,3 dan 0,4 dan penentuan kapal katamaran yang mana sesuai dengan dermaga yang ada dapat terlihat pada Tabel 2 dan Gambar 2.
Tabel 2. Perbandingan lay-out kapal katamaran
Sumber : Data Olahan (2013)
Gambar 2. Lay-out dermaga 0.00 5.00 10.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ha m bata n K apal (KN) Kecepatan (Knot) RT UTAMA dkk (2009)
Dari keterangan Tabel 2, maka dapat ditentukan bahwa kapal katamaran Utama dkk (2009) dengan rasio jarak antara lambung kapal (S/L) = 0,2 yang bisa sebagai pengganti atau menambah kapal feri ro-ro yang ada di Pulau Bengkalis. Penetapan Kecepatan atau Powering Kapal
Penetapan kecepatan/powering merupa-kan penetapan kecepatan/ powering kapal katamran Utama dkk (2009) dengan rasio jarak antara lambung kapal (S/L) = 0,2 terhadap kecepatan/powering yang diguna-kan oleh kapal feri ro-ro yang ada di Pulau Bengkalis, sehingga menghasilkan kapal katamaran dengan kecepatan yang baru dan
po-wering yang baru seperti dijelaskan
pa-da Tabel 3.
Tabel 3. Perbandingan kecepatan/powering
kapal
Sumber : Data Olahan (2013)
Terlihat jelas pada Tabel (3.3) pada kapal katamaran Utama dkk (2009) dengan rasio jarak antara lambung kapal (S/L) = 0,2, jika menggunakan kecepatan 9 knot hanya membutuhkan poweing sebesar 198 KW, sedangka jika kapal katamaran Utama dkk (2009) dengan rasio jarak antara lam-bung kapal (S/L) = 0,2 menggunakan
po-wering yang digunakan kapal feri ro-ro
yang ada di Pulau Bengkalis pada ke-cepatan 9 knot, kapal katamaran Utama dkk (2009) dengan (S/L) = 0,2 bisa mencapai kecepatan ± 9,5 knot.
KESIMPULAN
Dari hasil analisa hambatan/Powering, dan evaluasi lay out kapal yang mengacu pada
space dermaga yang digunakab kapal feri
ro-ro penyeberangan yang ada di Pulau Bengkalis, prototype kapal katamaran Molland dkk (1994), Utama dkk (2009) dan Jamaluddin (2012) penulis menyimpulkan bahwa:
1. Perhitungan evaluasi hambatan kapal yang telah dilakukan pada penelitian ini ternyata terpilihlah tipe prototype kapal katamaran Utama dkk (2009) dengan variasi rasio jarak antara demihull (0,2 ; 0,3 dan 0,4), karena memiliki nilai hambatan terkecil dibandingkan
deng-an prototype kapal katamaran Molland
dkk(1994) dan kapal katamaran Jama-luddin (2012).
2. Analisa lay-out ini menitik beratkan pada Prototype kapal katamaran Utama dkk (2009) terhadap space dermaga yang ada di Pulau Bengkalis, sehingga dari bentuk prototype kapal katamaran dengan rasio jarak antara lambung ka-pal (S/L) yang telah ditentukan berupa (0,2 ; 0,3 dan 0,4) yang bisa bersandar di dermaga yang ada di Pulau Beng-kalis adalah prototype kapal katamaran Utama dkk (2009) dengan jarak rasio antara lambung kapal (S/L) = 0,2. 3. Mengkaji tentang powering pada
kece-patan yang sama ternyata prototype ka-pal katamaran Utama dkk (2009) dengan jarak rasio antara lambung ka-pal S/L = 0,2 memiliki powering yang lebih kecil dibandingkan dengan kapal feri ro-ro penyeberangan yang ada di Pulau Bengkalis. Terlihat dari hasil perhitungan kapal feri ro-ro penyebe-rangan yang ada di Pulau Bengkalis pada saat kecepatan 9 knot, powering
yang digunakan sebesar =225 KW, se-dangkan prototype kapal katamaran Utama dkk(2009) dengan jarak rasio antara lambung kapal (S/L) = 0,2 membutuhkan powering sebesar = 198 KW dan jika kapal katamaran Utama dkk(2009) dengan jarak rasio antara lambung kapal (S/L) = 0,2 menggunakan
powering kapal feri ro-ro penyebera-ngan yang ada di Pulau Bengkalis pada kecepatan 9 knot, maka kecepatan ka-pal mencapai ± 9,5 knot.
DAFTAR PUSTAKA
Bhattacharyya, R, (1978) Dynamics Of
Marine Vehicl New York, John
Wiley & Sons.
Couser, P R (1996) An Inovation into the Performance of High-Speed Cata-maran in Calm Water and Waves,
PhD Thesis, Department of Ship
Science, University of Southampton, UK.
Harvald, S. A. (1992) Resistance and
Pro-pulsion of Ship”. Kreiger Pub.
(Ma-labar, Fla.)
Hughes, G. (1954) Friction and Form Resistance in Turbulent Flow and a Proposed Formulation for Use in Model and Ship Correlation, Trans INA, Vol. 96.
Insel, M dan Molland, A.F (1991), “An Investigation into the Resistance Componensts of High Speed
Dis-placement Catamarans”, Meeting of
the Royal Intitution of Naval Arc-hietcts.
Insel, M dan Molland, A.F (1991), An Investigation into the Resistance Componensts of High Speed Displa-cement Catamarans, Trans RINA
Vol. 134
ITTC (1958), Resistance Commetee, Final
Report and Recommendations to the
22nd.ITTC.
Jamaluddin, A, U, I.K.A.P & Hamdani, M. Arif (2010) Kajian Interferensi Koefisien Hambatan Pada Lambung Kapal Katamaran Melalui
Kompu-tasi Slenderbody Method”. Majalah
Ilmiah Pengkajian Industri. Deputi Teknologi Industri Rancang Bangun & Rekayasa Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi.Jakarta.
Jamaluddin, A, 2012. “Kajian Eksperimen dan Numerik Interferinsi Hambatan Viscos dan Gelombang Pada Lambung Kapal Katamaran.”,
Desertasi Program studi Teknik Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan ITS. Surabaya
Lewis, Edward V., 1988. “Principal of Naval Architecture Second Revision Volume I Stability and Strength”,
Jersey City, NJ: The Society of Naval Architects and Marine Engineers.
Molland, A.F, Wellicome J.F and Couser, P R. 1994, “Resistance On a Systematic Series of High Speed Displacement Catamaran form : Varition of Lenght-Displacement Ratio and Breadth- Draught Ratio”.
Ship Science Report 71.Department of Ship Science, University of Southampton, UK.
Olson, S R, 1987, “An Evaluation of the Seakeeping Qualities of Naval
Combatans”, Naval Engineer
Journals.
Utama, I. K. A. P, Murdijanto, Sulisetyono. A dan Jamaluddin A 2009. “Pengembangan Moda Kapal Berbadan Banyak Untuk Transportasi Sungai dan penyeberangan yang Aman, Nyaman dan Efisien”. LPPM ITS. Surabaya.
