Perancangan Kapal Wisata Katamaran Dengan Sistem
Penggerak Mesin dan Layar di Daerah Wisata Bahari
Pulau Abang Barelang
Arief Nurachman, Hendra Saputra and Naufal Abdurrahman
Batam PolytechnicsShip Contruction Technology Study Program Jl. Ahmad Yani, Batam Centre, Batam29461, Indonesia
E-mail: Ariefnrc@gmail.com
Abstrak
Potensi wisata yang dimiliki kawasan Barelang sangat besar, sehingga dibutuhkan sebuah sarana penunjang berupa kapal wisata yang lebih baik dari kapal kayu. Dengan adanya penelitian, tentang perancangan kapal wisata dengan bentuk lambung katamaran yang menggunakan sistem penggerak layar ini diharapkan dapat membantu pengembangan potensi wisata di Barelang. Dalam melaksanakan penelitian ini dilakukan beberapa tahapan perancangan yaitu perhitungan ukuran utama, membuat rencana garis, Perancangan layar,rencana umum. Serta pemilihan perlengkapan kapal dan motor induk berdasarkan hasil perhitungan daya motor dan analisa hambatan yang dialami kapal. Maka di dapatkan hasil dari perancangan kapal yaitu dimensi kapal yang sudah ada dengan panjang 11 m, lebar 6,4 m, sarat 0,8 m, serta tinggi kapal yaitu 1,8 m dengan kecepatan kapal 8 knot. Dari hasil perhitungan software maxurf di dapatkan besaran daya mesin sebesar 11,70 Hp 8,70 Kw dengan kecepatan 8 knot dengan efisiensi sebesar 60%. dan dengan sistem layar yang mampu mendorong kapal sebesar 5,909 knot dengan sudut angin datang 139° dan kecepatan angin maksimal 10 knot tanpa adanya bantuan dari mesin.
Kata kunci :kapalwisata, katamaran,layar
Abstract
Tourism potential Barelang area is very large, so it takes a means of supporting the form of tourist boats are better than wooden boats.With the research, design of tourist boats with catamaran hull form which uses screen drive system is expected to help the development of tourism potential in Barelang.In conducting this research done some calculations the design stage that is the main measure, plan outline, screen design, general plan. And the selection of the ship equipment and the main engine is based on the calculation of the motor and analysis of barriers that prevent the ship. So get the results of the design of the ship that is the dimension of the ship with a length of 11 m, width 6.4 m, laden 0.8 m, and the height of the ship is 1.8 m with a vessel speed of 8 knots. From the calculation of maxurf sofware to get the magnitude of engine power of 11.70 Hp 8.70 Kw with a speed of 8 knots with an efficiency of 60%. And with a display system capable of pushing a ship of 5,909 knots with a wind angle comes 139 ° and a maximum wind speed of 10 knots without any help from the engine.
1 Pendahuluan
Memasuki tahun 2011, pemerintah mendirikan Indonesia Indah yaitu Wonderful Indonesia sebagai branding pariwisata Indonesia. Setelah sekian lama tidak memiliki merek pariwisata, tepat pada tanggal 1 Januari 2011, Indonesia memiliki merek baru untuk parwisata. Branding atau merek pariwisata Indonesia Indah Wonderful Indonesia ini memperkuat posisi Indonesia dalam peta pariwisata dunia. Kata-kata indah dari Indonesia, merek baru siap berkampanye di seluruh dunia, melalui berbagai media internasional. wonderful Indonesia siap untuk bersaing dengan merek lain seperti Amazing Thailand, Incredible India, Malaysia Truly Asia,dan lain-lain [1]
Seiring dengan Visit Batam 2010, Disparbud terus menggelar event yang akan meningkatkan jumlah wisatawan asing. Selain itu, Disparbud juga berfikir untuk mempromosikan objek wisata yang takadasi Singapura yaitu wisata bahari espedisi atau petualangan, wisata budaya dan wisata sejarah. Untuk mencapainya, Disparbud lebih memanfaatkan potensi wisata ke pulau-pulau. Pemandangan indah yang berbukit, pulau-pulau disekeliling dan pantai yang eksotis di kawasan Barelang, memiliki potensi yang dapat meningkatkan jumlah kunjungan wisata serta mampu mendongkrak target 7,7 juta wisatawan mancanegara yang diharapkan [2]
Namun seiring berjalannya program pemerintah terkait wonderful indonesia maka perlu di perhatikan kelestarian alam terutama di daerah wisata bahari. Seringkali demi meningkatkan wisatawan di dalam wisata bahari namun berdampak pencemaran lingkungan. Tingkat pencemaran pantai di Indonesia mencapai 20%. Adapun beberapa penyebab yang menyebabkan pencemaran pantai yaitu, tumpahan minyak, limbah industri, dan wisata pantai. Melihat fenomena yang terjadi di wisata bahari Indonesia maka perlu di buat
Sebuah fasilitas yang dapat meningkatkan minat wisatawan namun ramah lingkungan.[5]
Sejalan dengan rencana pengembangan potensi wisata, terutama potensi wisata bahari di daerah barelang yang mengacu pada branding pariwisata Indonesia yaitu Wonderful Indonesia.
Tujuan penelitian ini adalah Merancang Kapal Wisata Katamaran Dengan Sisterm Penggerak Mesin dan Layar di daerah wisata bahari barelang, karena belum adanya kapal periwisata katamaran dengan sistem penggerak mesin dan layar, penelitian ini di harapkan dapat memberikan konstribusi bagi tumbuh kembangnya potensi wisata bahari di barelang, namun dengan tetap menjaga kelestarian baharinya. Metode yang akan di lakukan untuk merancang Kapal Katamaran Dengan Sistem Penggerak Layar dan Mesin adalah dengan menggunakan software perkapalan untuk mendapatkan Output penelitian yang di hasilkan.
1.1 Kapal Katamaran
Kapal katamaran, adalah kapal yang memiliki dua lambung yang terikat menjadi satu dengan daya angkut lebih besar, sehingga cocok di perairan dangkal dan lebih stabil dibanding kapal berlambung 1. Penggunaan kapal katamaran kecepatan tinggi menimbulkan masalah ombak gelombang ketika bergerak, yang dapat menggangu kapal lainnya dan bahkan bisa menyebabkan erosi pada dinding sungai. Ombak yang dihasilkan bagian dalam antara 2 lambung akan saling bertubrukan dan meniadakan, sehingga tidak menjadi masalah. Untuk mengurangi ombak gelombang yang terjadi pada bagian luar, lambung dibuat rata, sehingga gelombang yang dihasilkan oleh kapal menjadi kecil. Katamaran adalah tipe kapal laut multi lambung, biasanya terdiri dari dua lambung (tiga lambung disebut trimaran). Disain kapal katamaran disebut sebagai disain terbaik untuk kapal laut karena dapat mengakomodasi kebutuhan akan kecepatan, stabilitas dan kapasitas yang besar dalam sebuah kapal. Kapal Jenis Katamaran dirancang dengan lambung ganda Twin Hull sehingga, di mana
kedua lambung tersebut dihubungkan dengan konstruksi geladak yang kuat dan merentang di atasnya untuk menahan bending moment dan gaya geser shear force yang besar dan bekerja terhadap garis tengah Center line kapal. Bentuk lambung kapal mirip dengan dari jenis Full Mono Hull hanya lebih kecil sehingga volume benaman dan luas permukaan basah kapal relatif lebih kecil, di samping stabilitas kapal dan luas geladak untuk mengangkut kendaraan dan penumpang lebih besar dibandingkan dari jenis Full Mono Hull. Karena menggunakan dua lambung, maka baling-baling dipasang pada kedua lambung terbenam tersebut. Bentuk kapal katamaran modern dapat dilihat pada gambar 1.1 berikut.[4,8]
Gambar 1.1 Penampang Tengah Katamaran
1.2 Bentuk Lambung Kapal Katamaran
Bentuk lambung katamaran pada berbagai kapal tidaklah sama. Terdapat banyak model bentuk badan katamaran, tetapi secara umum ada tiga bentuk dasar dari katamaran yakni :
1. Simestris
2. Asimetris dengan bagian dalam lurus 3. Asimetris dengan bagian luar lurus
Bentuk improvisasi aliran air yang akan melewati ketiga bentuk tersebut.[8]
Gambar 1.2 Improvisasi Aliran Fluida Pada Katamaran [8]
1.3 Motor Penggerak
Motor penggerak adalah suatu mesin yang mengubah tenaga kimia bahan bakar menjadi tenaga panas dengan jalan pembakaran. Panas tersebut selanjutnya diubah menjadi tenaga mekanik. Salah satu kegunaan motor penggerak pada kapal adalah sebagai mesin penggerak kapal. Berdasarkan posisi peletakkan di atas kapal, mesin penggerak kapal terdiri dari inboard engine dan outboard engine.[7]
Gambar 1.3 Motor Penggerak Pada Kapal
Inboard adalah kapal yg bertenaga mesin, mesin yg menghasilkan tenaga ini disalurkan melalui drive shaft dimana drive shaft ini terhubung dengan transmisi sebelum tersambung ke propeler kapal, mesin inboard ini bisa terdiri dari mesin yang memiliki 1 silinder hingga dengan 12 silinder, tergantung dari kegunaannya, untuk trolling hingga untuk balap. Kapal yang bermesin didalam kapal ini disebut inboard dikarenakan semua tenaga yang didapatkan dihasilkan dari dalam kapal tersebut, dari mesin, transmisi, pendingin, hingga pembakaran. Mesin Inboard tertanam di posisi bagian dalam kapal yang terletak dekat lambung kapal. Inboard tercipta di tahun 1805 yang dimana disaat itu mesin uap yang dipergunakan sebagai sumber dari tenaga kapal tersebut. Outboard adalah kapal yang bermesin tempel atau bermesin diluar kapal, yang pada umumnya tertempel dibagian transum kapal, kapal yang bertenaga mesin tempel ini disebut sebagai kapal outboard dikarenakan, seluruh bagian dari mesin yang menghasilkan tenaga untuk mendorong kapal tersebut berada diluar kapal. Semua penghasil dan penyalur tenaga menjadi satu bagian atau satu unit, dari pembakaran, transmisi, shaft, pendingin maupun propeler menjadi satu bagian.
mesin outboard juga menjadi bagian dari kemudi, dimana mesin tersebut digerakan dengan hydrolic untuk mengarahkan kapal. Keuntungan dari kapal bermesin outboard adalah kemudahannya untuk dilepas saat perbaikan, membuat outboard ini sangat digemari dan populer, outboard juga mempunyai keunggulan sendiri , mesin dapat diangkat melalui manual maupun melalui hydrolic, untuk menghindari bahaya , seperti disaat kapal berada di air yg dangkal dan penuh dengan karang yg dangkal. Ataupun untuk melewati bahaya lainnya yg ada di permukaan laut. Mesin outboard ini terdiri dari 1 sampai dengan 8 Silinder Power yg dapat dihasilkan oleh mesin outboard ini dr 15 hp hingga 350 hp[6]
1.4 Layar
Prinsip dasar perancangan layar pada sebuah kapal adalah layar dapat bekerja pada nilai FR (driving force) maksimal dan menekan besarnya FH (heeling force). Driving force atau gaya dorong berkaitan dengan kemampuan layar dalam mencapai kecepatan yang diinginkan, dan heeling force atau gaya oleng berkaitan dengan sudut oleng yang dihasilkan layar terhadap lambung kapal dan berhubungan erat dengan kesalamatan kapal pada saat berlayar. Desain layar pada penelitian ini ada beberapa parameter yang di input ,di antaranya adalah :
1. Kecepatan angin.
Yang dimaksud kecepatan angin disini adalah kecepatan angin (wind speed) maksimal yang dapat terjadi pada daerah penelitian. Data ini digunakan untuk menentukan luasan layar yang dibutuhkan untuk mencapai kecepatan yang diinginkan, dengan syarat stabilitas kapal tetap terpenuhi. Dari data kecepatan angin yang di ambil dari Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG) Stasiun Meteorologi Maritim Batam di dapat kecepatan angin berkisar antara 6-20 knots. 2. Luasan layar yang dibutuhkan
Pembuatan desain layar dalam penelitian ini, ukuran layar di desain dengan menambah nilai dari parameter desain layar. Hal ini berdasarkan pemahaman bahwa sifat-sifat aliran yang mengenai foil dengan kecepatan tinggi dan chamber (kelengkungan) yang besar akan
diperoleh perpisahan (separation) aliran yang lebih cepat dan berakibat lapisan batas semakin lebar sehingga mengurangi daya dorong kapal.
3. Ukuran tiang kapal
Pada penelitian ini ukuran tiang layar di ambil dari karakteristik tiang dari kapal layar yang telah ada. Ukuran tiang layar di anggap mampu menahan gaya yang bekerja pada layar. Ukuran tiang layar di ambil dengan cara pendekatan dari ukuran tiang kapal layar yang ada. Pada umumnya ada dua bentuk dari tiang layar, tiang yang memiliki diameter yang sama dari dasar tiang sampai dengan atas tiang, dan tiang yang mempunyai ukuran diameter yang mengecil dari bawah sampai dengan atas.[3]
2 Metodologi Penelitian
Metodologi yang digunakan didalam penelitian ini adalah menggunakan metode komputasi dengan data kapal yang sudah ada di dapatkan dari survey lapangan di pulau abang, yaitu menggunakan software AutoCAD dan Maxurf untuk mendapatkan rancangan lines plan, daya mesin dan hambatan kapal. serta Perancangan layar menggunakan perhitungan seperti pada gambar 2.1.
A. Adapun output penelitian yang akan dihasilkan dari penelitian ini yaitu dengan menggunakan metode komputasi untuk mendapatkan rancangan
➢ Lines plan
➢ Besaran hambatan kapal ➢ Besaran daya motor
➢ Pemilihan motor dan kebutuhan peralatan penyelamatan
➢ Perancangan Layar
B. Perancangan layar
Desain layar pada penelitian ini ada beberapa parameter yang di input sebagai berikut:
➢ Kecepatan Angin
➢ Ukuran Tiang Kapal [3].
Gambar 2.1 Keterangan :
Fore triangle definition :
I = Tinggi dari sheerline ke puncak dari foretriangle
J = Jarak dari titik terluar haluan kapal LP = Lebar layar diambil dari jarak vertikal
layar dari dasar layar sampai lebar kapal maksimum pada foresail
Main Sail definition :
P = Panjang bagian mainsail dari bagian terendah hingga bagian tertinggi dari tiang layar E = Panjang lengan mainsail dari tiang
layar hingga bagian terujung BAS = Tinggi sheerline sampai dengan
bagian terendah dari E
MGU/MGM = Lebar layar pada bagian tertinggi pada tiang layar dan setengah dari tinggi tiang layar
Mast definition :
3. Analisa Data danPembahasan
Kapal wisata katamaran yang direncanakan ini sebagai kapal wisata terumbu karang yang merupakan kapal dengan lambung berbentuk katamaran yang di lengkapi dengan peralatan keselamatan dan snorkeling yang beroperasi di perairan Barelang, adapun komponen parameter perancangan kapal ini adalah dengan menggunakan data kapal sudah ada yang di dapatkan dari survey lapangan di pulau abang, kapal dengan bentuk lambung katamaran, dengan radius jelajah 15 seamile, kecepatan kapal yaitu 8 knot, sarat kapal 0,8 m dengan jumlah penumpang 17 orang, alat penggerak kapal yaitu dengan sistem mesin outboard dan layar. Adapun ukuran utama kapal yang sudah ada yaitu :
Item Jenis Keterangan
Ukuran Utama L 11 m BM 6,4 m B1 1,3 m H 1,8 m
T 0,8 m (Kedalaman dermaga pada kondisi tersurut ±2m)
Rad 15 Mile
MDT1/MDL 2 = Ukuran tiang layar yang berada di deck
MDT2/MDL2 = Sama halnya dengan MDT1/MDT2,
Ukuran tiang layar yang berada paling atas. Jika tidak terdapat perbedaan ukuran atau ukuran tiang layar dari bawah hingga atas sama, nilai TL adalah nol
HBI = freeboard pada dasar tiang layar
TL = Panjang bagian tiang layar yang mulai mengecil.
Vs 8 Knot Tabel 3.1 Data Kapal
3.1 Lines Plan
Berikut ini adalah model dari hull form yang dibuat dengan menggunakan program Maxurf, pembagian jarak per station adalah 1,103 m dengan jumlah station 10, pemabagian waterline adalah 4 dengan jarak per waterline adalah 2 m, dan pembagian buttockline kapal adalah 5 dengan jarak per buttockline 0,64m.
Gambar 3.1 Body Plan
Gambar 3.2 Sheer Plan
Gambar 3.3 Half BP
Gambar 3.4 3D Catamaran
3.2 Besaran Daya Mesin dan Hambatan Kapal
Dari hasil perhitungan Numeric dengan menggunakan
software masxurf maka, di ketahui besaran hambatan kapal dengan kecepatan kapal 8 knot adalah 1.4 kN. Perhitungan besaran daya mesin dengan menggunakan perhitungan software maka di dapatkan besaran daya mesin sebesar 8,7 Kw kecepatan 8 knot dengan
efisiensi sebesar 60%.
Gambar 3.5 Grafik Hambatan Metode Holtrop
Gambar 3.6 Grafik Power KW Metode Holtrop
Tabel 3.2 Perhitungan hambatan dan besaran daya motor Software (Holtrop) Tahanan 1,4 kN KW 8,7 KW HP 11,7 HP Kec 8 Knot
3.3 Pemilihan motor dan kebutuhan peralatan penyelamatan
Berdasarkan perhitungan di atas menunjukkan bahwa kapal memerlukan power sebesar 11,70 HP dengan asumsi efisiensi mesin sebesar 60% maka kapal ini direncanakan menggunakan mesin out board sebanyak dua buah yang di letakkan di belakang lambung kapal dengan power sebesar 15 HP (JST15D 4-Stroke) Adapun Perlengkapan keselamatan dan pemadam kebakaran
a. Gelang Pelampung (life buoy) b. Baju Pelampung ( Life Jacket ) c. Kotak P3K berikut obat-obatan d. Fire alarm
e. Foam
f. Smoke detector
3.4 Perancangan Layar
Dengan panjang kapal 11 meter nilai dari paramater yang di input untuk mendapatkan dimensi utama dalam perhitungan layar dengan menggunakan software span adalah panjang kapal, lebar kapal, tinggi kapal dan jarak waterrline maka di dapatkan dimensi pada layar adalah
MGU =1,554 m MGM = 2,743 m E = 4,203 m P = 14,783 m I = 16,605 m J = 4,408 m
Gambar 3.7 Dimensi Layar
Gambar 3.8 Rig Data
Pulau abang barelang memiliki kecepatan angin yaitu 10 knot,[9] dari hasil perhitungan dengan menggunakan software span di dapatkan gaya dorong dengan menggunakan sistem layar adalah 5,909 knot dengan sudut angin datang 139° dan kecepatan angin maksimal adalah 10 knot .
Gambar 3.8 Grafik Hull Speed kn
Dengan ini menunjukan bahwa kapal dapat mengurangi tenaga pengoperasian mesin sebesar 73% dari kecepatan kapal 8 knot.
Gambar 3.9 3D Sail Catamaran
4 Kesimpulan
Berdasarkan dari hasil penelitian yang dilakukan penulis yaitu Perancangan Kapal wisata katamaran dengan sistem penggerak mesin dan layar di daerah wisata bahari pulau abang barelang, maka di dapatkan data kapal yaitu L = 11 m B= 6,4 m H = 1,8 m B1= 1,3
m T = 0,8 m dengan radius jelajah 15 seamile, kecepatan kapal yaitu 8 knot, dengan jumlah penumpang 17 orang dan lines plan kapal. Maka dari hasil perhitungan numeric, di dapatkan besaran daya mesin sebesar 11,70 Hp 8,70 Kw dengan kecepatan 8 knot dengan efisiensi sebesar 60%. Perancangan Kapal wisata katamaran dengan sistem penggerak mesin dan layar menggunakan jenis mesin outboard dengan power sebesar 15 HP (JST15D 4-Stroke) dan dengan sistem layar yang mampu mendorong kapal sebesar 5,909 knot dengan sudut angin datang 139° dan kecepatan angin maksimal 10 knot tanpa adanya bantuan dari mesin.
Acknowledgment
1. Allah SWT yang telah memberikan rahmat hidayah dan kesehatan sehingga penulis dapat menyelesaikan paper tugas akhir ini.
2. Kedua orang tua, adik-adik dan seluruh keluarga yang selalu mendukung serta doa.
3. Kepada Bapak Hendra Saputra, S.T., M.Eng dan Bapak Naufal Abdurrahman, S.T., M.T selaku dosen pembimbing yang telah memberikan masukan dan solusi.
4. Teman-teman Teknik Mesin serta semua pihak yang telah membantu menyelesaikan paper ini yang tidak bisa penulis sebutkan satu-persatu.
References
[1] Priambudi, Panji. 2013. Pengaruh Destination Image Terhadap Behavioral Intention wisatawan Nusantara di Pulau Balitung, Tugas Akhir Universitas Pendidikan Indonesia. Bandung
[2] BPS Kota Batam. 2013. Perkembangan Kunjungan Wisman Ke Kota Batam Nopember 2016. Berita pusat statistik, No. 02/01/2171/Th.V, 3 Januari 2017
[3] Pradipta, Purwodana., Dimas. 2011 .Analisa Performance Kecepatan Kapal Ikan Katamaran dengan Sistem Palka Ikan Hidup Menggunakan Sistem Penggerak Layar, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Perkapalan, FakultasTeknik, Universitas Diponegoro, Semarang.
[4] 100 Inovasi Indonesia (2008).Kapal Katamaran Bergelombang Kecil. From
https://www.bic.web.id/login/inovasi-indonesia-unggulan/644-kapal-katamaran-bergelombang-k ecil, 2008
[5] Lingkungan Hidup (2015).Sumber Pencemaran Laut di Indonesia dan Dampaknya. From https://www.lingkunganhidup.co/pencemaran-la ut-di-indonesia-dan-dampaknya/, 24 November 2016
[6] Kamifc forum Indonesia (2011). Motor inboard dan out board. From
t-1579.html14th May 2011
[7] Miartha., Putri., Sukmaditta.2014.Keragaan Mesin Penggerak Perahu Motor Tempel Di PpiPasauran, Serang, Banten, Tugas Akhir Departmen Pemanfaatan Sumber Daya Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Istitut Pertanian Bogor, Bogor
[8] Sasmito, Eko., Jokosisworo,Sarjito., Widyanto. 2012.Analisa Performa Hull form Pada Pra Perancangan Speed Boat Katamaran Untuk Search And Rescue ( Sar ) Di Pantai Gunung kidul Yogyakarta Berbasis Cfd, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Perkapalan, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Semarang.
[9] BPS Kota Batam. 2015. Statistik Daerah Kecamatan Galang Kota Batam 2015 . Berita pusat statistik, No. 2171.15.22, Oktober 2015
