dinamika bab i, bab 2, bab iii dan bab iv

of 37 /37
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Ga mbar an Umum Ol ah G er ak K apal Hingga saat ini kapal ang !ipr"!uksi masih  menggunakan kemu!i untuk melakukan "lah gerak. Kemu!i ter!iri !ari !aun kemu!i #rudder $!engan t"ngkat kemu!i #rudder st oc k $%!i pasang !i buritan kapal ang !igerakan se&ara mekanis. Untuk menggerakan kemu!i  biasana menggunakan mesin kemu!i #steering gear$ang !itempatkan pa!a ruang mesin kemu!i #stee ring engin e room $!i an'ungan kapal. Pengemu!ian kapal artina menggunakan kemu!i untuk  mengubah arah haluan kapal akni !ari gerak ma'u lurus%  berbel"k ke arah ang !ikehen!aki selain itu men'aga agar 'alanna kapal !apat sesuai !engan arah garis haluan ang !itentukan Nakh"!a !alam kegiatan  pelaaran. (e!angkan "lah gerak kapal #  manouvering $ a!alah gerakan ma'u ) mun!ur atau perubahan haluan !engan mengen!alikan baik arah maupun besarna putaran  mesin in!uk penggerak baling*baling !an 'uga  menggerakan kemu!i atau peralatan lain !i kapal%  misalna alat a ng !ikenal sebaga i +bow thruster , akni sebagai alat pen!"r"ng arah melintang ang !ipasang !i  bagian haluan !an lain sebagaina. (e&ara um um salah satu si-at ka pal a ng pe rl u !iketahui "leh Nakh"!a !an ualim kapal a!alah kemampuan "lah gerak saat berlaar !an ketika akan  bersan!ar atau akan keluar !ari !ermaga akni !ari ke&epatan resp"n bila r"!a kemu!i ataupun tuas ken!ali  mesin in!uk !i an'ungan !igerakan !an 'uga besar* ke&ilna 'ari*'ari lingkar putar kapal. 1

Author: fajar-kurnia

Post on 13-Apr-2018

246 views

Category:

Documents


0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    1/37

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1 Gambaran Umum Olah Gerak Kapal

    Hingga saat ini kapal ang !ipr"!uksi masih

    menggunakan kemu!i untuk melakukan "lah gerak. Kemu!i

    ter!iri !ari !aun kemu!i #rudder$!engan t"ngkat kemu!i

    #rudder stock$%!i pasang !i buritan kapal ang

    !igerakan se&ara mekanis. Untuk menggerakan kemu!i

    biasana menggunakan mesin kemu!i #steering gear$ang

    !itempatkan pa!a ruang mesin kemu!i #steering engine

    room$!i an'ungan kapal.

    Pengemu!ian kapal artina menggunakan kemu!i untuk

    mengubah arah haluan kapal akni !ari gerak ma'u lurus%

    berbel"k ke arah ang !ikehen!aki selain itu men'aga

    agar 'alanna kapal !apat sesuai !engan arah garis

    haluan ang !itentukan Nakh"!a !alam kegiatan

    pelaaran. (e!angkan "lah gerak kapal #manouvering$a!alah gerakan ma'u ) mun!ur atau perubahan haluan

    !engan mengen!alikan baik arah maupun besarna putaran

    mesin in!uk penggerak baling*baling !an 'uga

    menggerakan kemu!i atau peralatan lain !i kapal%

    misalna alat ang !ikenal sebagai +bow thruster, akni

    sebagai alat pen!"r"ng arah melintang ang !ipasang !i

    bagian haluan !an lain sebagaina.(e&ara umum salah satu si-at kapal ang perlu

    !iketahui "leh Nakh"!a !an ualim kapal a!alah

    kemampuan "lah gerak saat berlaar !an ketika akan

    bersan!ar atau akan keluar !ari !ermaga akni !ari

    ke&epatan resp"n bila r"!a kemu!i ataupun tuas ken!ali

    mesin in!uk !i an'ungan !igerakan !an 'uga besar*

    ke&ilna 'ari*'ari lingkar putar kapal.

    1

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    2/37

    Kapal penumpang atau kapal peneberangan 'ika harus

    mampu san!ar atau lepas !ari !ermaga tanpa !ibantu

    kapal tun!a #tug boat$% maka memerlukan peralatan

    kemu!i !an kemampuan "lah gerak ang lebih an!al%

    sehingga biasana kapal*kapal tersebut berbaling*baling

    gan!a !engan satu atau !ua !aun kemu!i !an alat !"r"ng

    mekanis ang !ipasang !ihaluan akni +bow thruster,.

    Untuk kapal*kapal ang berukuran besar seperti kapal

    penumpang% kapal peti kemas !an lain sebagaina maka

    sesuai kebutuhanna untuk kemampuan "lah gerak !ipasang

    / #!ua$ unit +bow thruster, !i haluan kiri kanan !an+stern thruster,!i buritan sehingga !apat melakukan

    "lah gerak sen!iri.

    Banak hal ang telah !iper"leh !ari beberapa hasil

    per&"baan ang !ilakukan "leh para pakar !an peneliti

    !ibi!ang "lah gerak kapal antara lain Joessel,

    Hovgaard, Baker !an Bottomley ang hingga saat ini

    masih !ipakai sebagai a&uan.Dibeberapa negara termasuk

    In!"nesia memiliki -asilitas pengu'ian !engan

    menggunakan m"!el !i Lab"rat"rium Hi!r"!inamika Kapal

    akni selain tangki per&"baan untuk pengu'ian

    resistansi #resistance test$% ter"0"ngan kaitasi untuk

    pengu'ian kaitasi pr"peller #cavitation test

    propeller$ 'uga !ilengkapi k"lam untuk pengu'ian "lah

    gerak #manoeuvering test$. (atu satuna lab"rat"rium

    pengu'ian hi!r"!inamika ang a!a !i In!"nesia a!alah

    milik UP2 Balai Pengka'ian !an Penelitian hi!r"!inamika

    BPP2 !i (urabaa.

    Kemu!i kapal ang memakai sistem !aun kemu!i !engan

    mesin kemu!i sebagai penggerakna masih men!"minasi

    !alam kegiatan "lah gerak kapal% !igunakan baik untuk

    kapal*kapal barang antara pulau% kapal ikan maupun

    kapal*kapal samu!era ang berukuran besar termasuk

    2

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    3/37

    termasuk kapal*kapal tun!a samu!era #ocean going tug$.

    Untuk kapal*kapal khusus seperti kapal tun!a #tug

    boat$% kran apung #floating crane$ ang !i"perasikan !i

    pelabuhan lebih memilih menggunakan Z-peller !an a!a

    'uga menggunakan Voith Schneiderpropeller karena

    memerlukan kemampuan "lah gerak tinggi !engan segala

    kelebihan !an kekuranganna.

    I./ Istilah Penting Dalam Dinamika kapal

    A!apun istilah penting ang biasana a!a !alam

    !inamika kapal akni3

    ) (ea keeping% a!alah un'uk ker'a kapal pa!a saatber"perasi !i laut% berupa gerakan heaving% gerakan

    pitching!an gerakan olling.

    ) ana"ueribilit% a!alah kemampuan kapal untuk

    mempertahankan p"sisina !iba0ah ken!ali "perat"r

    kapal.

    ) (ea 0"rthiness% a!alah kemampuan kapal untuk tetap

    selamat !alam "perasi"nalna !i laut.

    ) (ea kin!liness% a!alah resp"n kapal terha!ap k"n!isi

    "perasi"nal !i laut

    ) De&k 0etness% a!alah air naik keatas gela!ak kapal%

    sehingga gela!ak men'a!i basah.

    ) 4ae spe&trum% a!alah spektrum gel"mbang ang

    merepresentasikan k"n!isi gel"mbang pa!a lautan

    terbuka.

    I.5 Aliran Air !an 2ekanan Pa!a Ba!an Kapal (esaatBerputar elingkar

    (ebuah kapal berm"t"r !engan !aun kemu!i tunggal !i

    bagian buritan tengah kapal se!ang berlaar !engan

    ke&epatan tetap #6s$ !iperairan tenang% kea!aan &ua&a

    baik !an ti!ak a!a angin maupun gel"mbang. Kapal

    tersebut !ikemu!ikan !angan p"sisi arah haluan tetap%

    !alam hal ini p"sisi !aun kemu!i !itengah !engan su!ut

    3

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    4/37

    kemu!i #helm angle 7 8 99$ sehingga gerakan kapal

    p"sisi ma'u lurus ke !epan. Dalam kea!aan ang

    !emikian% aliran air ang menelubungi ba!an kapal

    !iba0ah garis air pa!a umumna simetris terha!ap bi!ang

    garis tengah kapal #centre plane$ !an pembagian tekanan

    pa!a lambung sisi kiri !an kanan sama% sebagaimana ang

    !iperlihatkan pa!a gambar 1.

    Gambar 1. Bentuk aliran air pa!a buritan!an lambung sisi kiri kanan.

    Kemu!ian kapal ang se!ang bergerak lurus ke !epan

    !engan ke&epatan tetap mengubah arah haluan !an

    berbel"k ke suatu arah !engan melakukan &ikar kemu!i

    sehingga !aun kemu!i membentuk su!ut #7$ terha!ap garis

    Gambanr /. Perlaran per&"baan kapal berputarmelingkar #turning test$

    tengah kapal. Kea!aan ini menebabkan aliran air ang

    menelubungi ba!an kapal berubah men'a!i ti!ak

    simetris% !emikian 'uga pembagian tekanan pa!a lambung

    kiri !an kanan mengalami perubahan akibat a!ana suatu

    gaa ang timbul pa!a !aun kemu!i. Gaa tersebut

    4

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    5/37

    !ikenal sebagai gaa n"rmal #normal force$ ang beker'a

    tegak lurus terha!ap pusat luas !aun kemu!i.

    1.: ;enis Gerak Kapal

    (e&ara umum gaa*gaa luar ang !ipikul ba!an kapal

    termasuk gaa pa!a !aun kemu!i ang menebabkan

    ter'a!ina gerakan kapal% ang menurut 'enis terbagi

    atas gerakan translasi !an gerakan r"tasi. Gerakan*

    gerakan translasi mengikuti arah sumbu

    se!angkan gerakan r"tasi mengikuti sumbu putar

    meman'ang G% sebagaimana ang !iperlihatkan

    pa!a gambar 5.Gerakan translasi ang mengikuti arah sumbu < a!alah

    gerak lerus ke!epan #surge$% gerakan ang mengikuti

    arah sumbu = #heave$ !an gerakan ang mengikuti arah

    sumbu > a!alah gerak lurus ke samping #sway$. (e!angkan

    gerakan r"tasi ang mengikuti sumbu putar meman'ang G #pitch$

    serta akibat gaa pa!a !aun kemu!i% membuat kapal

    berbel"k arah#turning$.

    Gambar 5. (istem k""r!inat sumbu % Bi!angtengah kapal #center line plane$sertaBi!ang putar #plane of turning motion$

    5

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    6/37

    Dalam ka'ian "lah gerak kapal% gerakan ang

    !itin'au a!alah gerakan ang hana mampu !iresp"n "leh

    ba!an kapal% aitu gerakan heaving, gerakan pitching

    dan gerakanrolling.

    Gerakan heaving berupa gerak linear turun naik%

    ketika kapal !ipaksa bergerak ke !alam air !ari p"sisi

    keseimbangan na maka akan melepaskan !aa apung% 'ika

    !aa apungna lebih besar !ari beban kapal maka kapal

    akan bergerak tegak lurus untuk men&apai titik

    keseimbangan a0al #n"rmal$.

    Gerakan pitching berupa gerakan bersu!ut !imana

    sumbu sebagai sumbu putar ang !apat mengakibatkan

    ter'a!ina trim #anggukan by the bow-by the stern$.

    Gerakan olling berupa gerakan bersu!ut !imana

    sumbu sebagai sumbu putar ang !apat mengakibatkan

    ter'a!ina kemiringan kapal #"leng$.

    A!apun resp"n !arigerakan kapal ini meliputi3

    *!dded mass inertial force a!alah pertambahan massa

    pa!a kapal untuk kembali pa!a p"sisi semula.

    - "amping force a!alah gaa pere!am ang berla0anan

    arah !engan arah gerak kapal ang menghasilkan

    pengurangan amplitude gerakan kapal se&ara berangsur*angsur.

    * estoring force a!alah gaa untuk mengembalikan kapal

    ke p"sisi semula #e#uilibrium position$% Gaa ini

    merupakan gaa buoyancy tambahan.

    * &'citing force a!alah gaa eksternal ang beker'a

    pa!a kapal. &'citing force berasal !ari hasil

    6

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    7/37

    integrasi gaa apung tambahan !an gel"mbang sepan'ang

    kapal

    A!apun pergerakan kapal se&ara isual sebagaimana!iperlihatkan pa!a gambar :.

    Gambar :. 6isual pergerakan translasi !an r"tasi kapal

    Dengan !emikian akibat a!ana &ikar kemu!i% maka

    akan timbul gaa*gaa ang menebabkan haluan kapal

    berubah sehingga kapal akan berputar membuat suatu

    lingkaran !engan suatu 'ari*'ari !an !iameter tertentu

    ang akan men'a!i salah satu t"lak ukur !alam penilaian

    kemampuan kapal !alam ber"lah gerak.

    7

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    8/37

    BAB II

    PE?(AAAN GE?AK KAPAL

    II.1 Persamaan Gerak 2ranslasi

    a. Per&epatan gerakan surgePer&epatan surge !apat !itentukan -"rmula3

    Cbagax 002,0 = @ m!et ................#1$g" 8 per&epatan graitasi% %C m!et/

    b 8 k"e-isien bl"ka" 8 per&epatan a0al @ m!et/% ang !apat

    !itentukan !engan -"rmula3

    1

    3CvCv

    L

    Cwao ++

    =

    L = Panjang Antara Garis Air Tegak (Lbp) ;

    !" = #$e%isien "ater &ine, 'apat 'itentkan

    'engan %$r&a

    ,100

    30075,10

    2*3

    = LCw

    50

    LCv=

    dan L

    VsCv =

    1

    b+ Perepatan s"a-

    Per&epatan s0a !apat !itentukan -"rmula3

    003,0 agaz = ;m!et/ .......................#/$

    &. Per&epatan% gaa !an peri"!e heaePerepatan .ea/e!apat !itentukan -"rmula3

    Cb

    agay 007,0 =

    @ m!et/ .....................#5$

    Penambahan masa pa!a kapal untuk kembali pa!a

    p"sisi semula !isebut added mass inertia force

    !engan k"e-isien pembalik. rekuensi ang berla0anan

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    9/37

    arah untuk menambah massa agar kapal !apat kembali

    ke p"sisi semula% !itentukan !engan -"rmula3

    $sg

    wwe =

    ; HF.........................#:$

    =w -rekuensi gel"mbang% !apat !itentukan

    !engan -"rmula3 ww

    L

    g

    2=

    @ HF

    "umping force pa!a gerakan heave% !apat

    !itentukan !engan -"rmula3 tb

    d

    dbF 2=

    , !imana #*b$

    a!alah dumping coeficient untuk gerakan heave.

    "umping coeficient se&ara n"rmal tergantung pa!a

    -akt"r 'enis gerakan "ksilasi% pertemuan -rekuensi

    "ksilasi !an bentuk kapal.

    estoring forcepa!a gerakan heavea!alah gaaapung tambahan ang memberikan gaa pa!a ba!an kapal

    untuk kembali pa!a p"sisi semula% pa!a saat kapal

    bera!a pa!a sarat airzAgcz wp= % !imana A0p

    a!alah luas bi!ang garis air !an F a!alah additional

    innertiapa!a pakal.

    &'citing force pa!a gerakan heave a!alah gaa

    ang !ipengaruhi "leh gel"mbang pa!a k"n!isi

    #hagging(sagging$%sehingga e'citing force pa!a

    sebuah penampang meman'ang kapal akni3 dxgyFe 2=

    !imana e maksimum 'ika su!ut !atang gel"mbang 99

    atau /99sehingga nilai e a!alah3

    AwphagFe = 2

    !imana ha a!alah amplitu!e gel"mbang laut.

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    10/37

    Peri"!e heave!apat !itentukan !engan -"rmula3

    5,02

    = CwCb

    dTh @ #!etik$ ................#$

    ! 8 (arat Kapal% b 8 K"e--. Bl"k !an

    0 8 K"e--. Garis Air

    II./ Persamaan Gerakan ?"tasi

    a. Per&epatan% m"ment% gaa !an peri"!e r"ll

    Per&epatan roll!apat !itentukan !engan -"rmula3

    ( )zhT

    axR

    roll

    =

    2

    2

    @ ra!ian .................#$

    J8 su!ut roll% ang !apat !itentukan !engan

    -"rmula3

    +

    =75

    50

    B

    C

    @ ra!ian

    B 8 lebar kapal @ m

    8 #1%/ ) 9%9/2?$k

    k 8 k"e-isien ang memperhitungkan

    bentuk kemu!i #1%9 ) 1%/$

    2?8 Peri"!e [email protected] !etik

    > 8 'arak !ari base line ke sumbu roll

    > 8

    2

    D

    ;m

    h 8 ;arak !ari keel ke titik berat kapal @ m

    ;ika sumbu putar bera!a pa!a titik #G$% maka

    #h * F$ 8 9

    10

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    11/37

    Peri"!e roll !apat !itentukan !engan -"rmula3

    TGM

    IxxT

    = 2

    ; !etik......................#$

    I#$ 8 inertial m"ment pa!a sumbu* @ m:

    M 8 displacementkapal @ t"n

    G2 8 tinggimetacentremelintang @ m

    Peri"!e rollkapal !ipengaruhi "leh tipe kapal%akni

    untuk kapal3

    * )assenger 3 /9 ) / !etik

    * *argo-)assenegr3 19% ) 1:% !etik

    * +eneral *argo 3 ) 15 !etik

    * anker 3 ) 19 !etik

    * ishing Boat 3 % ) !etik

    * *ruiser 3 1/ ) 15 !etik

    * "estroyer 3 ) % !etik

    * orpedo Boat 3 ) % !etik

    Persamaan gerakan rollinga!alah3

    tMcdt

    db

    dt

    da e

    $s02

    2

    =++...............#C$

    !imana32

    2

    dt

    da

    8 a!alah m"men internal massasesungguh na ang !ipergunakan untuk rolling.

    dt

    db

    8a!alah resp"n !ari damping moment.

    dt

    d

    8a!alah ke&epatan su!ut.

    c 8 a!alah dampingm"men k"e-isien

    11

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    12/37

    "amping force ang beker'a selama gerakan

    rollingberlangsung sangat !ipengaruhi "leh beberapa

    k"mbinasi !ari beberapa -akt"r antara lain3) Pembentukan gel"mbang

    ) Pergeseran air ang ter'a!i pa!a permukaan atau

    ang ter'a!i pa!a pusaran air #eddy making$

    ) A!ana k"nstruksi tambahan seperti bilge keels%

    skeg% atau k"nstruksi se'enis laina

    ) 2ahanan angin ang ter'a!i pa!a kapal) Energi ang hilang selama gerakan r"lling

    ) 2egangan permukaan

    Nilai !amping k"e-isien ini !apat !irumuskan

    !engan strip methodsebagai berikut3

    2

    2

    3

    2

    2

    A

    Bngbn

    e

    =

    ...........................#$

    !imana3

    ( )

    22

    22*

    ==

    g

    Bnd

    BnA e

    a

    a

    b. Per&epatan% m"ment !an peri"!e pit&hing

    Per&epatanpitchingpa!a pan'ang #l$ !ari AP !apat

    !itentukan !engan -"rmula3

    2

    45,0

    120

    = LLl

    azptch @ ra!ian ................#19$

    l 8 'arak antara !fter )eak !engan pusat

    sumbupitching @ m

    J 8 su!ut pitching% !apat !itentukan !engan

    -"rmula3

    =

    0

    025,0g

    a

    @ ra!ian

    12

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    13/37

    Empat m"ment ang sangat berpengaruh pa!a saat

    gerakan pit&h a!alah added mass inertial moment,

    damping moment, e'citing moment dan restoring

    moment%A!apun persamaan gerak pit&h a!alah3

    tMcdt

    db

    dt

    da e

    $s

    02

    2

    =++............#11$

    !imana32

    2

    dt

    da

    8 Inertial m"ment.

    a 8 "men inersia ang sebenarna.

    2

    2

    dt

    d

    8 Per&epatan su!ut gerakan pit&h.

    dt

    db

    8 "amping moment.

    b 8 "amping moment coefficient ang

    !apat !iper"leh !ari p"t"ngan pa!a

    tiap*tiap station ang su!ah !i

    tentukan% ang kemu!ian !integrasi

    kan pa!a seluruh pan'ang kapal.

    dt

    d

    8 Ke&epatan su!ut.

    c = estoring moment% !ianggap sebagai

    &ara linear !alam penentuan su!ut

    pit&h !imana & a!alah restoring

    moment of coefficient !an a!alah

    displacementbersu!ut !alampitch.

    tM e$s0 8 &'citing moment% !alam kaitanna

    !engan keti!ak seimbangan m"ment

    ang !isebabkan "leh "mbak pa!a

    bagian tengah kapal !an gerakan

    anggukan atau naik turun kapal !apat

    13

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    14/37

    !ikurangi !engan !istribusi tekanan

    hi!r"statik.

    Peri"!epitching!apat !itentukan !engan -"rmula3

    ( )

    =

    g

    L

    LC

    L

    Tp3

    01,0 @ !etik .................#1/$

    8 k"ntanta #9.99 * 9.91$

    Peri"!e pitching!alam hal ini !ipengaruhi "leh tpe

    kapal% displacementkapal !an pan'ang kapal. Gerakanheaving-pitching

    !ipengaruhi "leh tinggi gel"mbang%bentuk ba!an kapal% muatan kapal !an ke&epatan kapal.

    Gerakan *oupled Heaving-)itching kapal !ipengaruhi

    "leh3

    ) Perban!ingan !imensi utama kapal #BD% LD%LB$ !an

    parameter hi!r"statis.

    ) (u!utpitchingpa!a gerakan coupled heaving pitching

    !engan ke&epatan kapal pa!agel"mbang reguler.

    ) 2inggi gel"mbang reguler head seas.

    BAB III

    GE?AKAN KAPAL BE?PU2A? ELINGKA?

    III.1 Parameter Karakteristik Kapal Dalam Olah Gerak

    Pemisalan ang !ibahas !alam gerakan kapal berputar

    melingkar antara lain3

    14

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    15/37

    * Kapal bergerak pa!a bi!ang

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    16/37

    Gambar . Pergerakan kapal berputar melingkar

    Lebih lan'ut !iketahui bah0a garis tengah meman'ang

    kapal #AB$ begitu !aun kemu!i !i&ikar saat p"sisi

    se!ang ma'u lurus% ke!u!ukan garis #AB$ bergerak

    se!emikian sehingga haluan kapal ang !itan!ai !engan

    titik #A$ selalu bera!a !alam kura 'alanna titik #G$.

    (u!ut ang !ibentuk "leh garis #AB$ !engan garissinggung pa!a kura !i titik #G$ akni titik ang

    !itin'au !an bera!a !i garis #AB$ !isebut sebagai su!ut

    hanut #!ri-t angle$ ang !iberi simb"l !engan +,.Pa!a

    saat titik #G$ bera!a !i titik #G1$ su!ut hanutna

    a!alah G1 !an berturut*turut saat !i G/%G5%G: !an

    seterusna masing*masing a!alah G/% G5% G:.Demikian

    halna pa!a titik #A$ !an #B$ ang 'uga bera!a pa!a

    garis #AB$ masing*masing setiap saat mempunai su!ut

    hanut tersen!iri.

    Parameter untuk karakteristik kapal ang berkaitan

    !engan kemampuan "lah gerak antara lain3

    *!dvance% a!alah 'arak la'una kapal ang !ihitung

    mulai !ari titik G9 akni saat !aun kemu!i mulai

    16

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    17/37

    !i&ikar sampai titik G5 saat arah haluan kapal

    men&apai su!ut 99terha!ap a0al arah haluan kapal.

    * ransfer% a!alah 'arak melebar pergerakan kapal akni

    !ari p"sisi a0al G9sampai G5saat haluan kapal telah

    berubah bertambah 99.

    * actical diameter #Dt$% a!alah 'arak melebar

    pergerakan kapal akni !ari p"sisi a0al G9 sampai

    saat haluan kapal telah men'a!i berla0anan arah pa!a

    titik G:#haluan kapal berubah !i 1C99.

    * adius of turning circle #$% a!alah 'ari)'ari

    lingkaran pergerakan kapal setelah kapal berputarmelingkar se&ara teratur !engan ke&epatan tetap.

    * "iameter of turning circle a!alah / 'ari*'ari

    lingkaran putar% /.

    (alah satu t"lak ukur untuk penilaian kemampuan "lah

    gerak kapal berputar melingkar a!alah besarna #$ baik

    saat kapal &ikar kiri maupun &ikar kanan !engan su!ut

    &ikar maksimum 7 8 59.

    III./ Pen!ekatan Penentuan Ke&epatan Kapal

    Pen!ekatan ke&epatan kapal setelah berputar melingkar

    merupakan hasil analisis !ari kegiatan per&"baan

    pelaaran beberapa kapal ang berbaling*baling gan!a

    !engan !aun kemu!i tunggal !iburitan tengah kapal%

    !imana ke!ua mesin penggerak !i'alankan pa!a putaran

    ang sama. A!apun pen!ekatan ke&epatan kapal setelah

    berputar melingkar !apat !itentukan !engan -"rmula3

    Vs

    !

    A

    "sVg

    =

    1

    ; knot .............#15$

    !imana3 6g 8 Ke&epatan kapal setelah bergerak berputar

    melingkar se&ara teratur @ kn"t

    6s 8 Ke&epatan !inas kapal #sebelum kemu!i

    !i&ikar$ @ kn"t

    7 8 (u!ut &ikar kemu!i @ !era'at

    17

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    18/37

    Ks 8 *oefficient#tabel. 1$

    A 8 Luas permukaan satu sisi !aun kemu!i @ m/

    ( 8 Luas bi!ang tengah meman'ang kapal @ m/

    Harga &"e--i&ient Ks besarna berariasi terha!ap

    perban!ingan parameterLwl!

    !imana3 8 6"lume "- !ispla&ement kapal @ m5

    ( 8 Luas bi!ang penampang tengah meman'ang

    kapal 8 L4L 2 #9% * 9%C$ @ m/

    L4L 8 Pan'ang antara garis air @ m

    2 8 (arat air kapal @ m

    2abel.1 *oefficientKs

    Lwl! 9%9: 9%9 9%9 9%9 9%9C 9%9

    Ks :%/ 5% 5%55 /% /%C /%:

    Lwl!

    9%19 9%11 9%1/ 9%15 9%1: 9%1

    Ks /%/ /%15 /%9/ 1%: 1%CC 1%C5

    Interpelasi untuk menentukan cofficientKs !apat !i

    tentukan !engan -"rmula3 ( )111 ABAB

    AC

    A"n n

    +=

    !imana3 #A$ 8 9%15 #A1$8 1%:

    #B$ 8 9%1: #B1$8 1%CC #!ata !ari tabel.1$

    #n$8 nilai ang telah !iper"leh !ari hasil

    perhitungan.

    #Kn$8 nilai ang akan !i&ari.

    1

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    19/37

    (ebagai &"nt"h penggunaan -"rmula ke&epatan kapal

    setelah berputar melingkar% !iberikan latihan s"al

    sebagai berikut3

    * Latihan s"al #1$

    (ebuah kapal berbaling*baling gan!a !engan !aun kemu!i

    tunggal mempunai ukuran p"k"k sebagai berikut3

    Pan'ang garis air #L0l$8 :99%9 -t% lebar #m"ul!e!$

    #B$8 /% -t% sarat air #!$ 8 /9%9 -t% !isplasemen

    kapal#$8 19.999 t"n% luas !aun kemu!i #A$8 C%9 -t/

    (e0aktu kapal ma'u !engan arah halun lurus ke&epatan

    #6s$8 1/%9 kn"t% kemu!i !i&ikar kekirikekanan !engansu!ut &ikar #7$8 599.Ke&epatan kapal setelah bergerak

    berputar teratur #steady turning speed$. Ke&epatan #6g$

    !apat !ihitung sebagai berikut3

    6"lume "- displacementkapal#$819.999 t"n 5 -t5t"n

    8 59.999 -t5t"n.

    Luas bi!ang tengah meman'ang kapal #($ 8 L0l 2 9%C

    8 :99%9 /9%9 9%C 8 C:9 -t/.

    Lwl!

    =112,0

    0,400740

    000+350 =

    Ber!asarkan tabel.1 untuk nilai coefficient Ks%!i

    per"leh !engan &ara interpelasi akni3

    ( )111 ABAB

    ACA" n!

    +=

    ( ) 10,213,202,211,012,0

    11,0112,013,2 =

    +=

    engan %$r&a (13) 'apat 'itentkan ni&ai (g), -akni

    14,100,12740

    0,5

    10,2

    301 =

    =Vg

    kn"t

    * Latihan s"al #/$

    1

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    20/37

    (ebuah kapal barang berbaling*baling tunggal% !aun

    kemu!i tunggal !an ke&epatan ma'u penuh 6s 8 1/%9 kn"t

    #k"n!isi muatan penuh$ !engan ukuran p"k"k kapal

    sebagai berikut3 Pan'ang garis air #L0l$8 %9 m%

    Pan'ang antara garis tegak #Lbp$8 /%1 m% Lebar

    #moulded$ B 8 1%9 m% 2inggi #moulded$ H 8 %C9 m !an

    (arat air kapal ! 8 %:9 m.

    "isplacement8 / t"n% 6"lume "- displacement =

    :9 m5% Luas !aun kemu!i 8 19%19 m/% Luas bi!ang

    tengah meman'ang kapal ( 8 9 m/.

    Ke&epatan kapal 6g sesaat setelah bergerak berputarteratur pa!a su!ut kemu!i 7 8 [email protected]

    Lwl!

    =

    114,050,5506

    540=

    Ber!asarkan tabel.1 untuk nilai coefficient Ks%

    !iper"leh !engan &ara interpelasi akni3

    ( )111

    ABAB

    ACA" n!

    +=

    ( )13,202,211,012,0

    11,0114,013,2

    +=

    = 2,06

    engan %$r&a (13) 'apat 'itentkan ni&ai (g), -akni

    30,50,12506

    10,10

    06,2

    351 =

    =Vg

    kn"t

    III.5 Perkiraan Penentuan ?ati" DtL0l

    Perkiraan penentuan ratio DtL0l a!alah a!alah

    sebagai t"lak ukur !alam penilaian kemampuan "lah gerak

    kapal% !engan tahapan perhitungan sebagai berikut%

    a. Perkiraan 'ari*'ari lingkaran putar

    Persamaan ang !ikembangkan "leh Hovgaard memiliki

    kekurangan bah0a pengaruh !ari ariabel*ariabel ang

    berbe!a ti!ak !apat !iperkirakan !engan 'elas !an

    20

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    21/37

    perhitunga 'ari*'ari lingkaran putar #$ memerlukan

    pr"ses ang rumit. Oleh karena itu untuk keperluan

    peren&anaan kapal !ibutuhkan sebuah -"rmula se!erhana

    untuk memperkirakan#$ !engan memakai !ata karakteris

    tik kapal ang terse!ia sehingga perkiraan 'ari*'ari

    lingkaran putar !apat !itentukan !engan -"rmula3

    =

    CosACn

    "3

    ; m .................#1:$

    Dimana3 8 6"lume "- !ispla&ement @ m5

    A 8 Luas satu sisi !aun kemu!i @ m/

    7 8 (u!ut &ikar !aun kemu!i @ !era'at

    K5 8 *oefficient#tabel./$

    n 8 *oefficientgaa n"rmal !aun kemu!i% ang

    !apat !itentukan !engan -"rmula Joessel3

    !n

    !nCn

    305,015,0

    11,0

    +=

    ............#1$

    79 8 angle of attack#aliran air ang mengenai !aun

    kemu!i pa!a su!ut &ikar kemu!i #!era'at$ 7.

    2abel./ *oefficientK5

    Lwl!

    9%99 9%9 9%99 9%9 9%99 9%9C9 *

    K3 1%:19 1%/C 1%199 9%9 9%C: 9%9 *

    Lwl!

    9%99 9%19 9%11 9%1/ 9%15 9%1: 9%1

    K3 9%9 9%:9 9%:99 9%59 9%5 9%5: 9%5:9

    Bila !i&ermati harga*harga &"e--i&ient K5 pa!a

    tabel./% !apat !iketahui bah0a bila ratio (.L0l

    bertambah ke&il maka harga K5 bertambah besar. Hal ini

    menun'ukan perban!ingan lebar !an pan'ang kapal #BL$

    mempunai pengaruh terha!ap turning &hara&teristi&

    kapal ang bersangkutan. (ebagai a&uan !alam peren&ana

    21

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    22/37

    an kapal% hasil per&"baan gerak melingkar se'umlah

    'enis kapal sebagaimana ang !iperlihatkan pa!a tabel.5

    2abel.5 atioperban!ingan DtL0l kapal

    DtL0l Kapal Perang

    Battle shipHeavy cruiser

    tanpadeadwood aft

    Heavy cruiser!engan

    deadwood aft

    "estroyerke&epatanren!ah

    "estroyerke&epatantinggi

    5%9 * :%9 5%9 ) :%9 5% ) :% %9 ) %9 %9 ) %DtL0l Kapal Niaga

    2anker +eneral cargo ug boat

    5%: ) %9 :%:9 ) %19 1%9 ) /%59

    * Latihan s"al #1$

    (ebuah kapal barang pengangkut kau #timber carrier$

    / D42 berbaling*baling !an !aun kemu!i tunggal +

    !"ble plate !engan p"t"ngan +symmetrical aerofoil,

    !engan ukuran p"k"k kapal%L0l Lbp B H !#design$

    8 199%1 m C%1 m 1%55 m C%:9 m %C/ m. esin

    in!uk 1 unit m"t"r !iesel ber!aa 5C99 Hp pa!a /59 ?pm.

    Ke&epatan kapal 6s 8 1/%9 kn"t% 6"lume "- !ispla&ement

    kapal 8 C/99 m/% Luas bi!ang tengah meman'ang kapal

    ( 8 C m/!an luas !aun kemu!i A 8 11%/9 m/.

    Dengan menggunakan pen!ekatan -"rmula Joesseluntuk

    n%besarna Diameter ta&ti&al #Dt$ !an rati" per

    ban!ingan DtL0l saat kemu!i !i&ikar 7 8 59ke kirike

    kanan !apat !iestimasi sebagai berikut%

    124,061,10065

    200=

    =

    Lwl! , !imana coefficien K5 !apat

    !iper"leh !ari tabel./ !engan melakukan interpelasi%

    akni3( )

    1113 ABAB

    ACA" n

    +=

    ( ) 364,0370,0355,012,013,0

    12,0124,037,0 =

    +=

    22

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    23/37

    e'angkan ntk $e%%iient !n 'ari %$r&a (15) 'apat 'itentkan,akni

    26,137,0

    466,0

    574,305,015,0

    574,011,0

    305,015,0

    11,0==

    +

    =

    +

    =

    !n

    !nCn

    ;ari*'ari lingkaran putar#$ sesuai -"rmula #1:$%akni3

    50,2621,020,1126,1

    200364,03 =

    =

    =

    ACosCn

    "

    2a&ti&al !iameter #Dt$ / 8 / //%9 8 / m.

    (ehingga ratioperban!ingan DtL0l 8 /199%1 8 %//

    * Latihan s"al #/$

    (ebuah kapal barang semi container 59 D42

    berbaling*baling !an kemu!i tunggal 'enis stream line

    rudder.Ukuran p"k"k kapal L0l Lbp Bml! Hml! !

    #design$8%99 m /%1 m 1%9 m %C9 m %:9 m.

    esin in!uk penggerak kapal akni 1 unit m"t"r !iesel

    159 HpC:9 ?pm. Ke&epatan kapal 6s 8 1/%9 kn"t%

    6"lume "- displacement kapal 8 :9 m/.Luas bi!ang

    tengah meman'ang kapal ( 8 9C m/!an luas !aun kemu!i

    A 8 19%9 m. Perhitungan harga rati" DtL0l pa!a su!ut

    &ikar kemu!i 7 8 59a!alah sebagai berikut%

    114,00,550

    540=

    =

    Lwl! , !imana coefficien K5 !apat

    !iper"leh !ari tabel./ !engan melakukan interpelasi%

    akni3( )

    1113 ABAB

    ACA" n

    +=

    ( ) 3,040,0370,011,012,0

    11,0114,040,0 =

    +=

    e'angkan ntk $e%%iient !n saa .a&n-a 'engan s$a& n$+1 a'a&a. 1,26+

    ;ari*'ari lingkaran putar#$ sesuai -"rmula #1:$%akni3

    23

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    24/37

    2051,007,1026,1

    5403,03 =

    =

    =

    ACosCn

    "

    2a&ti&al !iameter #Dt$ / 8 / /9 8 :9 m.

    (ehingga rati" perban!ingan DtL0l 8 :9%9 8 :%/

    III.5 Peri"!e (irkulasi Kapal

    Peri"!e sirkulasi kapal terbagi atas 5 #tiga$ -ase%

    antara lain3

    a. Peri"!e pertama

    Dimulai saat kemu!i !i&ikar sehingga membentuk su!ut

    kemu!i sampai pa!a saat kapal mulai berputar #0aktuna

    relati- ke&il sehingga !ianggap n"l !etik. Apabila !aun

    kemu!i !iputar sehingga membentuk su!ut #7$ maka akan

    timbul gaa n"rmal kemu!i #Pn$ ang tegak lurus bi!ang

    !aun kemu!i.

    K"mp"nen gaa ke arah meman'ang kapal #Pn (in7$

    !engan tahanan kapal #4$ akan menghambat gerak ma'u

    kapal% se!angkan k"mp"nen gaa ke arah melintang kapal

    Pn "s7 akan menebabkan kapal akan miring kesamping.

    Pa!a permulaan peri"!e sirkulasi ini m"men inersia

    kapal belum !apat mengimbangi m"men #k"pel$ ang !ibuat

    "leh gaa Pn "s7 sebesar #Pn "s7 ?G$sehingga

    menebabkan kapal miring ke kiri 'ika !aun kemu!i

    !i&ikar ke kanan !an sebalikna kapal miring ke kanan

    'ika !aun kemu!i !i&ikar ke kiri. Peri"!e sirkulasi ini

    berlangsung sangat &epat !imana arah haluan kapal mulai

    berbel"k ke kanan akibat a!ana m"men Pn "s7 ?G.

    24

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    25/37

    b. Peri"!e ke!ua

    Dimulai saat ke&epatan su!ut putar bertambah sampai

    pa!a saat ke&epatan su!ut men'a!i k"nstan. (ebagai

    akibat gerakan kesamping ba!an kapal pa!a peri"!e

    sirkulasi pertama !an gerakan bel"k arah haluan kapal

    !i peri"!e sirkulasi ke!ua maka tahanan kapal #4$ ang

    semula beker'a pa!a centre lineberangsur*angsur akan

    berpin!ah ke arah belakang #4$!engan membentuk su!ut

    #Q$ terha!ap centre line% sehingga k"mp"nen gaa arah

    meman'ang kapal 4"sQ !an Pn (in7 merupakan k"mp"nen

    gaa ang akan menghambat kapal. (e!angkan k"mp"nengaa 4(inQ akan mengimbangi Pn "s7 membuat kemiringan

    ba!an kapal pa!a peri"!e sirkulasi ini men'a!i

    berkurang.

    K"pel 4sQ BG akan membantu k"pel Pn "s7 ?G

    akan membuat ke&epatan su!ut gerak putar bertambah%

    k"pel akan mengikuti lengkungan !engan 'ari*'ari ang

    makin berkurang !engan bertambahna ke&epatan su!ut

    gerak putar.

    Pa!a kea!aan !imana tahanan 4 beker'a !iantara

    titik G !engan haluan kapal% k"pel berputar !engan

    haluan !ibagian !alam !an buritan bera!a !iluar

    lengkungan lintasan titik G% k"n!isi ang !emikian

    !inamakanpath of centre gravityG.

    &. Peri"!e ketiga

    Dimulai saat keseimbangan kapal ter&apai% !alam hal

    ini per&epatan su!ut !an per&epatan tangensial ke!ua

    !uana akan berhenti. ;ari*'ari lengkunagn #$ men'a!i

    25

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    26/37

    k"nstan !an akhirna titik G akan keluar !ari turning

    circle. Peri"!e ketiga !i&apai setelah haluan kapal

    telah men&apai su!ut 199!ari arah semula.

    A!apun t"rit"rial sirkulasi kapal sebagaimana ang

    !iperlihatkan pa!a gambar .

    Gambar . 2"rit"rial sirkulasi kapal

    DF 8 Dma% !iameter sirkulasi kapal !an merupakan

    ukuran utama sirkulasi kapal.

    Dt 8 Diameter taktikal sirkulasi% 'arak antara bi!ang

    membu'ur pa!a kea!aan pertama #saat kemu!i

    !iputar$ !engan bi!ang membu'ur setelah kapal

    berla0anan 1C99!ari kea!aan pertama.

    R1 8 Perubahan kesamping% a!alah 'arak titik berat

    kapal !alam kea!aan pertama menga!akan perubahan

    kemu!i !engan bi!ang membu'ur setelah menga!akan

    perputaran 99.

    R/ 8 Perubahan lurus% a!alah 'arak pen!ek antara

    kea!aan kapal pertama sampai !engan titik berat

    kapal setelah berputar 99

    .R5 8 Perubahan perla0anan arah% a!alah 'arak maksimal

    !ari kapal !alam kea!aan semula !engan kapal

    berubah haluan pa!a peri"!e pertama.

    Peri"!e sirkulasi a!alah 0aktu ang !ipergunakan untuk

    arah 599% !apat !itentukan !engan -"rmula3

    R

    RrRs

    = 2

    ; !etik.....................#15$

    26

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    27/37

    !imana3 R 8 Ke&epatan rata*rata setelah kapal

    berputar melingkar @ kn"t

    r 8 ;ari*'ari lingkaran @ m

    BAB I6

    KEUDI KAPAL

    I6.1 Daun Kemu!i

    Kapal berbaling*baling tunggal maupun berbaling*

    baling gan!a biasana mempunai !aun kemu!i ang!itempatkan !iburitan kapal. Penempatan !aun kemu!i !i

    buritan kapal lebih menguntungkan% antara lain !apat

    terlin!ung !ari bahaa benturan !engan ben!a keras !ari

    !epan !an 'uga mempunai pengaruh p"siti- akibat a!ana

    interaksi antara ba!an kapal #hull$ !engan !aun kemu!i

    tersebut serta a!ana arus air akibat putaran

    propeller.

    (aat berlaar% ke&epatan aliran air ang mele0ati

    !aun kemu!i !i buritan kapal !ipengaruhi "leh arus ikut

    #wake$akibat a!ana sekumpulan air ang terseret ikut

    gerakan kapal #boundary layer$ !an 'ika !aun kemu!i

    !itempatkan !i belakang pr"peller 'uga !ipengaruhi "leh

    hembusan air !ari pr"peller #propeller race$.

    Akibat ke!ua hal tersebut maka su!ut pukul air ang

    membentur permukaan !aun kemu!i merupakan su!ut pukul

    !aun kemu!i ang sesungguhna% besarna ti!ak sama

    !engan su!ut kemu!i 7#ru!!er angle$.Nilaina tergantung

    pa!a bentuk ba!an kapal !ibagian belakang #a-ter b"!

    lines$!an gerakan putar !an gerakan a0ing kapal.

    ;enis*'enis !aun kemu!i baik kemu!i tunggal maupun

    kemu!i gan!a ter!iri !ari 'enis kemu!i ang !u!uk pa!a

    sepatu kemu!i #pintlekemu!i$% 'enis kemu!i spa!e !an

    27

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    28/37

    !an 'enis kemu!i semi spa!e sebagaimana ang

    !iperlihatkan pa!a gambar . (e!angkan kemu!i !an 'enis

    tumpuan t"ngkat kemu!i #rudder stock$sebagaimaba ang

    !iperlihatkan pa!a gambar .

    Gambar. ;enis !aun kemu!i

    Gambar . Kemu!i !an 'enis tumpuan t"ngkat kemu!i

    6I./ Gaa !an "men Pa!a Daun Kemu!i

    "rmulai gaa ang beker'a pa!a !aun kemu!i !an

    m"men ang beker'a pa!a p"r"st"ngkat kemu!i perlu

    !iketahui !alam peren&anaan kapal untuk menentukan luas

    !aun kemu!i !an !an estimasi !aa ang !ibutuhkan mesin

    kemu!i.

    2

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    29/37

    Be!asarkan hasil per&"baan ang telah !ilakukan%

    Baker !an Bottomley membuat suatu -"rmulasi untuk

    menentukan gaa n"rmal pa!a !aun kemu!i kapal 'enis

    pelat #plate ru!!er$berbaling*baling tunggal% !engan

    -"rmula3

    2VsA#$n = ....................#1:$Dimana3

    Pn 8 gaa n"rmal pa!a !aun kemu!i @ Lbs

    A 8 luas !aun kemu!i @ -t

    6s 8 ke&epatan kapal @ -t!et

    k 8 k"e-isien ang nilaina tergantung !ari aspect

    ratio!an su!ut &ikar kemu!i #untuk !aun kemu!i

    berbentuk persegi pan'ang$ sesuai tabel.:

    2abel.: *oefficientk untuk !aun kemu!ipelat persegi pan'ang

    79s0

    19 1 /9 59 5

    /%5 9%: 9% 9%C: 1%19 1%/:

    5%55 9%: 9%1 9% 1%99 1%15

    79 8 su!ut kemu!is08 aspect ratiotinggi !an lebar !aun kemu!i

    "rmulasi menurut *ho.o /no3 Pn 8 C% A 6/ @ kg

    "rmulasi!ka.aki3 Pn 8 19%/ A 6s/ @ kg

    Dimana3

    A 8 Luas !aun kemu!i @ m/

    6 8 Ke&epatan @ kn"t

    * Untuk kapal berbaling*baling tunggal3 6 8 1%19 6s

    * Untuk kapal berbaling*baling gan!a3 6 8 1%1 6s

    6s 8 Ke&epatan !inas @ kn"t

    (e!angkan -"rmulasi gaa n"rmal pa!a !aun kemu!i

    menurut Baker !an Bottomley a!alah5,104,1

    VsA#Fn =

    !imana k 8 &"e--i&ient sesuai tabel.

    2

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    30/37

    2abel. &"e--i&ient k

    79 19 1 /9 59 5

    k 9% 9%C 1%99 1%5 1%/

    Kebera!aan !aun kemu!i !iburitan kapal saat kapal

    berlaar sebagaimana ang !iperlihatkan pa!a gambar C%

    maka kiner'a !aun kemu!i akan !ipengaruhi "leh beberapa

    -akt"r% antara lain3

    * Pengaruh wake !anpropeller race.

    * (u!ut pukul arus air ang menimpa permukaan !aun

    kemu!i ti!ak sama !engan su!ut &ikar kemu!i #rudderangle$.Perbe!aan tersebut bergantung pa!a bentuk b"!

    plan !i bagian buritan kapal.

    Gambar.C P"sisi !aun kemu!i saat kapal berlaar&ikar kanan

    Gambar.C Kemu!i !an 'enis ru!!er st"&k

    2"rsi pa!a p"r"s t"ngkat kemu!i !apat !ihitung !ari

    hasil perkalian gaa n"rmal pa!a !aun kemu!i #n$

    !engan 'arak !ari sumbu putarsumbu t"ngkat kemu!isampai titik P% titik !imana beker'a gaa n"rmal

    #a!alah a$ sesuai -"rmula3

    ( )dxFna$n% ==

    1 ...........#1$

    !imana3

    * S 8 t"rsi pa!a p"r"s t"ngkat kemu!i @ lbs-t

    * n 8 gaa n"rmal pa!a !aun kemu!i @ -t/

    30

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    31/37

    * a 8 ;arak antara t"ngkat kemu!i !engan titik !imana

    beker'a gaa n"rmal #Pn$ pa!a !aun kemu!i @ -t

    *

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    32/37

    Gaa !an t"rsi pa!a kemu!i menurut Bir" Klasi-ikasi

    In!"nesia% untuk !aun kemu!i biasa !apat menggunakan

    -"rmula3

    Pn 8 15/.A.6/ k1 k/ k5 k: @ N.......#1a$

    Pn 8 15%:.A.6/ k1 k/ k5 k: @Kg......#1b$

    !imana3 A 8 t"tal luas !aun kemu!i ang bergerak @ m/

    untuk no..le rudders% besarna A !ihitung

    ti!ak b"leh lebih ke&il !ari 1%5 luas

    pr"eksi no..lena.

    6 #untuk k"n!isi kapal ma'u*ahead$

    6 8 69 akni 'ika ke&epatan maksimum kapal#kn"t$ saat putaran mesin in!uk ma'u penuh

    pa!a sarat kapal +summer load water line,

    !an k"n!isi laut tenang.

    Bilamana 69

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    33/37

    Gambar 19. Bagian !aun kemu!i

    K1 8 coefficient ang besarna tergantung !ari

    aspect ratio 8 15 # T/$ !imana harga

    ti!ak b"leh lebih besar !ari /

    K/ 8 coefficientang besarna tergantung !ari

    tpe p"t"ngan pr"-il !aun kemu!i% sesuai

    tabel.

    K5 8 coefficient ang besarna tergantung pa!a

    l"kasi penempatan !aun kemu!i% akni3

    * 9%C9 untuk !aun kemu!i !iluar propeller

    0et.

    * 1%1 untuk !aun kemu!i !ibelakang

    propeller no..le.

    - 1%99 bagi ang lain termasuk !aun kemu!i

    !alampeopeller 0et.

    K: 8 coefficient ang tergantung pa!a thrust

    coefficientK2 !an biasana K28 1%9.

    42

    D

    T"T

    =

    !imana3 2 8 gaa !"r"ng ang !ihasilkanbaling*baling #thrust$ @ kg

    8 masa 'enis air laut #!ensit$ @

    kg !et/m:

    n 8 putaran tiap !etik #rps$baling*

    baling @ !et*1

    D 8 !iameter baling*baling @ m

    2abel. *oefficient K/ a

    33

    2ipe p"t"ngan pr"-il !aun kemu!i1!*!-22 series

    +otingen profileslat sideprofiles

    Hollowprofiles

    High liftrudders

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    34/37

    $ Harus a!a pertimbangan khusus% 'ika ti!ak !iketahui maka

    !iambil 8 1%

    2"rsi pa!a t"ngkat kemu!i% !apat !itentukan !engan

    -"rmula3

    S 8 Pn r @ Nm ......................#/9a$

    S 8 Pn r @ kg ......................#/9b$

    !imana3 r 8 0 #7 ) kb$ @ m

    harga minimum r 8 9%1 0 @ m

    7 8 9%55 #untuk k"n!isi kapal ma'u$% 7 8 9%

    #untuk k"n!isi kapal mun!ur 7 8 9% bagi

    hollow rudders$.

    Bila a!a bagian !aun kemu!i bera!a !ibelakang

    #fi'ed structure$% seperti halna tan!uk kemu!i

    #rudder horn$% maka3 7 8 9%/ #untuk k"n!isi

    kapal ma'u$ !an 7 8 9% #untuk k"n!isi kapal

    mun!ur$. Bagi high li-t ru!!er !iambil harga7 8 9%: untuk k"n!isi kapal ma'u.

    kb #balance factor$8 A-A%8 9%9C untuk kemu!i

    'enis unbalanced.

    Untuk !aun kemu!i !engan a!a bagian ang !ip"t"ng

    #cut-out$tipe semi spade rudder maka gaa n"rmal

    !iperhitungkan untuk masing*masing luas !aun !engan

    menggunakan -"rmula #1a !an 1b$kemu!ian men'umlahkan

    na% !engan -"rmulasi sebagai berikut3

    Pn1 8 Pn#A1A$ @ N atau Pn1 8 Pn#A1A$ @ kg ...#/1a$

    Pn/ 8 Pn#A/A$ @ N atau Pn/ 8 Pn#A/A$ @ Kg ...#/1b$

    !imana harga gaa n"rmal Pn !ihitung !engan

    menggunakan -"rmula #1a !an 1b$untuk masing*masing

    luas !aun kemu!i% sehingga gaa n"rmal !aun kemu!i ang

    sesungguhna a!alah3

    Pn8 Pn1T Pn/ @ N atau Kg ..............#//$

    34

    !head 1%1 1%1 1%5 1%

    !stern 1%: 1%: 1%: $

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    35/37

    (e!angkan t"rsi terha!ap t"ngkat kemu!i !apat

    !itentukan sebagai berikut3

    S18 Pn1 r1 @ Nm !an S/8 Pn/ r/@ Nm ........#/5a$

    S18 Pn1 r1 @ Kgm !an S/8 Pn/ r/@Kgm .......#/5b$

    !imana3 r18 01#7 ) [email protected] m !an kb18 A1-A1

    r/8 0/#7 ) kb/[email protected] m !an kb/8 A/-A/

    Perhatikan gambar 19.

    A1- !an A/- masing*masing a!alah luas bagian

    atas !an ba0ah !i!epan sumbu t"ngkat kemu!i

    #sumbu putar kemu!i$.

    01 8 A1(1 !an 0/ 8 A/(/ % (1 !an (/ masing*masing a!alah rata*rata !ari luas !aun A1 !an

    luas !aun A/% sehingga t"tal t"rsi pa!a kemu!i

    men'a!i3

    S 8 S1T S/@ Nm atau Smin8 Pn r1%/ [email protected] Nm !an

    S 8 S1T S/@ kgm atau Smin8 Pn r1%/ min @ Kgm

    ang mana untuk k"n!isi kapal ma'u3

    ?1%/ min 8 9%1A #01 A1T 0/ A/$ @ m % !engan

    mengambil harga ang terbesar.

    6I.5 Luas Daun kemu!i

    a. Luas !aun kemu!i !engan -"rmula pen!ekatan

    *ho.o /noa!alah3

    r

    TLA

    =

    ; 2 ..........#/:$

    Dengan harga ru!!er &"e--i&ient #r$% antara

    lain3

    * Kapal barang 3 r 8 9% untuk kapal ang

    !iisaratkan memiliki kemampuan "lah gerak

    #man"eureablit$ tinggi r .

    * Kapal tun!a #tug b"at$!an kapal peneberangan

    #-err$% r 8 9 ~ 70

    b. Luas !aun kemu!i !engan -"rmula pen!ekatan

    ba!an klasi-ikasi% antara lain3

    35

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    36/37

    1. Det N"rske 6eritas #Dn6$

    +

    =

    2

    251100 L

    BTLA

    @ m/ ................

    #/$

    Dimana3 L 8 pan'ang 0ater line @ m

    B 8 lebar kapal%#moulded$ @ m

    2 8 sarat kapal ran&angan #k"n!isi

    muatan penuh$ @ m

    /. BKI #sama !engan GL$

    =

    100

    75,14321

    TL&&&&A

    @ m/ .....#/$

    !imana3

    -1#-akt"r tipe kapal$8 1%9 untuk kapal pa!a

    umumna% 8 9% untuk kapal bulk carriers

    !an tankers !engan displacement V9.999 t"n. 8 9% untuk kapal tun!a !an

    trawller.

    -/ #-akt"r tipe kemu!i$8 1%9 untuk !aun

    kemu!i pa!a umumna% 8 9% untuk kemu!i

    semi spade% 8 9%C untuk kemu!i gan!a

    #tiap !aun kemu!i$% 8 9% untuk !aun

    kemu!i tipe high lift.-5 #-akt"r p"t"ngan pr"-il$8 1%9 untuk

    pr"-il NAA !an !aun kemu!i pelat

    tunggal%8 9%C untuk pr"-il kemu!i hollow%

    : #-akt"r penempatan kemu!i$ 8 1%9 untuk

    kemu!i !i!alampropeller 0et% 8 1% untuk

    ang terletak !iluarpropeller 0et.

    36

  • 7/23/2019 Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

    37/37

    Untuk perhitungaan luas !aun kemu!i tipe

    semi spa!e agar !itambah 9 W !ari luas

    pr"eksi #pro0ectet area$tan!uk kemu!i

    #rudder horn$% sesuai gambar.11a !an 11b