Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV

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

http://slidepdf.com/reader/full/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



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



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 Schneider propeller 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 saat ber"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



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 berputar melingkar #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



!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 <% = !an >

se!angkan gerakan r"tasi mengikuti sumbu putar

meman'ang G<% G= !an 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<

#roll$% gerakan ang mengikuti sumbu putar meman'ang G=

# yaw $ mengakibatkan haluan kapal berubah arah !an

gerakan 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 <%= !an >% Bi!angtengah kapal #center line plane$sertaBi!ang putar # plane of turning motion$

5



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 gerakan rolling .

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



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



BAB II

PE?(AAAN GE?AK KAPAL

II.1 Persamaan Gerak 2ranslasi

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

Cba g ax 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 a g az ××= ; m!et/ .......................#/$

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

Cb

a g ay 0

07,0 ××=

@ 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



arah untuk menambah massa agar kapal !apat kembali

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

µ µ ω ω ω $s g

wwe −=

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

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

!engan -"rmula3 w

w L

g π ω

2=

@ HF

"umping force pa!a gerakan heave% !apat

!itentukan !engan -"rmula3 t

bd

d b F 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 force pa!a gerakan heave a!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 air z A g cz wp ×××= ρ % !imana A 0p

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

innertia pa!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 dx gy Fe ξ ρ 2=

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

atau /99 sehingga nilai e a!alah3

Awpha g Fe ××= ρ 2

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



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

5,02

×

××= Cw

Cb

d T h @ #!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

( ) z hT

ax R

roll −

=

2

2π φ

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

J 8 su!ut roll% ang !apat !itentukan !engan

-"rmula3

+×

=75

50

B

C φ

@ 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 rolling @ !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



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

T GM

IxxT

×∆= π φ 2

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

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

M 8 displacement kapal @ t"n

G 2 8 tinggi metacentre melintang @ m

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

untuk kapal3

* )assenger 3 /9 ) / !etik

* *argo-)assenegr 3 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 rolling a!alah3

t M cdt

d b

dt

d a eω θ

θ θ $s02

2

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

!imana32

2

dt

d a

θ

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

dt

d b θ

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

dt

d θ

8 a!alah ke&epatan su!ut.

θ c 8 a!alah damping m"men k"e-isien

11



"amping force ang beker'a selama gerakan

rolling berlangsung 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 method sebagai berikut3

2

2

3

2

2 θ

ω

ρ A

Bn g bn

e

=

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

!imana3

( )

22

22*

×==

g

Bnd

Bn A e

a

a ω

φ

ξ φ θ

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

Per&epatan pitching pa!a pan'ang #l$ !ari AP !apat

!itentukan !engan -"rmula3

2

45,0

120

−

×= L

Ll

az ptch φ @ ra!ian ................#19$

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

sumbu pitching @ m

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

-"rmula3

×=

0

025,0 g

aφ

@ ra!ian

12



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

t M cdt

d b

dt

d a eω θ

θ θ $s

02

2

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

!imana32

2

dt

d a θ

8 Inertial m"ment.

a 8 "men inersia ang sebenarna.

2

2

dt

d θ

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

dt

d b θ

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 θ

8 Ke&epatan su!ut.

θ c = estoring moment% !ianggap sebagai

&ara linear !alam penentuan su!ut

pit&h !imana & a!alah restoring

moment of coefficient !an θ a!alah

displacement bersu!ut !alam pitch.

t M eω $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



!ikurangi !engan !istribusi tekanan

hi!r"statik.

Peri"!e pitching !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% displacement kapal !an pan'ang kapal. Gerakan

heaving-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!ut pitching pa!a gerakan coupled heaving pitching

!engan ke&epatan kapal pa!a gel"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



* Kapal bergerak pa!a bi!ang <*= sebagai bi!ang putar.

* (emua gaa ang timbul termasuk gaa pa!a !aun

kemu!i% gaa !"r"ng pr"peller !an tahanan t"tal pa!a

ke&epatan kapal beker'a pa!a bi!ang putar tersebut.

* 2itik berat kapal #G$ bera!a pa!a bi!ang putar a!alah

sebagai titik pusat sumbu <*=*>.

* Kapal hana mempunai satu !aun kemu!i ang

penempatanna !i!aerah buritan pa!a bi!ang tengah

kapal.

Kapal !engan pemisalan*pemisalan tersebut !i atas

se!ang berlaar !engan arah haluan lurus% p"sisi !aunkemu!i !itengah. Kemu!ian kemu!i &ikar kanan !engan

!engan su!ut &ikar#7$terha!ap garis tengah meman'ang

kapal.Hal ini menebabkan arah haluan kapal berubah !an

gerakan kapal tersebut merupakan perpa!uan antara gerak

translasi pa!a arah sumbu = !engan gerak r"tasi pa!a

sumbu ertikal > ang melalui titik berat kapal#G$.

Gerakan kapal ini !apat !ipela'ari !engan mela&ak

gerakan titik #G$!an ternata 'alan ang !itempuh akan

membentuk suatu kura akni pa!a a0alna berbentuk

seperti huru- +(, ang kemu!ian berubah bentuk men'a!i

bagian a0al !ari sebuah +spiral, !an akhirna berubah

men'a!i sebuah lingkaran nata #tru circle$!engan 'ari*

'ari #radius of turning circle$ ang !iberikan simb"l

!engan lambang #$

Pa!a gambar . menun'ukan pergerakan kapal !engan

kura 'alanna titik berat kapal #G$ akni berturut*

turut G" sesaat sebelum kemu!i &ikar kanan kemu!ian G1%

G/%G5%G: !an seterusna sampai gerakan kapal berputar

melingkar se&ara teratur.

15



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 +ø,.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



!i&ikar sampai titik G5 saat arah haluan kapal

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

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

!ari p"sisi a0al G9 sampai G5 saat 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 berputar melingkar 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 ×

×

−=

α 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



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 parameter Lwl ! ×∇

!imana3 ∇ 8 6"lume "- !ispla&ement kapal @ m 5

( 8 Luas bi!ang penampang tengah meman'ang

kapal 8 L 4L 2 #9% * 9%C$ @ m /

L 4L 8 Pan'ang antara garis air @ m

2 8 (arat air kapal @ m

2abel.1 *oefficient Ks

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 cofficient Ks !apat !i

tentukan !engan -"rmula3 ( )111 A B A B

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



(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 "- displacement kapal#∆$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 A B

A B

AC A " 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



(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.

"isplacement ∆ 8 / t"n% 6"lume "- displacement ∇ =

:9 m 5% 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 59 a!alah@

Lwl ! ×∇

=

114,050,5506

540=

×

Ber!asarkan tabel.1 untuk nilai coefficient Ks%

!iper"leh !engan &ara interpelasi akni3

( )111

A B A B

AC A " 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



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

××∇

=α

ρ Cos ACn

" 3

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

Dimana3 ∇ 8 6"lume "- !ispla&ement @ m 5

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 *oefficient gaa n"rmal !aun kemu!i% ang

!apat !itentukan !engan -"rmula Joessel3

α

α

!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./ *oefficient K5

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



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

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

2abel.5 atio perban!ingan DtL0l kapal

DtL0l Kapal Perang

Battle ship Heavy cruiser

tanpadeadwood aft

Heavy cruiser !engan

deadwood aft

"estroyer ke&epatanren!ah

"estroyer ke&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 Joessel untuk

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

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

kanan !apat !iestimasi sebagai berikut%

124,061,10065

200=

×=

×∇ Lwl ! , !imana coefficien K5 !apat

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

akni3

( )1113

A B A B

AC A " n −×

−−

+=

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

12,0124,037,0 =−

−

−+=

22



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==

−×+

×=

+

=

α

α

!n

!nCn

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

50,2621,020,1126,1

200364,03 =

××

=

×∇

=α

ρ ACosCn

"

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

(ehingga ratio perban!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 59 a!alah sebagai berikut%

114,00,550

540=

×=

×∇ Lwl ! , !imana coefficien K5 !apat

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

akni3 ( )

1113 A B A B

AC A " 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



2051,007,1026,1

5403,03 =

××

=

×∇

=α

ρ 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



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 line berangsur*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

!inamakan path of centre gravity G.

&. 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



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

Rr Rs

×= 2

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

26



!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 # pintle kemu!i$% 'enis kemu!i spa!e !an

27



!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



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

2Vs A# $n ××= ....................#1:$

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.: *oefficient k untuk !aun kemu!i pelat persegi pan'ang

79

s019 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 ratio tinggi !an lebar !aun kemu!i

"rmulasi menurut *ho.o /no 3 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

Vs A# Fn ××=

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

2



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

7919 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 !an propeller race.

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

kemu!i ti!ak sama !engan su!ut &ikar kemu!i #rudder angle$.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

( )d x Fna $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



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

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

* <1 8 ;arak antara u'ung !aun kemu!i bagian !epan

!engan titik #Pn$ @ -t

* ! 8 ;arak antara u'ung !aun kemu!i bagian !epan

!engan t"ngkat kemu!i @ -t

A!apun letak 'arak <i% a% ! !an letak titik P

(ebagaimana ang !iperlihatkan pa!a gambar.

Gambar. Daun kemu!i !u!uk !an gantung

Gaa n"rmal !an t"rsi kemu!i terha!ap tepi !epan

!aun kemu!i !apat menggunakan -"rmula Joessel !engan

&"e--i&ient #n$ melalui per&"baan !engan menggunakan

papan segi empat !apat !itentukan !engan -"rmula3

0

0

2

0

sin305,015,0

sin77,0

α

α

+××

= V A

$n

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

1

0

0

2

0

sin305,015,0

sin77,0 x

V A%r ×

+××

=α

α

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

(e!angkan -"rmulasi untuk besarna t"rsi pa!a

t"ngkat kemu!i% akni t"rsi kemu!i terha!ap p"r"s putarkemu!i a!alah3

( )d x

V A% −×

+××

= 1

0

0

2

0

sin305,015,0

sin77,0

α

α

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

Dimana3 6 9 8 ke&epatan aliran air @ -t!et

79 8 su!ut pukul @ !era'at

31



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..le na.

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

6 8 6 9 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 6 9< 19 kn"t maka nilai 6 na a!alah

6 815# 6 9 T /9 $@kn"t

6 #untuk k"n!isi kapal mun!ur*astern$

6 8 6 a akni 'ika ke&epatan kapal mun!ur #kn"t$saat putaran mesin in!uk mun!ur penuh.

Bilamana 6 a ≤ 9%: 6 9 atau kn"t% !iambil

harga ang terke&il% !alam hal ini ti!ak

perlu perhitungan gaa n"rmal !an t"rsi.

A!apun bagian !ari suatu !aun kemu!i

sebagaimana !iperlihatkan pa!a gambat 19.

32



Gambar 19. Bagian !aun kemu!i

K1 8 coefficient ang besarna tergantung !ari

aspect ratio 8 15 # T/$ !imana hargaᴧ ᴧ

ti!ak b"leh lebih besar !ari /

K/ 8 coefficient ang 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

!alam peopeller 0et.

K: 8 coefficient ang tergantung pa!a thrust

coefficient K2 !an biasana K2 8 1%9.

42

D

T " T ××

=π ρ

!imana3 2 8 gaa !"r"ng ang !ihasilkan baling*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 side profiles

Hollow profiles

High liftrudders



$ 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 ) k b$ @ 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.

k b #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#A 1A$ @ N atau Pn1 8 Pn#A 1A$ @ 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

Pn 8 Pn1 T Pn/ @ N atau Kg ..............#//$

34

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

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



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

!itentukan sebagai berikut3

S1 8 Pn1 r1 @ Nm !an S/ 8 Pn/ r/ @ Nm ........#/5a$

S1 8 Pn1 r1 @ Kgm !an S/ 8 Pn/ r/ @Kgm .......#/5b$

!imana3 r1 8 01 #7 ) k b1$@ m !an k b1 8 A 1-A 1

r/ 8 0/ #7 ) k b/$@ m !an k b/ 8 A /-A /

Perhatikan gambar 19.

A 1- !an A /- masing*masing a!alah luas bagian

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

#sumbu putar kemu!i$.

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

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

men'a!i3

S 8 S1 T S/ @ Nm atau S min 8 Pn r1%/ min @ Nm !an

S 8 S1 T S/ @ kgm atau S min8 Pn r1%/ min @ Kgm

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

? 1%/ min 8 9%1A #01 A 1 T 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 /no a!alah3

r

T L A

×=

; 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



1. Det N"rske 6eritas #Dn6$

+

×=

2

251100 L

BT L A

@ 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

T L & & & & 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 ⩟ V 9.999 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!alam propeller 0et% 8 1% untuk

ang terletak !iluar propeller 0et.

36



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

Documents

Dinamika Bab i, Bab 2, Bab III Dan Bab IV