eISSN: 2721-5717; pISSN: 2747-2124
https://journal.unhas.ac.id/index.php/zonalaut

## ZONA LAUT

## JURNAL INOVASI SAINS DAN TEKNOLOGI KELAUTAN
ANALISIS SHIP RESISTANCE UNTUK MENENTUKAN DAYA MAIN ENGINE KAPAL
1 Sulaiman Ali, 1 Fitria Ramadani, 2 Syurkarni Ali, dan Delly Syahputra
1 Jurusan Teknik Mesin Universitas Teuku Umar JL . Alue Peunyareng, Ujong Tanoh Darat, Meureubo, Kabupaten Aceh Barat, Aceh
2 Pendidikan dan Pelatihan Kemaritiman Jl. Bonto Marannu Gowa, Sulawesi Selatan

## Abstrak
Perhitungan tahanan kapal dapat dilakukan dengan menggunakan perhitungan matematis. Untuk menentukan daya mesin utama kapal dibutuhkan nilai tahanan kapal yang terbentuk dari bentuk lambung kapal sendiri. Penelilitian ini di desain untuk  mendapatkan  sebuah  model  dengan  menggunakan software  naval  architecture .  Dari  model  kapal  cargo  tersebut selanjutnya  akan  dihitung  sehingga  menghasilkan  nilai  tahananan  dan  power  kapal  yang  dibutuhkan.  Metode  yang digunakan dalam perhitungan tersebut menggunakan Metode Compton. Pada kecepatan maksimal kapal cargo yaitu 12.5 knot, menghasilkan nilai tahanan sebesar 309.8 Kn dengan power sebesar 2671.370 Hp.
Kata Kunci : Tahanan Kapal, Kapal Cargo, Daya Mesin, Metode Compton

## Abstrct
Calculation of ship resistance can use mathematical calculations. Determine the power of the ship's primary engine value of the ship's resistance is needed, which is formed from the shape of the hull itself. This research is designed to obtain a model using naval architecture software. From the cargo ship model, it will then be calculated to produce the required value of resistance and ship power. The method used in the calculation uses the Compton Method. The maximum speed of the cargo ship is 12.5 knots, resulting in a resistance value of 309.8 Kn with a power of 2671,370 Hp..
Keywords : Ship Resistance, Cargo Ship, Engine Power, Compton Method

## 1. PENDAHULUAN
Indonesia  merupakan  negara  kepulauan  yang  terbesar  di  dunia,  karena  mempunyai  pulau-pulau  yang membentang dari Sabang hingga ke Merauke. Mayoritas wilayah Indonesia adalah wilayah laut. Oleh sebab itu laut menjadi jalan penghubung pulau-pulau yang terdapat di wilayah Indonesia. Dengan ini transportasi laut memegang peranan penting dalam perekonomian antar pulau di Indonesia [1][2][3].
Transportasi laut mempunyai peran untuk memperlancar kegiatan perpindahan barang dan jasa dari pulau satu ke pulau yang lainnya sehingga kebutuhan hidup manusia dapat terpenuhi secara baik. Kapal bergerak dimedia air, adanya factor yang mempengaruhi pergerakan kapal di air salah satunya adalah hambatan. Hambatan kapal adalah merupakan factor yang sangat penting dalam proses mendesain suatu kapal karena factor ini berujung pada  biaya.  Semakin  besar  hambatan  kapal,  maka  akan  semakin  besar  penggunaan  daya  main  engine  yang dibutuhkan untuk menghasilkan dorongan kapal [4][5]. Tantangan utama dalam mendapatkan efisiensi yang optimum, baik dari segi performa kapal maupun secara ekonomi. Salah satu target optimalisasi desain adalah
bagaimana  mendapatkan  kecepatan  kapal  yang  optimum  dengan  penggunaan  daya  mesin  sekecil  mungkin. Permasalahan  yang  sering  terjadi  adalah  hambatan  kapal  yang  masih  terlalu  besar  yang  merupakan  factor penting  terhadap  efisiensi  pada  saat  beroperasi  dilaut  [6].  Mesin  utama  kapal  ayang  sedang  beroperasi ditampilakan pada agamabar berikut.

## Gambar 1. Mesin utama kapal
Upaya  untuk  menjaga  kapal  dengan  resistensi  yang  kecil  dilakukan  dengan  desain  yang  tepat  pada hidrodinamika dan propulsi seperti mengubah bentuk buritan menjadi terowongan.  Perancangan kapal niaga selalu ditekankan pada kelayakan ekonomi. Nilai ekonomis tersebut terdiri dari biaya pembangunan, gaji kru, biaya operasional dan, khususnya, biaya bahan bakar yang berkaitan dengan kecepatan operasional yang dipilih. Hal  ini  perlu  dikombinasikan  sedemikian  rupa  sehingga  pemilik  kapal  mendapatkan  tingkat  pengembalian investasi yang memadai dengan tingkat risiko tertentu [7].

## 1.1. Komponen Resitance
Hambatan kapal sangat dipengaruhi oleh kecepatan, perpindahan, dan bentuk lambungnya. Resistansi total rt terdiri dari banyak sumber-resistensi r, yang dapat dibagi menjadi tiga kelompok utama, yaitu tahanan gesekan (rf),  resistensi sisa (rr) dan hambatan udara (ra). Pengaruh tahanan gesek tergantung pada permukaan basah lambung  kapal,  sedangkan  besarnya  tahanan  sisa  menggambarkan  energi  yang  hilang  oleh  kapal  yang menimbulkan gelombang, pusaran dan oleh resistensi tekanan viskositas, tergantung pada garis lambung. Untuk kapal yang bergerak lambat seperti tanker dan bulker, hambatan gesek sering menjadi pengaruh terbesar (70- 90%) sedangkan untuk kapal yang melaju cepat, seperti kapal petikemas, hambatan gesek hanya setengah dari hambatan gabungan [8]. Hambatan udara biasanya mewakili sekitar 2% dari  hambatan total, namun dengan peningkatan yang signifikan hingga kira-kira 10% untuk kapal dengan suprastruktur besar seperti kapal peti kemas  yang  ditumpuk  di  geladak.  Hambata  Air  dengan  kecepatan  V  dan  massa  jenis  ρ  memiliki  tekanan dinamis memiliki persamaan sebagai berikut.
p = ½ × ρ × V 2 (1)
Dalam prakteknya, perhitungan hambatan kapal tertentu diperlukan dimensi utama kapal, sering diverifikasi dan dioptimalkan dengan menguji model kapal di tangka percobaan [8]. Adapun gambaran umum penentuan hambatan kapal tersebut dapat dilihat padagamabar berikt ini.
Gambar 2. Gambaran umum hambatan yang terjadi pada kapal yang sedang beroperasi.

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui berapa daya yang dibutuhkan menggerakan kapal yang direncanakan. Perhitungan hambatan ini menggunakan kapal cargo yang mempunyai ukuran utama sebagai berikut.
Tabel 2. Data Kapal Panjang LBP 84.98 m Lebar (B) 14.4 m Tinggi (H) 7.35 m Sarat (T) 5.79 m Kecepatan(Vs) 12.5 knots
Metode  yang  dipakai  dalam  perhitungan  resistance  pada  penilitian  ini  adalah  Metode  Compton.  Metode  ini dipakai untuk prediksi hambatan kapal dengan tipe Kapal patroli pantai, Kapal latih dan Kapal wisata dengan bentuk  lambung  transom  untuk  kecepatan  rendah  dan  cepat  pada  semi-planning  hull.  Persamaan  koefisien regresi tahanan sisa (C R ) untuk nilai Froude tertentu diperlihatkan pada persamaan berikut.
c r × 10 3 = A + B (Lpp/Bx) + C( △ pp ) + D(LCG/Lpp × 10 2 ) (2)
dimana : A = koefisien regresi, luas penampang, B = koefisien regresi, lebar, C = koefisien regresi D = koefisien regresi
Tahap kedua berikutnya dilakukan redesain model kapal cargo dengan menggunakan perangkat lunak. Tahap ketiga  dilakukan  running  hambatan  untuk  mendapatkan  kapal  tersebut.  Hambatan  akan  dirunning  pada kecepatan kapal 10, 12, 12.5 knots untuk mendapatkan optimasi kecepatan yang ideal buat kapal cargo. Tahap terakhir  penentuan  daya  mesin  utama  kapal  cargo.  Output  penelitian  perhitungan  hambatan  kapal  ini adalah mengetahui  daya  mesin  penggerak  agar  kapal  dapat  berlayar  sesuai  dengan  kecepatan  yang  direncanakan. Penentuan  besar  hambatan  kapal  penting  dilakukan  karena  berhubungan  dengan  besarnya  biaya  yang  akan dikeluarkan oleh pemilik kapal untuk membeli mesin utama kapal tersebut.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1. Model Utama Kapal
Data  utama  kapal  digunakan  sebagai  acuan  dalam  membuat  model  kapal  pada  software. Running hambatan kapal  menggunakan  Method  Compton.  Adapaun  model  yang  akan  dihitung  hambatanya  bias  dilihat  pada gambar dan table hidrostak kapal berikut ini.

## Gambar 3. Model kapa
Tabel 2. Tabel karakteristik kapal pada kondisi air tenang

## 3.2. Perhitungan Hambatan Kapal
Kecepatan servis kapal cargo direncanakan antara 9 sampai dengan 12.5 knots. Table hasil running hambatan kapal menunjukkan pada kecepatan 9 knot nilai hambatan kapal 157.0 kN. Sedangkan power yang dibutuhkan untuk mengatasi hambatan tersebut adalah 981.703 Hp. Table hasil perhitungan hambatan kapal pada kecepatan 12.5 knots menunjukkan nilai hambatan kapal 309.8 kN, sedangkan power yang dibutuhkan sebesar 2671.370
Hp. Berdasarkan hasil analisa tersebut menunjukkan ada perubahan power yang sangat ektris dari kecepatan 9 knots menuju 12.5 knots. Adapun table perhitungan ditunjukkan pada tabel beerikut.
Tabel 3. Hambatan kapal dengan menggunakan Metode Compton
Gambar 4. Grafik hambatan kapal
Gambar 5. Grafik power kapal
Pada table di atas hambatan dan power yang terbentuk pada kapal cargo di kecepatan 0 – 12.5 kN pada kapal.

## 4. KESIMPULAN
Dari analisis serta pembahasan maka untuk kecepatan 0 sampai 6 knots dihasilkan tahanan sebesar 76.7 kN. Setelah kecepatan terus bertambah maka nilai tahanan juga terus bertambah sehingga tahanan akan mengikuti naiknya  kecepatan  pada  kapal  cargo.  Dapat  dilihat  pada  pola  persamaan  garis  linier  yang  terus  naik.  Pada kecepatan maksimal kapal cargo yaitu 12.5 kn kapal cargo menghasilkan nilai tahanan sebesar 309.8 kN dengan power sebesar 2671.370 Hp.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]. Sugianto E, Dkk. Computational model tahanan kapal untuk menentukan kebutuhan daya kapal bulk carrier 8664DWT.http://journal.trunojoyo.a c.id/jurnal kelautan . Jurnal Kelautan Volume 10, No. 2, 2017 ISSN: 1907-9931 (print), 2476-9991 (online). Madura.
[2]. S. Sarwoko and B. Santoso, “Computational Tahanan Kapal Untuk Menentukan Daya Mesin Utama Kapal Ikan 5 GT,” J. Rekayasa Mesin, vol. 14, no. 1, p. 23, 2019, doi: 10.32497/rm.v14i1.1450.
[3]. F. Khusniawati dan H. Palippui, “Analisis Perawatan Injector Akibat Penyumbatan Bahan Bakar Pada Main Engine Kapal”, zonalaut, vol. 1, no. 2, hlm. 43-48, Jul 2020.
[4]. R. Indriyani dan D. Dwisetiono, “Kajian Kegagalan Komponen Dan Perawatan Pada Sistem Pelumas Mesin Diesel Di Kapal”, zonalaut, vol. 2, no. 1, hlm. 1-6, Mar 2021.
[5].  S.  H.  Al  Hakiki  dan  D.  Dwisetiono,  “Analisa  Sistem  Pelumas  Menggunakan  Metode  FMEA  Guna Mengetahui Kegagalan Sistem ”, zonalaut, vol. 2, no. 3, hlm. 99-105, Jul 2021.
[6].  S.  .  Ali  dan  R.  Japri,  “Perancangan  Bangunan  Kapal  General  Cargo  17000  Dwt  Untuk  Rute  Pelayaran Jakarta - Semarang”, zonalaut, vol. 2, no. 1, hlm. 20-24, Mar 2021.
[7]. K. Priohutomo, E. Suwarni, dan C. Wijaya, “Analisa Tahanan Dan Daya Mesin Pada Kapal Mini LNG Berbasis Simulasi Numerik”, zonalaut, vol. 1, no. 3, hlm. 64-73, Nov 2020.
[8]. S. Marsudi dan A. Ramadani, “Analisis Kebutuhan Daya Pompa Pada Kapal Cargo ”, zonalaut, vol. 2, no. 2, hlm. 74-78, Jul 2021