Abstrak—Indonesia merupakan  negara yang memiliki wilayah laut  yang  sangat  luas.  Dengan  luasnya  laut  Indonesia, dibutuhkan usaha untuk mengelolanya agar dapat memaksimalkan potensi yang dimiliki oleh laut Indonesia, yang salah  satunya  adalah  riset  kelautan.  Mulai  tahun  2020, Lembaga  Ilmu  Pengetahuan  Indonesia  (LIPI)  akan  memulai sebuah program bernama Foresight Riset Kelautan yang akan menjadi  ujung  tombang  pemerintah  dalam  melakukan  riset- riset  kelautan  di  laut  Indonesia  yang  selama  ini  terbengkalai. Akan  tetapi,  saat  ini  LIPI  hanya  memiliki  dua  kapal  riset kelautan,  yang  bahkan  dalam  kondisi  yang  memprihatinkan. Untuk  memecahkan  masalah  tersebut,  pembuatan  kapal  riset dengan  teknologi  terbaru  sarana  yang  efektif  dalam meningkatkan kualitas penelitian di bidang kelautan. Hasil dari desain MPRV ini mendapatkan ukuran utama LOA : 96.47 m, LWL :93.6 m, LPP : 90 m, B : 17.5 m, H : 9 m, T : 5.2 m. MPRV diproyeksikan  untuk  beroperasi  di  Laut  Sulawesi,  dengan mempertimbangkan  kecepatan  angin  dan  tinggi  ombak  yang ada. Kapasitas orang didalam kapal adalah 54 orang dengan 24 awak,  24  peneliti,  dan  6  technical  support.  Kapal  ini menggunakan dua mesin motor penggerak dengan daya sebesar 1342  kW  sebanyak  dua  buah  dan  Flettner  Rotor  Sail  dengan dimensi R : 3 m dan H : 18 + 2 m (fondasi) dengan daya mesin sebesar  55kW,  putaran  maksimum  250  RPM,  dan  Thrust Flettner  Rotor  Sail  maksimum  sebesar  100  kN.  Biaya  yang dibutuhkan untuk membangun MPRV adalah Rp 75,753,395,934.
Kata Kunci—Flettner Rotor Sail, LIPI, Multi-Purpose Research Vessel, Riset Kelautan.

## I. PENDAHULUAN
NDONESIA  merupakan  negara  maritim  yang  memiliki memiliki  gelar  sebagai  negara  maritim  terbesar  di  dunia. Indonesia  memiliki  luas  laut  lebih  dari  3.25  juta  km 2 dan memiliki kondisi geografis laut yang beraneka ragam. Pada awal  tahun  2019,  Lembaga  Ilmu  Pengetahuan  Indonesia (LIPI)  menyatakan  bahwa  sampai  dengan  Maret  2019, perkiraan kasar nilai potensi laut Indonesia mencapai 1.772 triliun  rupiah.  Dengan  besarnya  potensi  laut  Indonesia, dibutuhkan  pengelolaan  yang  baik  untuk  memaksimalkan potensi  tersebut.  Menurut  Kepala  LIPI,  Laksana  Tri Handoko, riset berperan penting dalam memberikan landasan pengelolaan laut secara berkelanjutan.
Berdasarkan  sejarah,  riset  laut  Indonesia  pertama  kali dilakukan  oleh  pada  tahun  60-an  menggunakan  KRI. Jalanidhi yang merupakan rampasan perang yang diserahkan kepada  Pemerintahan  RI.  Kapal  tersebut  ditujukan penggunaannya  untuk  otoritas  sipil,  yaitu  Majelis  Ilmu Pengetahuan Indonesia (MIPI).
Saat  ini,  Indonesia  merupakan  salah  satu  negara  yang tertinggal dalam pengembangan riset. Karenanya, pemerintah
Indonesia mulai fokus untuk mengembangkan riset kelautan, khususnya pemetaan wilayah laut, dengan target membangun teknologi kelautan yang belum dimiliki oleh Indonesia. Salah satu pihak yang yang terlibat adalah LIPI.
LIPI sebagai salah satu lembaga riset negara mencanangkan  beberapa  program  untuk  mendukung  riset kelautan  pemerintah,  salah  satunya  adalah  Foresight  Riset Kelautan  2020-2035,  di  mana  beberapa  lokasi  yang  akan diteliti adalah Laut Banda, Laut Sulawesi, Laut Halmehara, utara Pulau Biak, dan Laut Selatan. Pada saat ini LIPI hanya memiliki  dua  kapal  yang  aktif  melakukan  riset,  yaitu  KR. Baruna  Jaya  VIII  dan  KR.  Baruna  Jaya  VII,  yang  bahkan kondisi  KR.  Baruna  Jaya  VII  sudah  tidak  layak  untuk melakukan penelitian .

## Desain Multi-Purpose Research Vessel (MPRV) dengan Penggerak Tambahan Flettner Rotor Sail untuk Perairan Indonesia
Dzaky Zamzam Riyadhi, dan Hesty Anita Kurniawati Departemen Teknik Perkapalan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : tita@na.its.ac.id
I
Tabel 1.

## Karakteristik kapal riset menurut UNOLS
Requirement Parameter Accomodations and habitability Accomodations Habitability Operational characteristic Endurance
Range Speed Seakeeping Station keeping Track line following
Ship control Ice strengthening Over-the-side and weight handling Winches,  wires,  frames,  and cranes Towing Science working spaces
Working deck Laboratories Vans Storage Science load Workboats Masts On deck incubations Marine  mammal  and  bird observation
Science and shipboard systems Navigation Data  network  and  onboard computing Real time acquisition Comms – internal Comms – external Underway  data  collection  and sampling Accoustic systems
Visiting science systems Discharges Construction,  operation,  and maintenance
Maintainability Operability Life cycle costs Regulatory issues
Dikarenakan kurangnya kapal riset, perlu didesain sebuah
Multi - Purpose Research Vessel (MPRV) dengan menggunakan  diesel  generator  yang  dibantu  oleh Flettner Rotor Sail sebagai  penggerak  tambahan.  Dengan  adanya Flettner Rotor Sail ini,  dampaknya  adalah  menghemat penggunaan bahan bakar fosil untuk menghasilkan teknologi yang ramah lingkungan.

## II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Pendekatan Desain
Dalam  mendesain  kapal,  digunakan  teknik spiral  design yang  berupa  alur  melingkar  yang  bertujuan  menghasilkan desain  kapal  yang  baik  dan  optimal. Spiral  design terbagi menjadi 4 tahapan, yaitu concept design, preliminary design, contract design, dan detail design [1] .

## B. Kapal Riset
Secara umum, kapal riset adalah kapal yang mempelajari dan  menganalisa  secara  detail  mengenai  lautan  untuk berbagai  hal.  Konstruksi  dan  struktur  kapal  biasanya disesuaikan  dengan  kegiatan  operasional  yang  akan dilakukan. Biasanya, kapal riset yang dibangun memiliki sifat tangguh,  sehingga  dapat  menghadapi  kondisi  yang  ekstrim saat berlayar. Kapal riset juga memiliki karakteristik khusus yang  ditentukan  oleh University-National  Oceanographic Laboratory System (UNOLS) seperti pada Tabel 1.

## C. Kegiatan Riset Kelautan
Ada  berbagai  macam  kegiatan  penelitian  yang  dilakukan peneliti  kelautan  yang  mencangkup  berbagai  disiplin  ilmu,
yaitu [2];

## 1) Biological
Ahli biologi kelautan mempelajari tentang flora dan fauna pada  lingkungan  laut  yang berhubungan  dengan  bagaimana organisme tumbuh, berhubungan dengan sesama, beradaptasi dengan  lingkungan,  dan  berhubungan  dengan  lingkungan. Untuk  melakukan  pekerjaan  mereka,  mereka  melakukan observasi  dan  menggunakan  model  computer  atau laboratorium dan eksperimen.

## 2) Chemical
Ahli kimia kelautan mempelajari mengenai komposisi dari air laut dan interaksi kimia dari air laut dengan atmosfir dan dasar  laut.  Mereka  juga  melakukan  analisis  kandungan  air laut,  efek  dari  polutan,  dan dampak  dari  proses  kimia  yang diakibatkan oleh organisme.

## 3) Geological
Ahli geografi kelautan mengeksplorasi penampakan dasar laut  dan  proses  yang  terjadi  pada  dasat  laut.  Mereka  juga melakukan sampling untuk mengetahui riwayat dari kejadian geografis  yang  ada  dan  menguji  kegiatan  tektonik  di  dasar laut.

## 4) Physical
Ahli  biologi  kelautan  mempelajari  mengenai kondisi  dan proses fisik yang ada di laut seperti ombak, arus, pusaran air, dan  pasang-surut  air  laut.  Mereka  juga  menguji  kedalaman
Gambar 1.    Peta pelayaran kapal  riset  yang  dilakukan  di  Laut  Banda yang dimulai dari dari Pelabuhan Yos Sudarso dan berakhir di tempat yang sama.
Tabel 2. Data tinggi gelombang dan kecepatan angin Laut Tinggi Ombak Rata-Rata (m) Tinggi Ombak Maksimum (m) Kecepangan Angin Rata-Rata (knot) Sulawesi 1.332 3.272 6.668 Banda 1.908 4.57 11.18 Halmahera 1.703 3.38 7.798 Utara P. Biak 1.731 3.648 7.728 Tabel 3. Ukuran utama awal kapal LPP 95 m Lebar 17.5 m Tinggi 9.5 m Sarat 7.2 m Vs 15 knot Gambar 2. Layout awal kapal.
Tabel 5. Spesifikasi mesin utama, Cummins QSK60 Item Nilai Satuan Engine output 1864 KW 2534.3 HP Engine speed (revolution) 1900 RPM Length 3289 mm Width 1756 mm Height 2415 mm Dry mass 8.754 ton Fuel oil (FO) Cons. 203.5 g/kWh Lubrication Oil Cons. 0.30525 g/kWh
Tabel 6. Rekapitulasi koreksi displacement kapal
Koreksi Displacement No. Komponen Berat Kapal Value Unit 1 Berat Kapal Bagian DWT 2534.609 ton 2 Berat Kapal Bagian LWT 3154.474 ton Total 5689.083 ton Displacement Kapal 5811.387 ton Koreksi Displacement Kapal 122.305 ton Persentase 2.105 % Batas koreksi Displacement (2-10%)
arus,  hubungan  antara  laut  dan  atmosfir  yang  berhubungan dengan cuaca dan iklim.

## D. Daerah Operasional
Foresight Riset  Kelautan  LIPI  merupakan  program  LIPI yang  dikhususkan  untuk  melakukan  riset  kelautan  yang menyasar seluruh laut Indonesia, namun ada empat laut yang dipilih sebagai calon daerah operasional, yaitu Laut Sulawesi, Laut  Halmahera,  utara  Pulau  Biak,  dan  Laut  Banda.  Laut Banda  dipilih  sebagai  daerah  operasional  dikarenakan memiliki  kecepatan  angin  yang  cukup  baik  untuk diaplikasikannya Flettner Rotor Sail .
Laut Banda merupakan bagian dari Samudera Hindia yang terpisah oleh beberapa pulau dan laut, dan terletak di selatan Kepulauan  Maluku.  Laut  Banda  memiliki  kedalaman  600 meter dari permukaan laut dengan luas mencapai 500.000 km persegi.  Pada  dasar  Laut  Banda  terdapat  dua  buah  palung, yaitu  Palung  Banda  dan  Palung  Jawa  yang  memiliki kedalaman secara berturut-turut 2.500 meter dan 7.500 meter. Gambar 1. merupakan peta operasional kapal riset pada Laut Banda.
E. Flettner Rotor Sail
Flettner Rotor Sail merupakan  pengaplikasian  Magnus Effect yang diciptakan oleh Anton Flettner pada tahun 1924 [3]. Flettner Rotor Sail merupakan  sebuah  silinder  yang dipasang secara vertikal pada dek dan diputar dengan mesin
untuk  mendapatkan  gaya  dorong  [4]. Flettner rotor  adalah sebuah alat penggerak kapal yang menggunakan tenaga angin yang memanfaatkan fenomena Magnus Effect sehingga dapat menghasilkan gaya dorong untuk menggerakan kapal.
Penggunaan Flettner  Rotor  Sail pada  industri  perkapalan pada  tahun  1924  oleh  Germania Shipyard yang  mengganti layar dengan memasang 2 buah rotor dengan tinggi 15 m dan diameter 3 m yang digerakan oleh motor listrik dengan daya 37 kW pada kapal berukuran 2000 ton, schooner Buckau [5]. Kemudian pada tahun 1926 kapal ini berubah nama menjadi Baden  dan  berlayar  menuju  New  York  melalui  Amerika Selatan dengan jarak 6200 nautical mile .

## III. METODOLOGI

## A. Identifikasi Masalah
Langkah  awal  dalam  pengerjaan  adalah  dengan menentukan  permasalahan  yang  sedang  terjadi,  yaitu dibutuhkannya  MPRV  untuk  menunjang  program  riset penelitian laut Indonesia yang dilakukan oleh LIPI.

## B. Studi Literatur
Studi  literatur  dilakukan  dalam  melaksanakan  penelitian ini  yang  berkaitan  dengan  permasalahan  yang  ada  serta mencari  informasi  dan  referensi  yang  mendukung penyelesaikan masalah mendesain MPRV ini. Studi literatur yang  dilakukan  adalah  yang  berkaitan  dengan  pemahaman
Tabel 4.
Daftar peralatan penelitian yang dibutuhkan
No Laboratorium Equipment 1 Hydrochem dan Underway Seawater Fluorometer Thermosalinograph pCO2 System 2 Aerosol Multi Angle Absorprion Photometer Radon Detector Air Sampling Ozone Monitor 3 Basah inkubator chemistry set*3 Fume Hood 4 Kering Komputer*3 mikroskop*4 Fume Hood 5 Air Chemistry Weather Radar Cloud Condensation Nuclei Polar Nephelometer
Greenhouse Gas Analyzer
Meteorological Instrument Scanning Mobility Particle Sizer Condensation Particle Counter 6 Preservation Fume Hood Toxic Storage Cabin 7 Constant Temperature inkubator 8 Pengolahan Data Fish Finding Sonar Sub Bottom Profiler SONAR
Side Scan Sonar Komputer*6 Acoustic Doppler Current Profiler
Multi Beam Echo Single Beam Echo Drop Keel 9 CTD CTD CTD CRANE Winch 10 Work Deck Area Winch
A Frame Crane Dregde
Provision Crane
ROV
teori dan konsep dari perhitungan stabilitas, trim, freeboard maupun  perhitungan  berat  total  kapal,  dan  juga  teori  dan konsep mengenai Flettner Rotor Sail.

## C. Pengumpulan Data
Metode  yang  digunakan  dalam  proses  pengumpulan data pada penelitian ini adalah metode pengumpulan data secara langsung  dan  pengumpulan  data  secara  tidak  langsung. Adapun beberapa data lain yang akan digunakan adalah dari penelitian sebelumnya dan data dari kapal referensi, yaitu RV Investigator.

## D. Pengolahan Data
Dari  data-data  yang  didapatkan,  maka  proses  berikutnya adalah  pengolahan  data  tersebut  sebagai  input  dalam perhitungan selanjutnya. Pengolahan data tersebut dilakukan untuk mengetahui beberapa hal diantaranya [6]: (1)Penentuan daerah  pelayaran;  (2)Penentuan  payload;  (3)Perhitungan yang  sesuai  dengan  aspek  teknis  desain  kapal  seperti: (a)Rasio ukuran utama; (b)Koefisien utama MPRV; (c)Thrust dari  Flettner  Rotor  Sail;  (d)Penentuan  Flettner  Rotor  Sail; (e)Hambatan  kapal  dan  penentuan  mesin;  (f)Komponen peralatan dan perlengkapan MPRV; (g)Menghitung berat dan titik  berat  MPRV;  (h)Menghitung  LWT  dan  DWT; (i)Menghitung  displacement;  (j)Melakukan  kalkulasi  biaya pembangunan  MPRV;  (k)Menghitung  tonase  MPRV; (l)Menghitung  lambung  timbul;  (m)Menghitung  stabilitas dan trim MPRV.

## E. Tahapan Desain
Setelah  ukuran  utama  didapat,  selanjutnya  dilakukan pembuatan  model  3D  menggunakan  bantuan  software Maxsurf  Modeller.  Setelah  model  3D  selesai  dibuat,  model diekspor  ke  aplikasi  AutoCAD  untuk  mendapatkan  desain Rencana Garis dan outline dari Rencana Umum.

## IV. ANALISA TEKNIKS
A. Penentuan Daerah Pelayaran
Berdasarkan Foresight Riset  Kelautan  LIPI,  ada  lima daerah  yang  menjadi  fokus  dalam  penentuan  daerah operasional,  namun  salah  satu  laut  dicoret  karena  memiliki gelombang laut yang tinggi, sehingga dianggap membahayakan  untuk  kapal  dengan Flettner  Rotor  Sail. Keempat daerah yang akan dipilih sebagai daerah operasional adalah Laut Sulawesi, Laut Halmahera, Laut Banda, dan utara Pulau Biak.
Pemilihan daerah operasional didasarkan oleh dua faktor, yaitu  faktor  tinggi  gelombang  dan  kecepatan  angin.  Tinggi gelombang diperhitungkan dikarenakan akan mempengaruhi stabilitas  MPRV  dengan Flettner  Rotor  Sail, sedangkan kecepatan  angin  diperhitungkan  untuk  mendapatkan thrust dari Flettner Rotor Sail yang terbesar. Data tinggi gelombang dan  kecepatan  angin  didapatkan  dari  Stasiun  meteorologi Tanjung  Perak,  Surabaya,  dengan  rentang  waktu  yang diambil  adalah  lima  tahun  terakhir,  yaitu  2014-2019.  Data mengenai tinggi gelombang dan kecepatan angin dapat dilihat di Tabel 2.

## B. Penentuan Payload
Subjek  yang  menjadi  fokus  utama  dalam  menentukan payload  MPRV  adalah  luas  ruangan  dan  laboratorium.
Tabel 7. Rekapitulasi analisis freeboard kapal
Rekapitulasi Freeboard No. Item Result Unit 1 Tipe Kapal Tipe B 2 Freeboard Standard (Fb) 1075.00 mm Koreksi-koreksi 3 Koreksi kapal Ukuran < 100 m 0.00 mm Koreksi Cb 0.00 mm Koreksi Tinggi 389.06 mm Koreksi Sheer 0.00 mm Koreksi Superstructure dan Trunks  -1053.62 mm
Total Freeboard 410.45
Mm
Actual Freeboard 4300 mm Status/Remark OK
Tabel 8. Rekapitulasi loadcase yang diaplikasikan pada kapal
No. Loadcase Fuel Oil (%) Fresh Water (%) Sewage Water (%) Lube Oil (%) Ballast Water (%) 1. Loadcase 1 100 100 0 100 0 2. Loadcase 2 50 50 50 80 0
3. Loadcase 3 10 10 80 60 0
Tabel 10. Ukuran utama akhir kapal LOA 96.477 m LWL 93.6 m LPP 90 m B 17.5 m H 9 m T 5.2 m
Vs
14 knot
Tabel 9. Rekapitulasi hasil analisis stabilitas Requirement Require ment Value Loadc ase 1 Loadc ase 2 Loadc ase 3 Stat us Area 0° to 30° (m.deg) 3.151 25.972 20.125 20.500 Pass Area 0° to 40° (m.deg) 5.157 47.120 36.088 35.388 Pass Area 30° to 40° (m.deg) 1.719 21.148 15.962 14.888 Pass Max GZ at 30° or Greater (m) 0.2 2.954 2.057 1.717 Pass Angle of Maximum GZ (θMax≥25°) 25 59.1 58.2 58.2 Pass Initial GMt (m) 0.15 3.117 2.364 2.466 Pass Steady heel angle ( o ) 16 1.5 2.5 3.0 Pass Deck edge immersion angle (%) 80 5.59 8.25 8.78 Pass Area1/Area2 (%) 100 520.56 399.04 290.88 Pass Tabel 11. Rekapitulasi hasil perhitungan biaya pembangunan No. Item Value 1 Material Cost IDR 56,941,906,781 2 Labour Cost IDR 11,757,180,720 3 Overhead Cost IDR 7,054,308,432 Total Biaya Pembangunan IDR 75,753,395,934
Program Foresight Riset  Kelautan  memiliki  enam  riset utama, yaitu 1. Ketahanan Pangan
2. Ketahanan Energi
3. Pencemaran Laut
4. Keanekaragaman Hayati
5. Pengelolaan Lingkungan Pesisir
6. Perubahan Iklim
Dengan  adanya  keenam  riset  tersebut,  maka  didapatkan daftar laboratorium untuk mendukung riset LIPI. Laboratorium tersebut adalah: 1. Laboratorium Hydrochemical dan Underway Seawater 2. Laboratorium Aerosol
3. Laboratorium Air Chemistry
4. Laboratorium Preservation
5. Laboratorium Constant Temperature
6. Laboratorium Basah
7. Laboratorium Kering
8. Laboratorium CTD
9. Laboratorium Pengolahan Data
10. Work Deck Area
Setelah  itu  didapatkan  list  dari  peralatan  penelitian  yang dibutuhkan dan dimensi dari peralatan berdasarkan katalog. Ketika semua data-data tersebut sudah didapatkan, dilakukan studi  literatur  mengenai  persyaratan  laboratorium  pada literatur  yang  mendukung.  Didapatkan    bahwa  total  luasan laboratorium  adalah  2000  ft 2 atau  185.81  m 2 ,  sedangkan luasan minimum untuk laboratorium kering ( dry lab) sebesar 1000 ft 2 atau 92.9 m 2 , laboratorium basah sebesar 400 ft 2 atau
Gambar 3. Rencana Garis.
Gambar 4. Rencana Umum.
37.16 m 2 , dan laboratorium elektrik sebesar 300 ft 2 atau 27.87 m 2 [7]
Setelah  didapat  ukuran  minimum  laboratorium,  maka ditentukan  luas  laboratorium  yang  akan  didesain  dan diterjemahkan  ke  dalam  bentuk Design  Statement . Design Statement ini  meliputi Owner  Requirement dan  batasan- batasan desain.
C. Layout Awal Kapal
Desain layout awal kapal dibuat berdasarkan dari payload yang  telah  didapatkan,  yaitu  luasan  laboratorium  yang  ada pada kapal seperti pada Gambar 2.

## D. Ukuran Utama Awal Kapal
Ukuran  utama  awal  kapal  didapatkan  dari  dimensi  kapal referensi yang ukurannya dimodifikasi berdasarkan peletakkan payload luasan  laboratorium  dan  ruangan  yang sebelumnya  telah  didapatkan.  Didapatkan  ukuran  utama kapal seperti pada Tabel 3.

## E. Peralatan Penelitian
Peralatan penelitian digunakan sebagai penunjang kegiatan penelitian  yang  dilakukan  di  atas  kapal  dan  disesuaikan dengan  kebutuhan  riset  yang  ada,  yaitu Foresight Riset Kelautan  2020-2035  LIPI.  Daftar  peralatan  penelitian ditunjukkan oleh Tabel 4.

## F. Penghitungan Hambatan Kapal
Hambatan  kapal  merupakan  faktor  penting  dalam pemilihan mesin penggerak utama kapal. Ada hal yang harus
diperhatikan dalam melakukan perhitungan hambatan. Tahap awal  yang  harus  dilakukan  dalam  menghitung  hambatan kapal adalah kecepatan dinas kapal harus diketahui. Setelah diketahui  berapa  besar  kecepatan  dinas  yang  dibutuhkan, maka  selanjutnya  dilakukan  perhitungan  besar  hambatan kapal  menggunakan  metode  Holtrop  seperti  pada  (1)  [8]. Hambatan  total  yang  didapatkan  dan  ditambahkan  margin adalah 205.275 kilo Newton (kN).
𝑅 𝑇 = 1 2 𝑥 ρ 𝑥 𝑉 2 𝑠 𝑥 𝑆 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑥 (𝐶 𝐹 (1 + 𝑘) +   𝐶 𝐴 ) + 𝑅𝑊 𝑊 𝑥 𝑊 (1)

## G. Flettner Rotor Sail
Flettner  Rotor  Sail digunakan  sebagai  penggerak tambahan kapal yang berfungsi untuk mengurangi pemakaian bahan bakar yang mengakibatkan berkurangnya polutan yang dihasilkan  ketika  kapal  berlayar. Flettner  Rotor  Sail menghasilkan thrust atau gaya dorong yang mendorong kapal maju. Gaya dorong yang dihasilkan pada kondisi kecepatan angin yang bertiup 10 knot dengan kecepatan putaran mesin 250 RPM adalah 12 kN.

## H. Pemilihan Tenaga Penggerak
Setelah mendapatkan hambatan total yang telah dikurangi gaya  dorong  kapal,  didapatkan  hambatan  total  baru  dengan
Gambar 5. Safety Plan.
Gambar 6. Model 3D Kapal.
Gambar 7. Model 3D Flettner Rotor Sail.
Gambar 8. Model 3D Laboratorium Basah.
nilai  192.33  kN.  Hambatan  yang  didapat  kemudian  diolah untuk  mendapatkan  daya  mesin  utama.  Didapatkan  daya mesin  utama  adalah  3661  kilo  Watt  (kW),  namun dikarenakan kapal yang didesain memakai twin screw, maka daya  satu  mesin  pertama  adalah  1830  kW.  Maka  dipilihlah Cummins QSK60 dengan daya 1864 kW. Spesifikasi Mesin dapat dilihat pada Tabel 5.

## I. Perhitungan Berat Kapal
Perhitungan  berat  kapal  terbagi  menjadi  dua,  yaitu lightweight (LWT) dan deadweight (DWT). LWT merupakan berat  kapal  tanpa  muatan  dan  hanya  terdiri  dari  dari  berat kapal  itu  sendiri,  berat  sistem  permesinan,  dan  berat perlengkapan.  Sedangkan  DWT  adalah  berat  dari  muatan kapal  yang  dibawa  ketika  kapal  berlayar,  dan  terdiri  dari payload, bahan  bakar,  oli  pelumas,  air  bersih,  kebutuhan peneliti, dan awak kapal dan peneliti. Dari hasil perhitungan, didapatkan DWT kapal sebesar 2534.609 ton dan LWT kapal sebesar 3154.474 ton, seperti pada Tabel 6.

## J. Analisis Freeboard
Freeboard merupakan jarak vertikal antara geladak kapal dengan  sarat  kapal  yang  berfungsi  sebagai  gaya  apung cadangan  kapal.  Perhitungan freeboard yang  dipakai mengacu  pada  aturan  yang  dibuat  oleh International Maritime Organization (IMO) yang tertulis di International Convention  on  Load  Lines 1966  (ICLL  1996).  Setelah dilakukan  perhitungan,  didapatkan freeboard minimum adalah 0.41 meter seperti pada Tabel 7.

## K. Analisis Stabilitas Kapal
Stabilitas  kapal  merupakan  hal  yang  sangat  vital  dalam proses  mendesain  kapal,  karena  stabilitas  merupakan kesanggupan  kapal  untuk  kembali  ke  posisi  semula  setelah mengalami  oleng  akibat  adanya  dorongan  eksternal  pada lambung kapal. Pemeriksaan stabilitas pada kapal dilakukan untuk mengetahui karakteristik kapal yang ada pada beberapa kondisi  yang  diakibatkan  oleh  perbedaan  kondisi  pemuatan ( loadcase )  dan  adanya  dorongan  eksternal,  seperti gelombang laut dan angin.
Ada  tiga loadcase yang  diaplikasikan  pada  kapal  seperti pada Tabel 8. Stabilitas kapal dianalisis mengacu pada 2008 Intact  Stability  Code (IS  Code  2008)  Sebelum  melakukan analisis stabilitas, nilai dari komponen LWT dan komponen DWT  harus  diketahui.  Setelah  dilakukan  analisis  stabilitas menggunakan  Maxsurf  Stability,  didapatkan  hasil  seperti pada Tabel 9.

## L. Ukuran Utama Akhir
Setelah dilakukan analisis teknis, didapatkan ukuran utama akhir  MPRV.  Ukuran  tersebut  merupakan  ukuran  utama kapal yang telah memenuhi persyaratan analisis teknis yang ada. Ukuran utama akhir dapat dilihat pada Tabel 10.

## M. Desain Rencana Garis
Rencana  Garis  dibuat  menggunakan software AutoCAD dari AutoDesk yang berlisensi mahasiswa. Pembuatan model dilakukan  berdasarkan  bentuk  kapal.  Hasil  Rencana  Garis dapat dilihat pada Gambar 3.
N. Desain Rencana Umum
Rencana Umum dibuat menggunakan software AutoCAD dari AutoDesk yang berlisensi mahasiswa. Pembuatan model
dilakukan  mengambil  beberapa  dek  yang  dihasilkan  dari model  kapal.  Pada  Rencana  Umum,  dilakukan  peletakkan tangki  dan  ruangan-ruangan.  Hasil  Rencana  Umum  dapat dilihat pada Gambar 4.

## O. Desain Safety Plan
Safety  Plan dibuat  menggunakan layout dari  Rencana Umum  yang  sudah  dibuat. Safety  Plan dibuat  karena  pada MPRV,  terdapat  lebih  dari  12 non-marine  crew ,  dengan rincian  peneliti  sebanyak  24  orang  dai technical  support sebanyak 6 orang. Safety Plan dapat dilihat pada Gambar 5.

## P. Desain Model 3D
Desain  model  3D  dibuat  untuk  menunjukkan  gambaran akhir  dari  model  kapal.  Pembuatan  model  dilakukan berdasarkan layout Rencana Umum yang ditampilkan dalam bentuk  tiga  dimensi.  Hasil  model  3D  dapat  dilihat  pada Gambar 6, Gambar 7, dan Gambar 8.

## Q. Perhitungan Biaya Pembangunan
Perhitngan biaya pembangunan MPRV dilakukan dengan mencari  material dan  peratalan  dari  kapal yang  akan dibangun,  lalu  dicari  harganya.  Setelah  didapatkan  biaya material  dan  peralatan,  maka  biaya  tersebut  akan ditambahkan  20%  dari  nilai  itu  sendiri  sebagai  biaya pembangunan,  dan  10%  untuk  biaya  pajak.  Hasil  akhir perhitungan dapat dilihat pada Tabel 11.

## V. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  analisis  yang  telah  dilakukan, didapatkan  kesimpulan  sebagai  berikut:Dipilih  Laut  Banda sebagai daerah pelayaran antara lain: (1)Didapatkan payload dari kapal adalah: (a)Berat Peralatan Penelitian =89.65 ton; (b)Jumlah scientist dan kru kapal=54 orang;  (2)Didapatkan ukuran Flettner Rotor Sail adalah; (a)Diameter  =3.0m; (b)Tinggi = 18.0 m; (c)Tinggi Fondasi  =2m; (3)Didapatkan ukuran  utama  kapal  adalah:  (a)Panjang  (Lpp)  =    90  m; (b)Kecepatan Dinas (Vs) =  14 knot; (c)Lebar (B)  =  17.5 m; (d)Tinggi (H)  =  9 m; (e)Sarat (T) =5.2  m;  (4)Desain  dari Rencana  Garis  (a)Rencana  Umum, Safety  Plan, dan (b)model  3D.Didapatkan  biaya  pembangunan  kapal  adalah Rp. 75,753,395,934.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  A. Papanikolaou, Ship Design : Methodologies of Preliminary Design . Berlin: Springer Netherlands, 2014.
[2]  N.  O.  and  A.  Administration,  “What  does  an  oceanographer  do?” Administration,  National  Ocean  and  Atmospheric,  USA,  [Online]. Available:
https://oceanservice.noaa.gov/facts/oceanographer.html# :~:text=An oceanographer studies the ocean.&text=Biological oceanographers and marine biologists,environment%2C and interact with it.
[3]  H.  Chanson, Applied  Hydrodynamics:  An  Introduction  to  Ideal  and Real Fluid Flows . New York: CRC Press, 2009.
[4]  A.  De  Marco,  S.  Mancini,  C.  Pensa,  G.  Calise,  and  F.  De  Luca, “Flettner  rotor  concept  for  marine  applications:  a  systematic  study,” Int. J. Rotating Mach. , vol. 2016, 2016, doi: 10.1155/2016/3458750.
[5]  G. B. Seybold, “A sailing ship without sails: new wonder of the seas,” Pop. Sci. Mon. , vol. 106, no. 2, pp. 35–36, 1925.
[6]  H.  Ginting,  “Desain  dual  fuel  multi-purpose  research  vessel  (mprv) untuk perairan laut jawa,” Institut Teknologi Sepuluh Nopember, 2019.
[7]  University-National  Oceanographic  Laboratory  System  (UNOLS), “Ocean  Class  Research  Vessel  Science  Mission  Requirements.” University-National  Oceanographic  Laboratory  System  (UNOLS), 2007.
[8]  J. D. Van Manen and P. Van Oossanen, “Resistance,” in Principles of Naval  Architecture  Volume  II ,  E.  V.  Lewis,  Ed.  New  Jersey:  The Society of Naval Architects and Marine Engineers, 1988, pp. 1–93.