## PENGGUNAAN METODE KOMPUTERISASI DALAM PENENTUAN TAHANAN KAPAL TANKER
Erik Sugianto 1 , Hendika Puji Haditama 2
1 Staf Pengajar Jurusan Teknik Sistem Perkapalan Fakultas Teknik dan Ilmu Kelautan Universitas Hang Tuah
2 Mahasiswa Jurusan Teknik Sistem Perkapalan Fakultas Teknik dan Ilmu Kelautan Universitas Hang Tuah, Jl. Arif Rahman Hakim 150, Surabaya, 60111
Email: erik.sugianto@hangtuah.ac.id

## ABSTRACT
The ship resistance is influential to choose the ship's main engine, especially tankers that have large block coefficients. In general, ship resistance was obtained by modeling the vessel on a certain scale and then testing on the experimental tank. However, this test requires high funding, because testing requires special places such as towing tanks that have expensive operating costs. This research is intended to get ship prisoner with computerized method for tanker ship. Then the result is validated by Holtrop mathematical approximation method. The result of computerized method for speed 11.4 knots  got  the  value  of  ship  resistance  is  86.2  KN.  While  the  method  of  mathematical  approach generated ship resistance is 74.38 KN. So the ship's resistance used to determine the tanker machine is 86.2 KN.
Keywords: Ship resistance, tanker, computerized

## PENDAHULUAN
Biaya  operasional  kapal  (BOP)  adalah pengeluaran  yang  disebabkan  pengoperasian dalam  sebuah  pelayaran  kapal,  termasuk  biaya ketika kapal sedang di pelabuhan. BOP terdiri dari biaya  langsung  dan  tidak  langsung.  Biaya langsung  terdiri  dari  biaya  tetap  meliputi  biaya penyusutan,  bunga  modal,  premi  asuransi  kapal per  tahun  dan  biaya  awak  kapal  dan  biaya  tidak tetap  meliputi  biaya  BBM,  biaya  pelumas,  biaya gemuk,  biaya  air  tawar,  biaya  di  lingkungan pelabuhan,  biaya  pernigaan  dan  promosi  serta biaya  repair,  maintenance  dan  supply  (RMS). Sedangkan  biaya  tidak  lagsung  terdiri  dari  biaya pegawai,  biaya  pengelola  dan  manajemen  serta biaya  administrasi  dan  umum.    Dari  semua komponen  BOP,  biaya  bahan  bakar  minyak (BBM)  menjadi  biaya  terbesar  atau  sekitar  33% dari total BOP (1).
Besar  kecilnya  konsumsi  BBM  kapal dipengaruhi  oleh  spesifikasi  mesin  utama,  daya kapal, jarak pelayaran dan kecepatan kapal ketika beroperasi  (2).  Menurut  Parson  kebutuhan  bahan bakar  dipengarui  oleh  konsumsi  rata-rata  bahan bakar  dari  mesin  utama  misal  diesel  engines memberikan harga specific fuel rate (SFR) sebesar 0.000190  t/kWhr  dan  untuk  generator  sets  yang menggunakan  gas  turbine  memmberikan  SFR sebesar  0.000215  t/kWhr.  Selain  itu  kebutuhan bahan bakar dipengaruhi oleh daya mesin dan lama berlayar .
Motor  induk kapal  ditentukan  dari kebutuhan  daya  mesin  kapal  untuk  menggerakan propeller.  Daya  mesin  kapal  atau break  horse power (BHP)  merupakan  penjumlahan  dari  BHP murni  ditambah  koreksi  lokasi  mesin  dan  daerah pelayaran  kapal.  BHP  murni  diperoleh  dari pembagian delivery  horse  power (DHP)  dengan shaft efficiency dan reduction gear efficiency (2). Sedangkan propulsive  coeffient (PC)  merupakan perkalian antara effensiesi relatif rotatif, effesiensi propeler  yang  terpasang  pada  buritan  kapal  dan effesiensi lambung (3).
Spesifikasi mesin kapal dan besarnya daya diperoleh  dari  perhitungan  tahanan  kapal  dan berbagai  faktor  pada  sistem  propulsi  kapal. Tahanan  kapal pada suatu kecepatan adalah  gaya fluida  yang  bekerja  sehingga  melawan  gerakan kapal tersebut (4). Tahanan total kapal dapat dibagi menjadi  tiga  yakni  tahanan  viskositas  (Rv), tahanan gelombang (Rw) dan tahanan udara (Ra). Karena  nilai  tahanan  udara  sangat  kecil  yakni sekitar  4%  dari  tahanan  total,  maka  perannya sering diabaikan (5).
Saat ini, tahanan kapal dapat hitung dengan menggunakan  metode  percobaan  pada towing tank, namun  biaya  yang  diperlukan  untuk melakukan  pengujian  sangat  mahal.  Metode numerik dengan menggunakan software perkapalan dapat menjadi salah satu solusi dalam menghitung  tahanan  kapal  terutama  kapal  yang mempunyai  koefisien block besar  dan  kecepatan rendah  seperti  kapal  tanker.  Penelitian  ini dimaksudkan mendapatkan tahanan kapal dengan
metode  komputerisasi  untuk  kapal  tanker. Kemudian  hasilnya  dilakukan  validasi  dengan metode perhitungan pendekatan matematis Holtrop.

## METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian ini meliputi dua kegiatan utama yaitu permodelan pada komputer serta melakukan running model  dan  perhitungan  secara  manual untuk  validasi  hasil  komputer.  Untuk  pembuatan model, running dan perhitungan validasi dilakukan di Laboratorium Mesin Fluida, Fakultas Teknik dan Ilmu Kelautan, Universitas Hang Tuah Surabaya,  pada  bulan  Februari  2017-  Juni  2017. Peralatan  digunakan  dalam  permodelan  dan running adalah satu paket komputer berspesifikasi untuk  menjalankan  program  perkapalan Maxsurf Pro dan Hullsped.
Prosedur  Permodelan,  running,  validasi dilakukan dengan tahapan sebagai berikut:
a) Mempersiapkan  ukuran  utama  kapal  tanker sebagai berikut ini:
Panjang antar perpendicular (Lpp) : 74.00 m Panjang garis air (LWL) : 76.22 m Lebar Kapal (B) : 11.4 m Sarat Kapal (T) : 5. 279 m Koefisien blok (Cb) : 0.774 Koefiesien midship (Cm) : 0.974 Tinggi main deck (H) : 5.85 m Displacement : 3400 ton Kecepatan dinas : 11.40 knots
Kapal  tanker  adalah  kapal  kapal  niaga  yang dirancang  khusus  untuk  mengangkut  minyak dalam  jumlah  besar.  Pada  kapal  tanker dilengkapi  dengan  instalasi  pipa  dan  pompa untuk  bongkar  muat  minyak.  Hasil  input software seperti pada Gambar 1.
Gambar 1. ukuran utama kapal
b) Melakukan permodelan pada software maxsurf pro untuk  mendapatkan  model body kapal.;
Pemodelan  kapal  tanker  dilakukan  pada software  perkapalan.  Model  ini  merupakan  ganti dari  model  yang  sesungguhnya  dengan  skala tertentu. Pada software ini terdapat gambar bentuk dasar  kapal  tanker.  Data  ukuran  utama  kapal digunakan  untuk  membuat  model  seperti  yang diinginkan. Gambar hasil model seperti gambar 2.
Gambar 2.  Model Kapal Tanker.
c) Melakukan  variasi  kecepatan,  efisiensi  dan methode;
d) Melakukan  proses  running  untuk  variasi kondisi;
e) Melakukan perhitungan tahanan kapal dengan metode matematis Holtrop secara manual;
f) Melakukan
Analisa vaalidasi dan pembahasan;
g) Setelah selesai pengujian kemudian dilakukan Kemudian  dari  pembahasan  tersebut  diambil kesimpulan  dari hasil penelitian.

## HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Tahanan Kapal
Perhitungan  tahanan  dilakukan  dengan metode Holtrop dengan bebagai variasi kecepatan kapal dari 0 knots sampai 11,4 knots. Motode pada software  yang  dipilih  adalah  metode  holtrop. Metode  ini  merupakan  metode  perhitungan tahanan dengan menggunakan formula pendakatan matematis.    Hasil  perhitungan  didapatkan  grafik seperti gambar 3.
Gambar 3. Grafik kecepatan vs hambatan
Pada kecepatan 0,5 knot sampai 11,4 knots, tahanan berangsur-angsur naik mengikuti kenaikan  kecepatan  kapal.  Untuk  kecepatan maksimum  kapal  tanker dengan 11,4 knots  maka nilai tahanannya adalah 86,2 KN.

## Hasil Daya Kapal dan Aliran Fluida
Daya kapal yang didapatkan dari perhitungan  software  perkapalan  ini  dalah  daya efektif  kapal  karena  pengaruh  poros,  bentuk lambung dan daerah pelayaran belum dimasukan. Hasil perhitungan daya dapat dilihat pada gambar 4.  Linier  dengan  nilai  tahanan  kapal,  pada kecepatan 0 sampai 1 knots, daya kapal bernilai 0. Ini  sesuai  dengan  persamaan  daya  efektif  yaitu perkalian antara tahanan dengan kecepatan.
Gambar 4. Grafik kecepatan vs Daya
Tren garis kecepatan dan daya hampir sama dengan  kecepatan  dan  tahanan  kapal  yakni semakin  tinggi  kecepatan  maka  daya  yang diperlukan semakin tinggi. Persamaan garis  antara kecepatan  dan  daya  juga  merupakan  fungsi kuadrat linier. Untuk kecepatan kapal tanker 11,4 knots didapatkan daya efektif kapal  842,825 Kw. Tampilan  alur  fuida  ketika  kapal  bergerak  dapat dilihat  pada  gambar  5.  Gambar  tersebut merupakan  gambar  tampak  atas  ketika  kapal sedang berlayar dengan kecepatan tertentu.
Gambar 5. Aliran Fluida tampak atas

## Tahanan Matematis Holtrop
Pada  perhitungan  matematis  holtrop dengan  memasukkan  data-data  utama  pada  kapal didapatkan perhitungan tahanan total kapal R total = R F (1+k 1 ) + R App + R W + R TR + R B + R
R F = frictional resistance according to the ITTC-1957 formula 1 + k 1 = form factor of the hull
R APP = appendage resistance R W = wave resistace R B
= additional pressure resistance of bulbous bow near the water surface
R TR
= additional pressure resistance due to
transom immersion R A
= model-ship correlation resistance
R total = R F (1+k 1 ) + R App + R W + R TR + R B + R A
=  9386,665076  +  557,518956559  + 43474,77221411 + 0 + 0 + 11261,88536
= 64680,84160 newton
R Ttotal = 15%R total + R total = 15%(64680,84160) + 64680,84160 = 74,382,967841 newton atau 74. 38 KN

## KESIMPULAN
Pada  penentuan  tahanan  kapal  tanker menggunakan  metode  komputerisasi,  kemudian juga dilakukan perbandingan hasil dengan metode matematis.  Metode  tahanan  matematis  yang dipakai untuk validasi adlah metode holtrop. Hasil dari  metode  komputerisasi untuk  kecepatan  11.4 knots  didapatkan  nilai  tahanan  kapal  adalah  80.9 KN.  Sedangkan  dengan  metode pendekatan matematis didapatkan tahanan kapal sebesar 74.38 KN. Sehingga tahanan kapal yang dipakai untuk menentukan mesin kapal tanker adalah 80.9 KN .

## SARAN
Saran  yang  dapat  diajukan  agar  penelitian berikutnya dapat lebih baik dan dapat menyempurnakan permodelan yang telah dilakukan  dalam  penelitian  ini,  yaitu  dilakukan permodelan dengan software lain yakni
Computational Fluid Synamics (CFD)

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Muslihati,  2012. Analisis  Biaya  Operasi Kapal pada Berbagai Load Faktor Angkutan Perintis , Jurnal  ILTEK,  Volume  7, Nomer 14, Oktober.  Makassar.
[2] Parsons,  Michael  G.  1998. Parametric  Ship Design Chapter 11. Univ of Michigan USA.
[3] Watson,  David  G.M.  1998. Practical  Ship Design Volume 1 . Oxford. UK.
[4] Rosmani, Muhammad AH, Algan H. Prediksi Tahanan Kapal Cepat Dolpin dengan Metode
Eksperimen . Jurnal ILTEK, Volume 8, nomer 15, April 2013, Makassar
[5] Susilo J, Santoso A, Musyiradi TB. Simulasi Pengunaan Fin Undership terhadap Tahanandan  Gaya  Dorong  Kapal  dengan Metode  Analisa  CFD. Jurnal  TEKNIK
POMITS Vol.3,  No.2,  (2013)  ISSN: 2337-3539 (2301-9271). 2013. ITS Surabaya.
[6] Lewis, Edward V. 1998. “Principles of Naval Architecture Volume
II:Resistance, Propulsion  and  Vibration”.  Society  of Naval Architects & Marine Engineers