P-ISSN:2723 – 6692

## ANALISIS MODIFIKASI HALUAN AXE BOW PADA KAPAL PC 40 UNTUK MENGURANGI HAMBATAN KAPAL
Veryawan Nanda Perkasa 1* , Sovian Aritonang 2 , dan Djamarel Hermanto 3 Power Motion of Technology, Faculty of Defense Technology Indonesia Defense
University 123
Email: veryawannanda@gmail.com 1 , sovian.aritonang@idu.ac.id 2 , dan djamarelhermanto@idu.ac.id 3

## Artikel info
Artikel history: Diterima : 10-02-2022 Diterima dalam bentuk revisi : 17-02-2022 Diterima dalam bentuk revisi : 25-02-2022
Kata Kunci: hambatan kaopal; AXE bow; metode slenderbody
Key Words: kaopal resistance; AXE  bow; slenderbody method

## Abstrak
Penebangan liar, penyelundupan BBM dan kapal perompak sering  mengganggu  kapal-kapal  di  perairan  Indonesia, sehingga  diperlukan  penambahan  armada  kapal  patroli berkecepatan  tinggi  untuk  mengatasinya.  Hambatan merupakan  salah  satu  faktor  utama  yang  mempengaruhi proses  desain  kapal.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk menghasilkan  hambatan  yang  efektif  untuk  operasi  kapal dan  pergerakan  kapal  yang  lebih  baik.  Pada  penelitian  ini digunakan kapal PC 40 dengan ukuran panjang 45,5 meter, lebar  7,9  meter,  berat  220  ton,  kecepatan  maksimum  24 knot, kecepatan jelajah 17 knot, dan kecepatan ekonomis 15 knot.  untuk  pemodelan.  Selain  itu,  model  lambung  PC  40 dimodifikasi  pada  haluan  untuk  menghasilkan  resistansi total  paling  kecil  menggunakan  perangkat  lunak  Metode Riset  Numerik  (maxsuft  resistance)  metode  bodi  ramping. Hasil  berdasarkan  analisis  numerik  (Maxsuft-Resistance) menunjukkan  bahwa  kecepatan  jelajah  lambung  model  AX Bow  memiliki  nilai  hambatan  yang  lebih  rendah dibandingkan  dengan  lambung  tipe  sebelumnya.  Hasil Perhitungan  Numerik  Nilai  hambatan  total  pada  kondisi kecepatan  jelajah  15  Knot  berbeda  pada  perhitungan numerik  penelitian  (resistansi  maxsuft),  nilai  hambatan total pada simulasi model AX Bow adalah 39,2 kN, dan nilai hambatan total pada Busur Bulat model adalah 42,4 kN kN, perbedaannya  adalah  3,  2  kN,  8%  lebih  kecil  dari  model busur bulat.

## Abstract
The  number  of  cases  of  illegal  logging,  fuel  smuggling,  and pirate  ships  that  always  disturb  ships  in  Indonesian  waters demands the addition of a fleet of fast patrol boats with high speed to overcome them. Barriers are one of the main factors that affect the process of designing a ship. This study aims to produce  efficient  barriers  so  that  ship  operations  and  ship movements  are  better.  This  research  was  conducted  by modeling  the  PC  40  ship  with  specifications  of  length  45.5
meters,  width  7.9  meters  and  a  weight  of  220  tons  with  a maximum speed of 24 knots, a cruising speed of 17 knots and an economical speed of 15 knots. Furthermore, the PC 40 hull model was changed at the bow so as to produce the smallest total  resistance  using  a  numerical  study  approach  software (maxsuft  resistance)  slenderbody  method.  The  results  based on  numerical  analysis  (Maxsuft  –  Resistance)  show  that  the cruising  speed  of  the  AX  Bow  model  hull  has  a  smaller resistance value than the previous ship model. The results of numerical  calculations  have  a  difference  in  the  total resistance  value  at  15  Knot  cruising  speed  conditions  in  the study  numerical  calculation  (maxsuft  resistance)  the  total resistance  value  is  39.2  kN  in  the  AX  Bow  model  simulation and the total resistance from the Rounded Bow model is 42.4
kN the difference is 3, 2 kN 8% smaller than the Rounded Bow model.
Correspondence author: Veryawan Nanda Perkasa Email: veryawannanda@gmail.com artikel dengan akses terbuka dibawah lisensi
CC BY SA 2022

## Pendahuluan
Indonesia  merupakan  negara  kepulauan  terbesar  di  garis  khatulistiwa  dari  94°BT hingga  141°BT  dan  6°LU  hingga  11°LU  ( Kusumaningrum  &  Putra ,  2019).  Indonesia memiliki  total  17.508  pulau,  5,9  juta  kilometer  persegi,  dan  sekitar  10  juta  rumah  tangga terletak  di  sepanjang  pantai  ( Marsaulina  &  Marpaung ,  2019).  Sektor  perikanan  berpotensi untuk  dapat  dijadikan  sumber  devisa  utama  Indonesia  ( Zulkarnain et  al.,  2014).  Namun kenyataannya, kapal-kapal nelayan asing justru memanfaatkan potensi Indonesia. Penebangan liar,  penyelundupan  BBM,  dan  kapal  perompak  sering  mengganggu  kapal  di  perairan Indonesia,  sehingga  diperlukan  peningkatan  kapal  patroli  berkecepatan  tinggi  untuk mengatasinya.  Kapal  juga  digunakan  untuk  patroli  guna  melindungi  perairan  negara  dari berbagai kejahatan.
Kapal  PC-40  adalah  kapal  perang  milik  TNI  ALyang  bertugas  sebagai  patrol keamanan laut ( Desember , 2022). Dalam operasional kapal PC 40 biasanya digunakan untuk peraiaran  yang  rawan  oleh  kejahanan  laut,  Dengan  berlayar  dengan  berbagai  kondisi  laut ( Suharyo ,  2017).  Kecepatan  kapal,  yang  dapat  dicapai  dalam  kondisi  cuaca  ekstrem,  akan sangat  penting  dalam  desain  ( Yufa ,  2018).  Salah  satu  alasan  utama  untuk  membatasi karakteristik  dinamis  atau  drag  adalah  salah  satu  faktor  utama  yang  mempengaruhi  desain kapal ( Maulana , 2018).
Konsep  Kapal AXE  Bow adalah  jenis  busur  dengan  bentuk  panah  tajam  tipis  dalam garis  lurus,  dan  ujung  bawah  busur  berbentuk  seperti  kapak  ( Romadhoni ,  2016).  Busur dengan mudah memotong dan mengenai gelombang untuk mengurangi hambatan dan bentuk dasar yang meruncing mengurangi bantingan. Bow AXE dirancang oleh Delph University pada
tahun  1995  dan  dikembangkan  oleh  Demon  Shipyard,  sebuah  terobosan Ship  Concept Innovation  (ESC) ( Aprianti et  al.,  2020).  Hal  tersebut  dilakukan  dalam  rangka  pengurangan luas permukaan kapal akibat turbulensi dan meningkatkan kekuatan tarik kapal, yang dengan sendirinya  mengurangi  drag  dan  meningkatkan  efisiensi.Kecepatan  mesin  rendah  dan kebutuhan bahan bakar berkurang.
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menghasilkan  hambatan  yang  efisiensi  sehingga operasional kapal dan pergerakan kapal lebih baik

## Metode Penelitian
1. Spesifikasi kapal PC 40
Spesifikasi kapal adalah data panjang dalam desain kapal, yaitu Lpp, B, H, T, Cb, Vs,  LWT, dll,  yang mana informasi tersebut  didapat melalui data base  kapal  yang  sudah ada ( Santoso & Helmi , 2021).
2. Konsep Dasar Kapal AXE Bow
Konsep  program  HSC  AXE  Arrow  didasarkan  pada  program  speedboat  saat  ini termasuk kapasitas kapal, sifat hidrostatik, sifat air dan tujuan kerja ( Oni & Utama , 2015).
3. Spesifikasi Permodelan Planing Hull dan AXE Bow
Pemodelan  yang  dilakukan  adalah  membuat  lambung  kapal  berkecepatan  tinggi sesuai dengan standar IMO IS CODE 2008, dan menggunakan software Rhinoceros untuk melakukan pemodelan 3D dari model lambung yaitu lambung tipe AX Bow.

## Hasil dan Pembahasan
A. Pembuatan Model
Speedboat 40M  ini  memiliki  panjang  45,5  meter,  lebar  7,9  meter  dan  berat  220 ton.  Kecepatan kapal  maksimal  24 paket,  kecepatan kapal  17 paket,  kecepatan ekonomis 15 paket, dan masa berlayar enam hari  ( Hasan Basri , 2018). Kapal perang ini dilengkapi dengan dua unit radar dan meriam 30mm serta memiliki 35 tentara.

## Gambar 1. Kapal PC 40
Memahat  sarang  burung  menggunakan  perangkat  lunak  badak  Untuk  membuat model  3D  kapal  menggunakan  perangkat  lunak  badak,  model  tersebut  diotomatisasi  dan kemudian  didesain  ulang.  Pada software ini  dilakukan  perubahan  model  berupa pemodelan Exa Bow .

## Gambar 2.
Lines Plan Kapal PC 40 haluan Rounded Bow
Gambar 3.

## Modifikasi haluan Exa Bow

## B. Analisa Simulasi Hambatan
Simulasi  numerik  komputasi  dinamika  fluida  dimulai  dengan  pembuatan  model lambung kapal. Dimodelkan memakai program Rhinoceros 5.0, kemudian file itu diekspor sebagai file.igs. Model yang dipakai harus solid.
Setelah  model  selesai,  lanjutkan  bekerja  menggunakan  simulasi  numerik. Perangkat  lunak  simulasi  numerik  yang  digunakan  didasarkan  pada  dinamika  fluida komputasi.  Pengujian  ini  menggunakan  perhitungan  metode Slender  body dengan  efensi lambung 75% Simulasi kecepatan kapal PC40 dan Exa Bow untuk kecepatan 0 -24 knots. Di bawah ini merupakan hasil simulasi berupa gambar 2 dimensi dan 3 dimensi.
Gambar 4.
Bentuk pola gelombang kapal PC40
Gambar 5.
Bentuk pola gelombang dari variasi model
Setelah proses run atau simulasi selesai, kita bisa melihat hasilnya pada fase solve. Pada  Tugas  Akhir  ini,  hasil  yang  diinginkan  berupa  nilai  tahanan  kapal,  model  dan visualisasi aliran.
Table 1.

## Hasil hambatan
Speed (kn) Resistence (kN) Selesih Raked Bow Axe Hull 0 0 0 0% 3 1 1 0% 6 4,4 4,2 5% 10,2 18,1 17,5 3% 12 26,6 24 11% 15 42,4 39,2 8% 16,8 58 54 7% 17,4 62,7 58,7 7% 18 67,5 63,4 6% 21 92,8 88,7 5% 22,8 107 103 4% 24 115,6 111,9 3%

## Gambar 6.

## Perbandingan Hambatan dan kecepatan
Pada  gambar  6  menampilkan  resistansi  umum  dari  dua  model:  panah  bulat  dan panah  kapak,  hasil  numerik  dalam  program  kecepatan  lambung  maxsuft,  resistansi keseluruhan  busur  AX  lebih  rendah  dibandingkan  dengan  dua  model.  panah  melingkar.
Pada kecepatan 24 knot nilai hambatan AXE Bow adalah 111,9 kN sedangkan untuk model kapal Rounded Bow adalah 115,6 kN dengan selisih 3%.
Pada gambar, resistansi  keseluruhan dari model busur bulat lebih tinggi dari pada mangkuk bundar sarang bundar dan Arc AXE berjalan pada program kecepatan tinggi, hal ini  terlihat  pada  15  knot,  model  Rounded  Bow  memiliki  total  drag  sebesar  42,4  kN  dan model Exa  Bow memiliki  total  drag  sebesar  39,2  kN,  selisih  3,2  kN,  persentase  8%.
Berbagai  hasil  yang  diperoleh  pada  kecepatan  24  kN  adalah  perbedaan  3%  antara  biaya drag panah bulat 115,6 kN dan model perahu Exa Bow 111,9 kN. Ditinjau dari sisi tahanan total  (RT)  kapal,  model  lambung  haluan  AXE  memiliki  gaya  hambat  yang  lebih  efektif pada kecepatan  rendah 11 hingga 18 knot  dan lebih  sedikit  hambatan pada kecepatan 19 hingga 24 knot.
Sebagaimana  dalam  riset  ( Fernandez et  al.,  2019),  model  busur  kapak  ternyata memiliki hambatan paling kecil dibandingkan dengan dua varian model lainnya. Adapun menurut ( Dhana , 2018) disebutkan juga modifikasi haluan dari bentuk tradisional menjadi haluan  berbentuk  kapak,  yang  mengurangi  hambatan  kapal  dan  menambahkan  pagar pembatas. g .  Perahu  melengkung  berbentuk  X  pertama  di  dunia  menimbulkan  kehebohan karena bentuk keseluruhannya sangat berbeda dari perahu konvensional yang ada; seluruh bagian  depan  didominasi  oleh  busur  melingkar  yang  tinggi,  sedikit  lebih  tinggi  darinya, tetapi karena peningkatan Sebagian besar bentuk ini dan karena itu memiliki daya apung ekstra  ( Aktivano ,  2018).  Bentuk  busur  revolusioner  ini  juga  cukup  besar  untuk menyediakan  akomodasi  di  bagian  depan  kapal,  jembatan  navigasi  di  atas  ( Sidabalok et al., 2016).

## Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  dilakukan,  beberapa  informasi  dapat  diambil  dari model  lambung  haluan  AXE  dengan  nilai  drag  yang  lebih  rendah  pada  setiap  kecepatan dibandingkan  model  haluan  melingkar,  pada  hasil  tersebut  bisa  diambil  kesimpulan  bahwa lambung AXE Bow dapat mengurangi hambatan kapal secara keseluruhan.
Kondisi  kecepatan  15  knot  pada  Fn  =  0,67,  studi  perhitungan  numerik  (maxsuft hullspeed) menghasilkan nilai drag total 39,2 kN pada simulasi model AX Bow dan 42,4 kN untuk model Rounded Bow, selisih 3,2 8% lebih kecil kN dibandingkan dengan model busur bulat.  Ini  dapat  mengefesiensikan  bahan  bakar  untuk  menambah  jarak  dan  waktu  yg  lebih besar.

## Biblografi
Aktivano, M. (2018). Analisa Penambahan Stern Flap Pada Kapal Hull Planing Chine Axe Bow  Pengaruhnya  Terhadap  Tahanan  Kapal .  SKRIPSI,  Teknik  Sistem  Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Aprianti,  E.  D.,  Manik,  P.,  &  Iqbal,  M.  (2020). Analisa  Penerapan  Modified  Bow  Tipe  Axe dan Modified Bow Tipe Ax Terhadap Hambatan dan Seakeeping pada Kapal Tanker 112 Meter . Jurnal Teknik Perkapalan, 8(4), 571–580.
Desember,  I.  G.  K.  H.  (2022). Strategi  Maintenance,  Repair  dan  Overhaul  (Mro)  Kapal Perang  Tni  AL  Dalam  Mendukung  Kesiapan  Operasi  Laut  di  Fasharkan  Lantamal  V Surabaya . Teknologi Daya Gerak, 3(2).
Dhana, F. R. (2018). Analisis Alternatif Hull Form Self-Propelled Barge Untuk Meningkatkan Performa Hidrodinamika . Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Fernandez, P. M.,  Aryawan, W. D.,  & Ahadyanti, G. M. (2019). Desain  Fast  Displacement Ship  untuk  Lomba  Kapal  Cepat  pada  Hydrocontest .  Jurnal  Teknik  ITS,  7(2),  G192– G196. 10.12962/j23373539.v7i2.35006
Hasan  Basri,  K.  A.  (2018). Desain  Konsep  Kapal  Perang  Serbu  Catamaran  Tank  Boat Dengan  Sistem  Penggerak  Utama  Turbojet  Sebagai  Kekuatan  Pengamanan  Wilayah Maritim Indonesia . Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
10.12962/j23373539.v7i2.33027
Kusumaningrum, A., & Putra, W. V. (2019). Hukum Udara: Kepentingan Indonesia di Ruang Udara Nasional . Universitas Brawijaya Press.
Marsaulina,  I.,  &  Marpaung,  H.  (2019). Vannamei  shrimp  cultivation  technology  as  an innovation of coastal land use in Rugemuk village Pulau Labu sub-district Deli Serdang district  in  2019 .  Abdimas  Talenta:  Jurnal  Pengabdian  Kepada  Masyarakat,  4(2),  232– 236. https://doi.org/10.32734/abdimastalenta.v4i2.4053
Maulana,  A.  (2018). Analisa  Penambahan  Stern  Flap  pada  Kapal  Hull  Planing  Chine  Axe Bow Pengaruhnya Terhadap Tahanan Kapal . Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Oni,  R.,  &  Utama,  I.  (2015). Analisa  pengaruh  bentuk  lambung  axe  bow  pada  kapal  high speed craft terhadap hambatan total . Kapal, 12(2), 78–87.
Romadhoni,  R.  (2016).  Analisa  Olah  Gerak  Kapal  Di  Gelombang  Reguler  Pada  Kapal  Tipe Axe Bow. Kapal , 13 (2), 61–68. 10.14710/kpl.v13i2.11488
Santoso,  B.,  &  Helmi,  M.  (2021). Perhitungan  Teknis  dan  Ekonomi  Pembangunan  Kapal Ikan  3gt  Konstruksi  Frp  Metode  Hand  Lay  Up .  Seminar  Nasional  Industri  Dan Teknologi, 652–661.
Sidabalok,  A. P., Chrismianto,  D., &  Iqbal,  M.  (2016). Analisa perbandingan  ulstein  x-bow dengan bulbous bow konvensionsal terhadap nilai hambatan total dan seakeeping kapal menggunakan metode CFD . Jurnal Teknik Perkapalan, 4(1).
Suharyo,  O.  S.  (2017). Model  Penentuan  Lokasi  Pangkalan  Angkatan  Laut  Berbasis Sustainabilitas . Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.
Yufa, N. A. L. A. (2018). Contigency Plan Pada Pelayaran Sebagai Pola dan Sistem dalam Menghadapi Cuaca Buruk di Kapal Km Georgia Sejahtera . Karya Tulis.
Zulkarnain,  M.,  Purwanti,  P.,  &  Indrayani,  E.  (2014). Analisis  Pengaruh  Nilai  Produksi Perikanan Budidaya Terhadap Produk Domestik Bruto Sektor Perikanan Di Indonesia . ECSOFiM (Economic and Social of Fisheries and Marine Journal), 1(1).