## STABILITAS SAMPAN TERBUAT DARI EMBER CAT BEKAS DENGAN BILGE KEEL PADA SUDUT 30 DAN 45 DERAJAT

## ( STABILITY OF A USED-PAINT-BUCKET BOAT EQUIPPED WITH 30 AND 45 DEGREE ANGEL BILGE KEELS)
Muhammad Agam Thahir 1,2 , Budhi H. Iskandar 2 , Mohammad Imron 2 1 Corresponding author
2 Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor E-mail: agamthahir@yahoo.com

## ABSTRACT
Used-paint-buckets can be used as an alternative material instead of wood or fibreglass in contructing a canoe. Its light weight and easy to roll, even in relatively calm water, showing of the low stability. In order to increase its stability, bilge keels were applied in this canoe. The purpose of this study is to obtain the impact of bilge keels application at different angles in order to increase stability.  The dimension  of the canoe was: the  length ( LOA ) 3.15 m; width ( B ) 0.64 m; and depth ( D) 0.30 m. Numerical simulation method to obtain the value of some stability parameter and seakeeping (pitching, heaving, and rolling) was used in this study. For the wave factor, JONSWAP wave spectrum was used as an input in this numerical simulation. The analysis result showed that there were differences in the stability, indicated by the value of righting arm on the bilge keel with 30 and 45 degree as much as 0.001 m. Bilge keel with an angle of 30 degrees give better stability value compare to 45 degrees. From the analysis of the response amplitude operator ( RAO ) showed that the rolling, pithcing and heaving motion of the canoe was remain in the normal.
Keywords: Used-paint-bucket canoe, stability, bilge keel

## ABSTRAK
Ember  cat  bekas  dapat  dimanfaatkan  sebagai  alternatif  pengganti  kayu  yang  semakin  sulit  diperoleh dan  pengganti  bahan  serat fiber yang  tidak  murah  dalam  pembuatan  sampan.  Namun  sampan  ini  memiliki kekurangan, yakni stabilitasnya yang rendah. Bobotnya yang ringan membuat sampan mudah oleng meskipun hanya  beroperasi  di  perairan  yang  relatif  tenang.  Oleh  karenanya  instalasi  sirip  peredam  oleng  ( bilge  keel ) diharapkan  dapat  meningkatkan  stablitas  sampan  ini.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  mendapatkan  nilai stabililitas  sampan  dengan  instalasi bilge  keel pada  sudut  yang  berbeda  dalam  rangka  mendapatkan  stabilitas sampan yang baik. Ukuran sampan yang dijadikan obyek dalam penelitian ini adalah panjang (LOA) 3,15m; lebar (B) 0,64m; dalam (D) 0,30m. Metode simulasi numerik untuk mendapatkan nilai stabilitas serta beberapa parameter seakeeping ( pitching, roling dan heaving ) digunakan dalam penelitian ini dengan bantuan perangkat lunak yang  sesuai.  Untuk  faktor  gelombang,  spektrum  gelombang  JONSWAP  digunakan  sebagai  inputan  dalam simulasi numerik. Hasil analisis menunjukkan bahwa terdapat perbedaan stabilitas yang ditunjukkan oleh nilai lengan GZ ( righting arm ) pada sampan yang dipasangi bilge keel dengan sudut 30 dan 45 derajat sebesar 0,001 m. Bilge keel dengan sudut 30 derajat memberikan nilai stabilitas yang lebih besar dibandingkan dengan sudut 45 derajat.  Dari  analisis response  amplitude  operator (RAO)  menunjukkan  bahwa  dengan  inputan  spektrum gelombang JONSWAP, gerakan rolling, pithcing dan heaving sampan masih berada pada rentang normal.
Kata kunci: Sampan ember cat bekas, stabilitas, bilge keel

## I. PENDAHULUAN
Sulitnya  bahan  baku  kayu  seka- rang ini untuk membuat sampan sebagai pendukung  kegiatan  penangkapan  dise- kitar  perairan  pantai  menjadi  sebuah masalah.  Pembuatan  sampan  berbahan ember  cat  bekas  diharapkan  dapat  men- jadi  alternatif  pengganti  kayu  yang  se- makin  sulit  diperoleh  dan  pengganti bahan  serat  fiber  yang  tidak  murah.
Sampan  ini  dibentuk  dari  susunan beberapa  gading  yang  terbuat  dari  kayu, kemudian  dilakukan  pemasangan  ember cat  bekas  sebagai  lambung.  Ember  cat bekas  berukuran  25  kg  merupakan  ba- han  plastik  limbah  buangan  yang  dapat diperoleh  dengan  mudah  dan  dibeli  de- ngan  harga  sepuluh  ribu  rupiah  per buah.  Kelebihan  dari  sampan  ini  memi- liki bobot yang lebih ringan (dapat dipin- dahkan  dengan  cara  diangkat  oleh  satu
orang), tahan terhadap perubahan cuaca serta  mudah  dalam  perawatan  dan  per- baikannya. Namun memiliki kekurangan, karena  bahan  ini  memiliki  bobot  ringan membuat  sampan  tersebut  mudah  oleng meskipun  dioprasikan  pada  perairan yang relatif tenang (Hanafi, 2013).
Agar  memiliki  stabilitas  yang  baik, daya apung  cadangan yang cukup, gera- kan rolling dan pitching yang  kecil,  serta gerakan yawing yang  sebaik  mungkin, dalam kondisi perairan yang buruk maka perlu  dilakukan  desain  ulang  (Huta- huruk, 2012). Salah satu upaya tersebut adalah  dengan  penambahan bilge  keel pada  sisi  lambung  kiri  dan  kanan sampan.  Hal  ini  dilakukan  dengan pertimbangan  selain  lebih  ekonomis penggunaan bilge  keel tidak  banyak membutuhkan tempat apabila  bersandar di dermaga.
Penelitian yang telah dilakukan me- nunjukkan  adanya  pengaruh bilge  keel terhadap gerakan rolling kapal. Beberapa peneliti  tersebut  antara  lain  Chang  B.C (2008) dan Bangun et al (2009). (Ikeda et  al, 2005),  mengemukakan bahwa  ukuran bilge  keel sangat  ber- pengaruh  terhadap  efektivitasnya.  Peng- gunaan bilge keel juga memberikan peng- aruh  yang  sangat  signifikan  terhadap pengurangan  amplitudo  oleng.  Pengura- ngannya  dapat  mencapai  kisaran  antara 40-80%.  Aloisio  dan  Felice  (2006)  meka- nisme  peredaman  gerakan  oleng  melalui pemasangan bilge  keel disebabkan  oleh adanya  fenomena  pusaran  air  sebagai akibat  dari  pemasangan bilge  keel .  Se- makin  besar  pusaran  yang  ditimbulkan maka daya redamnya juga akan semakin tinggi.
Penggunaan bilge  keel dipengaruhi oleh  beberapa  faktor,  antara  lain  karak- teristik lambung kapal, ukuran bilge keel dan  posisi  pemasangan.  Pemasangan bilge  keel pada  posisi draft model  kapal menyebabkan rolling  duration yang  lebih kecil  dibandingkan  dengan  pemasangan bilge keel pada posisi setengah dari draft model  kapal.  Hal  ini  disebabkan  oleh perbedaan  volume  massa  air  yang  ter- dorong  oleh bilge  keel saat  kapal  oleng. Semakin jauh pemasangan bilge keel dari lunas kapal maka volume massa air yang menahan  gerakan  oleng  kapal  akan  se- makin besar. Penggunaan bilge keel pada model  kapal akatsuki  bottom mampu
mengurangi rolling  duration mencapai 17%.  Demikian  pula  pada  bentuk  kasko model  kapal U-bottom , round  flat  bottom dan round bottom , penambahan bilge keel dapat  mengurangi rolling  duration pada masing-masing  bentuk  kasko  hingga 21%, 30% dan 45% (Iskandar dan Novita, 2006).  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah untuk  mendapatkan  dimensi bilge  keel yang  optimal  terhadap  sudut  yang  ber- beda  agar  diperoleh  stabilitas  sampan yang bagus.

## II. METODE PENELITIAN
Metode  yang  digunakan  dalam  pe- nelitian  ini  adalah  metode  pemodelan dan  simulasi  numerik.  Kasus  yang  dite- liti  adalah  stabilitas  dan  respon  gerak terhadap  gelombang  dari  sampan  ember cat  bekas.  Langkah-langkah  yang  dila- kukan  dalam  penelitian  ini  adalah  se- bagai berikut: 1. Melakukan  identifikasi  terhadap  sam- pan,
2. Mengukur dimensi sampan (LOA, LPP, LWL, B, D),
3. Membuat  stasiun  pengukuran  lam- bung  (potongan  melintang  kapal  pada jarak tertentu) sampan,
4. Menghitung/memperkirakan  berat  ke- seluruhan sampan,
5. Membuat  gambar  teknik  model  sam- pan  dengan  memasang bilge  keel menggunakan aplikasi pendukung,
6. Menganalisis  gambar  yang  telah  di- buat  dengan  perangkat  lunak  yang sesuai  untuk  menentukan  stabilitas sampan,
7. Analisis seakeeping untuk mengetahui respon sampan terhadap gelombang,
8. Data  yang  telah  diperoleh  dari  kedua hasil analisis tersebut dimasukkan ke- dalam  program microsoft  excel untuk mendapatkan perbandingannya. Berikut ini merupakan data sampan yang  digunakan  dalam  analisis  pada  pe- nelitian  ini.  Ukuran  sampan  yang  di- gunakan  yaitu,  panjang  (LOA)  3,15m; lebar  (B)  0,64m;  dalam  (D)  0,30m.  Gam- bar  1  menunjukkan  sampan  ember  cat bekas yang telah dioperasikan. Gambar 2 menunjukkan visualisasi sampan dengan bilge  keel untuk  keperluan  simulasi numerik.
Gambar 1. Sampan yang di buat dari ember cat bekas
a b
Gambar 2. Bentuk sampan tampak depan dengan pemasangan bilge keel pada sudut a). 30 derajat dan b). 45 derajat
Tabel 1. Loadcase (muatan) di atas sampan saat dilakukan analisis Item Name Quantity W (ton) Long.Arm (m) Vert.Arm (m) Trans.Arm (m) FS Mom. tonne.m Kapal Kosong 1 0,021 -1 0,3 0 0 Nelayan 1 0,065 -0,7 0,1 0 0 Hasil Tangkapan 1 0,01 0,5 0,08 0 0 Alat Tangkap 1 0,05 0 0,1 0 0 Perbekalan 1 0,002 -0,3 0,05 0 0 Total Weight = 0,148 LCG= -0,420 VCG= 0,126 TCG= 0,000 0 Perhitungan  parameter  stabilitas kapal  meliputi  perhitungan  perubahan nilai  titik gravity (G)  secara  vertikal  ( KG ) dan  secara  longitudinal  ( LCG ) pada masing-masing  kondisi  menggunakan formula yang dikemukakan  dalam Fyson (1985).  Perhitungan  parameter  stabilitas yang dilakukan sebagai berikut: Keel of gravity (KG)
   z moment KG ...............................(1) Dimana : Δz adalah moment vertikal
Δ adalah berat kapal
Longitudinal centre of gravity ( LCG ): Σ moment = Σ moment H – Σ moment B.(2) Dimana : H adalah haluan dan B adalah buritan Longitudinal centre of bouyancy ( LCB ) : LCB = selisih moment / Σ berat .......... (3)
Dimana : Σ berat = berat total kapal (vertikal)
Response Amplitude Operator (RAO) merupakan  alat  untuk  mentransfer  gaya gelombang menjadi respon gerakan dina- mis  struktur.  Menurut  Chakrabarti
(1987),  persamaan  RAO  dapat  dicari dengan rumus:
) ( ) ( ) (     Xp
RAO  ..................... (4) Dimana:
XP (ω) = amplitudo struktur η (ω) = amplitudo gelombang Gambar  3  menunjukkan  diagram  alir penelitian.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1. Parameter Hidrostatis
Parameter  hidrostatis  merupakan nilai  yang  menunjukkan  kondisi  sebuah sampan  di  dalam  perairan  pada  saat kondisi perairan tersebut tenang. Rawson dan  Tupper  (1983)  menjelaskan  saat  ka- pal  beroperasi  terjadi  perubahan  berat, perpindahan  beban  serta  variasi draft, trim dan freeboard demikian  juga  stabi- litasnya,  dan  untuk  mengetahui  per- ubahan tersebut, maka parameter hidro- statisnya  harus  diketahui.  Berdasarkan analisis  yang  dilakukan  diperoleh  nilai parameter  hidrostatisnya,  maka  karak- teristik sampan tersebut pada ketinggian garis  air  (WL)  tertentu  dapat  diketahui. Tabel  2  merupakan  tabel  parameter  hid- ro-statis sampan ember cat bekas.
Nilai  parameter  hidrostatis  sangat tergantung  pada  nilai  panjang  (Lpp), lebar  (Bwl)  dan  sarat  kapal  (d).  Semakin besar  ketiga  nilai  tersebut  maka  nilai parameter  hidrostatisnya  juga  akan semakin  tinggi.  Selain  itu,  nilai  para- meter  hidrostatis  juga  sangat  dipeng- aruhi  oleh  nilai coefficient  of  fineness yang  merupakan  representasi  dari  ben- tuk  badan  kapal  yang  berada  di  bawah permukaan air (Susanto, 2011).
Berdasarkan hasil analisis terhadap sampan  ember  cat  bekas  diperoleh  nilai coefficient  of  block, bahwa  bentuk  sam- pan  ember cat cenderung sedang  karena nilainya  berada  dikisaran  0,613.  Utama et al (2007), bahwa kapal dengan nilai Cb sekitar  0,5-0,6  merupakan  kapal  yang memiliki  bentuk  lambung  peralihan antara  kapal  gemuk  ( rounded )  menuju kapal langsing ( chine ). Kapal dengan nilai Cb  yang  kecil  akan  mengalami  tahanan gerak  yang  lebih  kecil,  tetapi  agak  ber- masalah  dengan  stabilitas.  Nilai coeffii- cient  of  prismatik berpengaruh  terhadap perubahan  bentuk  badan  kapal  secara
horizontal. Cp juga dapat digunakan un- tuk  mengetahui  besarnya  tahanan  gerak yang dialami oleh kapal. Menurut Yaakob et  al (2005) kapal yang memiliki nilai Cp lebih  kecil  akan  mengalami  tahanan gerak yang lebih kecil. Sampan ember cat bekas  memiliki  nilai  Cp  0,762  sehingga sampan  ini  mengalami  tahanan  gerak maksimun  namun  bentuk  penampang sampan  tidak  banyak  mengalami  peru- bahan sepanjang LWL.
Susanto  (2011)  mengemukakan bahwa  koefisien  tengah  kapal  ( midship coefficient )  dapat  digunakan  untuk  men- duga  seberapa  besar  jumlah  muatan yang  dapat  ditampung.  Semakin  besar nilai  Cm  maka  kapasitas  muatnya  juga akan  semakin  besar.  Sampan  tersebut memiliki  nilai  Cm  yang  besar  0,804 (mendekati  1)  sehingga  memiliki  kapa- sitas  muat  yang  besar.  Selain  koefisien tengah  kapal,  koefisien  garis  air  ( water- plan  coefficient )  juga  dapat  digunakan untuk  memprediksi  kapasitas  muat suatu  kapal.  Nilai  Cwp  yang  besar  me- nunjukkan  bahwa  ruangan  muat  kapal cukup  luas,  tetapi  berimplikasi  pada besarnya  tahanan  yang  akan  dialami kapal. Nilai Cwp sampan tersebut berada pada  kisaran  0,824.  Dengan  demikian dapat disimpulkan bahwa sampan ember cat  bekas  memiliki  kapasitas  muat  yang besar dan ruang muat yang besar juga.
Parameter  LCB  menunjukan  posisi atau  jarak  titik  apung  ( bouyancy )  kapal dari midship secara longitudinal .  Nilai LCB  sampan  ember  cat  bekas  0  m  yang berarti  titik  B ( bouyancy ) sampan  secara longitudinal berada  di midship .  Kantu et al (2013)  mengemukakan  bahwa  nilai LCB  yang  semakin  mengarah  ke  buritan kapal  diakibatkan  adanya  penambahan volume  badan  kapal  yang  besar  pada bagian buritan. Parameter LCB, KB, KMt, BMt,  KML  dan  BML  sangat  erat  kaitan- nya dengan stabilitas kapal karena dapat mempengaruhi  nilai  M  ( metacentre ),  G ( gravity ),  dan  B  ( bouyancy )  pada  kapal. Titik penting yang memberikan pengaruh besar  terhadap  keragaan  kapal  adalah jarak  vertikal  dari  lunas  kapal  (K)  ke pusat  titik  berat  (G)  dan  titik  apung  (B). Pada  kondisi  draft  desain,  nilai  KG sebesar  0,16  m  dan  nilai  KB  0,091  m. Hal  ini  berarti  titik  berat  kapal  ( gravity ) berada lebih tinggi dari titik apungnya.

## Gambar 3. Diagram alir penelitian
Berdasarkan hasil perhitungan (Ta- bel 1), maka posisi titik M dibagi menjadi 2  jenis  yaitu  Mt  dan  ML.  Jarak  titik apung  terhadap metacentre secara  ver- tikal  atau  BMt  adalah  sebesar  0,227  m dan  jarak  lunas  terhadap metacentre (KMt)  sebesar  0,318  m.  Sementara  itu jarak dari titik berat terhadap metacentre (GMt)  adalah  sebesar  0,158  m.  Hal  ini menunjukkan  bahwa  posisi  titik  M sampan ember cat berada  di atas titik  G sehingga  kapal  memiliki  kestabilan  yang positif.
3.2. Analisis Stabilitas
Stabilitas  merupakan  kemampuan kapal  untuk  kembali  ke  posisi  tegak lurus  setelah  mengalami  oleng  akibat gaya  luar  atau  eksternal.  Gaya  luar tersebut  bisa  diakibatkan  oleh  aktivitas penangkapan, angin, gelombang, penam- bahan gaya akibat operasi penangkapan, muatan  yang  dipindahkan  melewati  ka- pal.  Stabilitas  ditentukan  oleh  karak- teristik  kapal,  seperti  bentuk  lambung dan  distribusi  berat  dan  bagaimana  ka-
pal  itu  dioperasikan.  Stabilitas  sebuah kapal  tidak  dalam  kondisi  tetap,  sta- bilitas  berubah  terus-menerus  selama dalam setiap pelayaran dan selama kapal digunakan.  Sebuah  kapal  penangkap ikan  yang  mulanya  stabil  bisa  menjadi tidak  stabil  akibat  perubahan  cuaca, dikarenakan  kapal  dimuati  dan  diopera- sikan,  atau  jika  tata  letak  kapal  atau peralatan dirubah.
Kualitas  stabilitas  kapal  dikatakan baik bila luasan dibawah kurva stabilitas dinamis  besar,  titik  potong  kurva  sta- bilitas  dinamis  dengan  sudut heels terletak  pada  sudut  yang  besar.  Kondisi stabilitas  kapal  dapat  diketahui  dengan menelaah  kurva  stabilitas  yang  ber- sangkutan.  Kurva  stabilitas  menunjuk- kan  nilai  lengan  pengembali  ( righting arm )  pada  nilai  sudut  oleng  yang berbeda. Hasil analisis terhadap sampan yang  dipasang bilge  keel pada  sudut  30 dan  45  derajat  dibandingkan  dengan sampan  tanpa bilge  keel ditunjukkan pada Tabel 3.
Mulai Studi literatur Pengumpulan data dan ukuran sampan Memodelkan sampan dengan memasang bilge keel Rencana Garis Rencana Umum Analisis stabilitas Menghitung RAO Selesai
Tabel 2. Parameter hidrostatis sampan ember cat bekas Parameter Hidrostatis Water Line 0,032 0,064 0,096 0,128 0,16 Displacement tonne 0,0182 0,0564 0,097 0,139 0,1851 WL Length m 2,507 2,584 2,66 2,736 2,809 WL Beam m 0,677 0,616 0,558 0,6 0,633 Wetted Area m 2 1,266 2,007 2,559 2,819 3,037 Waterpl. Area m 2 0,958 1,25 1,226 1,342 1,466 Prismatic Coeff. 0,761 0,763 0,772 0,766 0,762 Block Coeff. 0,382 0,515 0,627 0,618 0,613 Midship Area Coeff. 0,502 0,675 0,812 0,806 0,804 Waterpl. Area Coeff. 0,777 0,815 0,826 0,818 0,824 LCB from Amidsh . m 0 0 0 0 0 LCF from Amidsh . m 0 0 0 0 0 KB m 0,02 0,039 0,056 0,073 0,091 KG m 0,16 0,16 0,16 0,16 0,16 BMt m 1,507 0,601 0,285 0,244 0,227 BML m 19,076 9,023 5,762 4,624 4,012 GMt m 1,367 0,48 0,181 0,158 0,158 GML m 18,936 8,903 5,659 4,538 3,943 KMt m 1,527 0,64 0,341 0,318 0,318 KML m 19,096 9,063 5,819 4,698 4,103 TPc ( tonne /cm) 0,01 0,013 0,013 0,014 0,015 MTc tonne .m 0,001 0,002 0,002 0,002 0,003 RM at 1deg = GMt.Disp.sin(1) tonne .m 0 0 0 0 0,001 Adanya  penambahan bilge  keel di- harapkan  dapat  mengurangi  sudut roll- ing pada  sampan.  Dari  hasil  penelitian diperoleh  bahwa  pemasangan bilge  keel pada sampan memberikan efek terhadap stabilitas  sampan  yang  mengurangi  su- dut roll- nya.  Perbandingan  stabilitas  an- tara  sampan  yang  dipasang bilge  keel dengan  sudut  30  dan  45  derajat  dan tanpa  dipasang bilge  keel dapat  dilihat pada Gambar 4.
Pada  gambar  4  diketahui  bahwa luas  area  di  bawah  kurva  terkecil dimiliki  oleh  sampan  tanpa bilge  keel . Sementara  itu  untuk  sampan  dengan bilge keel , sudut 30 derajat memberikan luas  yang  lebih  besar  dibandingkan dengan  sudut  45  derajat.  Dari  sisi stabilitas  dinamis,  luas  area  di  bawah kurva  tersebut  menunjukkan  jumlah energi pembalikan yang dimiliki  sampan saat  terjadi  oleng  untuk  kembali  ke posisi semula. Meskipun perbedaan luas antara sudut bilge keel 30 dan 45 derajat relatif tidak besar namun dari sisi energi
pembalikan, sudut bilge keel 30 memiliki energi  pembalik  lebih  besar  dibanding- kan 45 derajat atau tanpa bilge . Gambar  5  dibawah  ini  menunjuk- kan  kurva  perbandingan  stabilitas  sam- pan ember cat bekas yang dipasang bilge keel pada sudut 30; 45  derajat  dan tan- pa  dipasang bilge  keel .  Kurva  tersebut juga  menunjukkan  puncak  ketiga  stabi- litas sampan berada pada rentang sudut 30-40  derajat  bersamaan  dengan  ter- jadinya  nilai  maksimum  dari  lengan  GZ ( ringhting arm ). Kombinasi  kedua  hal  ini  menun- jukkan  bahwa  sampan  tersebut  masih memiliki  stabilitas  yang  baik.  Perban- dingan  nilai rihgting  arm (Gambar  5) antara  sampan  tanpa bilge  keel dengan sampan  yang  dipasang bilge  keel men- capai  0,009.  Sebaliknya,  perbandingan antara  nilai righting  arm kedua  sampan yang  dipasang bilge  keel dengan  sudut 30  dan  45  derajat  relatif  kecil  yakni 0,001 m. Nilai righting arm pada sampan tanpa bilge keel adalah 0,069 pada sam-
pan  dengan  sudut bilge  keel 30  derajat adalah  0,078  sedangkan  pada  sampan dengan  sudut bilge  keel 45  derajat adalah 0,077.
Selang  stabilitas  ketiga  sampan ember cat bekas berada pada kisaran 0- 110  derajat,  selang  ini  menunjukkan bahwa  sampan  ember  cat  bekas  masih memiliki  nilai  GZ  yang  positif  hingga sudut  kemiringan  110  derajat,  secara teoritis  sampan  masih  dapat  kembali  ke posisi  semula.  Titik  potong  kurva  sta-
bilitas  dinamis  dengan  sudut heels terletak  pada  sudut  yang  besar  yaitu sudut  100  derajat.  Dengan  demikian, dapat  disimpulkan  bahwa  sampan  yang terbuat  dari  ember  cat  bekas  memiliki stabilitas  yang  baik.  Pemasangan bilge keel sangat berpengaruh terhadap stabi- litas  sampan  ember  cat  bekas.  Sudut bilge  keel yang  baik  untuk  sampan ember  cat  bekas  adalah  sudut  30 derajat.
Tabel 3. Nilai righting arm pada sampan tanpa dan dengan bilge keel Sudut Sudut kemiringan sampan (derajat) 0 O 10 O 20 O 30 O Tanpa Bilge 0 0,039 0,06 0,069 30 O 0 0,041 0,067 0,078 45 O 0 0,04 0,066 0,077 Sudut Sudut kemiringan sampan (derajat) 40 O 50 O 60 O 70 O 80 O 90 O 100 O Tanpa Bilge 0,069 0,064 0,056 0,045 0,032 0,019 0,004 30 O 0,078 0,071 0,059 0,045 0,03 0,013 -0,004 45 O 0,077 0,07 0,059 0,045 0,029 0,013 -0,004
Gambar 4. Kurva stabilitas sampan tanpa dan dengan bilge keel bersudut 30 dan 45 derajat Sudut Sudut kemiringan sampan (derajat) 110 O 120 O 130 O 140 O 150 O 160 O 170 O 180 O Tanpa Bilge -0,01 -0,024 -0,036 -0,045 -0,05 -0,047 -0,003 0 30 O -0,021 -0,037 -0,05 -0,06 -0,064 -0,058 -0,038 0 45 O -0,021 -0,036 -0,05 -0,06 -0,063 -0,057 -0,037 0
Gambar 5. Perbandingan righting arm stabilitas sampan pada grafik pucak stabilitas
3.3. Analisis Respon Amplitude Operator (RAO)
Analisis  gerakan  dilakukan  dengan menggunakan  bantuan  perangkat lunak, dimana  sampan  dimodelkan  terlebih  da- hulu  dalam  bentuk  gambar  teknis. Kemudian  dihitung  gerakannya  dengan menggunakan  tiga  kondisi  gelombang. Gelombang  tersebut  yaitu  gelombang headsea,  beamsea,  dan  followingsea . Percobaan  terhadap  sampan  dilakukan dengan  menggunakan  tiga  kecepatan  0; 0,5  dan  1  knots.  Dimana  kecepatan tersebut  didasarkan  pada  saat  sampan tidak  bergerak,  kemudian  sampan  dida- yung  dengan  sekuat  tenaga.  Simulasi gerakan  kapal  hanya  dilakukan  pada gerakan yang mengalami osilasi.
Hutahuruk (2013) menyatakan dari keenam  gerakan  kapal  ada  3  gerakan yang  benar-benar  merupakan  gerakan yang  benar-benar  terasa  murni  saat berada  diatas  sampan  yakni heaving, pitching ,  dan rolling .  Ini  dikarenakan gerakan-gerakan  tersebut  akan  me- ngembalikan kapal ke posisi semula saat kapal  tidak  dalam  keadaan  posisi  seim- bang ( equilibrium position) . Dengan demi- kian,  gerakan  tersebut  bekerja  karena pengaruh  gaya  atau  momen  pengembali. Hal  ini  berbeda  dengan  ketiga  gerakan
kapal  lainnya, surging , swaying dan yawing ,  Kapal  tidak  kembali  ke  posisi semula  saat  kapal  tidak  dalam  keadaan posisi  seimbang  kecuali  ada  gaya  atau momen  pengembali  yang  menyebabkan bekerja pada arah berlawanan.
Model  matematik  spektrum  dida- sarkan  pada  satu  atau  lebih  parameter, misalnya  tinggi  gelombang  signifikan, faktor  permukaan,  periode  gelombang, dan lain-lain. Spektrum JONSWAP meru- pakan spektrum yang menggunakan lima parameter,  namun  biasanya  tiga  di antaranya  adalah  konstan.  Spektrum JONSWAP didasarkan  pada  percobaan yang  dilakukan  di North  Sea .  Simulasi numerik  di  dalam  penelitian  ini  meng- gunakan  input  gelombang  sebagai  spek- trum.
Response  Amplitude  Operator (RAO) atau disebut juga dengan fungsi transfer yaitu  fungsi  respon  yang  terjadi  akibat gelombang dalam rentang frekuensi yang mengenai  sruktur  benda  terapung.  RAO merupakan  alat  untuk  mentransfer  gaya gelombang menjadi respon gerakan dina- mis  struktur  (Mulyawan et  al ,  2005). Respon  sampan  terhadap  gelombang  di- tunjukkkan pada Gambar 7,8 dan 9.

## Gambar 6. Arah Gelombang Kapal
Gambar7.  Perbandingan  respon  gerak  terhadap  gelombang  antara  sampan  yang dipasang bilge  keel pada  sudut  30  derajat  (kiri)  dan  45  derajat  (kanan) pada kecepatan 0 knots
Gambar  7,  8  dan  9  adalah  grafik RAO  sampan  yang  dipasang bilge  keel dengan  sudut  30  dan  45  derajat  baik saat  kapal  mengalami  gerakan heaving, rolling  dan  pitching dengan  tiga  jenis gelombang  yaitu headsea,  beamsea  dan followingsea. Dapat  dilihat  bahwa  gera-
kan rolling merupakan  gerakan  yang paling dominan terjadi pada saat sampan diam  dan  bergerak  ketika  didayung dengan kecepatan yang telah ditentukan. Ini  dikarenakan  arah  datangnya  gelom- bang  mempengaruhi  semua  gerakan rolling .
Gambar 8.  Perbandingan  respon  gerak  terhadap  gelombang  antara  sampan  yang dipasang bilge  keel pada  sudut  30  derajat  (kiri)  dan  45  derajat  (kanan) dengan kecepatan 0,5 knots
Dengan demikian, respon kapal be- rupa rolling menjadi besar. Pada sampan yang  dipasang bilge  keel dengan  sudut 30  dan  45  derajat  dapat  dilihat  bahwa respon  gerakan rolling terbesar  terjadi pada  gelombang beamsea dengan  sudut 90  derajat  pada  saat  kecepatan  sampan didayung  antara  0;  0,5  dan  1  knots. Namun gerakan ini terjadi pada frekuensi encounter yang  rendah  yaitu  8  rad/s. Saat  terjadi  kenaikan  frekuensi,  nilai RAO  tersebut  mendekati  0.  Gerakan rolling terbesar  mencapai  nilai  RAO  6. Gerakan heaving terbesar  terjadi  pada keseluruhan  gelombang  yaitu  gelombang beamsea,  headsea  dan  followingsea dengan nilai RAO yaitu antara 1-1,1 yang terjadi  pada  semua  kecepatan  sampan. Gerakan  ini  juga  terjadi  pada frekuensi encounter yang  sangat  rendah  yaitu  0-5 rad/s.  Untuk  gerakan pitching yang terbesar  pada  saat  gelombang following
sea dengan  RAO  1,6.  Gerakan  ini  meru- pakan  gerakan  yang  paling  tidak  stabil. Gerakan  ini  terjadi  pada  frekuensi encounter yang rendah yaitu 0-5 rad/s. Dengan  demikian  dapat  disimpul- kan  bahwa  semua  gelombang  yang  ter- jadi  diperairan  berpengaruh  besar  ter- hadap  gerak  sampan  yang  di  pasang bilge  keel dengan  sudut  30  dan  45 derajat.  Gerak  yang  paling  berpengaruh besar  terhadap  sampan  adalah  gerakan rolling pada saat terjadi gelombang beam sea (gelombang  yang  datang  dari  arah samping  kiri  maupun  kanan  dengan sudut  kedatangan  90  dan  270  derajat). Gerakan  yang  terjadi  pada  saat  sampan beroperasi  diperairan  memiliki  pengaruh terhadap  keselamatan.  Apabila  sampan tersebut  memiliki  aspek  hidrodinamika yang  buruk,  dapat  dipastikan  akan  me- nimbulkan  kerugian  baik  materil  mau- pun korban jiwa.
Gambar  9.  Perbandingan  respon  gerak  terhadap  gelombang  antara  sampan  yang dipasang bilge  keel pada  sudut  30  derajat  (kiri)  dan  45  derajat  (kanan) dengan kecepatan 1 knots

## IV. KESIMPULAN DAN SARAN
Sampan  memiliki  stabilitas  yang baik.  Pemasangan  sudut bilge  keel dengan sudut 30 derajat memberikan ni- lai stablitas terbesar dibandingkan sudut 45  derajat  dan  tanpa  pemasangan bilge keel. Dari  hasil  simulasi  numerik  dida- patkan  bahwa  dalam  keadaan  diam maupun  didayung,  gerakan  yang  sangat berpengaruh  terhadap  sampan  adalah gerakan rolling yang  besar  pada  saat terjadi gelombang beamsea .
Perlu  dilakukan  penelitian  lanjutan dengan  mengkaji  stabilitas  terhadap  ke- tebalan  dan  panjang bilge  keel dari sampan ember cat bekas.

## DAFTAR PUSTAKA
Aloisio  GF,  Di  Felice.  2006. PIV  analysis around the bilge keel of a ship model in  free  roll  decay .  Convegno  Nazi- onale A.I.VE.LA. 14: 1-11.
Bangun  EP,  dkk.  2009. Hydrodynamic forces  on  a  rolling  barge  with  bilge keels. Applied  Ocean  Research.  32 (2010): 219-232.
Chang  BC.  2008. On  the  parametric rolling  of  ships  using  a  numerical simulation method. Ocean Engineer- ing. 35 (3): 447–457. Chakrabarti  SK.  1987. Hydrodynamic  of Offshore  Structure. Berlin  (GB): Springer. Verlag. Fyson  J.  1985. Design  of  Small  Fishing Vessels .
Farnham-Surrey (GB): Fishing News Book Ltd.
Hanafi  Y.  2013.  Periode  Oleng  Kapal dengan Fin Stabilizer Sebagai Peng- ganti  Cadik  [skiripsi].  Pekanbaru (ID): Universitas Riau. Hutauruk  RM.  2012. Rancang  Bangun Kapal  Perikanan .  Pekanbaru  (ID): UNRI Press. Hutauruk  RM.  2013 .  Respon  gerakan kapal  perikanan  hasil  optimisasi terhadap gelombang. Jurnal Perika- nan dan Kelautan. 19 (1): 25-36. in press.
Ikeda  Y,  Munif  A,  Katayama  T,  Fujiwara
T.  2005. Large  parametric  rolling  of a large passenger ship in beam seas and role of bilge keel in its restraint . Proceeding  of  8th  International  of Stability  Ship  Workshop ;  Istanbul Turkey,  6-7  Oct  2005.  Istanbul: Istanbul Technical University. pg 1- 11. Iskandar  BH,  Novita  Y.  2006. Pengaruh beberapa bentuk kasko model kapal terhadap  tahanan  gerak. Laporan Penelitian. Bogor: Departemen Pemanfaatan  Sumberdaya  Perikan- an FPIK IPB.
Kantu  L,  Kalangi  PNI,  Poli  JF.  2013. Desain  dan  parameter  hidrostatis kasko  kapal  fiberglass  tipe  pukat cincin  30  GT  di  galangan  kapal  CV Cipta  Bahari  Nusantara  Minahasa Sulawesi  Utara. Jurnal  Ilmu  dan Teknologi Perikanan Tangkap. 1 (3):
81 – 86.
Mulyawan  A,  Wardhana  W,  Hadiwidodo YS.  (2005). Analisis  olah  gerak  ka- pal  perang  crocodile  hydrofoil  (kpc-
h). Jurnal Teknik. 1 (1): 1-5. Rawson JK, Tupper EC. 1983. Basic Ship Theory . Ed ke-3. Volume ke-1. Lon- don (GB): Longman.
Susanto  A,  BH  Iskandar,  M  Imron. 2011a. Stabilitas  statis  kapal  static gear  di  Palabuhanratu:  studi  kasus kapal  PSP  01 .  Marine  Fisheries.  2
(1): 65 – 73.
Susanto  A,  BH  Iskandar,  M  Imron. 2011b. Evaluasi  desain  dan  stabili- tas  kapal  penangkap  ikan  di  Pala- buhanratu:  studi  kasus  kapal  PSP
01 .  Marine  Fisheries.  2  (2):  213  – 221. Utama  KAP,  Manfaat  D,  Wartono  M.
2007. Tinjauan  desain  dan  hidrodi- namika  kapal-kapal  ikan  di  Indo- nesia.  Prosiding  Seminar  Nasional Tahun  IV  Hasil Penelitian Perikanan dan  Kelautan :  Yogyakarta,  28  Jul 2007.  Yogyakarta:  Jurusan  Perika- nan  dan  Kelautan  Fakultas  Per- tanian UGM. hlm 1-6.
Yaakob  O,  Lee  TE,  Wai  LY,  King  KK. 2005. Design  of  Malaysian  fishing vessel  for  minimum  resistance .  Jur- nal Teknologi. 42: 1-12.