## Simulasi Manuver Turning Kapal
Ferry Penumpang
M. Ridwan Utina 1 , Cahyadi Sugeng Jati Mintarso 1

## Abstrak
Banyaknya kasus kecelakaan kapal dilaut salah satu sebabnya adalah kemampuan manuver kapal yang jelek, hal ini disebabkan kurangnya perhatian para disainer kapal terhadap manuver kapal yang akan dibangun. Untuk menghindari resiko kecelakaan tersebut maka IMO merekomendasikan perlunya setiap kapal data karakteristik manuver sendiri. Dalam paper ini akan dibahas uji manuver kapal ferry penumpang melalui metode simulasi Numerik dengan menggunakan software manuver SURSIM. Hasil dari program ini dapat digunakan untuk memprediksi kemampuan manuver kapal pada tahap disain. Tujuan dari simulasi ini adalah untuk menentukan kemampuan kapal untuk berbelok dari lintasan lurus melalui manuver putar (course changing ability) pada kondisi muatan penuh pada sudut kemudi 35 derajat.
Kata kunci : Manuver, SURSIM, Simulasi

## Abstract
Many cases of accidents at ship one of the reasons was that ugly ship maneuverability, this is due to the lack of attention of ship designers to maneuver the ship to be built. To avoid the risk of accidents is the IMO recommended the need for every ship maneuvering characteristics of the data itself. The paper describes the test maneuvers ferry passengers through numerical simulation methods using the software SURSIM maneuver. Results from this program can be used to predict ship maneuverability in the design stage. The purpose of this simulation is to determine the ability of ships to turn from the straight path through the course changing ability    at    full load condition at rudder angle of    35 degrees.
Keywords : Maneuverability, SURSIM, Simulation

## PENDAHULUAN
Dalam mendisain kapal unjuk kerja kapal dari sisi powering kapal lebih mendapat perhatian dibanding dengan unjuk kerja manuver kapal. Selain itu banyak disainer lebih    mengandalkan kemampuan awak kapal (operator) pada saat berlayar untuk mengkompensasi berbagai kekurangan terhadap kwalitas manuver kapalnya sendiri.
Akibatnya banyak kapal dibangun dengan mutu manuver yang sangat jelek yang berakibat buruk terhadap dunia perkapalan seperti kejadian kecelakaan laut    dan pencemaran laut akibat tabrakan kapal.
Untuk menghindari hal yang beresiko tinggi seperti disebutkan diatas, maka oleh International Maritime Organization (IMO) merekomendasikan perlunya setiap kapal memiliki data karakteristik manuver sendiri. Karakteristik manuver kapal  dapat diketahui melalui uji manuver kapal baik melalui metode uji model fisik ataupun simulasi numerik.
Uji manuver dilakukan melalui metode simulasi numerik dengan menggunakan Software Manuver yang dinamakan SURSIM. Program ini digunakan dalam memprediksi kemampuan manuver kapal pada
1. UPT BPPH-BPPT, Surabaya
tahapan desain. Adapun tujuan dari simulasi ini adalah untuk menentukan kemampuan kapal untuk berbelok dari lintasan lurus melalui manuver putar (course changing ability) pada kondisi muatan penuh pada sudut kemudi 35 derajat. Selanjutnya hasil-hasil simulasi tersebut dibandingkan dengan kriteria manuver IMO.

## INPUT PROGRAM
Untuk dapat menjalankan Program SURSIM, maka terlebih dahulu  dimasukkan data input sebagai berikut :
1. Body Plan (lampiran A)
2. Data Ukuran Pokok Kapal (lampiran B)
Data tersebut meliputi : Lpp, B, T, KG, Kedalaman air, Jari-jari Inersia.
3. Resistan Program SURSIM membutuhkan data resistan dalam hubungannya dengan data propeller yang dipakai untuk menggerakkan kapal pada kecepatan kapal yang dikehendaki.
4. Kecepatan
5. Data Propeller Posisi propeller (x, y, dan z), diameter, type propeller, RPM, P/D rasio, jumlah propeller dan jumlah daun,
6. Kemudi
Posisi kemudi (x, y, dan z), ukuran rudder, type
kemudi,
Selain data kapal, propeller dan kemudi, juga dibutuhkan data jenis manuver yang akan dijalankan yang dalam hal ini adalah manuver turning dan manuver zig-zag dan parameter simulasi serta initial kondisi seperti kecepatan.

## OUTPUT PROGRAM
Dari hasil simulasi maka akan diperoleh parameter-parameter sebagai berikut :
- Advanced : jarak tempuh kapal secara memanjang mulai saat sudut kemudi nol dengan
arah kapal 0 0 sampai arah kapal mencapai sudut 90 o . - Transfer : jarak tempuh kapal secara melintang mulai saat sudut kemudi nol dengan arah kapal 0 0 sampai arah kapal mencapai sudut 90 o . - Tactical Dia . : jarak tempuh kapal secara melintang mulai saat sudut kemudi nol dengan arah kapal 0 0 sampai arah kapal mencapai sudut 180 o . -  Steady Turning Dia. : Diameter putar yang ditempuh kapal pada kondisi putaran yang tidak banyak perubahan.
- Drift Angle : Sudut antara arah lintasan titik berat kapal dan sudut arah kapal.
- T 90 = waktu yang dibutuhkan untuk mecapai 90 o perubahan arah haluan kapal terhadap lintasan awal saat kemudi diletakkan pada sudut yang diinginkan. - T 180 = waktu yang dibutuhkan untuk mecapai 180 o perubahan arah haluan kapal terhadap lintasan awal saat kemudi diletakkan pada sudut yang diinginkan.
- T 360 = waktu yang dibutuhkan untuk mecapai 360 o perubahan arah haluan kapal terhadap lintasan awal saat kemudi diletakkan pada sudut yang diinginkan. - T stc = waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu kali putaran penuh dalam kondisi putaran steady . - V T =    kecepatan pada putaran steady.
- V T /V I = rasio antara kecepatan steady dan kecepatan awal. - θ steady = sudut oleng

## HASIL & PEMBAHASAN

## Program Simulasi Manuver
Simulasi turning  circle dilaksanakan berdasarkan data input pada kecepatan dinas kapal sebagaimana direkomendasikan oleh IMO. Pada simulasi FERRY- Kelungkung  ini program simulasi yang dilaksanakan adalah sebagai berikut    :

## Hasil Simulasi Manuver
Hasil simulasi numerik secara rinci dapat dilihat pada halaman lampiran D. Selain itu lintasan dari kapal pada saat manuver turning circle juga disajikan pada lampiran E.
0 50 100 150 200 250 300 0. 0 1. 0 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 7. 0 R a s i o   L p p / B Jarak Advanced Jarak Transf er Diamet er Tact ical Diamet er Turning
Gbr.1 Grafik Ekstrapolasi Prediksi    Parameter Manuver FERRY-Kelungkung
Simulasi numerik yang menggunakan software memiliki batasan Lpp/B ≤ 4. Kapal FERRY – Kelungkung  memiliki Rasio Perbandingan Lpp/B = 2,80. Pendekatan yang paling memungkinkan untuk memprediksi karakteristik manuver Kapal FERRY ini, adalah dengan menggunakan metode ekstrapolasi. Ekstrapolasi dilakukan dengan mengambil beberapa variasi Lpp/B yang melebihi 4 dengan ukuran lebar kapal (B) yang tetap. Dari hasil ekstrapolasi maka diperoleh parameter manuver turning pada Lpp/B = 2.8 (Kapal FERRY-Kelungkung) sebagaimana dapat dilihat pada Grafik 1.    Adapun untuk manuver zig-zag , pendekatan dengan cara yang sama tidak memberikan hasil yang baik. Hal ini dapat dipahami secara hidrodinamik kapal dengan Lpp/B yang kurang dari 4 akan memiliki karakteristik manuver zig-zag yang sangat jelek.
Hasil simulasi manuver turning dapat dilihat dalam satuan jarak (m) dan satuan tak berdimensi (satuan jarak/Lpp) sebagaimana pada tabel 2 dibawah :
Tabel 2. Hasil Simulasi    Parameter Manuver    Turning
Sesuai dengan ketentuan kriteria IMO sebagai berikut :
• Advance/Lpp < 4.5
• Tactical diameter/Lpp < 5.0

## PEMBAHASAN

## Definisi Course Changing Ability
Merupakan kemampuan dari kapal untuk merubah lintasan kapal dengan menggunakan sistem steering yang tersedia. Keselamatan kapal dapat dikatakan baik, jika memungkinkan untuk memulai perubahan lintasan secara cepat agar supaya dapat menghindar dari halangan yang muncul secara mendadak. Kemampuan ini ditentukan oleh simulasi manuver turning circle dengan sudut kemudi 35 o

## Course Changing Ability
Pada tabel 2 dapat dilihat, bahwa nilai rasio advance/Lpp  pada sudut kemudi 35 o adalah 3,38 dimana besar jarak advance 110,40 m. Nilai  lebih keceil dibandingkan dengan nilai yang direkomendasikan IMO adalah 4,5.  Nilai rasio tactical diameter/Lpp adalah 1,67 dengan jarak tactical diameter nya 54,21 m, dengan rasio 1,67. Rasio ini jauh lebih kecil dari ketentuan rasio yang direkomendasi oleh IMO adalah 5,0. Adapun  nilai transfer dan diameter putar berturut-turut adalah 19,11 m dan 38,57 m.

## KESIMPULAN
Program Simulasi manuver dari FERRY - Kelungkung dilakukan pada kondisi muatan penuh. Dari hasil pengukuran dan pembahasan, dapat disimpulkan bahwa:
• Kemampuan merubah lintasan ( course changing ability ) kapal sangat baik. Hal ini dapat dilihat dari nilai parameter-parameter seperti advanced, tactical diameter pada kondisi muatan penuh yang cukup kecil    dengan persyaratan IMO.
• Prediksi manuver zig-zag dengan  menggunakan Software SURSIM tidak dapat dilakukan mengingat, manuver zig-zag dengan Lpp/B ≤ 4 cenderung memiliki karakteristik manuver zig-zag yang sangat jelek.
• Kelebihan dan kekurangan di atas dapat dimaklumi karena kapal yang memiliki kemampuan manuver putar yang sangat baik, akan mengalami kesulitan untuk melakukan manuver zig-zag .

## DAFTAR PUSTAKA
Davidson, KSM and Schiff, L.J.,” Turning and Course Keeping Quality”, SNAME Proceeding’s New York, NY, 1946. Hooft J.P, member, and Nienhuis U., “ The Prediction of Ship Manoeuvrability in The Design Stage “, MARIN, Wageningen, 1995 IMO., “ Manoeuvrablity of ship and manuvering standards ” , Report of working group,
Sub-Comitee on Ship Design and Equipment - 36th session, 24 February 1993 Kijima, K, et al.,” On a Prediction Method of Ship Manoeuvring Characteristic ”, Int. Conference on Marine Simulation and Ship Manoeuvrability”, MARSIM ’93, St John, New Founland, 1993. Rem, A.” Manoeuvring in early design stage”, Lecture of Ship Manoeuvring, Training, MARIN, Wageningen, 1995.