http://ejournal.undip.ac.id/index.php/kapal
1829-8370 (p) 2301-9069 (e)

## Analisa Teknis Ekonomis Penggunaan Kulit Plastik HDPE Sebagai Pengganti Kulit Kayu Pada Lambung Perahu Katamaran
Wilma Amiruddin 1)*)
1) Departemen Teknik Perkapalan, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jl. Prof. Soedarto, SH, Kampus Undip Tembalang, Semarang, Indonesia 50275
diajukan pada : 11/03/19          direvisi pada : 13/05/19          diterima pada : 29/05/19

## Abstrak
Pembuatan  perahu  katamaran  berkulit  plastik  HDPE  akan  memberikan  pengaruh  secara  teknis  maupun  ekonomis. Faktor  berat  dan  desain  akan  berkorelasi  secara  langsung  terhadap  hambatan  perahu  dan  perubahan  kapasitas muatnya.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  melihat  manfaat  yang  diperoleh  dari  penggunaan  bahan  alternatif  yang dimaksud. Penelitian dilakukan dengan cara melakukan observasi, melakukan analisis berdasarkan rumus empiris, dan melakukan penilaian teknis berdasarkan kriteria  yang ditetapkan dalam perencanaan kapal  katamaran. Hasil analisa menunjukkan terjadi pengurangan  berat sebesar 256 kg (± 25 %), di mana LWT perahu HDPE lebih ringan dari pada perahu  berkulit  kayu.  Pengurangan  berat  tersebut  memberikan  pengaruh  terhadap  efesiensi  kapasitas  muat  ±  50  %. Perahu berkulit plastik HDPE menghasilkan hambatan total (RT) sebesar  510 N dan perahu katamaran kayu sebesar 560 N. Hasil pengecekan kriteria desain perahu katamaran menunjukkan hampir semua kriteria terpenuhi, baik untuk perahu kayu maupun perahu berkulit plastik HDPE., kecuali nilai block coefficient (Cb) yang relatif cukup besar, yaitu Cb = 0,7.
Copyright © 2019, KAPAL , 1829-8370 (p), 2301-9069(e)
Kata Kunci : Katamaran,  Plastik HDPE, Kayu

## 1. PENDAHULAN
Sebuah  pertanyaan  yang  mengemuka  ketika dikakukan  sebuah  rekayasa  atau  modifikasi  kapal atau  perahu  adalah  seberapa  manfaat  yang  akan diperoleh  dari  hasil  rekayasa  tersebut.  Pembuatan perahu  katamaran  berkulit  plastik  HDPE  dari bekas  drum  kemasan  akan  memberikan  pengaruh utama  pada  berat  displasemen  perahu.  Perbedaan berat  tersebut  akan  memberikan  konskwensi terhadap besarnya nilai hambatan perahu dan akan berkorelasi  terhadap  biaya  operasional,  dalam  hal ini  penggunaan  bahan  bakar,  di  lain  pihak perbedaan  berat  juga  akan  menentukan  besarnya kapasitas muatan yang akan diangkut.
Pembuatan  perahu katamaran berkulit plastik HDPE merupakan salah satu solusi inovatif untuk
meningkatkan  produktivitas  pengrajin  perahu tradisional.  Sebuah  perahu  katamaran  berkulit plastik  HDPE  telah  dibangun  dengan  ukuran utama panjang seluruh, Loa = 6,6 m, lebar seluruh Boa  =  3  m,  dan  tinggi  geladak,  D  =  0,5  m.  Cb =0,7,  Cwl  =  0,8,  tebal  kulit  =  ±  8  mm,  dan  berat jenis material ρ = 0,97 (ton/m 3 ). Mesin penggerak luar  yang  digunakan  adalah  mesin  luar  (tempel) dengan  daya  6,5  PK.    Pembuatan  perahu  tersebut diharapkan  dapat  memberikan  keuntungan  teknis maupun ekonomis.
Beberapa  hal  yang  bersifat  khusus  tentang pembuatan  perahu  secara  tradisional,  antara  lain metode  pembuatan  yang  diperoleh  secara  turun temurun  dari  generasi  sebelumnya.  Sudah  barang tentu dalam kasus ini ada beberapa kriteria teknis yang  tidak  memdapatkan  perhatian  sebagaimana kriteria yang telah ditetapkan berdasarkan standart perancangan  kapal,  misalnya  ketentuan  tentang
*) Penulis Korespondensi : Email : wilmaamiruddin@yahoo.com

## JURNAL ILMU PENGETAHUAN & TEKNOLOGI KELAUTAN KAPAL
jarak  antar  lambung  k  =  b/L.  Pengrajin  perahu lebih  menekankan  pada  aspek  ekonomis,  dengan cara membuat area geladak yang relatif luas. Nilai rasio k tersebut secara langsung akan berpengaruh terhadap bentuk dan luas geladak.
Berdasarkan  uraian  di  atas,  perlu  dilakukan pengeceken  terhadap  beberapa  kriteria  teknis perencanaan  kapal  katamaran  yang  belum diketahui,  antara  lain  nilai  rasio  k.  Rasio  nila  k yang baik, yaitu nilai k yang dapat meminimalkan tahanan  gelombang  yaitu  nilai  k  =  ±  0,3  dengan bilangan Froude Number sekitar 0,33 [1]. Gambar 1.  menunjukkan  kapal  katamaran  berkulit  plastik HDPE yang digunakan sebagai materi penelitian.
Gambar 1. Katamaran Berkulit Plastik HDPE.
Pertimbangan  dalam  memilih  plastik  HDPE bekas  drum  kemasan  sebagai  bahan  alrenatif pengganti  kulit  kayu  adalah  bahan  tersebut memiliki  stock  melimpah,  murah,  mudah  dalam pengerjaan  dan  memilki  karakteristik  teknis  yang mendukung sebagai bahan alternatif yang dimaksud.  Karakteristik  teknis  yang  cukup  baik dari  jenis  plastik  HDPE  adalah  temperatur  leleh berkisar  antara  200  –  280 o C  [2],  dan  kekuatan tarik  1200-2000  Psi  [3].  Penggunaan  plastik HDPE  bekas  drum  kemasan  pada  perahu monohull  menjadikan  berat  lambung  berkurang  ± 30 % dari berat lambung perahu berkulit kayu [4].
Berdasarkan  aspek  desain,  secara  umum diketahui  bahwa  perahu  katamaran  memberikan keunggulan  pada  aspek  stabilitas  yang  lebih  baik dan luas geladak yang lebih besar. Oleh sebab itu, fokus penelitian ini lebih diarahkan pada pengaruh berat dari penggunaan plastik HDPE sebagai kulit lambung,  terutama  jika  dibandingkan  dengan penggunaan material kayu.
Perubahan  luas  permukaan  basah  (WSA) kapal  karena  perubahan  displasemen  berat  kapal akan  menimbulkan  perubahan  terhadap  nilai hambatan  kapal.  Perubahan  nilai  hambatan  yang cukup  besar  akan  berimplikasi  terhadap  biaya operasional  yang  besar  pula,  hal  mana  berlaku sebaliknya.    Perubahan  displasemen  yang  cukup signifikan  juga  akan  menyebabkan  terjadinya pergeseran  titik  berat  kapal.    Nilai  radius metasenter  di  atas  titik  berat  kapal  (GM)  akan
bergeser  kedudukannya  secara  vertikal  manakala terjadi perubahan berat dari total berat displasemen  perahunya.  Pergeseran  titik  berat  ini menyebabkan perubahan karakter  stabilitas kapal. Nilai  radius  metasenter  yang  kecil  mencirikan karakter  stabilitas  yang  kurang  baik,  hal  mana berlaku sebaliknya.
Perbedaan berat yang timbul karena perbedaan dalam penggunaan jenis material, maka pada ukuran displasemen yang sama menyebabkan  perbedaan  kapasitas  muatnya. Dalam  hal  ini  penggunaan  material  yang  lebih ringan  akan  memberikan  keuntungan  ekonomis, karena perahu akan memiliki kapasitas muat yang lebih besar.
Selain  perhatian  terhadap  perubahan  berat akibat  perubahan  jenis  material  yang  dimaksud, perhatian  lain  yang  penting  dilakukan  adalah pemeriksaan terhadap faktor-faktor yang berkaitan dengan  desain  perahu  katamaran.  Faktor-faktor desain  tersebut  antara  lain  nilai  perbandingan jarak  center  line  dari  demihull  terhadap  panjang garis  air  kapal  (s/Lwl),  perbandingan  antara  nilai Lwl dengan lebar demihull (Lwl/B1), dll. Ukuran- ukuran  tersebut  diperoleh  dari  hasil  observasi  di lapangan (tempat pembuatan perahu).
Berdasarkan  hasil  observasi  tersebut  dilakukan analisa  dan  penilaian  dengan  menggunakan kriteria-kriteria  desain  untuk  kapal  katamaran. Tujuan  dari  kajian  ini  adalah  untuk  melihat pengaruh   penggunaan plastik HDPE pada perahu katamaran,  baik  secara  teknis  maupun  ekonomis sehingga    dapat  digunakan  sebagai  bahan pertimbangan  dalam  meningkatkan  produktifitas industri perahu.

## 2. METODE

## 2.1. Hambatan Kapal
Besarnya  nilai  hambatan  dari  sebuah  perahu atau kapal bersifat proporsional terhadap besarnya nilai  displasemen  kapalnya.  Hal  ini  berarti  setiap perubahan  yang  terkait  dengan  berat  displasemen akan  berpengaruh  linear  terhadap  nilai  hambatan kapalnya.
Perubahan  displasemen  pada  rasio  B/T  yang sama  akan  menghasilkan  hambatan  yang  nilainya proporsional. Hambatan gesek memiliki nilai pada kisaran 60 -70 %, sedang nilai hambatan sisa 30 - 40  %.  Jika  displasemen  pada  kapal  monohull dibagi menjadi dua dengan nilai total displasemen sama,  demikian  juga  dengan  nilai  rasio  B/T  yang sama,  maka  masing-masing  lambung  dari  kapal katamaran  akan  mendapatkan  nilai  hambatan gesek 60 – 70 % dengan hambatan sisa 30 – 40 %. Jumlah  total  hambatan  dari  lambung  kapal
katamaran  menjadi  ±  140  %  untuk  hambatan gesek, dan  ± 60 % untuk hambatan sisa [1]
Hasil penelitian lain yang memperbandingkan model kapal katamaran dengan S/L 0,4 – S/L 0,5, terhadap  model  kapal  monohull.  Perbedaan bentuk  model  dilakukan  dengan  mempertahankan kesamaan  pada  nilai  displasemen  dan  daya mesinnya. Diperoleh  hasil bahwa  hambatan  kapal katamaran lebih kecil dari kapal monohull . [5] Nilai  hambatan  dapat  diperoleh  melalui persamaan  yang  dibentuk  berdasarkan  atas karakteristik  fisik  fluida,  densitas  ρ,  viskositas  µ, V kecepatan fliuda, dan  L panjang objek,  sebagai berikut  [6]  : .  Persamaan di atas dapat diekspresikan kedalam bentuk satuan ukuran dasar, sebagai berikut :
𝑴𝑳 𝑻 𝟐 = 𝒇 [𝑳 𝒂 ( 𝑳 𝑻 ) 𝒃 ( 𝑴 𝑳 𝟑 ) 𝒄 ( 𝑴 𝑳𝑻 ) 𝒅 ( 𝑳 𝑻 𝟐 ) 𝒆 ( 𝑴 𝑳𝑻 𝟐 ) 𝒇 ] (1)
Persamaan di atas dapat disederhanakan :
(2)
Selanjutnya persamaan untuk  hambatan dapat dituliskan :
(3) (4)
(5)
Terkait dengan nilai f 2 tdua kapal dengan geometri yang  sama,  persamaan  hambatan  gelombangnya dapat dituliskan, sebagai berikut :
𝑅 𝑤1  = 𝜌 1 𝑉 1 2 𝐿 1 2 𝑓 2 ( 𝑔𝐿 1 𝑉 1 2 ) (6)
dan
𝑅 𝑤2  = 𝜌 2 𝑉 2 2 𝐿 2 2 𝑓 2 ( 𝑔𝐿 2 𝑉 2 2 ) (7)
Maka : (8)
Untuk  nilai f 2 yang  tidak  diketahui,  tetapi diberikan nilai gL 1 / V 1 2 = gL 2 / V 2 2 , sehingga nilai f 2 menjadi sama, maka :
𝑅 𝑤2 𝑅 𝑤1 = 𝜌 2 𝑉 2 2 𝐿 2 2 𝜌 1 𝑉 1 2 𝐿 1 2 (9)
Sementara, 𝐿 1 / 𝑉 1 2 = 𝐿 2 / 𝑉 2 2 , maka :
𝑅 𝑤2 𝑅 𝑤1 = 𝜌 2 𝐿 2 3 𝜌 1 𝐿 1 3 , atau 𝑅 𝑤2 𝑅 𝑤1 = ∆ 2 3 ∆ 1 3 (10)
Berdasarkan  penjabaran  persamaan  di  atas dapat  diketahui  sebuah hubungan tahanan gelombang terhadap displasemennya. Pada umumnya  nilai  hambatan  (R)  di  atas  dinyatakan dalam    satuan  kg.m/dt 2 ,  sedangkan  displasemen (∆) dalam kg atau Ton.
Hasil  pengujian  test  model  katamaran, penurunan  nilai  rasio  panjang  kapal  (L)  terhadap desplasemennya  (V),    L/V 1/3 ,  akan  memberikan pengaruh terhadap peningkatan nilai hambatannya. Sedangkan  nilai  rasio jarak centerline lambung  terhadap  panjang  kapalnya, S/L,  terdapat  perbedaan  sedikit  ketika  terjadi kenaikan pada kecepatan kapalnya [7].
Selain hambatan sisa, penyusun nilai hambatan    total  lain  dan  merupakan  jumlah komposisi  terbesar  dari  hambatan  total  kapal adalah  hambatan  gesek,  dapat  dihitung  dengan menggunakan  koefisien  hambatan  gesek,  melalui pendekatan rumus ITTC :
𝐶 𝑓 = 𝑅 𝑓 0,5.𝜌𝑆𝑉 2 = 0,075 (𝑙𝑜𝑔 10 𝑅 𝑛 −2) 2 (11)
dimana : Rn = Bilangan Reynold
Terdapat  beberapa  rumus  empiris  untuk menentukan  luas  permukaan  basah,  antara  lain perhitungan  dengan  memperhatikan  nilai  fungsi sarat  T,  rumus  empiris  yang  dimaksud  dapat dilihat pada Persamaan 12  [6].
S = L ( Cb.B + 1,7 T ) (12)
S = luas permukaan basah, Cb = koefisien balok, L = panjang kapal, T = sarat kapal.
Telah diketahui dengan jelas bahwa hambatan gesek  suatu  kapal  akan  dipengaruhi  oleh  luas permukaan  basahnya.  Seluruh  kapal  katamaran akan  memiliki  luas  permukaaan  basah  yang  lebih besar dari pada kapal monohull untuk displasemen yang  sama,  sehingga  hal ini mengakibatkan  besar tahanan  gesek  yang  lebih  besar  untuk  kapal katamaran.  Perbedaan  luas  permukaan  basah  dari kedua  jenis  kapal  tersebut  dapat  ditunjukkan dengan  perbandingan  nilai  luas  permukaan  basah dengan displasemennya S/ √∆𝐿 . Tabel 1.
menunjukkan perbandingan luas permukaan basah yang dimaksud.
Tabel 1. Perbandingan luas permukaan basah [8]
Ship Type
S/ √∆𝑳/ ( 𝐒 √∆𝑳 ) 𝒎𝒐𝒏𝒐𝒉𝒖𝒍𝒍
Monohull
Conventional Catamaran Low  waterplane Catamaran Semisubmerged Catamaran 1
1,4
2,3
2,3

## 2.2. Karakteristik Desain Katamaran
Terdapat beberapa karakteristik desain sebagai  kriteria  untuk  mendapatkan  performa kapal  katamaran  yang  baik.  Karakteristik  desain dalam  kajian  ini  mengacu  pada  kriteria,  sebagai berikut :
Tabel 2. Kriteria Desain Katamaran [9]
Kriteria Standar Minimum  Maksimum L/B1 6 12 B/H 0,7 4,1 s/L 0,19 0,51 s/B1 0,9 4,1 B1/T 0,9 3,1 Cb 0,36 0,59
Pertimbangan  kriteria  yang  lain  untuk  nilai  s/L atau  k,  dapat  digunakan,  sebagai  berikut  [1]  : untuk nilai k = 0,33 – 0,45 dan hampir semua nilai k  mendapat  nilai  hambatan  gelombang  minimum pada bilangan Fn = 0,33 – 0,34.

## 2.3. Pengambilan dan Pengolahan Data
Observasi  lapangan  (di  tempat  pembuatan perahu)  dilakukan  untuk  mendapatkan  data-data perahu  katamaran  berkulit  plastik  HDPE  yang sementara  dibangun  hingga  proses  peluncuran. Data-data  hasil  observasi  akan  di  analisa  dengan menggunakan  kriteria  yang  berlaku  dalam  Teori Bangunan  Kapal  dan  beberapa  krteria  khusus terkait  dengan  desain  katamaran.  Beberapa ketentuan  untuk  kriteria  kapal monohull juga berlaku  untuk  kriteria demihull pada  katamaran [1].  Oleh  sebab  itu  analisa  karakteristik  teknis perahu  katamaran  juga  akan  mengacu  pada sebagian    kriteria-kriteria  yang  ditetapkan  untuk desain kapal monohull .
Faktor tahanan perahu katamaran yang timbul dan  bersifat  dominan  adalah  tahanan  gesek  yang dapat mencapai 70 % dari tahanan total kapal [1] . Jika ukuran utama, faktor bentuk dan sistem serta daya  mesin  sama  (mesin  tempel  6,5  pk),  maka dapat  diasumsikan  nilai  tahanan  sisa  dari  perahu katamaran  diperbandingkan  akan  memiliki  nilai yang  sama  pula  atau  berbeda  tidak  signifikan, sehingga  fokus  perhitungan  hanya  pada  faktor hambatan  gesek.  Mengacu  pada  perkiraan prosentase  nilai  hambatan  di  atas  maka  nilai hambatan  total  hasil  perhitungan  dari  kapal  yang berbeda  bahan  kulit  lambung  tersebut  dapat dihitung.  Perhitungan  hambatan  total  tersebut akan  dibutuhkan  untuk  menghitung  kebutuhan daya dari kapal.
Berdasarkan  uraian  di  atas  dapat  dijelaskan tahapan  perhitungan  melalui  rumusan  sebagai berikut :
Rf = 0,5. Cf.ρ.S.V 2
𝐶 𝑓 = 0,075 (𝑙𝑜𝑔 10 𝑅 𝑛 − 2) 2 𝑅𝑛 = 𝐿𝑤𝑙 . 𝑉. 1852 3600 .  1,139 . 10 −6 di mana :
viskositas kinematis untuk air tawar = 1,139 x10 -6 . S = L(Cb.B + 1,7 T) RT = 1,429 Rf Pe =(RT .V. 1852) / 1000 . 3600 Pe mesin = ƞ Pe PK = ƞ Pe / 0,7203 ƞ = 1,714 (efisiensi daya) Efisiensi daya, mencakup : Appendage allowance 5 %, hull efficiency = 0,75, transmission  loss =  2  %, average  service conditions =20 %.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1. Hasil Observasi dan Olah Data
Perahu  katamaran  berkulit  plastik  HDPE adalah  sebuah  perahu  yang  dibangun  di  daerah Kebondowo Banyubiru Kab. Semarang. Pembangunan  perahu  katamaran  direncanakan sebagai  sarana  ekowisata  di  lokasi  wisata  Bukit Cinta  Rawa  Pening  Kebondowo  Banyubiru. Perahu  dibangun  dengan  menggunakan  bahan kombinasi  berupa  kerangka  dari  kayu  dan  kulit lambung  berasal  dari  plastik  HDPE  bekas  drum kemasan. Beberapa bagian dari proses pembuatan dapat dilihat pada Gambar 2.
Data  berat  kapal  diperoleh  dengan  cara memeriksa  jenis  kayu  dan  mengukur  konstruksi profil  yang  digunakan  dalam  pembuatan  perahu,
kemudian menghitung volume (V) dan mengalikan dengan nilai rapat massanya (ρ, t/m 3 ).
Hasil  perhitungan  berat  konstruksi  dapat  dilihat pada Tabel 3 dan 4.
Gambar.2 Proses Pembuatan Perahu Katamaran Berkulit HDPE.
Tabel 3. Perhitungan Berat Konstruksi Bag. Konstuksi Ukuran Σ Berat (Ton) G. Balok 8 x 2 x 660 2 0,0192 G. bilga 7 x 5 x 600 2 0,0841 Gdg. Sisi (7 x 5 x 40) x 9 x 2 18 0,0229 Gdg. alas 10 x 5,5 x 52 7 0,0182 Gdg. alas ujung 10 x 5,5 x 40 2 0,0040 L. haluan & buritan 8 x 6 x 54 2 0,0047 G. Balok ujung 7 x 5 x 44 2 0,0028 Jumlah 1 lambung 0,15 60
Jumlah 2 lambung 0,312 Pbjr.  geladak 6 x 4 x 360 11 0,0475 B. geladak 6 x 4 x 300 11 0,0396 Jumlah 0,3991 Konstruksi atap 8 x 6 x 160 4 0,0154 6 x 4 x 360 3 0,0130 6 x 4 x 260 2 0,0062 5 x 3 x 260 8 0,0156 0,0502 Berat Total 0,449 Keterangan :
Σ = jumlah konstruksi yang digunakan.
Tabel 3 menjelaskan tentang jumlah kerangka kayu yang dibutuhkan untuk pembangunan  perahu  berkulit  plastik  HDPE.
Berat konstruksi diperoleh dengan cara mengalikan  setiap  voleme  (m 3 )  dari  setiap  profil konstruksi  dengan  berat  jenis  dari  kayunya. Beberapa  bagian  konstruksi  menggunakan  jenis kayu  yang  sama,  misal  ;  galar  balok,  galar  bilga, kayu  untuk  konstruksi  atap  menggunakan  kayu Suren,  sedangkan  gading-gading,  linggi  haluan dan buritan menggunakan kayu Bangkirai. Jenis  kayu  yang  berdensitas  tinggi  pada umumnya memiliki kekuatan yang lebih baik dari kayu berdensitas rendah. Densitas atau berat jenis kering udara kayu Suren (U = 15 ± 3%), min  0,38 ton/m 3 dan  max  0,5  ton/m 3 .  Berat  jenis  kering udara  kayu  Bangkirai,    min    0,6  ton/m 3 dan  max 1,16  ton/m 3 dengan  nilai  rata-rata  0,91  ton/m 3 . [10]
Kebutuhan  material  kerangka  kayu  untuk pembuatan  perahu  katamaran  dengan  bahan  100 % terbuat dari kayu (berkulit lambung dari kayu), sebagian  besar  memiliki  ukuran  dan  jumlah  yang sama  dengan  kebutuhan  kerangka  kayu  untuk perahu katamaran berkulit plastik HDPE, sebagaimana ditunjukkan pada Tabel 3. Perbedaan khusus  terletak  pada  sistem  penguatan  tertentu karena  perbedaan  penggunaan  jenis  material. Perbedaan tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Perhitungan Berat Konstruksi
Bag. Konstuksi Ukuran Σ Berat (Ton) Pbjr. Geladak 6 x 4 x 360 6 0,0259 B. geladak 10 x 6 x 300 6 0,0540 Lunas 12 x 6 2 0,0865 Jumlah 0,1664 Total berat 1) 0,5285
Keterangan :
1) Total  berat  merupakan  jumlah  berat konstruksi  setelah  ditambahkan  dengan
berat  profil  konstruksi  yang  sama  dengan yang termuat pada Tabel 3.
Balok geladak, pembujur  geladak  (baik yang tertera pada Tabel 3 maupun Tabel 4 menggunakan  jenis  kayu  Bangkirai,  demikian pula  profil  lunas  pada  Tabel  4.  Selain  berat kerangka konstruksi, berat lain yang diperhitungkan  dalam  berat  kapal  atau  perahu kosong adalah berat dari kulit lambung. Berat dari displesemen  kapal  adalah  penjumlahan  dari  berat kapal  kosong  (LWT)  ditambah  beban  seluruh muatan  atau  bobot  mati  (DWT).  Tabel  5. menunjukkan  berat  displasemen  dari  perahu katamaran yang diperbandingkan.

## Tabel 5. Perhitungan Displasemen Berat Perahu
Bagian Konstruksi Jenis Perahu Plastik HDPE (ton) Kayu (ton) Kerangka Lambung 0,536 0,608 Kulit Geladak 0,084 0,151 Kulit Sisi 0,146 0,263 Penumpang (max = 8 orang) 0,6 0,6 Jumlah 1,366 1,622 Toleransi (10 %) 0,128 0,154 Berat Displasemen 1,503 1,784
Gambar 3. Hubungan displasemen dengan hambatan.
Analisa  pengaruh  perbedaan  berat  akibat penggunaan  material  alternatif  sebagaimana diuraikan  di  atas,  dapat  dilakukan  dengan menggunakan  beberapa  rumus  empiris.  Pada perhitungan  hambatan  kapal,  rumus  empiris  yang dimaksud  tercantum  dalam  Persamaan  10  dan Persamaan 11. dan ketentuan yang berlaku secara umum  tentang  komposisi  faktor  penyusun  nilai hambatan  Total  Kapal,  dalam  hal  nilai  tahanan gesek  dapat  berkisar  60  –  70  %  dari  hambatan total kapal. Ditetapkan dalam perhitungan ini nilai hambatan  gesek  adalah  70  %  dari  hambatan  total kapal.  Hasil  analisis  hubungan  antara  perubahan
displasemen terhadap hambatan dapat dilihat pada Gambar 3.
Dalam  ukuran  L,  B,  H,  dan  k/L  yang  sama, perbedaan  jumlah  berat  kulit  lambung  antara material plastik HDPE dengan kayu menghasilkan perbedaan  nilai  hambatan  yang  timbul  karena adanya  perubahan  berat  displasemen.  Pada  sarat muatan  kosong  untuk  perahu  katamaran  HDPE maka  telah  terjadi  penambahan  berat  sebesar  256 kg (setara dengan tambahan muatan penumpang 4 orang  dengan  berat  rata  65  kg).  Kelebihan  berat tersebut  identik  dengan  penambahan  jumlah kapasitas  muat  dari  perahu.  Hal  ini  akan memberikan keuntungan secara ekonomis.
Selain  keuntungan  penambahan  kapasitas, secara  teknis  berkurangnya  berat  displasemen perahu  katamaran  HDPE  akan  menyebabkan turunnya  nilai  hambatan  dari  kapal.  Pengaruh perubahan  berat  displasemen  terhadap  hambatan perahu  tersebut  dapat  dilihat  pada  Gambar  3. Nilai  displasemen  kapal  katamaran  HDPE  lebih kecil  dari  pada  displasemen  kapal  katamaran kayu.  Berat  displasemen  yang  lebih  kecil  akan memberikan  nilai  sarat  kapal  yang  lebih  kecil, untuk  ukuran  Lwl,  B,  H  yang  sama.  Hal  ini  akan menyebabkan  berkurangnya  luas  permukaan basah  (WSA)  dari  perahu  atau  kapal.  Luas permukaan  ini  akan  berpengaruh  pada  nilai hambatan  gesek  perahu.  Hambatan  gesek  ini memiliki porsi terbesar dalam nilai hambatan total perahu,  yang  mana  nilainya  dapat  berkisar  antara 60 – 70 % dari nilai hambatan total perahu.
Hasil  perhitungan  displasemen  untuk  kedua jenis  kapal  katamaran    menunjukkan  perbedaan nilai displasemen ∆ ∆ = 1784 - 1503 kg, yaitu 281 kg  lebih  ringan  untuk  kapal  katamaran  HDPE. Sedangkan  perbedaan  LWT  dari  kapal  katamaran secara  khusus  antara  kapal  berkulit  plastik  HDPE dengan material kayu mencapai 256 kg atau 25 % dari total berat konstruksi kapal berkulit kayu.
Perubahan  displasemen  tersebut  di  atas memberikan  tambahan  nilai  hambatan  sebesar  R ∆ =  560  –  510  N  atau  sebesar  50  N  (8,8  %). Perubahan  nilai  hambatan  ini  akan  berkorelasi dengan  jumlah  konsumsi  bahan  bakar  dari  mesin yang  digunakan.  Dengan  demikian  keputusan untuk  menarik  manfaat  dari  efisiensi  penggunaan material  plastik  HDPE  dapat  dilakukan  dengan mempertahankan  nilai  sarat  yang  sama  dengan sarat  perahu  kapal  kayu  dan  terjadi  penambahan kapasitas  muat  dari  perahu  atau  kapal  katamaran HDPE  menjadi  ±  12  orang.  Cara  lain  untuk menarik  manfaat  efisiensi  sebagaimana  dimaksud adalah  mempertahankan  kapasitas  muat  seperti kapasitas muat perahu kayu (8 orang penumpang) dengan  nilai  sarat  berubah  lebih  kecil.  Perubahan nilai sarat yang lebih kecil akan berpengaruh pada
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 H a m b a ta n ( N ) Displasemen ( x 10 2 ) kg Catamaran HDPE
Catamaran Kayu
pengurangan nilai hambatan dan akan memberikan  penghematan bahan bakar.
Gambar 4. Hubungan hambatan dan kebutuhan daya mesin.
Gambar  4,  menjelaskan  bahwa  perubahan kecepatan akan berpengaruh pada kebutuhan daya dari  mesin  penggerak.  Semakin  cepat  kapal bergerak  maka  daya  PK  yang  diperlukan  juga semakin  besar.  Hal  ini  disebabkan  antara  lain karena faktor hambatan kapal saat bergerak di air. Ketika  kapal  Katamaran  berkulit  plastik  HDPE diproyeksikan  pada  kecepatan  9  knot  maka dibutuhkan daya sebesar 4,8 PK, sedangkan untuk kapal katamaran kayu untuk kecepatan yang sama dibutuhkan  daya  sebesar  5,3  PK.  Perbedaan kebutuhan  daya  pada  kecepatan  9  knot  tersebut akan  berpengaruh  pada  konsumsi  bahan  bakar. Berdasarkan  mesin  penggerak  yang  disediakan  di lapangan  yaitu  mesin  berdaya  6,5  PK,  maka pengunaan mesin yang dimaksud telah mencukupi kebutuhan  daya  dari  kedua  jenis  kapal  tersebut. Langkah  penghematan  untuk  kapal  katamaran HDPE    dapat  dilakukan  dengan  mengganti spesifikasi mesin dengan daya  yang lebih rendah, yaitu mesin penggerak berdaya 5 PK.
Selain faktor berat yang berpengaruh terhadap nilai  hambatan  dan  kapasitas  muat,  perlu  pula dilakukan  pemeriksaan  terhadap  karakteristik desain  dari  perahu  katamaran.  Berdasarkan  data hasil  observasi  dapat  ditetapkan  kriteria  desain yang akan diperbandingkan dengan mengacu pada kriteria  desain  katamaran  [9],  dengan  hasil  dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel  6.  menjelaskan  tentang  kriteria  yang diperoleh  dari  hasil  observasi  dan  analisis  data, maka  dapat  diketahui  bahwa  hampir  semua kriteria untuk desain katamaran baik yang berkulit plastik  HDPE  maupun  berkulit  kayu,  telah memenuhi  syarat  kriteria  desain,  kecuali  nilai block  coefficient (Cb).  Nilai  Cb  untuk  perahu
katamaran  yang  dibangun  oleh  pengrajin  perahu tradisional  relatif  cukup  besar  bila  dibandingkan dengan kriteria acuan.
Tabel 6. Karakteristik Katamaran Ukuran dan Kriteria K. HDPE K. Kayu Loa 6,6 6,6 Lwl 6,3 6,35 T 0,26 0,31 Lwl/B1 9,23 9,85 B1/D 1,3 1,3 s/L 0,37 0,37 s/B1 3,6 3,6 B1/T 2,5 2,1 Cb 0,7 0,7

## 4. KESIMPULAN
Hasil  penelitian  ini  menjelaskan  bahwa penggunaan  bahan  alternatif  plastik  HDPE  bekas drum  kemasan  dapat  memberikan  manfaat efisiensi  pada  penggunaan  bahan  bakar,  dengan indikator kebutuhan daya mesin  yang relatif kecil untuk kecepatan maksimum 9 Knot.
Daya  mesin  pada  kecepatan  tersebut  dapat dipenuhi  dengan  menurunkan  spesifikasi  mesin dengan  kapasitas  daya  5  PK  dari  6,5  PK  daya mesin  yang  digunakan  sebelumnya.  Cara  lain untuk meningkatkan keuntungan adalah mempertahankan sarat (d) dari katamaran berkulit plastik  HDPE  sama  dengan  sarat  (d)  untuk katamaran  berkulit  kayu,  maka  akan  diperoleh kelebihan kapasitas penumpang ± 50 %, yaitu dari 8 orang penumpang menjadi 12 orang.
Berdasarkan kriteria desain perahu katamaran dapat  diketahui  bahwa  kedua  jenis  kapal  yang diobservasi  telah  memenuhi  hampir  semua kriteria,  kecuali  nilai block  coefficient (Cb)  yang relatif cukup besar.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] O. M. Faltinsen, Hydrodynamics of High- Speed Marine Vehicle, Cambridge: Cambridge University Press, 2005.
[2] U.S. Departement of Commerce Maritime Administration,  1969, Catamaran  Study , GENERAL DYNAMICS Quincy Division [3] Mujiarto  Iman,  2005, Sifat  Karakteristik Material  Plastik  Dan  Bahan  Aditif , Traksi. Vol. 3. No. 2.
[4] Feldman Dorel, Hartomo Anton, J., 1995, Bahan  Polimer  Konstruksi  Bangunan , PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
[5] Amiruddin  Wilma,  Sasmito  Hadi  Eko, Kiryanto,  2014,  Pemanfaatan  Material Plastik  HDPE  Bekas  drum  Kemasan
0 2 4 6 8 10 12 14 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 D a y a M e s in ( p k ) Kecepatan (knot) Daya kapal HDPE
Daya kapal Kayu
sebagai  Kulit  Lambung  Perahu, KAPAL , Vol. 11, No. 3 hal 162 -169.
[6] D.  Setyawan,  I  K.  A.  P.  Utama, Murdijanto,  2010,  A.  Sugiarso1,  and  A. Jamaluddin,  Development  of  Catamaran
Fishing  Vessel, IPTEK , The  Journal  for Technology  and  Science, Vol.  21,  No.  4, hal. 167 -173
[7] Tupper Eric, 2002, Introduction to Naval Architecture , Butterworth Heinemann
OXFORD
[8] Molland,  A.F.,  Wilson,  P.A.,  Taunton,
D.J.,  2003, Resistance  experiments  on  a
systematic series of high speed
displacement  monohull  and  catamaran forms  in  shallow  water ,  Ship  Science Report No. 127 University of Southampton. [9] Stevens Robert, M., 1972, New
Dimensions  for  Naval  Catamaran ,  Naval
Ship  Research  and  Development  Center, Bethesda Maryland.
[10] Insel,  M.  and  Molland,  A.F.,  1992,  An Investigation into Resistance Components of High-Speed Displacement Catamarans, Trans.  of  Royal  Institute  of  Naval
Architects, Vol.134, pp 1-20
[11] BKI,  1996, Buku  Peraturan  Klasifikasi dan  Konstruksi  Kapal  Laut ( Peraturan Kapal  Kayu ),  Biro  Klasifikasi  Indonesia, Jakarta.