Abstrak —Penggunaan  transverse  step  pada  bagian  bawah lambung kapal memiliki beberapa keuntungan apabila digunakan pada  kecepatan  optimumnya,  diantaranya  mengurangi    momen pitching yang dialami kapal dan megurangi hambatan dalam hal ini adalah friction resistance. Transverse step diaplikasikan pada kapal planing dengan kecepatan tinggi. Untuk membuktikan hal tersebut,  dalam  studi  ini  dilakukan  penelitian  dalam  bentuk simulasi  Computational  Fluid  Dynamic  (CFD)  dengan  cara membandingkan  dua  lambung  kapal  planing  jenis  lambung tunggal tanpa dan dengan transverse step pada kondisi air tenang dengan  menggunakan  froude  number  1,5  hingga  2,5.  Hasil  dari simulasi  sudut  trim  pada  kedua  jenis  kapal  menunjukan perbedaan  yang  signifikan  pada  tiap  variasi  kecepatan.  Kapal dengan  transverse  step  memiliki  sudut  trim  yang  lebih  besar dibandingkan  dengan  kapal  tanpa  transverse  step  namun memiliki  perbedaan  sudut  trim  yang  lebih  kecil  pada  variasi froude  number  1,5  hingga  2,5  sebesar  50,62%  yaitu  senilai  1,51 derajat.  Hambatan  kapal  pada  kedua  jenis  kapal  memiliki perbedaan pada simulasi yang dilakukan. Hasil yang didapatkan yaitu kapal dengan transverse step memiliki nilai hambatan yang lebih  kecil  pada  froude  number  1,75  hingga  2,5  yaitu  sebesar 14,16%  yaitu  senilai  3001,16N   namun  memiliki  hambatan  yang lebih besar pada froude number 2,5.
Kata  Kunci —Kapal Planing,  Transverse  step,  Pitching  Moment Equilibrium, Hambatan Kapal, CFD.

## I. PENDAHULUAN
REN  desain  kapal  cepat  di  dunia  saat  ini  menunjukan bahwa bentuk lambung kapal bagian bawah ( wetted surface area )  sangat  diperhatikan.  Hal  ini  dibuktikan  dengan  desain lambung  yang  lebih  mementingkan  efisiensi  dibandingkan dengan  estetika.  Salah  satu  desain  lambung  kapal  cepat  yang menjadi primadona pada saat ini adalah desain lambung dengan menggunakan transverse step .
Desain  lambung  kapal  cepat  dengan  menggunakan transverse  step sering  disalahartikan  sebagai  desain  lambung yang  lebih  cepat  dan  lebih  efisien  jika  dibandingkan  dengan lambung kapal tanpa transverse step dengan mesin yang sama. Hal  ini  mungkin  tidak  salah,  namun  terlalu  berlebihan  jika dikatakan  bahwa  tujuan  utama  dibuatnya  lambung  dengan transverse step adalah untuk mengurangi hambatan kapal [1]. Kelebihan  dari  lambung  dengan transverse  step memang mengurangi  hambatan  hingga  8-12%,  namun  selain  itu kelebihan  lain  adalah  mengurangi  pitch  dan  menambah  pitch
control ketika berjalan di laut [2]. Pada  dasarnya,  pengaplikasian transverse  step seperti  pada Gambar  1  pada  kapal planing bukan  semata  karena kelebihannya  dalam  segi  hambatan.  Ketika  seseorang  ingin memindahkan  titik  berat  kapal  menjadi  lebih  kedepan,  salah satu  alasan  pentingnya  memindah  titik  berat  kapal  lebih kedepan  adalah  untuk  menghindari porpoising ketika  ingin menambah kecepatan kapal maka penambahan transverse step diperlukan.  Alasannya  adalah  kapal  tanpa transverse  step dengan  titik  berat  kapal  yang  berada  jauh  didepan transom, contoh berada di midship kapal memiliki performa yang buruk pada kecepatan rendah hingga sedang.
Dengan  memperhatikan  permasalahan  tersebut,  studi mengenai  penambahan transverse  step pada  kapal planing dengan kecepatan tinggi menjadi penting mengingat penelitian mengenai topik tersebut masih jarang dilakukan.
Gambar 1.  Kapal planing dengan dua transverse step .

## II. TINJAUAN PUSTAKA
Salah  satu  penelitian  yang  paling  terkenal  mengenai  kapal planing  dilakukan  oleh  Savitsky  [3],  dimana  untuk  pertama kalinya  memperkenalkan  pendekatan  matematika  untuk memprediksi performa kapal planing seperti friction resistance, pressure  resistance ,  sudut  trim  dan  parameter  hidrodinamis lainnya berdasarkan serangkaian eksperimen.
Banyak  penelitian  yang  dilakukan  mengenai  prediksi performa    kapal  planing  setelah  penelitan  yang  dilakukan Savitsky  [3],  namun  penelitian  mengenai  performa  kapal planing dengan transverse step masih sedikit.
Setelah  melakukan  pencarian  terhadap  referensi  penelitian mengenai  kapal  dengan transverse  step yang  telah  dilakukan, didapatkan  beberapa  penelitian  mengenai  lambung  kapal

## Analisa Hambatan dan
Pitching Moment Equilibrium Pada Kapal Planing Jenis Monohull With Tranverse Step Pada Perairan Calm Water
Pradipta Rahman Hakim, dan IKAP Utama Teknik Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : kutama@na.its.ac.id
T
JURNAL TEKNIK ITS Vol. 7, No. 1 (2018), 2337-3520 (2301-928X Print)                                        G 54
dengan transverse  step .  Penelitan  yang  pertama  adalah penelitian  yang  dilakukan  oleh  Svahn  [1]  mengenai  lambung dengan transverse  step dengan  menggunakan  permodelan matematika  mengenai  prediksi  gerak  lambung  dilihat  dari pitching moment yang dialami kapal. penelitian yang dilakukan Svahn  [1]  memiliki kemiripan  dengan penelitian kedua  yaitu penelitian  yang  dilakukan  oleh  Matveev  [4]  yang  sama-sama melakukan  penelitian  dengan  menggunakan  permodelan matematika.  Perbedaannya  adalah  tujuan  penelitian  yang dilakukan Matveev [4] yaitu memprediksi hambatan pada kapal dengan transverse step dengan menggunakan two dimensional mathematical method .
Referensi penelitian ketiga adalah penelitian yang dilakukan oleh Garland [5] mengenai investigasi kapal dengan transverse step dengan metode uji tarik untuk mengetahui hambatan kapal dengan fungsi objektif berupa tinggi step dihitung dari baseline . Referensi  penelitan  yang  keempat  adalah  penelitian  yang dilakukan  oleh  Gassemi  [6]  dimana  penelitian  ini  meneliti hambatan  kapal Stepped  Hull dengan  variasi  LCG,  L/B,  dan kecepatan  kapal  pada calm  water .  Penilitian  ini  memiliki kemiripan dengan yang dilakukan oleh Svahn [1] dan Gassemi [6] dimana sama-sama meneliti performa pada transverse step hull. Perbedaannya terletak pada output dimana penelitian yang dilakukan Svahn [1] hanya meneliti lambung dengan step  tanpa membandingkan  dengan  lambung  tanpa  step  dan  hanya menggunakan  permodelan  matematika  saja.  sedangkan  pada penelitian Gassemi [6], penelitian dilakukan, output yang dituju hanya  hambatan  saja  tanpa  menghitung pitching  moment equilibrium .

## III. DASAR TEORI

## A. Teori Kapal Planing
Kapal  planing  merupakan  salah  satu  jenis  kapal  yang mempunyai  tingkat  efisiensi  yang  baik  sebagai  kapal  cepat. Kapal  ini  bergantung  pada  kecepatan  yang  mengangkat sebagian lambungnya keluar dari air ( hydrodynamic support ). Dengan  kecilnya  badan  kapal  yang  bersentuhan  dengan  air maka  kecil  juga  jumlah  tahanan  air  yang  ditanggung.  Bentuk badan  kapal  dirancang  mengikuti  hukum hydrodynamic [3], setiap benda yang bergerak yang dapat menciptakan aliran non- simetris  menimbulkan  gaya  angkat  yang  tegak  lurus  dengan arah  gerak.  Seperti  sayap  pesawat  terbang  yang  bergerak  di udara akan memberi gaya angkat.
Pengukuran  yang  umum  digunakan  untuk  mengetahui karakteristik  hambatan  dan  bentuk  gelombang  pada  kapal planing  adalah dimensionless froude numbe r  (Fr),  yang berhubungan  dengan  gaya  inersia  dan  gaya  eksternal  [3]. Rumus untuk mendapatkan nilai Froude number adalah sebagai berikut.
𝐹𝑟 = 𝑉 √𝑔.𝐿𝑤𝑙 (1)

## B. Hambatan Pada Kapal Planing
Kapal  planing  memiliki  dua  komponen  gaya  yang  bekerja yaitu hydrostatic  force dan hydrodynamic  force sehingga metode  untuk  memprediksi  hambatan  kapal  planing  berbeda
dari  metode  untuk  memprediksi  hambatan  kapal  displasmen. Hambatan  hidrodinamis  total  pada  kapal  planing  terdiri  dari hambatan  akibat  tekanan  normal  pada  dasar  kapal  dan hambatan viskos tangensial pada dasar kapal di bagian pressure area maupun  pada spray  area [7].  Dalam  jurnal  tersebut dikatakan bahwa apabila pada bagian samping kapal termasuk dalam  permukaan  area  basah  (WSA)  maka  komponen hambatan  viskos  tambahan  harus  dimasukan,  namun  pada analisa  dalam  jurnal  tersebut,  diibaratkan  bahwa  bagian samping kapal tidak terkena air sama sekali.
Maka  dapat  dituliskan  hambatan  kapal  pada  fluida  adalah sebagai berikut.
D =  Δ tanτ + C f ρV 1 2 (λb 2 ) 2 cos β cos τ (2)

## C. Gaya Angkat Pada Kapal Planing
Pada kecepatan yang sangat rendah atau pada saat keadaan diam, gaya angkat yang mendominasi adalah gaya hidrostatis, namun  seiring  bertambahnya  kecepatan  efek  gaya  angkat hidrodinamis mulai timbul. Pada kecepatan yang sangat tinggi, gaya  hidrodinamis  menjadi  gaya  yang  dominan  dalam memberikan  gaya  angkat  pada  kapal  planing.  Rumus  empiris untuk  mendapatkan  nilai  gaya  angkat  hidrodinamis  kapal dengan sudut deadrise nol adalah sebagai berikut.
𝐶 𝐿 = 𝜏 1.1 [0.0120 𝜆 1 2 ⁄ + 0.0055𝜆 5 2 ⁄ 𝐶𝑉 2 ] (3)
Untuk sudut trim dan rasio panjang-lebar luasan basah yang telah  diberikan,  efek  yang  terjadi  dari  penambahan  sudut deadrise adalah pengurangan gaya angkat pada kapal planing. Pengurangan  gaya  angkat  ini  disebabkan  oleh  pengurangan luasan  basah  pada stagnation  pressure di leading  edge . Sehingga rumus untuk kapal dengan sudut deadrise tidak sama dengan nol adalah sebagai berikut.
𝐶 𝐿𝛽 =   𝐶 𝐿0 − 0.0065𝛽 𝐶 𝐿0 0.60 (4)

## D. Pitching Moment Equilibrium
Pada  jurnal  Savitsky  [3]  diberikan  metode  untuk memprediksi  performa  kapal  planing.  Perhitungan  tersebut melibatkan  penentuan  sudut  trim  kapal  dan  hambatan  kapal ketika berjalan dimana hal tersebut akan menghasilkan kondisi kesetimbangan  pada  badan  kapal  pada  kecepatan,  beban,  dan titik  berat  yang  diberikan.  Gambaran  mengenai  gaya  dan momen yang bekerja pada kapal digambarkan pada Gambar 2, dengan  begitu  kesetimbangan  gaya  dan  momen  diberikan dengan rumus sebagai berikut.
Gambar 2.  Gaya yang bekerja pada kapal planing tanpa transverse step
Untuk kesetimbangan gaya vertikal :
↑∶ 𝑁 𝑐𝑜𝑠𝜏 + 𝑇 sin(𝜏 + ԑ) − 𝑚𝑔 − 𝐷 𝑓 sin 𝜏 = 0 (5)
Untuk kesetimbangan gaya horizontal :
→: 𝑇 cos(𝜏 + ԑ) − 𝑁 𝑠𝑖𝑛𝜏 − 𝐷 𝑓 𝑐𝑜𝑠𝜏 = 0 (6)
Untuk kesetimbangan pitching moment :
𝑀 = 𝑁. 𝑐 +   𝐷 𝑓 . 𝑎 − 𝑇. 𝑓 = 0 (7)

## IV. METODOLOGI

## A. Studi Literatur
Tahap  pengerjaan  yang  pertama  dilakukan  adalah mendapatkan data-data pendukung dalam penelitian ini. Data- data  pendukung  tersebut  adalah  berupa  penelitian  yang  telah dilakukan sebelumnya  mengenai topik  yang sama  yaitu  kapal dengan transverse step . Tahap ini berguna untuk mempersingkat  waktu  dalam  mendapatkan  data  kapal  yang optimal sehingga hasil dalam penelitian ini dapat membuktikan hipotesis  yang  telah  dibuat  sebelumnya.  Data  pendukung tersebut  berupa  ukuran  utama  kapal,  kecepatan  kapal,  tinggi step,  letak  step,  letak  longitudinal  center  of  gravity,  dan  data pendukung lainnya. Hasil dari studi literature dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1.
Ukuran Utama Kapal Dengan Transverse Step Dan Tanpa Transverse Step
No . Komponen Nilai Unit Tanpa transverse step Dengan transverse step 1 Displacement 1452.57 1457.4 kg 2 Volume 1417136 1421854.32 cm3 3 Draft 33.3 34.8 cm 4 Lwl 6.33 6.2012 m 5 Beam Waterline 1779.8 1789.8 cm 6 LoA 7300 7300 cm 7 Letak Step 2.55 - m dari AP 8 Tinggi Step 0.08 - m 9 CB 0.378 0.366 - 10 LCB 273.58 265.34 - 11 Cp 0.729 0.708 - 12 Cm 0.584 0.611 - 13 Cwp 0.739 0.729 - 14 L/B 4.101584448 4.078668008 -

## B. Permodelan Kapal
Pemodelan  lambung  kapal  yang  akan  digunakan  sebagai input  pada  perangkat  lunak  Numeca  dengan  menggunakan bantuan  software  Maxsurf  Modeler  seperti  pada  Gambar  3. Maxsurf  membuat  model  lambung  kapal  yang  terdiri  dari beberapa  surface  dengan  fitur  3D  NURB  ( Non-Uniform Rational B-Spline ). Database yang akan digunakan pada tahap ini adalah linesplan kapal Clarion 23 Runabout dan disesuakan dengan data kapal seperti ukuran utama dan displacement.
Gambar 3.  Model 3D kapal dengan transverse step
C. Simulasi CFD
Software Numeca  FineMarine  merupakan  salah  satu  dari sekian banyak perangkat lunak untuk simulasi CFD dalam hal ini bertujuan  untuk  mendapatkan nilai  hambatan dan pitching moment kapal. Salah satu kelebihan perangkat lunak ini adalah kemudahan yang diberikan mengingat perangkat lunak tersebut memang dikhususkan untuk mensimulasikan kapal.
Metode  yang  digunakan  dalam  software  ini  adalah  finite volume  method  yang  merupakan  metode  numerik  dimana dalam  metode  ini  dilakukan  diskretisasi,  dimana  diskretisasi adalah  memecah  domain  atau  daerah  perhitungan  menjadi beberapa daerah kecil yang disebut dengan mesh , grid , atau cell [8].  Metode  CFD  ini  dilakukan  dengan  menggunakan  lima variasi  kecepatan  seperti  yang  dapat  dilihat  pada  tabel  2. Froude  number yang  digunakan  dalam  penelitian  ini menggunakan panjang luasan basah dan volume yang konstan yang diukur pada saat kapal dalam keadaan diam.
Tabel 2. Variasi kapal dengan transverse step dan tanpa transverse step
Fr V Fr Lwl Kecepatan Unit Tanpa Step Dengan Step 1,12 1,5 11,82 11,70 m/s 1,30 1,75 13,79 13,65 m/s 1,49 2 15,77 15,60 m/s 1,68 2,25 17,74 17,55 m/s 1,86 2,5 19,71 19,50 m/s
Langkah-langkah yang perlu dilakukan dalam simulasi CFD adalah  pembuatan  geometri  kapal,  pembuatan boundary condition, mesh  generation ,  dan solver . Boundary  condition dibuat untuk mendefinisikan batasan di dalam simulasi seperti yang  dapat  dilihat  pada  Gambar  5.  Proses mesh  generation dilakukan  untuk  membuat  domain  atau  bagian  kecil  hasil diskretisasi  atau  pemecahan  domain  dalam finite  volume method . Hasil meshing dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4 . Hasil meshing
Gambar 5. Boundary Condition Definition

## D. Perhitungan Pitching Moment Equilibrium
Untuk mendapatkan nilai pitching moment equilibrium, nilai momen yang didapat dicari hingga mendapatkan dua nilai yang bernilai  positif  dan  negatif.  Kedua  nilai  tersebut  kemudian diinterpolasi linear, sehingga didapatkan nilai sudut trim yang telah diinterpolasi. Momen positif, momen negatif dan momen yang  telah  diinterpolasi  tersebut  kemudian  dicari  nilai kesalahannya dengan meggunakan metode standar deviasi.

## E. Analisa Hambatan dan Sudut Trim Kapal
Setelah  didapatkan  performa  kapal,  dalam  hal  ini  adalah sudut trim yang telah memenuhi pitching moment equilibrium , anaisa  hambatan  dan  gaya  angkat  dapat  dilakukan.  Dalam proses  analisa  tersebut,  nilai  hambatan  dan  nilai  gaya  angkat kapal  dikoreksi  dengan  metode  interpolasi  linear.  Setelah didapatkan tiga nilai hambatan dan gaya angkat pada tiga sudut trim  yang  nilainya  mendekati  nilai  nol,  ketiga  nilai  tersebut dicari nilai kesalahannya dengan menggunakan metode standar deviasi.

## F. Diagram Alir
Secara  umum,  metode  yang  telah  dijelaskan  diatas  dapat dibuat  menjadi  sebuah  diagram  alir  yaitu  diagram  yang menunjukan  proses  yang  dilakukan  dalam  penelitian  ini  dari langkah pertama yaitu perumusan masalah hingga kesimpulan. Diagram alir dalam penelitian ini ditunjukan pada Gambar 6.

## V. ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Grid of Independence
Sebelum  penelitian  dilakukan,  diperlukan  perhitungan  nilai jumlah  cell    yang  akan  dipakai  agar  hasil  penelitian  yang dilakukan mendapatkan hasil yang akurat.  Nilai jumlah cell
Gambar 6.  Diagram Alir
terkecil  adalah  0,15  juta  elemen  sedangkan  jumlah  cell terbanyak  adalah  2,4  juta  elemen.  Percobaan  yang  dilakukan untuk  mendapatkan  nilai grid  of  independence dilakukan dengan menggunakan lima nilai jumlah cell atau elemen. Hasil perbandingan  variasi  jumlah  elemen  dibandingkan  dengan hambatan,  gaya  angkat  dan  momen  kapal  ditunjukan  pada Tabel 3.
Tabel 3. Nilai hambatan, gaya angkat dan momen pada variasi jumlah elemen No jumlah elemen Drag [N] lift [N] moment [Nm] 1 150000 5301 28914,54 -7381,75 2 300000 4831 27948,26 -7240,08 3 600000 4361 26981,98 -7098,41 4 1200000 3268 24491,73 -6434,38 5 2400000 3279 24582,91 -6450,44
Pada tabel tersebut, terlihat pebedaan antara hambatan, gaya angkat dan momen kapal pada tiap-tiap variasi jumlah elemen. Perbedaan  tersebut  semakin  mengecil  pada  elemen  dengan jumlah yang besar dimana dapat dilihat pada Gambar 7.

## B. Sudut Trim Kapal
Sudut  trim  yang  dialami  kapal  pada  lima  variasi  kapal didapatkan  dari  hasil  koreksi  yang  dijelaskan  pada  bab metodologi  sebelumnya.  Dengan  menggunakan  cara  yang
JURNAL TEKNIK ITS Vol. 7, No. 1 (2018), 2337-3520 (2301-928X Print)                                        G 57
sama, dilakukan koreksi terhadap sudut trim yang dialami kapal pada  tiap-tiap  variasi  kecepatan.  Sehingga  didapatkan  hasil yang ditunjukan pada Gambar 8.
Gambar 7.  Grafik perbedaan nilai hambatan kapal tiap variasi jumlah cell.
Gambar 8.  Grafik perbedaan sudut trim pada tiap Fr Lwl .
Pada  gambar  tersebut  terlihat  kapal  dengan transverse  step dan  tanpa transverse  step memiliki  sudut  trim  yang  berbeda pada  tiap-tiap  kecepatan.  Kapal  dengan transverse  step cenderung memiliki sudut yang lebih besar dibandingkan kapal tanpa transverse step .

## C. Hambatan Kapal
Setelah  menganalisa  grafik  sudut  trim,  selanjutnya  adalah menganalisa  hambatan  kedua  variasi  kapal.  Seperti  yang ditunjukan  pada  Gambar  9,  kapal  dengan transverse  step memiliki hambatan yang besar pada kecepatan awal yaitu pada 1,5≤Fr≤1,75 dibandingkan dengan kapal tanpa transverse step . Namun pada penambahan kecepatan berikutnya, kapal dengan transverse  step memiliki  hambatan  yang  lebih  kecil dibandingkan  dengan  kapal  tanpa transverse  step .  Dengan melihat pada Gambar 9 maka dapat disimpulkan bahwa kapal dengan transverse step memiliki kecepatan optimal yaitu pada kecepatan tinggi.
Gambar 9.  Grafik perbedaan hambatan pada tiap Fr Lwl .

## VI. ANALISA CFD
Gambar  10  merupakan  contoh  hasil  simulasi  CFD  kapal tanpa transverse  step pada  kecepatan  Fn=2,5  dengan menggunakan software Numeca. Pada bagian ini akan dibahas mengenai hasil yang didapat dari simulasi yang telah dilakukan pada dua varisai kapal dengan lima variasi kecepatan sehingga didapatkan  karakteristik  hidrodinamis  dari  kapal  dengan transverse  step apabila  dibandingkan  dengan  kapal  tanpa transverse step . Karakteristik hidrodinamis yang akan dibahas mengenai  simulasi  yang  telah  dilakukan  adalah  bentuk gelombang, static pressure, dan hydrodynamic pressure .
Gambar 10.  CFD Analysis dengan menggunakan software Numeca
A. Wave Pattern
Wave  pattern adalah  bentuk  gelombang  dari  fluida  yang dilewati benda padat yang terbentuk pada bagian samping dan belakang benda tersebut. Wave pattern yang dihasilkan kedua variasi  kapal  ditunjukan  pada  Gambar  11.  Gambar  tersebut menunjukan perbedaan bentuk golombang pada kapal dengan transverse step dan kapal tanpa transverse step pada Fr=1,5 dan Fr=2,5.
Kapal dengan transverse  step seperti  yang ditunjukan pada Gambar  11.a  menunjukan  bahwa  bentuk  gelombang  pada bagian  samping  kapal  lebih  tinggi  pada  kecepatan  rendah namun  lebih  rendah  pada  kecepatan  tinggi.  Hal  tersebut berkebalikan dengan kapal tanpa transverse step dimana bentuk gelombang  lebih  rendah  pada  kecepatan  rendah  namun  lebih tinggi pada kecepatan tinggi.

## B. Static Pressure
Pada Gambar 11. Ditunjukan tekanan normal yang dialami lambung kapal pada bagian dasar kapal. Perbedaan gradasi
warna menunjukan perbedaan tekanan normal yang dialami tiap-tiap bagian dasar kapal. Warna merah menunjukan bagian
150.000 300.000 600.000 1.200.000 2.400.000 0 2000 4000 6000 8000 150000 650000 1150000 1650000 2150000 D rag (N e wt o n ) Jumlah Elemen ( cell ) 0,000 2,000 4,000 6,000 1,5 1,75 2 2,25 2,5 D rag Fo rc e Fr Lwl Trim Angle Trim… Trim…
0,00 2000,00 4000,00 1,5 1,75 2 2,25 2,5 D rag (N ) Fr Lwl Drag Drag…
Gambar 11. Wave Pattern pada kapal dengan transverse step (kiri) dan tanpa transverse step (kanan) pada kecepatan Fr=1,5(atas) dan Fr=2,5(bawah) .
JURNAL TEKNIK ITS Vol. 7, No. 1 (2018), 2337-3520 (2301-928X Print)                                        G 58
kapal mengalami tekan yang terbesar sedangkan warna biru menunjukan tekanan yang paling kecil.

## C. Hydrodynamic Pressure
Pada  gambar  13  ditunjukan  perbedaan  tekanan  pada  dasar kapal  tanpa  step  pada  kecepatan  Fr=1,5  dan  pada  kecepatan Fr=2,5.  Terlihat  tekanan  pada  bagian  step  memiliki  tekanan paling  kecil  dimana  ditunjukan  pada  warna  biru  sedangkan bagian  di  belakang  step  memiliki  tekanan  yang  paling  besar ditunjukan  dengan  bagian  warna  merah  dan  kuning.  Pada perbedaan  kecepatan  tersebut,  terlihat  bahwa  tekanan  pada bagian  dibelakang  step  pada  kecepatan  yang  lebih  tinggi memiliki tekanan yang lebih besar

## VII. KESIMPULAN
Simulasi CFD dapat memberikan data yang sulit didapatkan dengan uji eksperimental seperti aliran fluida disekitar lambung kapal dan detail  gaya  yang bekerja pada tiap bagian lambung kapal.  Perangkat  lunak  Numeca  FineMarine  berhasil memberikan hasil yang lengkap disertai detail yang memuaskan pada permasalahan dalam penelitian ini.
Simulasi  CFD  yang  dilakukan  pada  penelitian  ini menggunakan  data  kapal  dari  penelitian  yang  telah  ada sebelumnya. Data kapal tersebut meliputi tinggi step, letak step, dan  letak  LCG.  Tinggi  step  yang  digunakan  adalah  4%  lebar kapal  yaitu  senilai  0,08m;  letak  step  30%  dari  panjang  LoA yaitu  2,2m  diukur  dari transom kapal  dan  letak  LCG  adalah 35%  panjang  LoA  yaitu    2,55m  diukur  dari transom kapal. Hasil  yang  didapatkan  dengan  menggunakan  konfigurasi
tersebut  adalah  kapal  dengan transverse  step memiliki perbedaan sudut pada 1.5 ≤ Fr ≤  2,5 lebih kecil 50,62% yaitu sebesar  1,5  derajat.  Dari  segi  hambatan,  kapal  dengan transverse  step memiliki  hambatan  kapal  yang  lebih  kecil dibanding  kapal  tanpa transverse  step pada  Fr≥1,75  namun memiliki hambatan yang lebih besar pada Fr≤1,75. Hambatan kapal pada Fr=2 lebih kecil 5,33% dengan nilai 2578,22N. Pada Fr=2,25  lebih  kecil  8,56%  dengan  nilai  2791,03N;  dan  pada Fr=2,5lebih kecil 14,16% dengan nilai 3001,16N.
Dengan melihat hasil yang didapatkan pada simulasi, dapat disimpulakan  bahwa  kapal  dengan transverse  step memiliki pitch  control yang  lebih  baik  dan  nilai  hambatan  yang  lebih kecil apabila diaplikasikan pada kapal dengan Froude number tinggi (Fr≥1,75) dibandingkan kapal tanpa transverse step .

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  menyampaikan  penghargaan  dan  ucapan  terima kasih  yang  sebesar-besarnya  kepada  kepala  Laboratorium Hidrodinamika  Kapal  dan  Laboratorium  Desain  Kapal Departmen  Teknik  Perkapalan,  FTK-ITS  dan  segenap karyawan  yang  telah  memfasilitasi  dan  mendukung  proses pelaksanaan  analisa  CFD,  sehingga  dapat  terlaksana  dengan baik.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  D. Svahn, “Performance Prediction of Hulls with Transverse step,” Royal Institute of Technology, 2009.
[2]  L. Campbell, “Notes on Step Hull,” 2012.
[3]  D. Savitsky, “Hydrodynamic Design of Planing Hulls,” 1964.
[4]  I.  K.  Matveev,  “Two-Dimensional  Modelling  of  Stepped  Planing  Hulls with Open and Pressurized Air Cavities,” Inter J Nav Arch. Oc Engng , vol. 4, p. 162, 2012.
[5]  W. R. Garland, “Stepped Planing Hull Investigation,” United States Naval Academy, 2010.
[6]  S.  T.  Golah,  “Toward  Numerical  Modeling  of  the  Stepped  and  Non Stepped,” Brazilian Soc. Mech. Sci. Eng. , 2014.
[7]   et al. Gassemi, H., “A Hydrodynamic Methodology and CFD Analysis for Performance Prediction of Stepped Planing Hull,” Polish Marit. Res. , vol. 22, pp. 23–31, 2015.
[8]  T.  D.  Frisk.  D,  “Prediction  of  High-Speed  Planing  Hull  Resistance  and Running Attitude,” Chalmers University Of Technology, 2015.
Gambar 12. Static pressure pada kapal dengan transverse step (kiri) dan tanpa transverse step (kanan) pada kecepatan Fr=1,5(atas) dan Fr=2,5(bawah) ..
Gambar. 13. Hydrodynamic Pressure pada kapal dengan transverse step (kiri) dan  tanpa transverse  step (kanan)  pada  kecepatan  Fr=1,5(atas)  dan Fr=2,5(bawah) .