Sistem Propulsi [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN 1. Latar Belakang Sistem propulsi adalah rangakaian sistem pada kapal yang digunakan untuk menggerakkan suatu kapal. Dalam operasinya di laut, suatu kapal harus memiliki kemampuan untuk mempertahankan kecepatan dinas (Vs) seperti yang direncanakan. Hal ini mempunyai arti bahwa, kapal haruslah mempunyai rancangan sistem propulsi (penggerak) yang dapat mengatasi keseluruhan gayagaya hambat (total resistance) yang terjadi agar memenuhi standar kecepatan dinasnya. Secara umum, Sistem Propulsi Kapal terdiri dari 3 (tiga) komponen utama, antara lain : (a) Motor Penggerak Utama (main engine); (b) Sistem Transmisi; dan (c) Alat Gerak (propulsor). Ketiga komponen utama ini merupakan suatu kesatuan yang didalam proses perencanaannya tidak dapat ditinjau secara terpisah Kapal patroli adalah kapal yang memiliki misi untuk melindungi dan mengawasi suatu wilayah perairan dari kegiatan kegiatan penyelundupan, pembajakan dilaut, ilegal logging, ilegal fishing, invasi negara asing, dan aktifitas lain yang merugikan negara. Untuk dapat menjalankan fungsinya dengan baik maka kapal patroli harus dirancang cepat, handal,kuat, nyaman dan mempunyai stabilitas yang tinggi merupakan prioritas utama disamping aspek-aspek teknis operasional yang ekonomis dari segi bahan bakar, keselamatan, kenyamanan ABK dan kelengkapan persenjataan. Kapal Patroli harus memiliki kecepatan service yang tinggi. Sampai saat ini permasalahan kecepatan pada kapal patroli merupakan salah satu hal yang harus diperhatikan. Banyak riset untuk mengembangkan kapal patroli mulai dari bentuk badan kapal sampai peralatan sistem propulsinya. Dan inilah yang menjadi kendala utama dalam mendesain sistem propulsinya. Dalam makalah ini akan dibahas tentang pemilihan system propusi pada kapal patroli.



1



1.2. PERUMUSAN MASALAH Berdasarkan uraian latar belakang diatas, dengan maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut: 1. Apa definisi dari kapal patroli? 2. Apa saja jenis sistem propulsi pada kapal? 3. Apa saja jenis sistem propulsor pada kapal? 4. Bagaimana metode dalam menentukan sistem propulsi pada kapal? 5. Bagaimana sistem propulsi pada kapal patroli?



1.3. TUJUAN DAN MANFAAT Ada beberapa yang ingin dicapai dalam penulisan makalah ini adalah sebagai berikut: 1. Mengetahui definisa dari kapal patroli. 2. Mengetahui jenis – jenis propulsi yang digunakan pada kapal. 3. Mengetahui jenis – jenis propulsor yang digunakan pada kapal. 4. Dapat menentuka metode dalam menetukan system propulsi pada kapal. 5. Menentukan sistem propulsi yang paling baik digunakan pada kapal patroli.



2



BAB 2 PEMBAHASAN



2.1. DEFINISI KAPAL PATROLI Kapal patroli adalah kapal yang memiliki misi untuk melindungi dan mengawasi suatu wilayah perairan dari kegiatan kegiatan penyelundupan, pembajakan dilaut, ilegal logging, ilegal fishing, invasi negara asing, dan aktifitas lain yang merugikan negara. Contoh dari kapal patrol adalah kapal trimaran. Kapal Trimaran sebagai kapal patroli cepat yang dimiliki oleh Indonesia, dibangun pada tahun 2010. Trimaran merupakan kapal dengan 3 buah lambung yang terdiri dari 1 buah mainhull dan 2 buah demihull. Kapal trimaran ini didesain dengan beberapa variasi kecepatan guna mendukung tugasnya sebagai kapal patroli kelautan. 2.2. JENIS – JENIS SISTEM PROPULSI PADA KAPAL Pada saat beroperasi di laut, suatu kapal harus memiliki kemampuan untuk mempertahankan kecepatan dinas(Vs) seperti yang direncanakan. Hal ini mempunyai arti bahwa, kapal haruslah mempunyai rancangan sistem propulsi (penggerak) yang dapat mengatasi keseluruhan gaya-gaya hambat (total resistance) yang terjadi agar memenuhi standar kecepatan dinasnya (Masroeri & Asianto,1999). Secara umum, Sistem Propulsi Kapal terdiri dari 3 (tiga) komponen utama, antara lain : 



Motor Penggerak Utama (Prime Mover)







Sistem Transmisi (Transmission)







Alat Gerak (Propulsor).



Gambar 2.1 Skema sistem propulsi kapal



3



Ketiga komponen utama ini merupakan suatu kesatuan yang didalam proses perencanaannya tidak dapat ditinjau secara terpisah. Kesalahan didalam perancangan, akan membawa ‘konsekuensi’ yang sangat besar terhadap kondisikondisi sebagai berikut; 



Tidak tercapainya kecepatan dinaskapal yang direncanakan.







Fuel oil consumption yang tidak efisien.







Turunnya nilai ekonomis dari operasional kapal tersebut.







Pengaruh pada tingkat vibrasi yang terjadi pada badan kapal, dsb.



Dasar perancangan sistem penggerak utama adalah merupakan koordinasi antara prime mover dengan sistem transmisi dan propulsor. Untuk menentukan pilihan seorang marine engineer harus mempertimbangkan beberapa kemungkinan kombinasi permesinan (masroeri & Asianto,1999) Didunia ini ada beberapa jenis sistem propulsi yang biasa digunakan pada kapal. Berikut beberapa jenis sistem propulsi yang secara umum digunakan.



2.2.1 Diesel Propulsion Systems Sistem propulsi diesel adalah sistem propulsi yang paling umum digunakan kelautan mengubah energi mekanik dari pasukan termal. Sistem propulsi diesel terutama digunakan di hampir semua jenis kapal bersama dengan kapal kecil dan kapal rekreasi.



Gambar 1. Diesel Propulsion System



2.2.2 Wind Propulsion Propulsi angin muncul sebagai alternatif untuk sistem-sistem yang memancarkan sejumlah besar gas CO2 di atmosfer laut. Namun, penggunaan



4



propulsi turbin angin laut belum dimulai secara ekstensif dalam kapal-kapal komersial besar.



Gambar 2. Wind Propulsion System 2.2.3 Nuclear-Powered Ships Propulsion systems Kapal angkatan laut menggabungkan penggunaan propulsi maritim nuklir. Menggunakan proses fisi nuklir, propulsi nuklir merupakan sistem yang sangat kompleks yang terdiri dari reaktor air dan peralatan lainnya untuk bahan bakar kapal. Reaktor nuklir di kapal juga digunakan untuk menghasilkan listrik untuk kapal. Kapal dagang beberapa juga sedang direncanakan akan dibangun dengan sistem propulsi



Gambar 3. Nuclear Propulsion System



5



2.2.4 Gas Turbine Propulsion Gas turbin penggerak digunakan untuk angkatan laut serta non-kapal angkatan laut. Dalam kasus kapal angkatan laut, turbin gas sistem propulsi membantu supaya gerakan kapal lebih cepat.



Gambar 4. Gas Turbine Propulsion



2.2.5 Fuel Cell Propulsion System Sistem propulsi sel bahan bakar menggunakan hidrogen sebagai komponen bahan bakar utama. Listrik dibuat dalam sel bahan bakar tanpa pembakaran apapun. Proses ini bersih sehingga telah dianggap sebagai sistem propulsi kelautan sangat penting alternatif.



Gambar 5. Fuel Cell Propulsion



2.2.6 Biodiesel Fuel Propulsion Biodiesel propulsi telah dianggap sebagai sistem propulsi kelautan yang potensial untuk masa depan. Saat ini riset sedang dilakukan untuk mengetahui



6



kelebihan-kelebihan dari sistem propulsi ini yang diharapkan akan beroperasi penuh pada tahun 2017.



2.2.7 Solar Propulsion Propulsi surya untuk kapal yang digunakan untuk pertama kalinya pada tahun 2008. Manfaat penggerak surya termasuk pengurangan tinggi dalam emisi karbon dioksida beracun. Propulsions surya mampu menghasilkan kapasitansi setinggi 40 kilowatt (kW).



Gambar 6. Solar Propulsion



2.2.8 Steam Turbine Propulsion Uap propulsi turbin menggunakan batubara atau uap sebagai bahan bakar untuk menggerakkan kapal. Steam turbin maritim sistem propulsi ini sangat dimanfaatkan antara 19-an dan awal abad 20.



Gambar 7. Steam Turbine Propulsion



2.2.9 Diesel-Electric Propulsion Dalam istilah sederhana, sistem kapal diesel-listrik propulsi menggunakan kombinasi generator dioperasikan oleh listrik yang melekat pada motor diesel. Teknologi ini telah digunakan sejak awal 1900-an. Pada zaman sekarang ini, kapal



7



selam dan kapal dagang menggabungkan sistem propulsi diesel-listrik untuk sistem pendorongnya.



Gambar 8. Diesel-Electric Propulsion



2.2.10 Water-Jet Propulsion Water-jet propulsi telah digunakan sejak tahun 1954. Keuntungan yang paling penting dari water-jet propulsi adalah tidak menimbulkan polusi suara dan memiliki kecepatan tinggi pada kapal.



Gambar 9. Water Jet Propulsion



2.2.11 Gas fuel or Tri Fuel Propulsion LNG bahan bakar dimanfaatkan untuk dibakar di Mesin Utama setelah mengadopsi beberapa modifikasi di mesin penggerak untuk mengurangi emisi dari kapal. Berbagai jenis sistem propulsi menawarkan keuntungan mereka sendiri yang unik untuk kapal. Tergantung pada kebutuhan dan persyaratan, jenis terbaik



8



dari sistem propulsi kapal perlu dipasang. Sehingga kapal akan dapat menawarkan layanan kapasitansi optimal.



Gambar 10. Gas fuel or Tri Fuel Propulsion



2.3. JENIS - JENIS PROPULSORS (ALAT GERAK KAPAL) Propulsor adalah sebuah alat yang berfungsi sebagai alat penggerak pada kapal. Secara mendasar alat gerak kapal dapat diklasifikasikan menjadi 2 (dua), yaitu alat gerak kapal yang non mekanik dan yang mekanik. Alat gerak kapal yang nonmekanik adalah Dayung dan Layar.Sedangkan alat gerak kapal yang mekanik banyak mengalami perkembangan adalah sebagai berikut : 1. Fixed Pitch Propeller 2. Ducted Propeller 3. Contra-rotating Propeller 4. Overlapping propeller 5. Controllable Pitch Propeller 6. Waterjet Propulsion System 7. Cyclodial Propeller 8. Paddle Wheels 9. Superconducting Electric Propulsion System 10. Azimuth Podded Propulsion System



9



2.3.1. Fixed Pitch Propellers (FPP)  Baling-baling jenis ini secara ‘tradisi’ telah membentuk basis produksinya  Baling-baling ini secara umum telah memenuhi ‘proporsi’ yang tepat terutama jenis rancangan dan ukurannya, baik itu untuk baling-baling perahu motor yang kecil hingga untuk kapal muatan curah hingga kapal tangki yang berukuran besar  FPP ini adalah mudah untuk membuatnya



Gambar 15. Baling-baling jenis Fixed Pitch Propeller



2.3.2 Ducted Propeller Baling-baling Ducted terdiri dari dua komponen, yaitu :  Saluran pipa (Duct) berbentuk seperti gelang yangmana mempunyai potongan melintang berbentuk aerofoil, dan  Baling-baling Keberadaan ‘saluran pipa’ (duct) akan mengurangi gaya-gaya tekanan yang menginduced pada lambung kapal. Baling-baling jenis ini dikenal dengan sebutan Kort Nozzles, melalui pengenalan Kort Propulsion Company’s sebagai pemegang Hak Paten dan asosiasi dari jenis baling-baling ini. Efisiensi BalingBaling ditingkatkan tergantung atas beban baling-baling.



10



Gambar16. Baling-baling jenis Ducted Propeller



2.3.3 Contra-rotating propellers Baling-baling jenis ini mempunyai dua-coaxial propellers yang dipasang dalam satu sumbu poros, secara tersusun satu didepan yang lainnya dan berputar saling berlawanan arah. Baling-baling



ini



memiliki



keuntungan



hidrodinamis



terhadap



permasalahan penyelamatan energi rotasional ‘slip stream’ yang mungkin akan ‘hilang’ bilamana kita menggunakan sistem ‘single screw propeller’ yang konventional. Energi yang dapat diselamatkan sekitar 15% dari dayanya. Baling-baling jenis ini biasanya diaplikasikan pada small outboard units yang beroperasi pada putaran 1500 sampai dengan 2000 RPM. Untuk aplikasi pada kapal kapal yang berukuran relatif besar terdapat permasalahan teknis yang terkait dengan sistem perporosan yang relatif mempunyai ukuran lebih panjang.



Gambar 17. Baling-baling jenis Contra-Rotating Propellers



11



2.3.4 Overlapping Propellers Konsep dari baling-baling ini adalah dua propeller tidak dipasang/diikat secara coaxially, tapi masing-masing propeller memiliki sumbu poros pada sistem perporosan yang terpisah. Sistem ini dalam prakteknya, adalah sangat jarang diaplikasikan. Meskipun efisiensi propulsi dari sistem ini adalah lebih tinggi dari single screw propeller, namun sistem ini sangat berpengaruh terhadap besarnya tingkat getaran dan kavitasi yang ditimbulkan.



Gambar 18. Baling-baling jenis Overlapping Propellers



2.3.5 Controllable Pitch Propellers (CPP) Pemilihan dalam aplikasi baling-baling CPP dibandingkan dengan penerapan FPP, adalah disebabkan oleh kebutuhan yang lebih tinggi untuk pengaturan dalam operasional yang harus lebih fleksibel dari pada kebutuhan efisiensi propulsi pada saat kondisi servis. Baling-baling CPP menyediakan ekstra dalam tingkat ‘derajad kebebasan’ melalui kemampuan perubahan ‘pitch’ dari daun baling-balingnya. Hal ini khususnya untuk kapal-kapal jenis ferries, tugs, trawlers, dan fisheries yang membutuhkan kemampuan manouever (olah-gerak) lebih tinggi.Namun demikian, beaya manufaktur/fabrikasinya adalah sangat tinggi serta kebutuhan beaya untuk perawatan dan perbaikan juga relatif tinggi.



12



Gambar 19. Baling-baling jenis CPP



2.3.6 Waterjet Propulsion System Sistem propulsi waterjet telah menjawab tentang kebutuhan akan aplikasi system propulsi untuk variasi dari small high speed crafts, meski sesungguhnya juga banyak kita jumpai aplikasi sistem propulsi ini pada kapal-kapal yang berukuran relatif besar. Prinsip operasi dari waterjet, air dihisap melalui sistem ducting oleh internal pump yang mana terjadi penambahan energi pada air. Kemudian, air tersebut di semprotkan ke belakang dengan kecepatan yang tinggi. Gaya dorong (Thrust) yang dihasilkan merupakan hasil dari penambahan momentum yang diberikan ke air. Sistem lebih disukai untuk suatu baling-baling konvensional. Sebab suatu baling-baling konvensional mengalami cavitation pada kecepatan sangat tinggi ( 45 knots), tetapi di dalam waterjet unit pompa mestinya tidak terjadi kavitasi.



Sistem propulsi Waterjet



memiliki kemampuan untuk



meningkatkan olah-gerak kapal.



Gambar 20. Sistem Propulsi Waterjet



13



Gambar 21. Sistem Propulsi Waterjet



2.3.7. Cycloidal Propellers Sistem Cycloidal Propellers adalah juga dikenal dengan sebutan balingbaling poros vertikal meliputi satu set verically mounted vanes, enam atau delapan dalam jumlah, berputar pada suatu cakram horisontal atau mendekati bidang horisontal. Sistem ini mempunyai keuntungan yang pantas dipertimbangkan ketika kemampuan olah gerak dalam mempertahankan posisi stasiun kapal merupakan faktor penting pada perencanaan kapal. Dengan aplikasi propulsor jenis ini, maka instalasi kemudi yang terpisah pada kapal sudah tidaklah diperlukan. Sistem memperlengkapi dengan rangka pengaman untuk membantu melindungi propulsor tersebut dari kerusakan-kerusakan yang di sebabkan oleh sumber eksternal.



Gambar 22. Cycloidal Propeller



14



2.3.8. Paddle Wheels (Roda Pedal) Salah satu tipe propulsors mekanik yang aplikasinya sudah jarang ditemui saat ini. Seperti namanya, maka Paddle Wheels ini adalah suatu roda yang pada bagian diameter luarnya terdapat sejumlah bilah/sudu-sudu yang berfungsi untuk memperoleh momentum geraknya. Ada dua tipe bilah/sudu yang diterapkan pada propulsors jenis ini, antara lain : fixed blades dan adjustable blades. Pada fixed blades, sudu-sudu terikat secara mati pada bagian roda pedal tersebut. Sehingga hasil momentum gerak dari roda pedal tidaklah begitu optimal. Namun bila ditinjau dari aspek teknis pembuatannya adalah sangat jauh lebih mudah daripada adjustable blades. Hal ini disebabkan oleh tingkat kompleksitas konstruksi – adjustable blades-nya, yang mana harus mampu menjaga posisi blades agar selalu tegak lurus terhadap arah gerak kapal. Kelemahan teknis dari propulsors ini adalah terletak pada adanya penambahan/perubahan lebar kapal sebagai konsekuensi terhadap penempatan kedua roda pedal di sisi sebelah kiri dan kanan dari badan kapal. Selain itu, keberadaan instalasi roda pedal adalah relatif berat bila dibandingkan dengan screw propeller. Sehingga secara umum aplikasi roda pedal membawa konsekuensi juga terhadap berat instalasi motor penggerak kapal. Kemudian paddle-wheels ini juga rentan terhadap gerakan rolling kapal, yang mana akan menyebabkan ‘ketidak-seimbangan’ momentum gerak yang dihasilkan. Kondisi ini tentu akan mengakibatkan gaya dorong paddle-wheels menjadi tidak seragam antara roda disebelah kiri dan kanan kapal, sehingga laju gerak kapal berubah ‘zig-zag’. Aplikasi yang tepat dari roda pedal ini adalah untuk perairan yang tenang, seperti danau, sungai dan pantai.



15



Gambar 23. Paddle-Wheels 2.3.9. Super-conducting Electric Propulsion Pada sistem ini tidak perlu disediakan propulsors (alat gerak kapal), seperti misalnya screw propellers ataupun paddle-wheels. Prinsip dasarnya adalah merupakan electromagnetic propulsion, yang mana dihasilkan dari interaksi antara fixed coil didalam badan kapal dan ‘arus listrik’ yang dilewatkan melalui air laut oleh elektrodeelektrode yang tempatkan pada bagian dasar (bottom) dari lambung kapal. Gaya yang dihasilkan secara orthogonal terhadap medan magnet dan arus listrik, adalah merupakan hasil dari Fleming’s right-hand rule. Jenis Propulsion ini mampu menekan tingkat noise dan vibration akibat propulsi hidrodinamik, sehingga hal ini menjadikan pertimbangan tersendiri untuk aplikasi pada kapalkapal angkatan laut. Satu dari masalah utama yang terjadi pada sistem propulsi ini adalah kesulitan kesulitan teknis untuk menjaga superconducting coil di zero resistance property, yang mana hal tersebut dibutuhkan untuk menjaga temperatur Liquid Helium hingga mencapai -2680C.



Gambar 24. Superconducting Electric Propulsion 16



2.3.10. Azimuth Podded Propulsion System Jenis propulsion system ini memiliki tingkat olah-gerak kapal dan efisiensi yang tinggi, demikian juga dengan tingkat noise dan cavitation yang relatif rendah. Saat ini pengguna terbanyak dari sistem pod units ini adalah kapal-kapal cruise liner. Pengenalan teknologi pada aplikasi Pod Propulsion ini akan membawa perubahan untuk penempatan unit propulsi, yang sedemikian hingga tanpa perlu lagi mempertimbangkan susunan shaft atau space untuk motor penggerak. Tentu saja, hal ini akan memberikan kesempatan-kesempatan baru kepada designers kapal untuk membuat rancangan ‘ultimate hullform’.



Gambar 25. Azimuth Podded Propulsion System



17



2.4. METODE DALAM MENENTUKAN SISTEM PROPULSI KAPAL Dalam menentukan sistem propulsi pada kapal terlebih dahulu harus mengetahui data – data pada kapal tersebut, data tersebut antara lain : 1. Lines Plan Untuk mengetahui tahanan lambung dan model lambung kapal. 2. Rencana Umum Dari Kapal Untuk mengetahui space yang tersedia untuk ruang mesin dan menentukan posisi peletakan prame mover. 3. Data Peralatan Mendapatkan data teknis peralatan-peralatan sistem propulsi yang ada di pasaraan. Setelah mengetahui data utama yang diperlukan maka pada tahapan ini ada beberapa perhitungan teknis dilakukan diantaranya: 1. Tahanan total kapal. 2. Kebutuhan power main engine. 3. Trust minimum. 4. Diemeter Propeller. 5. Diameter Shaft. Setelah tahapan diatas selesai maka kita dapat menentukan jenis peralatanperalatan yang sesuai di pasaran: 1. Pemilihan Main Engine Pemilihan main engine harus memperhatikan beberapa kreteria baik dari segi daya, putaran, type, berat, dimensi, dan fuel oil consumption (sfoc). 2. Pemilihan Motor Pemilihan motor harus memperhatikan beberapa kreteria seperti Daya, Voltage, Jenis Motor, Dimensi,Putaran maupun Berat.



18



3. Menetukan Propeller Pemilihan jenis propeller harus memperhatikan beberapa hal diantaranya diameter, jumlah daun, pitch, dan effisiensi propeller.



Selanjutnya adalah tahapan dalam merancang sistem propulsi. Tahapan Perancangan sistem propulsi ini ada beberapa hal yang dilakukan antara lain menentukan: a. Pemilihan Propeller Menentukan Propeller dengan mempertimbangkan Type, Diameter, Jumlah Blade Propeller, Putaran, Effisiensi Propeller b. Pemilihan Main Engine Menentukan Main Engine dengan mempertimbangkan Daya, Putaran, Type, Berat ,



Layout, SFOC. M/E.



c. Pemilihan Gear Box & Shaft Pemilihan Gearbox



dan shaft dengan



mempertimbangkan Daya ,



Reduction Ratio, Type, Berat , Layout. 2.5. SISTEM PROPULSI PADA KAPAL PATROLI TRIMARAN 2.5.1 Prime Mover Langkah pertama dalam menetukan system propulsi kapal patroli trimaran ini dengan meninjau terlebih dahulu dimensi dari kapal tersebut. Adapun dimensi dari kapal patrol Trimaran adalah sebagai berikut: Loa



= 56 m



Lwl



= 52,67 m



Beam



= 14,63 m



Draft



= 2,8m



V displ.



= 308,75 m³



Wetted area



= 566,8 m²



19



Cb



= 0,69



Cp



= 0,608



Selanjutnya adalah menentuan tahanan total pada kapal patroli. Tahanan total 1



pada kapal dapat dicari dengan menggunakan rumus 𝑅𝑇 = 2 𝑥 𝐶𝑇 𝑥 𝜌 𝑥 𝑆 𝑥 𝑉𝑠 2 Diamana: 𝑅𝑇



= Tahanan total kapal



𝐶𝑇



= Coefisien Tahanan total



𝜌



= kerapatan fluida / air laut



𝑆



= luas badan kapal yang tercelup ke dalam air



𝑉𝑠



= Kecepatan kapal



Dengan menggunakan rumus diatas maka akan didapatkan hasil,



pada saat



melakukan pengejaran (28 knots) akan menghasilkan tahanan sebesar 204,64 kN, pada saat melakukan patroli (24 knots) sebesar 171,32 kN, dan pada saat melakukan pengintaian (16 knots) sebesar 57,08 kN. Daya yang dibutuhkan pada kapal trimaran adalah 1923,47 kW Dengan diketahuinya nilai Daya yang dibutuhkan kapal maka kita dapat memperkirakan prime mover yang dapat digunakan. Pertimbangan dalam memilih prime mover hendaknya dilakukan secara teknis dan ekonomis. Secara teknis pemilihan mesin tergantung pada type, jenis, misi, dan kondisi operasional kapal. Penentuan urutan dari karakteristik mesin yang diutamakan untuk kapal patroli diantaranya adalah: 1. Menentukan daya power mesin dalam bentuk Horse Power (HP) atau kiloWatt (kW), 2. Dimensi mesin yaitu ukuran panjang, lebar dan tinggi mesin, 3. Berat mesin biasanya berat kosong (dry mass) kedalam ton atau kilogram (kg), 4. Jenis langkah mesin yaitu 4 langkah (four stroke) atau 2 langkah (two stroke), 5. Putaran mesin yaitu putaran mesin kedalam rotasi permenit (rpm), 20



6. Specific fuel oil consimption (sfoc) yaitu kebutuhan bahan bakar yang diperlukan persatuan daya perjam operasi mesin (gram/kWh). Dengan adanya pertimbangan diatas, maka kami memilih untuk menggunakan prime mover jenis motor listrik. Motor listrik yang kami anggap sesuai adalah sebagai berikut:



Brand Name



: WILLDA



Model Number



: YKK6502-4



Type



: Asynchronous Motor



Frequency



: 50 Hz



Output Power



: 2000 kW



Input Power



: 2087,68 kW



Phase



: Three-phase



AC Voltage



: 10kV



Place of Origin



: Fujian China (Mainland)



Rated Current



: 229 Ampere



Speed



: 1500 RPM



21



2.5.2 Alat gerak (propulsor) Pada kapal trimaran ini kami memilih menggunakan propulsor water jet. Kapal



water



jet



merupakan



kapal



yang



dalam



pengoperasiannya



menggunakan system semburan air sebagai media pendorongnya, sehingga kapal dapat bergerak sesuai dengan kecepatan kapal yang diinginkan.



Pemilihan water



jet



sebagai



propulsor



didasarkan pada



beberapa



pertimbangan diantaranya: 1. Kapal trimaran merupakan jenis kapal patrol sehingga harus memiliki kecepatan yang tinggi 2. Kapal trimaran tidak selalu beroperasi pada perairan dalam. Sehingga dikawatirkan akan terjadi kandas apabila menggunakan propeller. 3. Kapal trimaran harus bias melakukan maneuver dengan baik dan cepat Sistem propulsi water jet memiliki keistimewaan yang tidak ada kaitannya dengan efisiensi propulsinya. Adapun beberapa keistimewaan yang dimiliki oleh system propulsi water jet adalah, sebagai berikut : • Dengan tidak terdapatnya propeller dan kemudi diluar kapal, sehingga tidak terjadi obyek-obyek yang dapat memper besar tahanan total kapal. • Sangat memungkinkan untuk dioperasikan di perairan yang tidak dalam / dangkal. • Mempunyai kemampuan akselerasi yang baik. • Mempunyai kemampuan olah gerak kapal yang baik pada saat kecepatan kapal yang relatif rendah. • Mempunyai keunggulan pada saat olah gerak kapal pada kecepatan kapal yang relatif tinggi.



22



• Penempatan suction propeller (impeller) di dalam selongsong saluran air pada badan kapal, akan dapat mengurangi terjadinya eksitasi getaran maupunt ingkat kebisingan pada kapal. • Pada saat kecepatan kapal yang relatif tinggi, efisiensi propulsive dapat diusahakan cukup tinggi sehingga dapat dibandingkan dengan system penggerak propeller. Setelah mempertimbangkan beberapa hal diatas kami memilih jenis water jet melalui pertimbangan sebagai berikut:  Spesifikasi pemilihan waterjet ini dilakukan berdasarkan pada kurva yang dikeluarkan oleh pabrikan waterjet, yaitu Wartsila.  Penentuan teknis yaitu dengan cara memotongkan garis nilai output daya kW) dari motor listrik dengan k ecepatan dinas yang diinginkan (knots), sehingga akan mendapatkan ukuran nozzle dari tipe waterjet yang diinginkan



Sehingga didapat spesifikasi water jet sebagai berikut: NO



Spesifikasi Water Jet



1.



Merk



WARTSILA Waterjet



2.



Size



640



3.



Length x Width x Heigth



4550 x 1400 x 1200 (mm)



] .



23



2.5.3



Sistem transmisi.



Sistem water jet memiliki komponen – komponen utama yang sangat menentukan kinerjanya, yang dalam pemilihannya sebagai suatu system propulsi lebih rumit dan kompleks jika dibandingkan dengan pemilihan baling – baling (propeller). Komponen – komponen tersebut meliputi mesin penggerak dan system transmisinya, pompa, thrust nossel yang dilengkapi dengan deflektor, thrust vectoring dan mekanisme pembalik, diffuser, ducting dan inlet (intake). Dalam prosesnya, air dari lingkungan akan dihisap melalui intake sebagai lubang pemasukan di dasar kapal, kemudian laju aliran fluida yang terhisap akan dipercepat oleh aktuator yang biasanya berupa pompa mekanis dan selanjutnya fluida disemburkan kelingkungan kembali malalui nossel sebagai lubang pengeluaran yang terletak persis di atas permukaan air. Semburan air yang keluar melalui nossel diatur oleh deflector untuk mengatur pergerakan maju atau mundurnya kapal sesuai dengan yang diinginkan. Secara garis besar system umum water jet dapat ditunjukkan seperti gambar dibawah ini.



Laju aliran air yang tersembur melalui lubang nossel akan menghasilkan gaya dorong (thrust), hal ini dikarenakan adanya kenaikan kecepatan aliran yang masuk melalui saluran untuk kemudian menyebabkan terjadinya perbedaan momentum, sehingga dapat membuat kapal dapat bergerak. Perhatian yang utama dari system water jet adalah keseimbangan antara gaya dorong yang dibutuhkan untuk mendorong kapal sehingga dapat bergerak maju sesuai dengan kecepatan yang direncanakan dengan gaya dorong sesungguhnya yang diberikan oleh sistem water jet.



24



BAB 3 PENUTUP 3.1 KESIMPULAN Kapal trimaran merupakan salah satu jenis kapal patroli cepat yang dimiliki Indonesia. Melalui analisa dan beberapa pertimbangan kami melakukan pemilihan sistem propulsi pada kapal trimaran sebagai berikut: 1. Kapal trimaran dengan ukuran loa: 56 meter ini menggunakan Prime mover motor listrik dengan daya engine sebesar 2000 kw 2. Kapal ini menggunakan propulsor Water jet karena membutuhkan kecepatan yang tinggi dan maneuver yang cepat dengan ukuran 640



25



DAFTAR PUSTAKA



Adji, Suryo. (2006) Pengenalan Sistem Propulsi Kapal



( internet )



oc.its.ac.id/ambilfile.php?idp=93 Sharda. (2011)



Different Types of Marine Propulsion Systems Used in the



Shipping World ( internet ) http://www.marineinsight.com/tech/mainengine/different-types-of-marine-propulsion-systems-used-in-theshipping-world/ Kang, KJ:Lee, CJ:Kim, S.Y. 2004. Design and Hydrodynamic of a Frigate Class Trimaran. Design & Operation of Trimaran Ship. Hal 185 Harington, Roy L. 1992. Marine Engineering Hal. 246



26