DESAIN KAPAL AMFIBI SEBAGAI SARANA PARIW
DESAIN KAPAL AMFIBI SEBAGAI SARANA PARIWISATA SUNGAI
(KALIMAS) DI SURABAYA
Masfuatul Khalimi1), Surjo W. Adji2), & Tony Bambang Musriyadi2)
1)
MahasiswaJurusanTeknikSistemPerkapalan, FakultasTeknologiKelautan ITS
2)
DosenJurusanTeknikSistemPerkapalan, FakultasTeknologiKelautan ITS
Abstract
Indonesia as a maritime country has a large number of water sector opportunities that can be developed either from
commodity fisheries, marine transportation technology, and tourism sectors. One way that can be used to attract
people or means of transportation is by water and land which support it, one way is by amphibious vehicle that can
drive both on land and in water. The design concept of amphibious vehicles are needed to determine the appropriate
design with Kalimas river area and the streets of Surabaya. So that amphibious vehicles can be used as a means of
travel which have promising prospects in the future especially if there is flooding, and provide new experiences for
tourists. concept is taken on this vehicle is a bus-sized dimensions of the water with a conventional bus with a length
of 7.8 m, for the transmission system using the bus engine itself, which is then connected to the propeller when when
operating in the water.
Key words : Amphibious Vehicles, Kalimas, Tourism
1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang permasalahan
Kota Surabaya dikelilingi sungai yang menghubungkan sungai kecil dan besar dan bermuara
hingga pelabuhan tradisional Kalimas. Keberadaan Kalimas yang merupakan anak sungai dari
Kali Brantas juga menjadi pintu bagi lalu lintas sungai di masa lalu, pada jaman kolonial di mana
sejarah mencatat bahwa sungai ini dapat dilayari dari hilir (Surabaya) hingga ke hulu (Mojokerto).
Sejarah perumahan dan permukiman di Surabaya salah satunya dimulai dari tepian sungai yang
menjadi sarana transportasi pada masa itu, yaitu Kali Surabaya dan Kalimas.
Dengan adanya desain kendaraan amfibi ini diharapkan dapat menambah sarana rekreasi di
Surabaya. Untuk mewujudkan kendaraan amfibi ini, direncanakan memakai roda yang
digunakan saat didarat seperti layaknya bus.
1.2. Batasan Masalah
Dalam penulisan skripsi ini, penulis akan memberikan batasan masalah agar masalah yang
di bahas tidak terlalu luas dan mempermudah pembahasan, serta agar masalah yang di bahas
tidak menyimpang dari pokok-pokok permasalahan. Penulis tidak membahas tentang
perencanaan sistem transmisi dan engine secara detail, tidak membahas tentang perhitungan
konstruksi, dan dalam tugas akhir ini hanya sebatas analisa teknis tidak termasuk pembahasan
secara ekonomis.
1.3. Tujuan dan Manfaat Penulisan
Penyusunan skripsi ini dimaksudkan untuk memenuhi syarat kelulusan program Strata-1
(S1) Program Studi Teknik Sistem Perkapalan, Fakultas Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh
Nopember. Sedangkan tujuan penulisan Tugas Akhir adalah :
1. Untuk mengetahui dimensi kendaraan amfibi yang sesuai.
2. Untuk mengetahui stabilitas yang baik sehingga aman digunakan.
3. Untuk mengetahui cara kerja dari perencanaan sistem transmisi.
Berdasarkan informasi-informasi yang diperoleh, penyusunan skripsi ini juga diharapkan
akan memberikan manfaat-manfaat sebagai berikut :
1. Meningkatkan minat masyarakat khususnya warga Surabaya untuk berwisata.
2. Tinjauan Pustaka
2.1. Karakteristik Desain
Pada umumnya pendekatan sebuah desain boat tidak berbeda jauh dengan proses desain
pada kapal niaga umumnya. Dimana proses tersebut harus mengikuti 4 tahapan dasar, antara
lain :
1. Pengelompokkan kebutuhan.
2. Pengembangan konsep desain (solusi)
3. Penentuan karakteristik desain (solusi)
4. Evaluasi desain terhadap tujuan awal.
Proses tersebut harus dilakukan secara urut. Dimana langkah 2 sampai 4 merupakan
pengulangan dan solusi harus tercapai dengan apa yang direncanakan pada tahap 1.
Proses desain kapal, meliputi 3 hal utama, antara lain:
1. Tahap perencanaan awal.
2. Tahap desain yang lebih mendetail.
3. Persiapan gambar kerja / gambar produksi.
Adapun awal sebuah proses desain dapat dilakukan melalui 3 cara, yaitu:
1. Menggunakan data kapal utama (kapal yang sudah ada)
2. Menggunakan data stastistik kapal.
3. Merencanakan dari awal (sesuai prinsip Naval Architech)
Penentuan karakteristik sebuah desain melibatkan seluruh pertimbangan kebutuhan untuk
menentukan berat dan titik berat kapal, hidrostatik maupun stabilitas dll. Pada bagian ini harus
melibatkan beberapa perhitungan lain dimana harus sesuai dengan standar naval architect dan
gambar kerja (untuk mendefinisikan berat item serta ruang volume secara lebih presisi).
Penentuan dimensi utama pada kapal sangat berpengaruh pada proses pengerjaan tugas akhir
ini. Dimensi utama kapal juga mempengaruhi besar displacement pada kapal.
2.2. Teori Pembuatan Bentuk Kapal dan Perhitungan Tahanan
Maxsurf adalah suatu program sistem modeling permukaan dimensional (surface) yang
mendisain bentuk lambung kapal (hull). Maxsurf mempertimbangkan percobaan sistematis dan
optimisasi cepat tentang segala desain baru. Dengan software ini desainer dapat mendisain
berbagai macam bentuk lambung kapal dengan membaginya kedalam beberapa bagian surface
berdasarkan ketebalan dari kulit lambung kapal tersebut atau langsung membentuk satu bagian
utuh lambung kapal dengan satu surface. Disamping itu mendisain lambung kapal dengan
cara membaginya menjadi beberapa surface, mempunyai keuntungan lebih yaitu dapat
mengetahui luasan tiap–tiap bagian lambung, misalnya luasan pada bagian bottom, luasan pada
bagian sisi lambung, luasan pada bagian rail, luasan pada bagian transom dan deck.
Inti dari proses penggunaan desain maxsurf ini adalah suatu pemahaman bagaimana cara
mengatur control point yang digunakan untuk membentuk permukaan surface yang diinginkan
karena bentuk suatu lambung kapal itu bisa tersusun dari beberapa control poinpatent.
Sementara control point tambahan dapat diletakkan sesuai dengan keinginan desainer yang
kemudian control point tersebut membentuk suatu jaring yang dipakai untuk member bentuk tiap
surface. Melalui control point inilah dapat mendisain bentuk lambung kapal dengan cara
menggeser control point secara langsung atau dengan menggunakan tabel informasi. Output
dari mendisain dengan menggunakan software maxsurf ini adalah gambar rencana garis, baik
itu dalam bentuk dua dimensi atau tiga dimensi, luas permukaan tiap–tiap bagian lambung dan
total keseluruhan lambung, displacement serta kurva CSA.
Hidromax adalah sebuah program untuk menghitung hidrostatik dan stabilitas yang didesain
untuk bekerja bersama maxsurf. Adapun tipe analisa yang akan dikerjakan terhadap lambung :
a. Large angel stability : disini akan dianalisa stabilitas dari suatu bentuk lambung.
b. Upright hydrostatic
: perhitungan hidrostatik dari suatu bentuk lambung kapal yang
dibagi dalam beberapa sarat saat perbaikan trim.
b. Equilibrium analysis : analisa keseimbangan lambung kapal untuk tiap phase pada jenis
gelombang yang dipilih.
Hullspeed. Software ini bertujuan untuk memprediksi tahanan dari bentuk lambung kapal
apabila efficiency dari lambung (hull) diketahui atau diestimasi maka power yang dibutuhkan dari
suatu desain akan dapat diprediksi juga, dengan software ini dapat memakai beberapa pilihan
metode, diantaranya :
1. Savitsky (pre–planning) : perhitungan ini digunakan untuk estimasi tahanan dari
perencanaan lambung sebelum kapal dibangun atau dapat dikatakan sebagai
pre–planning resistance.
2. Savitsky (planning) : perhitungan ini digunakan untuk estimasi tahanan dari
perencanaan badan kapal ketika kecepatan sudah disesuaikan.
3. Latiharju : digunakan estimasi tahanan dari perencanaan lambung kapal ketika
kecepatan yang telah direncanakan telah disesuaikan.
4. Holtrop : perhitungan ini didisain untuk memprediksi tahanan dari kapal tanker,
general cargo, kapal ikan, tug boat, kapal kontainer dan kapal–kapal cepat.
5. Series 60 : digunanakan untuk estimasi tahanan dari kapal cargo berbaling–baling
tunggal.
6. Van ortmersen : digunakan untuk estimasi tahanan kapal kecil seperti trawl dan tug
boat.
7. Delfi series : prediksi tahanan kapal ikan.
2.3. Tahanan dan Stabilitas
Tahanan kapal pada suatu kecepatan adalah gaya fluida yang bekerja pada kapal
sedemikian rupa sehingga melawan gerakan kapal tersebut. Tahanan tersebut sama dengan
komponen gaya fluida yang bekerja sejajar dengan sumbu. Gerakan kapal seperti terdapat pada
komponen speifik kapal menunjukkan kurva tahanan untuk benda yang bergerak di permukaan
atau jauh didalam fluida yang sempurna dan fluida yang mempuyai viskositas.
Stabilitas kapal merupakan suatu hal yang penting dalam perkapalan, dimana pengertian
dari stabilitas itu sendiri adalah kemampuan dari suatu yang melayang atau mengapung yang
dimiringkan untuk kembali ke posisi semula (tegak kembali). Jadi pengertian stabilitas itu sendiri
adalah kemampuan kapal utuk kembali ke keadaan semula apabila mendapat gaya dari luar
misalnya gelombang.
Stabilitas kapal dibedakan menjadi :
1. Stabilitas memanjang (trim). Stabilitas memanjang terjadi karena perbedaan antara trim
haluan dan trim buritan. Perbedaan ini biasanya kecil sehingga kebanyakan diabaikan.
2. Stabilitas melintang. Stabilitas melintang ini cukup berpengaruh terhadap kestabilan kapal
karena hal ini mencakup tentang kemampuan kapal untuk kembali tegak setelah
mengalami kemiringan (oleng).
Pada umumnya stabilitas memanjang tidak terlalu diperhitungkan, karena dianggap cukup
besar. Lain halnya dengan stabilitas melintang yang harus mendapat perhatian waktu
merencanakan kapal. Pada dasarnya keseimbangan yang terjadi pada kapal patroli ini dapat
dibedakan dalam tiga kondisi yang mungkin, yaitu:
1. Keseimbangan stabil, ketika kapal mendapat kemiringan sedikit dari kedudukannya
kapal dapat kembali pada kedudukan semula. Kondisi ini bisa dicapai apabila titik
metacenter (M) terletak diatas titik berat kapal (G) dengan kata lain harga MG adalah
positif.
2. Keseimbangan indeferent, jika kapal mendapat kemiringan sedikit dari kedudukannya
kapal akan tetap pada kedudukan yang baru bagaimanapun itu berubah kedudukannya
(tetap miring). Kondisi ini akan tercapai apabila titik metacenter (M) berimpit dengan titik
berat kapal (G), dengan kata lain harga MG adalah nol.
3. Keseimbangan labil, jika kapal mendapat kemiringan sedikit dari kedudukannya kapal
akan berubah lebih banyak dari kedudukan semula (tidak kembli ke kedudukan semula)
sehingga mengakibatkan kapal akan terbalik didalam air. Kondisi ini akan tercapai
apabila titik metacenter (M) terletak dibawah titik berat kapal (G) dengan kata lain harga
MG adalah negatif.
Pada standarisasi menurut IMO nilai MG tidak boleh kurang dari 0,15 sedangkan nilai
perhitungan untuk MG pada posisi :
1. Muatan 100 % sesuai IMO minimal sebesar 0,165 m.
2. Muatan 50 % sesuai IMO minimal sebesar 0,242 m.
3. Muatan 0 % sesuai IMO minimal sebesar 0,32 m.
4. Besar lengan stabilitas statis GZ tidak boleh kurang dari 0,20 m pada sudut kemiringan
kurang atau sama dengan 40 derajat.
5. Lengan stabilitas statis maksimal terjadi pada sudut lebih dari 30 derajat dan tidak boleh
terjadi pada sudut kurang dari 25 derajat.
6. Luas bidang di bawah kurva stabilitas statis tidak boleh kurang dari 0,55 meter-radian
sampai sudut θ = 30 derajat.
7. Luas bidang di bawah kurva stabilitas statis tidak boleh kurang dari 0,09 meter-radian
sampai sudut θ = 40 derajat.
8. Luas bidang di bawah kurva stabilitas statis tidak boleh kurang dari 0,03 meter-radian
antara sudut 30 - 40 derajat.
9. Tinggi minimum metacenter (GM) adalah 0,15 m.
2.3. Rencana Umum
Rencana umum dari sebuah kapal dapat didefinisikan sebagai perancangan di dalam
penentuan atau penandaan dari semua ruangan yang dibutuhkan. Disamping itu juga
direncanakan penempatan beberapa perlengkapan lainnya sesuai dengan kebutuhan kapal.
Pengerjaan atau pembangunan kapal yang terpenting adalah perencanaan untuk mendapatkan
sebuah kapal yang dapat bekerja dengan baik harus diawali dengan perencanaan yang baik
pula. Dalam perencanaan rencana umum ini terdapat hal yang perlu dijadikan pertimbangan
yakni penataan ruang yang efisien dengan hasil yang optimal.
2.4. Roda Gigi Transmisi
Untuk sistem transmisi yang mana mesin utama menggunakan mesin dari bus itu sendiri
yang nantinya dikopel dengan transmisi untuk propeller sebagai penggerak ketika di air. Pada
roda gigi itu sendiri nantinya jika dari dua buah roda berbentuk silinder atau kerucut yang saling
bersinggungan pada kelilingnya salah satu diputar maka yang lain akan ikut berputar pula. Alat
yang mengunakan cara kerja semacam ini untuk mentransmisikan daya disebut roda gesek.
Cara ini cukup baik untuk meneruskan daya kecil dengan putaran yang tidak perlu tepat. Guna
mentransmisikan daya besar dan putaran yang tepat tidak dapat dilakukan dengan roda gesek.
Untuk ini, kedua roda tersebut harus dibuat bergigi pada sekelilingnya sehingga penerusan daya
dilakukan oleh gigi–gigi kedua roda yang saling berkait. Roda bergigi semacam ini yang dapat
berbentuk silinder atau kerucut disebut roda gigi. Selain cara transmisi diatas, ada pula cara lain
untuk meneruskan daya, yaitu dengan sabuk atau rantai. Namun demikian, transmisi roda gigi
mempunyai keunggulan dibandingkan dengan sabuk atau rantai karena lebih ringkas, putaran
lebih tinggi dan tepat, dan daya lebih besar. Kelebihan ini tidak selalu menyebabkan dipilihnya
roda gigi disamping cara yang lain, karena memerlukan ketelitian yang lebih besar dalam
pembuatan, pemasangan, maupun perawatannya.
Roda gigi diklasifikasikan seperti Tabel 1, menurut letak poros, arah putaran, dan bentuk
jalur gigi. Roda gigi dengan poros sejajar adalah roda gigi dimana giginya berjajar pada dua
bidang silinder (disebut “bidang jarak bagi”), kedua bidang silinder tersebut bersinggungan dan
yang satu menggelinding pada yang lain dengan sumbu tetap sejajar. Roda gigi lurus (a)
merupakan roda gigi paling dasar dengan jalur gigi yang sejajar poros.
Tabel 1. Klasifikasi roda Gigi
o
Sumbu poros roda gigi kerucut biasanya berpotongan dengan sudut 90 . Bentuk khusus dari
roda gigi kerucut dapat berupa “roda gigi miter” yang mempunyai sudut kerucut jarak bagi
o
sebesar 45 , seperti gambar dibawah ini.
Gambar 2. Roda gigi kerucut istimewa
3.
Analisa dan Pembahasan
3.1. Daerah Studi
Dalam pembuatan sebuah kapal, pengetahuan atau pengenalan daerah pelayaran sangat
penting, sebab hal itu akan menjadi awal dari pertimbangan dalam menentukan berapa ukuran
kapal yang sesuai untuk daerah tersebut. Berikut data tentang Kalimas Surabaya :
Revitalisasi Kalimas
Ruas Pintu Air Wonokromo – Bendung Gubeng Baru
Panjang Sungai = 3.99 km
Lebar rata- rata
= 25 m
Kedalaman
= 1.00 ~ 2.00 m
Ruas Pintu Bendung Gubeng Baru – Muara
Panjang Sungai = 9.05 km
Lebar rata- rata
= 30 m
Kedalaman
= 1.00 – 3.00 m
Lebar sungai terlebar = 33.75 m
Lebar sungai terkecil = 22.2 m
Kedalaman kondisi surut pada siang hari
Pada tengah sungai = 0.9 ~ 1 m
Pada tepi sungai = 0.5 m
Pada 1/3 lebar sungai = 0.6 ~ 0.7 m
Debit maksimal air = 50 m3/det
Sumber : Perusahaan Umum JASA TIRTA I
3.2. Perhitungan
Untuk ukuran utama, pada konsep kendaraan yang didesain ini, penentuan ukuran utama ini
menggunakan dimensi dari kendaraan bus yang sudah ada. Berikut data ukuran utama :
Panjang (Lpp)
= 7.80 meter
Lebar (B)
= 2.30 meter
Tinggi (H) lambung
= 1.10 meter
Tinggi keseluruhan
= 2.6 meter
Sarat (T)
= 0.50 meter
Langkah awal dalam mendesain, yaitu dengan menghitung parameter – parameter dibawah
ini, serta diantaranya menentukan jumlah total kapasitas penumpang direncanakan untuk
kendaraan ini, dan perhitungan tahanan serta DWT dan LWT.
Perhitungan Volume Displacement (▼)
Perhitungan Displacement (Δ)
Perhitungan Luas permukaan basah (S)
Perhitungan Froude Number dan Reynolds Number
Koefisien Tahanan Gesek
Tahanan Tambahan - (Appendages Resistance)
Tahanan Gelombang - (Wave Making Resistance)
Tahanan Total
Perhitungan DWT dan LWT
Gambar 3. Spesifikasi kendaraan medium bus
Gambar 4. Spesifikasi suspense kendaraan medium bus
3.4. Proses Desain
Setelah didapat ukuran utama kapal maka langkah selanjutnya adalah perencanaan
lambung kapal, dalam pembuatan lambung kapal ini menggunakan software maxsurf pro. Untuk
perancangan rencana umum dan system transmisi menggunakan software Auto CAD.
Sedangkan untuk mengetahui stabilitas kapal ini sendiri mengunakan software Hydromax, untuk
perhitungan tahanan menggunakan software Hullspeed. Pada proses desain ini terlebih dahulu di
desain bentuk dari lambung dengan ukuran tinggi lambung 1.1 meter dengan sarat desain
sebesar 0.5 meter. Parameter tersebut nantinya akan menjadi batasan ketika kendaraan ini
beroperasi di air.
WL 0.5 m
WL 0.4 m
WL 0.3 m
WL 0.2 m
WL 0.1 m
BASE LINE
BL III
BL II
BL I
BL I
BL II
BL III
CL
Gambar 5. Bodyplan yang di rencanakan
BL III
BL II
BL I
WL 0.5 m
WL 0.4 m
WL 0.3 m
WL 0.2 m
WL 0.1 m
BASE LINE
St.1
St.2
St.3
St.4
St.5
St.6
St.6
St.8
St.9
St.10
WL 0.1 m
WL 0.1 m
WL 0.1 m
WL 0.1 m
WL 0.1 m
BL III
BL II
BL I
St.1
St.2
St.3
St.4
St.5
St.6
St.6
St.8
St.9
St.10
CL
BL I
BL II
BL III
Gambar 6. Sheer plan dan Halfbreadth plan
Gambar 7. Perspektive lambung
Gambar 8. Konsep bus air
Gambar 9. Rencana Umum
Gambar 10. Transmisi
Keterangan Gambar.
2 : Engine
4 : Output Shaft
6 : Continuously Variable Transmission
8 : CVT Output
10 : Drive Belt
12 : Output Shaft
14 : Bevel Gearbox
18 : Vertical input
20 : driving down
24 : Propulsion Unit
11 : CVT input and Output (6, 8, 10 from speed change transmission)
24 : Propulsion Unit
22 : Marine driveshaft
26 : Reduction Gear box
32 : Driveshaft
34 : Bevel Gearbox
40 : Front Wheel
38 : Vertical input
27 : Driveshaft
28 wheel driveshaft
30 : Chain or Belts
Universal
Shaft
Self-Locking
Differential
Universal Shaft
Box
Steering
Gear
Driven Shaft
Universal
Shaft
Cockpit
Angle
Drive
Clutch
Propeller
Sistem Transmisi
Steering Wheel
Angle Drive
Box Steering Gear
Drag Rod
Swing Lever
Self-Locking
Differential
Rod
Transmisi
Cara yang dilakukan dalam meng-kopel propeller dan roda dengan motor penggerak
yang sama adalah dengan menggunakan bevel gear. Dimana nantinya jika berada di darat
gearbox yang berisi bevel gear tersebut menjalankan roda dengan cara menghubungkan gear
yang dari garden atau gearbox main engine ke gear yang menuju ke roda, begitu pula
sebaliknya jika berada di air gear di operkan ke bevel gear yang berfungsi untuk menggerakkan
propeller.
Untuk penggerak utama yakni motor diesel yang nantinya menggerakkan roda
kendaraan yang terletak sesuai letak yang telah ada pada semisal pada bus konvensional.
Sedangkan untuk propeller diletakkan pada bagian bawah belakang pada bagian samping atau
diantara garden (bufle gear) dan roda (ban). Diman peletakan propeller di harapkan mampu
memaksimalkan kinerja propeller pada saat di air, serta berperan aktif dalam pe-manuveran
kendaraan itu sendiri. Untuk Kemudi Untuk system kemudi pada kendaraan umum
menggunakan roda sebagai alat maneuver. Untuk system kemudi pada saat di air dengan
menggunakan propeller seperti yg telah disebutkan tadi.
Cara maneuver kendaraan itu sendiri yakni dengan mengurangi daya (thrust) pada salah satu
propeller, jika salah satu daya propeller dikurangi, maka propeller yang lainnya akan bekerja
seperti biasa atau bekerja secara normal. Hal inilah yang nantinya yang akan menyebabkan
dapat bermanuver. Untuk mengurangi daya dari propeller itu sendiri menggunakan kopling yang
terletak pada poros diantara propeller dan bevel gearf yang menuju ke propeller. Dari perolehan
data hydromax, dapat di tambahkan beberapa variasi untuk stabilitas. Diantaranya dengan cara
analisa jumlah penumpang yang ada.
3.5. Hasil Analisa Tahanan Kapal
Untuk melihat hasil kalkulasi desain dapat dilakukan melalui graph window ( berupa grafik )
maupun tabel window pada toolbar. Adapun nilai tahanan dan Result dapat dilihat sebagai
berikut, dari perbandingan beberapa metode tahanan:
Tabel 2. Perbandingan Tahanan.
Value
Unit
Savitsky pre - Planing
Savitsky Planing
LWL
DATA
745.62
cm
745.62
745.62
Beam
229.68
cm
229.68
229.68
Draft
50.06
cm
--
--
Displaced volum e
6533595.99
cm ^3
6533595.99
6533595.99
Wet t ed area
205939.56
cm ^2
205939.56
--
Prismatic coeff.
0.821
--
--
Wat erplane area coeff.
0.913
--
--
1/ 2 angle of entrance
40.31
40.31
--
LCG from midships(+ve for'd)
deg.
-25.95
cm
--
-25.95
Transom area
5839.74
cm ^2
5839.74
--
Transom w l beam
220.55
cm
--
--
Transom draft
40.22
cm
--
--
10669.16
cm ^2
10669.16
--
Bulb transverse area
2.2
cm ^2
--
--
Bulb height from keel
0
cm
--
--
50.06
cm
--
--
2.42
deg.
--
2.42
--
--
M ax sectional area
Draft at FP
Deadrise at 50% LWL
Hard chine or Round bilge
Round bilge
Frontal Area
0
cm ^2
Headw ind
0
kts
Drag Coefficient
0
Air densit y
0
kg/ cm ^3
Appendage Area
0
cm ^2
Nominal App. length
0
cm
Appendage Factor
1
Correlation allow .
0.0004
Kinematic viscosit y
0.0118831
cm ^2/ s
0
kg/ cm ^3
Wat er Densit y
Lahtiharju
Holtrop
Van Oortmeersen
Series 60
Compton
Fung
745.62 (low )
745.62
(low )
229.68
(high)
50.06
(low )
745.62 (low )
745.62
(low )
229.68
(high)
50.06 (low )
745.62
(low )
229.68
(high)
50.06
745.62 (low )
229.68 (low )
50.06 (low )
229.68 (high)
50.06 (low )
229.68
50.06
6533595.99
(high)
205939.56
6533595.9
9
205939.56
6533595.99
205939.56
6533595.9
9
205939.56
6533595.9
9 (high)
205939.56
6533595.99
(high)
205939.56
--
0.821
0.821 (high)
--
--
0.821 (high)
--
0.913
--
--
--
--
--
40.31
40.31
--
--
40.31 (high)
--
-25.95
-25.95
--
-25.95
--
5839.74
5839.74
--
--
--
5839.74
--
--
--
--
--
22055.39
--
--
--
--
--
4022.5
10669.16 (high)
--
10669.16
--
--
10669.16
--
2.2
--
--
--
2.2
--
0
--
--
--
--
--
50.06
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
Round bilge
--
--
--
Round
bilge
--
3. 6. Hasil Analisa Stabilitas
Untuk Analisa Stabilitas digunakan 2 kondisi pada saat di air, yaitu ketika kapal dengan
kondisi (Loadcase 1) pada kondisi penumpang penuh, yang terdiri dari keseluruhan 18 seat
yang mana 1 untuk pengemudi dan 1 untuk, dan 1 untuk asisten pengemudi, sedangkan untuk
kondisi 2 (Loadcase 2) kendaraan ini pada kondisi kosong tanpa muatan penumpang. Stabilitas
didarat mengandalkan suspensi dari chasiss kendaraan yang sudah ada, karena pada dasarnya
bus beroperasi di darat.
4. Kesimpulan
Berdasarkan dari hasil perancangan yang telah dibuat untuk desain kendaraan
amfibi, untuk ukuran utama kendaraan amfibi ini menggunakan dimensi dari kendaraan
(medium bus) konvensional yang sudah ada, yaitu dengan panjang 7.8 m, lebar 2.3 m,
dan tinggi keseluruhan 2.6 m. sedangkan untuk lambung mempunyai ketinggian 1.1 m
dengan sarat air 0.5 m. Sistem Transmisi dengan menggunakan mesin utama yang
telah ada dari bus itu sendiri yang nantinya akan dikopel dengan roda gigi semacam
clutch yang akan dihubungakan ke propeller sebagai penggerak ketika kendaraan ini
beroperasi di air dan berganti operasi dengan (dihubungkan) pada roda pada saat
kendaraan ini berada di darat, pada saat maneuver di air propeller yang berada di
bagian belakang dihubungkan dengan Rod yang terhubung dengan steering wheel
yang berkaitan dengan roda depan.
Stabilitas menggunakan 3 kondisi yaitu kondisi loadcase 1 pada saat
penumpang penuh dengan kondisi bahan bakar 10%, loadcase 2 kondisi penumpang
penuh dengan kondisi bahan bakar 50%, dan loadcase 3 kondisi penumpang penuh
dengan kondisi bahan bakar 100%. Untuk analisa stabilitas pada analisa ini telah
memenuhi persyaratan IMO yang berlaku.
5. Daftar Pustaka
Lewis, V, Edward. 1988. Principles of Naval Architecture Second Revision. Jersey
City. NJ
Adji, S.W. 2006.”Pengenalan Sistem Propulsi Kapal”. Diktat Mata Kuliah Tahanan
Kapal. JTSP-FTK-ITS. Surabaya.
Susanto, Budi. 2011.”Bus amphibi sebagai tranportasi alternatife di banjir kanal timur
untuk mengatasi kemacetan jakarta”. Surabaya.
www.Amphicars.com
http://www.amphicar.net/theomobil//
http://www.edu.stadia.fi/~9700336/radio1.html
http://www.schwimmauto.de//
http :// www.specificationhydraterra.htm//.2004
http://www.surabaya.go.id/
http://www.buckeyetriumphs.org/technical/Brakes/Fluid/Fluid.htm
(KALIMAS) DI SURABAYA
Masfuatul Khalimi1), Surjo W. Adji2), & Tony Bambang Musriyadi2)
1)
MahasiswaJurusanTeknikSistemPerkapalan, FakultasTeknologiKelautan ITS
2)
DosenJurusanTeknikSistemPerkapalan, FakultasTeknologiKelautan ITS
Abstract
Indonesia as a maritime country has a large number of water sector opportunities that can be developed either from
commodity fisheries, marine transportation technology, and tourism sectors. One way that can be used to attract
people or means of transportation is by water and land which support it, one way is by amphibious vehicle that can
drive both on land and in water. The design concept of amphibious vehicles are needed to determine the appropriate
design with Kalimas river area and the streets of Surabaya. So that amphibious vehicles can be used as a means of
travel which have promising prospects in the future especially if there is flooding, and provide new experiences for
tourists. concept is taken on this vehicle is a bus-sized dimensions of the water with a conventional bus with a length
of 7.8 m, for the transmission system using the bus engine itself, which is then connected to the propeller when when
operating in the water.
Key words : Amphibious Vehicles, Kalimas, Tourism
1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang permasalahan
Kota Surabaya dikelilingi sungai yang menghubungkan sungai kecil dan besar dan bermuara
hingga pelabuhan tradisional Kalimas. Keberadaan Kalimas yang merupakan anak sungai dari
Kali Brantas juga menjadi pintu bagi lalu lintas sungai di masa lalu, pada jaman kolonial di mana
sejarah mencatat bahwa sungai ini dapat dilayari dari hilir (Surabaya) hingga ke hulu (Mojokerto).
Sejarah perumahan dan permukiman di Surabaya salah satunya dimulai dari tepian sungai yang
menjadi sarana transportasi pada masa itu, yaitu Kali Surabaya dan Kalimas.
Dengan adanya desain kendaraan amfibi ini diharapkan dapat menambah sarana rekreasi di
Surabaya. Untuk mewujudkan kendaraan amfibi ini, direncanakan memakai roda yang
digunakan saat didarat seperti layaknya bus.
1.2. Batasan Masalah
Dalam penulisan skripsi ini, penulis akan memberikan batasan masalah agar masalah yang
di bahas tidak terlalu luas dan mempermudah pembahasan, serta agar masalah yang di bahas
tidak menyimpang dari pokok-pokok permasalahan. Penulis tidak membahas tentang
perencanaan sistem transmisi dan engine secara detail, tidak membahas tentang perhitungan
konstruksi, dan dalam tugas akhir ini hanya sebatas analisa teknis tidak termasuk pembahasan
secara ekonomis.
1.3. Tujuan dan Manfaat Penulisan
Penyusunan skripsi ini dimaksudkan untuk memenuhi syarat kelulusan program Strata-1
(S1) Program Studi Teknik Sistem Perkapalan, Fakultas Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh
Nopember. Sedangkan tujuan penulisan Tugas Akhir adalah :
1. Untuk mengetahui dimensi kendaraan amfibi yang sesuai.
2. Untuk mengetahui stabilitas yang baik sehingga aman digunakan.
3. Untuk mengetahui cara kerja dari perencanaan sistem transmisi.
Berdasarkan informasi-informasi yang diperoleh, penyusunan skripsi ini juga diharapkan
akan memberikan manfaat-manfaat sebagai berikut :
1. Meningkatkan minat masyarakat khususnya warga Surabaya untuk berwisata.
2. Tinjauan Pustaka
2.1. Karakteristik Desain
Pada umumnya pendekatan sebuah desain boat tidak berbeda jauh dengan proses desain
pada kapal niaga umumnya. Dimana proses tersebut harus mengikuti 4 tahapan dasar, antara
lain :
1. Pengelompokkan kebutuhan.
2. Pengembangan konsep desain (solusi)
3. Penentuan karakteristik desain (solusi)
4. Evaluasi desain terhadap tujuan awal.
Proses tersebut harus dilakukan secara urut. Dimana langkah 2 sampai 4 merupakan
pengulangan dan solusi harus tercapai dengan apa yang direncanakan pada tahap 1.
Proses desain kapal, meliputi 3 hal utama, antara lain:
1. Tahap perencanaan awal.
2. Tahap desain yang lebih mendetail.
3. Persiapan gambar kerja / gambar produksi.
Adapun awal sebuah proses desain dapat dilakukan melalui 3 cara, yaitu:
1. Menggunakan data kapal utama (kapal yang sudah ada)
2. Menggunakan data stastistik kapal.
3. Merencanakan dari awal (sesuai prinsip Naval Architech)
Penentuan karakteristik sebuah desain melibatkan seluruh pertimbangan kebutuhan untuk
menentukan berat dan titik berat kapal, hidrostatik maupun stabilitas dll. Pada bagian ini harus
melibatkan beberapa perhitungan lain dimana harus sesuai dengan standar naval architect dan
gambar kerja (untuk mendefinisikan berat item serta ruang volume secara lebih presisi).
Penentuan dimensi utama pada kapal sangat berpengaruh pada proses pengerjaan tugas akhir
ini. Dimensi utama kapal juga mempengaruhi besar displacement pada kapal.
2.2. Teori Pembuatan Bentuk Kapal dan Perhitungan Tahanan
Maxsurf adalah suatu program sistem modeling permukaan dimensional (surface) yang
mendisain bentuk lambung kapal (hull). Maxsurf mempertimbangkan percobaan sistematis dan
optimisasi cepat tentang segala desain baru. Dengan software ini desainer dapat mendisain
berbagai macam bentuk lambung kapal dengan membaginya kedalam beberapa bagian surface
berdasarkan ketebalan dari kulit lambung kapal tersebut atau langsung membentuk satu bagian
utuh lambung kapal dengan satu surface. Disamping itu mendisain lambung kapal dengan
cara membaginya menjadi beberapa surface, mempunyai keuntungan lebih yaitu dapat
mengetahui luasan tiap–tiap bagian lambung, misalnya luasan pada bagian bottom, luasan pada
bagian sisi lambung, luasan pada bagian rail, luasan pada bagian transom dan deck.
Inti dari proses penggunaan desain maxsurf ini adalah suatu pemahaman bagaimana cara
mengatur control point yang digunakan untuk membentuk permukaan surface yang diinginkan
karena bentuk suatu lambung kapal itu bisa tersusun dari beberapa control poinpatent.
Sementara control point tambahan dapat diletakkan sesuai dengan keinginan desainer yang
kemudian control point tersebut membentuk suatu jaring yang dipakai untuk member bentuk tiap
surface. Melalui control point inilah dapat mendisain bentuk lambung kapal dengan cara
menggeser control point secara langsung atau dengan menggunakan tabel informasi. Output
dari mendisain dengan menggunakan software maxsurf ini adalah gambar rencana garis, baik
itu dalam bentuk dua dimensi atau tiga dimensi, luas permukaan tiap–tiap bagian lambung dan
total keseluruhan lambung, displacement serta kurva CSA.
Hidromax adalah sebuah program untuk menghitung hidrostatik dan stabilitas yang didesain
untuk bekerja bersama maxsurf. Adapun tipe analisa yang akan dikerjakan terhadap lambung :
a. Large angel stability : disini akan dianalisa stabilitas dari suatu bentuk lambung.
b. Upright hydrostatic
: perhitungan hidrostatik dari suatu bentuk lambung kapal yang
dibagi dalam beberapa sarat saat perbaikan trim.
b. Equilibrium analysis : analisa keseimbangan lambung kapal untuk tiap phase pada jenis
gelombang yang dipilih.
Hullspeed. Software ini bertujuan untuk memprediksi tahanan dari bentuk lambung kapal
apabila efficiency dari lambung (hull) diketahui atau diestimasi maka power yang dibutuhkan dari
suatu desain akan dapat diprediksi juga, dengan software ini dapat memakai beberapa pilihan
metode, diantaranya :
1. Savitsky (pre–planning) : perhitungan ini digunakan untuk estimasi tahanan dari
perencanaan lambung sebelum kapal dibangun atau dapat dikatakan sebagai
pre–planning resistance.
2. Savitsky (planning) : perhitungan ini digunakan untuk estimasi tahanan dari
perencanaan badan kapal ketika kecepatan sudah disesuaikan.
3. Latiharju : digunakan estimasi tahanan dari perencanaan lambung kapal ketika
kecepatan yang telah direncanakan telah disesuaikan.
4. Holtrop : perhitungan ini didisain untuk memprediksi tahanan dari kapal tanker,
general cargo, kapal ikan, tug boat, kapal kontainer dan kapal–kapal cepat.
5. Series 60 : digunanakan untuk estimasi tahanan dari kapal cargo berbaling–baling
tunggal.
6. Van ortmersen : digunakan untuk estimasi tahanan kapal kecil seperti trawl dan tug
boat.
7. Delfi series : prediksi tahanan kapal ikan.
2.3. Tahanan dan Stabilitas
Tahanan kapal pada suatu kecepatan adalah gaya fluida yang bekerja pada kapal
sedemikian rupa sehingga melawan gerakan kapal tersebut. Tahanan tersebut sama dengan
komponen gaya fluida yang bekerja sejajar dengan sumbu. Gerakan kapal seperti terdapat pada
komponen speifik kapal menunjukkan kurva tahanan untuk benda yang bergerak di permukaan
atau jauh didalam fluida yang sempurna dan fluida yang mempuyai viskositas.
Stabilitas kapal merupakan suatu hal yang penting dalam perkapalan, dimana pengertian
dari stabilitas itu sendiri adalah kemampuan dari suatu yang melayang atau mengapung yang
dimiringkan untuk kembali ke posisi semula (tegak kembali). Jadi pengertian stabilitas itu sendiri
adalah kemampuan kapal utuk kembali ke keadaan semula apabila mendapat gaya dari luar
misalnya gelombang.
Stabilitas kapal dibedakan menjadi :
1. Stabilitas memanjang (trim). Stabilitas memanjang terjadi karena perbedaan antara trim
haluan dan trim buritan. Perbedaan ini biasanya kecil sehingga kebanyakan diabaikan.
2. Stabilitas melintang. Stabilitas melintang ini cukup berpengaruh terhadap kestabilan kapal
karena hal ini mencakup tentang kemampuan kapal untuk kembali tegak setelah
mengalami kemiringan (oleng).
Pada umumnya stabilitas memanjang tidak terlalu diperhitungkan, karena dianggap cukup
besar. Lain halnya dengan stabilitas melintang yang harus mendapat perhatian waktu
merencanakan kapal. Pada dasarnya keseimbangan yang terjadi pada kapal patroli ini dapat
dibedakan dalam tiga kondisi yang mungkin, yaitu:
1. Keseimbangan stabil, ketika kapal mendapat kemiringan sedikit dari kedudukannya
kapal dapat kembali pada kedudukan semula. Kondisi ini bisa dicapai apabila titik
metacenter (M) terletak diatas titik berat kapal (G) dengan kata lain harga MG adalah
positif.
2. Keseimbangan indeferent, jika kapal mendapat kemiringan sedikit dari kedudukannya
kapal akan tetap pada kedudukan yang baru bagaimanapun itu berubah kedudukannya
(tetap miring). Kondisi ini akan tercapai apabila titik metacenter (M) berimpit dengan titik
berat kapal (G), dengan kata lain harga MG adalah nol.
3. Keseimbangan labil, jika kapal mendapat kemiringan sedikit dari kedudukannya kapal
akan berubah lebih banyak dari kedudukan semula (tidak kembli ke kedudukan semula)
sehingga mengakibatkan kapal akan terbalik didalam air. Kondisi ini akan tercapai
apabila titik metacenter (M) terletak dibawah titik berat kapal (G) dengan kata lain harga
MG adalah negatif.
Pada standarisasi menurut IMO nilai MG tidak boleh kurang dari 0,15 sedangkan nilai
perhitungan untuk MG pada posisi :
1. Muatan 100 % sesuai IMO minimal sebesar 0,165 m.
2. Muatan 50 % sesuai IMO minimal sebesar 0,242 m.
3. Muatan 0 % sesuai IMO minimal sebesar 0,32 m.
4. Besar lengan stabilitas statis GZ tidak boleh kurang dari 0,20 m pada sudut kemiringan
kurang atau sama dengan 40 derajat.
5. Lengan stabilitas statis maksimal terjadi pada sudut lebih dari 30 derajat dan tidak boleh
terjadi pada sudut kurang dari 25 derajat.
6. Luas bidang di bawah kurva stabilitas statis tidak boleh kurang dari 0,55 meter-radian
sampai sudut θ = 30 derajat.
7. Luas bidang di bawah kurva stabilitas statis tidak boleh kurang dari 0,09 meter-radian
sampai sudut θ = 40 derajat.
8. Luas bidang di bawah kurva stabilitas statis tidak boleh kurang dari 0,03 meter-radian
antara sudut 30 - 40 derajat.
9. Tinggi minimum metacenter (GM) adalah 0,15 m.
2.3. Rencana Umum
Rencana umum dari sebuah kapal dapat didefinisikan sebagai perancangan di dalam
penentuan atau penandaan dari semua ruangan yang dibutuhkan. Disamping itu juga
direncanakan penempatan beberapa perlengkapan lainnya sesuai dengan kebutuhan kapal.
Pengerjaan atau pembangunan kapal yang terpenting adalah perencanaan untuk mendapatkan
sebuah kapal yang dapat bekerja dengan baik harus diawali dengan perencanaan yang baik
pula. Dalam perencanaan rencana umum ini terdapat hal yang perlu dijadikan pertimbangan
yakni penataan ruang yang efisien dengan hasil yang optimal.
2.4. Roda Gigi Transmisi
Untuk sistem transmisi yang mana mesin utama menggunakan mesin dari bus itu sendiri
yang nantinya dikopel dengan transmisi untuk propeller sebagai penggerak ketika di air. Pada
roda gigi itu sendiri nantinya jika dari dua buah roda berbentuk silinder atau kerucut yang saling
bersinggungan pada kelilingnya salah satu diputar maka yang lain akan ikut berputar pula. Alat
yang mengunakan cara kerja semacam ini untuk mentransmisikan daya disebut roda gesek.
Cara ini cukup baik untuk meneruskan daya kecil dengan putaran yang tidak perlu tepat. Guna
mentransmisikan daya besar dan putaran yang tepat tidak dapat dilakukan dengan roda gesek.
Untuk ini, kedua roda tersebut harus dibuat bergigi pada sekelilingnya sehingga penerusan daya
dilakukan oleh gigi–gigi kedua roda yang saling berkait. Roda bergigi semacam ini yang dapat
berbentuk silinder atau kerucut disebut roda gigi. Selain cara transmisi diatas, ada pula cara lain
untuk meneruskan daya, yaitu dengan sabuk atau rantai. Namun demikian, transmisi roda gigi
mempunyai keunggulan dibandingkan dengan sabuk atau rantai karena lebih ringkas, putaran
lebih tinggi dan tepat, dan daya lebih besar. Kelebihan ini tidak selalu menyebabkan dipilihnya
roda gigi disamping cara yang lain, karena memerlukan ketelitian yang lebih besar dalam
pembuatan, pemasangan, maupun perawatannya.
Roda gigi diklasifikasikan seperti Tabel 1, menurut letak poros, arah putaran, dan bentuk
jalur gigi. Roda gigi dengan poros sejajar adalah roda gigi dimana giginya berjajar pada dua
bidang silinder (disebut “bidang jarak bagi”), kedua bidang silinder tersebut bersinggungan dan
yang satu menggelinding pada yang lain dengan sumbu tetap sejajar. Roda gigi lurus (a)
merupakan roda gigi paling dasar dengan jalur gigi yang sejajar poros.
Tabel 1. Klasifikasi roda Gigi
o
Sumbu poros roda gigi kerucut biasanya berpotongan dengan sudut 90 . Bentuk khusus dari
roda gigi kerucut dapat berupa “roda gigi miter” yang mempunyai sudut kerucut jarak bagi
o
sebesar 45 , seperti gambar dibawah ini.
Gambar 2. Roda gigi kerucut istimewa
3.
Analisa dan Pembahasan
3.1. Daerah Studi
Dalam pembuatan sebuah kapal, pengetahuan atau pengenalan daerah pelayaran sangat
penting, sebab hal itu akan menjadi awal dari pertimbangan dalam menentukan berapa ukuran
kapal yang sesuai untuk daerah tersebut. Berikut data tentang Kalimas Surabaya :
Revitalisasi Kalimas
Ruas Pintu Air Wonokromo – Bendung Gubeng Baru
Panjang Sungai = 3.99 km
Lebar rata- rata
= 25 m
Kedalaman
= 1.00 ~ 2.00 m
Ruas Pintu Bendung Gubeng Baru – Muara
Panjang Sungai = 9.05 km
Lebar rata- rata
= 30 m
Kedalaman
= 1.00 – 3.00 m
Lebar sungai terlebar = 33.75 m
Lebar sungai terkecil = 22.2 m
Kedalaman kondisi surut pada siang hari
Pada tengah sungai = 0.9 ~ 1 m
Pada tepi sungai = 0.5 m
Pada 1/3 lebar sungai = 0.6 ~ 0.7 m
Debit maksimal air = 50 m3/det
Sumber : Perusahaan Umum JASA TIRTA I
3.2. Perhitungan
Untuk ukuran utama, pada konsep kendaraan yang didesain ini, penentuan ukuran utama ini
menggunakan dimensi dari kendaraan bus yang sudah ada. Berikut data ukuran utama :
Panjang (Lpp)
= 7.80 meter
Lebar (B)
= 2.30 meter
Tinggi (H) lambung
= 1.10 meter
Tinggi keseluruhan
= 2.6 meter
Sarat (T)
= 0.50 meter
Langkah awal dalam mendesain, yaitu dengan menghitung parameter – parameter dibawah
ini, serta diantaranya menentukan jumlah total kapasitas penumpang direncanakan untuk
kendaraan ini, dan perhitungan tahanan serta DWT dan LWT.
Perhitungan Volume Displacement (▼)
Perhitungan Displacement (Δ)
Perhitungan Luas permukaan basah (S)
Perhitungan Froude Number dan Reynolds Number
Koefisien Tahanan Gesek
Tahanan Tambahan - (Appendages Resistance)
Tahanan Gelombang - (Wave Making Resistance)
Tahanan Total
Perhitungan DWT dan LWT
Gambar 3. Spesifikasi kendaraan medium bus
Gambar 4. Spesifikasi suspense kendaraan medium bus
3.4. Proses Desain
Setelah didapat ukuran utama kapal maka langkah selanjutnya adalah perencanaan
lambung kapal, dalam pembuatan lambung kapal ini menggunakan software maxsurf pro. Untuk
perancangan rencana umum dan system transmisi menggunakan software Auto CAD.
Sedangkan untuk mengetahui stabilitas kapal ini sendiri mengunakan software Hydromax, untuk
perhitungan tahanan menggunakan software Hullspeed. Pada proses desain ini terlebih dahulu di
desain bentuk dari lambung dengan ukuran tinggi lambung 1.1 meter dengan sarat desain
sebesar 0.5 meter. Parameter tersebut nantinya akan menjadi batasan ketika kendaraan ini
beroperasi di air.
WL 0.5 m
WL 0.4 m
WL 0.3 m
WL 0.2 m
WL 0.1 m
BASE LINE
BL III
BL II
BL I
BL I
BL II
BL III
CL
Gambar 5. Bodyplan yang di rencanakan
BL III
BL II
BL I
WL 0.5 m
WL 0.4 m
WL 0.3 m
WL 0.2 m
WL 0.1 m
BASE LINE
St.1
St.2
St.3
St.4
St.5
St.6
St.6
St.8
St.9
St.10
WL 0.1 m
WL 0.1 m
WL 0.1 m
WL 0.1 m
WL 0.1 m
BL III
BL II
BL I
St.1
St.2
St.3
St.4
St.5
St.6
St.6
St.8
St.9
St.10
CL
BL I
BL II
BL III
Gambar 6. Sheer plan dan Halfbreadth plan
Gambar 7. Perspektive lambung
Gambar 8. Konsep bus air
Gambar 9. Rencana Umum
Gambar 10. Transmisi
Keterangan Gambar.
2 : Engine
4 : Output Shaft
6 : Continuously Variable Transmission
8 : CVT Output
10 : Drive Belt
12 : Output Shaft
14 : Bevel Gearbox
18 : Vertical input
20 : driving down
24 : Propulsion Unit
11 : CVT input and Output (6, 8, 10 from speed change transmission)
24 : Propulsion Unit
22 : Marine driveshaft
26 : Reduction Gear box
32 : Driveshaft
34 : Bevel Gearbox
40 : Front Wheel
38 : Vertical input
27 : Driveshaft
28 wheel driveshaft
30 : Chain or Belts
Universal
Shaft
Self-Locking
Differential
Universal Shaft
Box
Steering
Gear
Driven Shaft
Universal
Shaft
Cockpit
Angle
Drive
Clutch
Propeller
Sistem Transmisi
Steering Wheel
Angle Drive
Box Steering Gear
Drag Rod
Swing Lever
Self-Locking
Differential
Rod
Transmisi
Cara yang dilakukan dalam meng-kopel propeller dan roda dengan motor penggerak
yang sama adalah dengan menggunakan bevel gear. Dimana nantinya jika berada di darat
gearbox yang berisi bevel gear tersebut menjalankan roda dengan cara menghubungkan gear
yang dari garden atau gearbox main engine ke gear yang menuju ke roda, begitu pula
sebaliknya jika berada di air gear di operkan ke bevel gear yang berfungsi untuk menggerakkan
propeller.
Untuk penggerak utama yakni motor diesel yang nantinya menggerakkan roda
kendaraan yang terletak sesuai letak yang telah ada pada semisal pada bus konvensional.
Sedangkan untuk propeller diletakkan pada bagian bawah belakang pada bagian samping atau
diantara garden (bufle gear) dan roda (ban). Diman peletakan propeller di harapkan mampu
memaksimalkan kinerja propeller pada saat di air, serta berperan aktif dalam pe-manuveran
kendaraan itu sendiri. Untuk Kemudi Untuk system kemudi pada kendaraan umum
menggunakan roda sebagai alat maneuver. Untuk system kemudi pada saat di air dengan
menggunakan propeller seperti yg telah disebutkan tadi.
Cara maneuver kendaraan itu sendiri yakni dengan mengurangi daya (thrust) pada salah satu
propeller, jika salah satu daya propeller dikurangi, maka propeller yang lainnya akan bekerja
seperti biasa atau bekerja secara normal. Hal inilah yang nantinya yang akan menyebabkan
dapat bermanuver. Untuk mengurangi daya dari propeller itu sendiri menggunakan kopling yang
terletak pada poros diantara propeller dan bevel gearf yang menuju ke propeller. Dari perolehan
data hydromax, dapat di tambahkan beberapa variasi untuk stabilitas. Diantaranya dengan cara
analisa jumlah penumpang yang ada.
3.5. Hasil Analisa Tahanan Kapal
Untuk melihat hasil kalkulasi desain dapat dilakukan melalui graph window ( berupa grafik )
maupun tabel window pada toolbar. Adapun nilai tahanan dan Result dapat dilihat sebagai
berikut, dari perbandingan beberapa metode tahanan:
Tabel 2. Perbandingan Tahanan.
Value
Unit
Savitsky pre - Planing
Savitsky Planing
LWL
DATA
745.62
cm
745.62
745.62
Beam
229.68
cm
229.68
229.68
Draft
50.06
cm
--
--
Displaced volum e
6533595.99
cm ^3
6533595.99
6533595.99
Wet t ed area
205939.56
cm ^2
205939.56
--
Prismatic coeff.
0.821
--
--
Wat erplane area coeff.
0.913
--
--
1/ 2 angle of entrance
40.31
40.31
--
LCG from midships(+ve for'd)
deg.
-25.95
cm
--
-25.95
Transom area
5839.74
cm ^2
5839.74
--
Transom w l beam
220.55
cm
--
--
Transom draft
40.22
cm
--
--
10669.16
cm ^2
10669.16
--
Bulb transverse area
2.2
cm ^2
--
--
Bulb height from keel
0
cm
--
--
50.06
cm
--
--
2.42
deg.
--
2.42
--
--
M ax sectional area
Draft at FP
Deadrise at 50% LWL
Hard chine or Round bilge
Round bilge
Frontal Area
0
cm ^2
Headw ind
0
kts
Drag Coefficient
0
Air densit y
0
kg/ cm ^3
Appendage Area
0
cm ^2
Nominal App. length
0
cm
Appendage Factor
1
Correlation allow .
0.0004
Kinematic viscosit y
0.0118831
cm ^2/ s
0
kg/ cm ^3
Wat er Densit y
Lahtiharju
Holtrop
Van Oortmeersen
Series 60
Compton
Fung
745.62 (low )
745.62
(low )
229.68
(high)
50.06
(low )
745.62 (low )
745.62
(low )
229.68
(high)
50.06 (low )
745.62
(low )
229.68
(high)
50.06
745.62 (low )
229.68 (low )
50.06 (low )
229.68 (high)
50.06 (low )
229.68
50.06
6533595.99
(high)
205939.56
6533595.9
9
205939.56
6533595.99
205939.56
6533595.9
9
205939.56
6533595.9
9 (high)
205939.56
6533595.99
(high)
205939.56
--
0.821
0.821 (high)
--
--
0.821 (high)
--
0.913
--
--
--
--
--
40.31
40.31
--
--
40.31 (high)
--
-25.95
-25.95
--
-25.95
--
5839.74
5839.74
--
--
--
5839.74
--
--
--
--
--
22055.39
--
--
--
--
--
4022.5
10669.16 (high)
--
10669.16
--
--
10669.16
--
2.2
--
--
--
2.2
--
0
--
--
--
--
--
50.06
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
Round bilge
--
--
--
Round
bilge
--
3. 6. Hasil Analisa Stabilitas
Untuk Analisa Stabilitas digunakan 2 kondisi pada saat di air, yaitu ketika kapal dengan
kondisi (Loadcase 1) pada kondisi penumpang penuh, yang terdiri dari keseluruhan 18 seat
yang mana 1 untuk pengemudi dan 1 untuk, dan 1 untuk asisten pengemudi, sedangkan untuk
kondisi 2 (Loadcase 2) kendaraan ini pada kondisi kosong tanpa muatan penumpang. Stabilitas
didarat mengandalkan suspensi dari chasiss kendaraan yang sudah ada, karena pada dasarnya
bus beroperasi di darat.
4. Kesimpulan
Berdasarkan dari hasil perancangan yang telah dibuat untuk desain kendaraan
amfibi, untuk ukuran utama kendaraan amfibi ini menggunakan dimensi dari kendaraan
(medium bus) konvensional yang sudah ada, yaitu dengan panjang 7.8 m, lebar 2.3 m,
dan tinggi keseluruhan 2.6 m. sedangkan untuk lambung mempunyai ketinggian 1.1 m
dengan sarat air 0.5 m. Sistem Transmisi dengan menggunakan mesin utama yang
telah ada dari bus itu sendiri yang nantinya akan dikopel dengan roda gigi semacam
clutch yang akan dihubungakan ke propeller sebagai penggerak ketika kendaraan ini
beroperasi di air dan berganti operasi dengan (dihubungkan) pada roda pada saat
kendaraan ini berada di darat, pada saat maneuver di air propeller yang berada di
bagian belakang dihubungkan dengan Rod yang terhubung dengan steering wheel
yang berkaitan dengan roda depan.
Stabilitas menggunakan 3 kondisi yaitu kondisi loadcase 1 pada saat
penumpang penuh dengan kondisi bahan bakar 10%, loadcase 2 kondisi penumpang
penuh dengan kondisi bahan bakar 50%, dan loadcase 3 kondisi penumpang penuh
dengan kondisi bahan bakar 100%. Untuk analisa stabilitas pada analisa ini telah
memenuhi persyaratan IMO yang berlaku.
5. Daftar Pustaka
Lewis, V, Edward. 1988. Principles of Naval Architecture Second Revision. Jersey
City. NJ
Adji, S.W. 2006.”Pengenalan Sistem Propulsi Kapal”. Diktat Mata Kuliah Tahanan
Kapal. JTSP-FTK-ITS. Surabaya.
Susanto, Budi. 2011.”Bus amphibi sebagai tranportasi alternatife di banjir kanal timur
untuk mengatasi kemacetan jakarta”. Surabaya.
www.Amphicars.com
http://www.amphicar.net/theomobil//
http://www.edu.stadia.fi/~9700336/radio1.html
http://www.schwimmauto.de//
http :// www.specificationhydraterra.htm//.2004
http://www.surabaya.go.id/
http://www.buckeyetriumphs.org/technical/Brakes/Fluid/Fluid.htm