perencanaan water jet sebagai alternatif propulsi pada ... · torpedo sebagai lawan untuk kapal...
TRANSCRIPT
Perencanaan Water Jet Sebagai AlternatifPropulsi Pada Kapal Cepat Torpedo 40 M Untuk
Meningkatkan Kecepatan Sampai 40 Knot
Disusun Oleh :
Akmal Thoriq Firdaus - 4211105012
Dosen Pembimbing :
1. Ir. H. Agoes Santoso, M.Sc, M.Phil.
2. Ir. Tony Bambang Musriyadi, PGD
JURUSAN TEKNIK SISTEM PERKAPALANFAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA
2013
BAB I PENDAHULUAN
BAB II DASAR TEORI
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
DAFTAR PUSTAKA
Adji,Surjo W. Water Jet Propulsion SystemAdji,Surjo W. 2009. Resistance and PropulsionHartono, Rachmad.2010. Studi Perancangan Sistem Propulsi Water Jet Pada
Kapal Cepat Patroli 40 TNI AL, Sekolah Tinggi Teknologi, Jurusan Teknik Mesin,Surabaya
Putra, Adam Adimas.2013. Sistem Persenjataan Kapal Cepat Torpedo 40 Meter,Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sistem Perkapalan,Surabaya
http://id.wikipedia.org/wiki/KRIAjakhttp://kapal-cargo.blogspot.com/2011/04/tahanan-pada-kapal-laut.html
1. LATAR BELAKANG
-Kapal cepat Torpedo (KCT) 40 m merupakan salah satu kapal cepat yang dirancang untuk mengawasi dan mengamankan daerah perairan NKRI. Kapal ini memiliki thrust yang tinggi dan senjata utama yang melengkapinya adalah torpedo.
- Pengembangan Tugas Akhir mahasiswa yang berjudul Sistem Persenjataan Kapal Cepat Torpedo 40 Meter (Adam Adimas Putra, 2013)
- Meningkatkan kecepatan hingga 40 knot dengan water jet.
BAB I Pendahuluan
2. Rumusan Masalah
Bagaimana karakteristik water jet yang digunakan pada kapal cepat torpedo 40 m untuk meningkatkan kecepatan menjadi 40 knot?
3. Tujuan
penggunaan water jet pada kapal cepat torpedo 40 m mampu meningkatkan kecepatan menjadi 40 knot.
5. Manfaat
-Kapal cepat torpedo 40 m memiliki akselerasi yang tinggi
-Meningkatkan kemampuan bermanufer
- Sebagai alternatif untuk aplikasi pada kapal perang TNI AL
4. Batasan Masalah
Pada skripsi ini hanya akan membahas perhitungan pemilihan mesin utama, serta pemilihan water jet untuk mencapai kecepatan yang diinginkan.
a. Kapal Cepat TorpedoKapal cepat Torpedo merupakan kapal cepat yang dedesain untuk memilikitorpedo sebagai lawan untuk kapal selam.
b. Kapal cepat RudalKapal cepat rudal merupakan salah satu jenis kapal perang yang di desain untukmemiliki persenjataan berupa rudal didalamnya,
Kapal cepat penumpangAdalah kapal cepat yang digunakan khusus untuk transportasi penumpang. Biasanya kapal cepat jenis ini digunakan untuk transportasi antar pulau, maupun untuk kapal wisata (yatch)
Kapal CepatBAB II Dasar Teori
Water jet merupakan salah satu sistem penggerak yang diaplikasikanpada kapal, dimana memiliki prinsip kerja berupa mengambil air yangnantinya masuk kedalam putaran jet/turbin untukdihembuskan/dilemparkan kembali keluar, yang nantinya akanmenjadi daya dorong kapal. Aplikasi dari sistem propulsi water jet inisering dijumpai terutama untuk kapal – kapal yang dirancangberkecepatan tinggi.
Water Jet
Karakteristik Water Jet
Prinsip reaksi menyatakan bahwa setiap aksi akan menimbulkan reaksiyang sama besarnya tetapi berlawanan arahnya. Contoh–contoh padaprinsip reaksi sudah banyak di kenal, misalnya jika kita menembakdengan senapan maka akan ada reaksi dari senapan yaitu berupa gayadorong ke belakang. Penerapan prinsip reaksi hanya berbeda padametode–metode dan mekanisme–mekanisme yang digunakan untukmenghasilkan suatu aksi gerakan. Pada sistem propulsi water jet, denganadanya aksi gaya dorong akan menyebabkan kapal dapat bergerak kedepan dengan kecepatan tertentu dan reaksi dari fluida terhadap kapalakan menimbulkan tahanan (resistance). Gaya dorong (thrust) yangdihasilkan sistem propulsi water jet diakibatkan karena adanya kenaikanmomentum aliran dari saluran inlet sampai outlet nossel.
MetodologiBAB III Metodologi Penelitian
a. Studi Pustaka, Literatur, dan dokumen mengenai water jet,kapal cepat. Hal ini bisa didapatkan dari buku, internet, atau sumber-sumber yang lainnya
b. Pengumpulan Data, yaitu mengambil data-data yang dibutuhkan dalam hal ini berupa ukuran utama kapal, lalu metode perhitungan tahanan yang sesuai dengan water jet propulsion, dan beberapa data yang lain.
c. Selanjutnya adalah melakukan perhitungan setelah mendapatkan data tadi
d. Setelah dilakukan perhitungan, lalu dianalisa apakah penggunaan water jet mampu meningkatkan kecepatan pada kapal cepat 40 m.
e. Setelah semua analisa mampu menjawab dari rumusan masalah, maka yang terakhir adalah menyimpulkan dari hasil analisa, serta memberi saran yang diperlukan.
Pengambilan DataBAB IV Analisa dan Pembahasan
Untuk perhitungan data ini diambil dari KCT (Kapal Cepat Torpedo )
40 m, dengan spesifikasi sebagai berikut :
LOA : 45,46 meter
LWL : 42,14 meter
B mld : 7,40 meter
H mld : 3,40 meter
Draught Design : 1,70 meter
Endurance : 3078,064nm
Displascement : 220,837 ton
Max. Speed : 27,00 meter
Cruising Speed : 24,00 meter
Engine Room
Speed Power Prediction
Re-Design
Re-Design
Speed Power
Speed
(kts)
Savitsky Planning
Resistance (kN)
Savitsky Planning
Power (kW)
31 171.31 3902.88
31.25 172.79 3968.3
31.5 174.27 4034.28
31.75 175.75 4100.81
32 177.23 4167.8939 217.46 6232.71
39.25 218.81 6311.7
39.5 220.15 6390.95
39.75 221.49 6470.46
40 222.82 6550.21
36.75 204.94 5535.21
37 206.36 5611.4
Pada kapal cepat torpedo ini , desain awal menggunakan twins
engine, maka :
power = BHP / 2
= 6550,21 kw / 2
= 3275,105 kw
Pemilihan Motor Penggerak
Engine MTU Caterpillar MaK
Model20V400M7
L3612 M32C
Rated Power
kw3600 3460-4060 4000
Speed (rpm) 2050 900 360
SFOC g/kwh 212 197 – 200 178
Length mm 4015 4861 7135
Width mm 1480 1741 2180
Height mm 2070 3550 3319
With gearbox 2170
Massa kg 11980 25980
With gearbox 11468
Cylinder 20 12 8
Bore / stroke 170 / 190 290 / 300 320 / 480
Perbandingan Pemilihan Motor Penggerak :
Engine Performance MTU 20V 4000 M73
Pemilihan Water Jet
Selanjutnya adalah memilih waterjet yang sesuai dengan perencanaan engine
serta kecepatan yang diinginkan. Nantinya water jet yang dipilih harus memiliki
kisaran 3400 kw, yaitu power maksimal dari engine yang dipilih, berdasarkan
kurva engine performance berikut :
Pemilihan Water Jet
Sehingga dipilihlah water jet hamilton dengan tipe HM811 ,
Curve Matching
Setelah dipilih engine serta water jet maka , harus dilakukan matching antara
water jet dengan engine
Pada grafik diatas ada curva engine dengan curve water jet bertemu di 1 titik,
yang merupakan kondisi pada saat rpm 100% atau mencapai kecepatan 40
knots.
Kesimpulan
Pada pengembangannya , kapal cepat torpedo ini di desain untuk mencapai
kecepatan 40 knot. Salah satu cara untuk mencapai kecepatan tersebut
adalah dengan menggunakan Water Jet pada sistem propulsi kapal cepat
torpedo ini. Pada saat pemilihan engine, didapatkan spesifikasi engine yang
sesuai untuk meningkatkan kecepatan sampai 40 knot, yaitu
Merk : MTU
Engine model : 20V400M7L
Exhaust Optimization : IMO 1
Fuel Consumption : 212 g/kWh
Mass, dry (M/E) : 11468 kg
No. of cylinder : 20
Bore/Stroke :170/190mm
Speed : 1750 rpm
M/E Power : 3600 kW
BAB V Kesimpulan dan Saran
Kesimpulan
Sedangkan untuk water jet yang dipilih adalah :
Merk : Hamilton
Tipe : HM811
Panjang : 6000 mm
Tinggi : 1800 mm
Lebar : 1600 mm
Berat : 35 kg
Max.Power : 3200 kw
rpm : 1100 rpm
Saran
Pada intinya , kapal ini dapat ditingkatkan kecepatannya sampai 40 knots
dengan menggunakan water jet. Karena water jet tidak membutuhkan steering
gear, maka penggunaan steering gear room dapat dihilangkan. Space yang
ada pada ruangan tersebut dapat digunakan untuk akomodasi, tangki,
ataupun equipment yang lain . Selain itu setelah tercapai kecepatan 40 knots,
pada perhitungan nantinya dapat diteliti tentang efisiensi, manuver, pengaruh
dari penggunaan material, maupun untuk meneliti kembali tentang tahanan
lebih detail dari kapal tersebut.