laporan kemajuan kontes kapal cepat tak berawak … kemajuan kkctbn 2019... · 2) membuat cetakan...

20
KATEGORI KAPAL KENDALI OTOMATIS (AUTONOMOUS SURFACE VEHICLE / ASV) LAPORAN KEMAJUAN KONTES KAPAL CEPAT TAK BERAWAK NASIONAL (KKCTBN) 2019 Nala Evo Mark IV Oleh: Ridwan Prasetyo Shintya Rezky Rahmayanti Mochamad Riza Pratama Dosen Pembimbing: Rudy Dikairono, S.T., M.T. INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2019

Upload: others

Post on 04-Jan-2020

58 views

Category:

Documents


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: LAPORAN KEMAJUAN KONTES KAPAL CEPAT TAK BERAWAK … Kemajuan KKCTBN 2019... · 2) Membuat cetakan positif dengan menggunakan mesin CNC Milling sesuai dengan desain kapal 3) Proses

KATEGORI KAPAL KENDALI OTOMATIS (AUTONOMOUS SURFACE

VEHICLE / ASV)

LAPORAN KEMAJUAN

KONTES KAPAL CEPAT TAK BERAWAK NASIONAL

(KKCTBN) 2019

Nala Evo Mark IV

Oleh:

Ridwan Prasetyo

Shintya Rezky Rahmayanti

Mochamad Riza Pratama

Dosen Pembimbing:

Rudy Dikairono, S.T., M.T.

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2019

Page 2: LAPORAN KEMAJUAN KONTES KAPAL CEPAT TAK BERAWAK … Kemajuan KKCTBN 2019... · 2) Membuat cetakan positif dengan menggunakan mesin CNC Milling sesuai dengan desain kapal 3) Proses

1

Halaman Pengesahan

Page 3: LAPORAN KEMAJUAN KONTES KAPAL CEPAT TAK BERAWAK … Kemajuan KKCTBN 2019... · 2) Membuat cetakan positif dengan menggunakan mesin CNC Milling sesuai dengan desain kapal 3) Proses

2

Ringkasan

Luas total wilayah Indonesia adalah 7,81 juta km2 yang terdiri dari 2,01 juta km2

daratan, 3,25 juta km2 lautan, dan 2,55 juta km2 Zona Ekonomi Eksklusif (ZEE).

Penggunaan kapal-kapal yang berbasis Autonomous Surface Vehicle/ASV akan sangat

membantu penjaagan wilayah kedaulatan laut NKRI, sesuai pada perkembangan era

Revolusi Industri 4.0 yang diharapkan dapat sangat memudahkan pekerjaan manusia.

Dengan sistem kendali otomatis dan penerapan berbagai sensor, kedepannya kapal

autonomous dapat dimanfaatkan dalam upaya untuk mengintai, memantau, dan membantu

pertahanan di wilayah perairan Indonesia. Nala Evo Mark IV merupakan kapal kendali

otomatis (autonomous surfave vehicle) yang dirancang untuk usulan pada Kontes Kapal

Cepat Tak Berawak Nasional (KKCTBN) 2019, pada kategori kapal kendali otomatis atau

Autonomous Surface Vehicle (ASV). Metode yang digunakan dalam pembuatan Nala Evo

Mark IV yaitu menggunakan metode proses pengadaan kapal baru (ship acquisition

process), dimana ada tiga tahapan yaitu perencanaan, desain dan analisis, dan produksi. Nala

Evo Mark IV memiliki spesifikasi dengan lambung berjenis Multi-hull Catamaran , dengan

mennggunakan material fiberglass dan PVC sheet dengan volume displacement nya 0,011

m3, displacement 11 kg, LWL 97,39 cm, dengan draft 9 cm, lebar 47,7 cm dan koefisien

prismatic 0,718. Pada perencanaan elektronik, terbagi dalam 4 tahap yaitu pemodelan sistem

elektronik, persiapan komponen elektronik, perakitan komponen dan sistem elektronik, dan

uji coba.

Hasil yang dicapai hingga pada bulan Agustus dalam persiapan mengikuti

KKCTBN 2019 adalah sejauh 80%, mulai dari pengembangan desain dengan capaian

10%, penyusunan dan pembuatan laporan serta video 15%, produksi kapal 15% ,

pembangunan pemrograman kapal 15%, penyusunan komponen dan sistem elektronik 15%,

uji coba 10%.

Page 4: LAPORAN KEMAJUAN KONTES KAPAL CEPAT TAK BERAWAK … Kemajuan KKCTBN 2019... · 2) Membuat cetakan positif dengan menggunakan mesin CNC Milling sesuai dengan desain kapal 3) Proses

3

Daftar Isi

Halaman Pengesahan ............................................................................................................. 1

Ringkasan .............................................................................................................................. 2

Daftar Isi ................................................................................................................................ 3

ABSTRAK ............................................................................................................................ 4

BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................................... 5

1.1 Latar Belakang ............................................................................................................. 5

1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................................ 5

1.3 Tujuan .......................................................................................................................... 5

BAB II TARGET LUARAN ................................................................................................. 5

BAB III METODOLOGI ...................................................................................................... 5

3.1 Konsep Desain ............................................................................................................. 5

3.2 Gambar Desain ............................................................................................................ 8

3.3 Tahap Pengerjaan ......................................................................................................... 9

BAB IV HASIL YANG DICAPAI ..................................................................................... 12

BAB V RENCANA TAHAPAN SELANJUTNYA ........................................................... 13

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................... 14

LAMPIRAN ........................................................................................................................ 15

Lampiran 1. Dokumentasi Proses Pembuatan ................................................................. 15

Page 5: LAPORAN KEMAJUAN KONTES KAPAL CEPAT TAK BERAWAK … Kemajuan KKCTBN 2019... · 2) Membuat cetakan positif dengan menggunakan mesin CNC Milling sesuai dengan desain kapal 3) Proses

4

KONTES KAPAL CEPAT TAK BERAWAK NASIONAL

Ridwan Prasetyo1,a

, Shintya Rezky Rahmayanti2,b

, Mochamad Riza Pratama3,c

1Teknik Mesin Industri,

2Informatika,

3Teknik Elektro Otomasi

[email protected],

[email protected],

[email protected]

ABSTRAK

Luas total wilayah Indonesia adalah 7,81 juta km2 yang terdiri dari 2,01 juta km2

daratan, 3,25 juta km2 lautan, dan 2,55 juta km2 Zona Ekonomi Eksklusif (ZEE). Indonesia

merupakan suatu Negara dengan luas perairan lebih besar dari pada luas daratan dan

merupakan negara kepulauan terbesar di dunia. Lautan Indonesia merupakan wilayah

integral yang wajib dilindungi kedaulatannya. Penggunaan kapal-kapal yang berbasis

Autonomous Surface Vehicle/ASV akan sangat membantu penjaagan wilayah kedaulatan

laut NKRI, sesuai pada perkembangan era Revolusi Industri 4.0 yang diharapkan dapat

sangat memudahkan pekerjaan manusia. Dengan sistem kendali otomatis dan penerapan

berbagai sensor, kedepannya kapal autonomous dapat dimanfaatkan dalam upaya untuk

mengintai, memantau, dan membantu pertahanan di wilayah perairan Indonesia.

Kata Kunci: Kedaulatan Laut Indonesia, Autonomous Surface Vehicle, Revolusi Industri 4.0

Page 6: LAPORAN KEMAJUAN KONTES KAPAL CEPAT TAK BERAWAK … Kemajuan KKCTBN 2019... · 2) Membuat cetakan positif dengan menggunakan mesin CNC Milling sesuai dengan desain kapal 3) Proses

5

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Nala Evo Mark IV merupakan kapal kendali otomatis (autonomous surfave

vehicle) yang dirancang untuk usulan pada Kontes Kapal Cepat Tak Berawak

Nasional (KKCTBN) 2019, pada kategori kapal kendali otomatis atau Autonomous

Surface Vehicle (ASV). Nala Evo Mark IV dibuat untuk menyelesaikan misi yang

terdapat pada KKCTBN 2019 mendatang.

Dalam segi desain, Nala Evo Mark IV didesain dengan lambung jenis multi-

hull dengan tipe catamaran atau kapal dengan lambung ganda. Nala Evo Mark IV

dilengkapi dengan sistem sensor dan propulsi yang dapat mendukung kapal

bergerak secara mandiri setelah diprogram dengan tujuan menyelesaikan misi yang

diberikan.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam proses pembuatan kapal Nala Evo Mark IV adalah sebagai

berikut:

1. Bagaimana proses pembuatan kapal Nala Evo Mark IV?

2. Bagaimana penerapannya dalam menyelesaikan misi yang ada pada KKCTBN 2019?

1.3 Tujuan

Tujuan pembuatan kapal Nala Evo Mark IV adalah sebagai berikut:

1. Menghasilkan produk “Kapal Cepat Tanpa Awak” yang inovatif , kreatif dan dapat

diaplikasikan langsung pada masyarakat.

2. Mengikuti kompetisi Kontes Kapal Cepat Tak Berawak Nasional (KKCTBN) 2019 di

Universitas Muhammadiyah Malang, Malang, Jawa Timur.

3. Mengharumkan nama almamater pada khususnya dan nama bangsa Indonesia pada

umumnya.

BAB II TARGET LUARAN

Adapun luaran dari program yang kami lakukan adalah sebagai berikut :

• Desain Kapal Nala Evo Mark IV

• Prototipe Kapal Nala Evo Mark IV

Dengan adanya desain dan prototipe ini diharapkan dapat menjadi inovasi pada

bidang transportasi laut, terutama pada kapal-kapal pertahanan yang berbasis tanpa awak

atau autonomous yang utamanya untuk meningkatkan efisiensi, efektifitas, dan

meminimalisir resiko terjadinya korban dalam proses pemantauan wilayah yang dilakukan

pada daerah yang sulit dijangkau. Diharapkan luaran tersebut dapat berguna untuk

mendukung program Indonesia menuju Poros Maritim Dunia dan meningkatkan kulitas

pertahanan negara Indonesia khususnya pada wilayah perbatasan negara.

BAB III METODOLOGI

Metode yang digunakan dalam pembuatan Nala Evo Mark IV yaitu menggunakan

metode proses pengadaan kapal baru (ship acquisition process).

3.1 Konsep Desain

Dalam proses ini terdapat tiga tahapan seperti tercantum pada gambar 3.1.

Page 7: LAPORAN KEMAJUAN KONTES KAPAL CEPAT TAK BERAWAK … Kemajuan KKCTBN 2019... · 2) Membuat cetakan positif dengan menggunakan mesin CNC Milling sesuai dengan desain kapal 3) Proses

6

Gambar 3.1 Diagram alir proses pembuatan kapal

Pada gambar 3.1 merupakan diagram alur yang dilakukan dalam sistem

produksi kapal. Tahap pertama yaitu tahap perencanaan. Tahapan kedua adalah

desain dan analisis. Tahap terakhir yaitu produksi. Ketiga tahap tersebut akan

dijelaskan secara rinci pada sub bab berikutnya.

1. Perencanaan

Tahap perencanaan dijelaskan dalam gambar 3.2 sebagai berikut,

Gambar 3.2 Diagram alir tahap perencanaan

Tahap perencanaan dimulai dari pembentukan anggota tim berdasarkan

bidang keilmuan yang dikuasai yaitu bidang perkapalan, elektronika, dan

pemrograman. Setelah tim terbentuk, dilakukan Analisis misi berdasarkan buku

panduan KKCTBN 2019 agar kapal yang didesain sesuai dengan misi dan aturan

yang telah dikeluarkan. Selanjutnya adalah Analisis kondisi lingkungan yang

difokuskan untuk mengAnalisis lokasi lomba dan lintasan pada misi, hal ini

bertujuan agar tim mengenali kondisi lingkungan yang akan dijadikan lokasi

perlombaan dan sebagai data pendukung untuk desain kapal yang akan dibuat.

Page 8: LAPORAN KEMAJUAN KONTES KAPAL CEPAT TAK BERAWAK … Kemajuan KKCTBN 2019... · 2) Membuat cetakan positif dengan menggunakan mesin CNC Milling sesuai dengan desain kapal 3) Proses

7

Tahap terakhir adalah melakukan penyusunan proposal dan laporan kemajuan

sebagai salah satu tahap evaluasi (evaluasi 1 dan 2) pada KKCTBN 2019

2. Desain dan Analisis

Tahap desain dan analisis ditunjukkan dengan flowchart (gambar 3.3)

berikut.

Gambar 3.3 Diagram alir tahap desain dan analisis

Dimulai dengan peneruan sistem yang akan digunakan pada kapal

berdasarkan data yang didapatkan dari tahap perencanaan. Setelah sistem yang akan

digunakan sudah ditentukan, dilakukan proses penentuan komponen apa saja yang

akan digunakan. Komponen yang telah dipilih dihitung beratnya agar dapat

disesuaikan dengan desain yang akan dibuat dan memenuhi kriteria perlombaan.

Proses terakhir tahap ini adalah penentuan desain kapal yang akan dilombakan.

3. Produksi

Tahap produksi ditunjukkan dengan flowchart (gambar 3.4) berikut.

Gambar 3.4 Diagram alir tahap produksi

Page 9: LAPORAN KEMAJUAN KONTES KAPAL CEPAT TAK BERAWAK … Kemajuan KKCTBN 2019... · 2) Membuat cetakan positif dengan menggunakan mesin CNC Milling sesuai dengan desain kapal 3) Proses

8

Setelah desain dibuat, dilakukan aktivitas produksi yang diawali dengan

proses pengadaan komponen (alat dan bahan) mekanik maupun elektronik. Setelah

komponen yang akan digunakan tersedia, dilakukan tahap pembuatan kapal

sekaligus dalam waktu bersamaan dilakukan pembuatan program. Selanjutnya

dilakukan proses perakitan setiap komponen sehingga menjadi kesatuan kapal yang

utuh. Proses terakhir adalah melakukan tahap uji coba kapal yang telah dibuat,

dengan tujuan untuk mengetahui apakah kapal yang dibuat sudah sesuai dan

mencapai target dalam penyelesain misi yang disediakan.

3.2 Gambar Desain

1. Dimensi

Spesifikasi utama kapal Nala Evo Mark IV adalah sebagai berikut.

- Tipe : Multi-hull Catamaran

- Material : Fiberglass dan PVC sheet

- Displaced Volume : 0,011 𝑚3

- Displacement : 11 kg

- LWL : 97,39 cm

. - Draft (T) : 9 cm

- Beam (B) : 47,70 cm

- CP : 0,718

Tabel 3.1 Hasil Analisis Hambatan Dengan Metode Holtrop

No Item Value Units Holtrop

1 LWL 0,97 m 0,97 (low)

2 Beam 0,477 m 0,477 (high)

3 Draft 0,09 m 0,09 (low)

4 Displaced volume 0,011 m3 0,011

5 Wetted area 0,447 m2 0,447

6 Prismatic Coeff. (Cp) 0,718 0,718

7 Waterpl. Area Coeff. (Cwp) 0,799 0,799

8 1/2 angle of entrance 20,8 deg. 20,8

9 LCG from midships -0,072 m -0,072

10 Transom area 0 m2 0

11 Transom wl beam 0,228 m -

12 Transom draft 0 m -

13 Max sectional area 0,015 m2 -

14 Bulb transfer area 0 m2 0

15 Bulb height from keel 0 m 0

16 Draft at FP 0,09 m 0,09

17 Deadrise at 50% LWL 25,2 deg. 0

18 Hard chine or Round bilge Hard chine 0

19 Frontal Area 0 m2

20 Headwind 0 kn

21 Drag Coefficient 0

22 Air density 1,293 kg/m3

23 Appendage Area 0 m2

Page 10: LAPORAN KEMAJUAN KONTES KAPAL CEPAT TAK BERAWAK … Kemajuan KKCTBN 2019... · 2) Membuat cetakan positif dengan menggunakan mesin CNC Milling sesuai dengan desain kapal 3) Proses

9

24 Nominal App. Length 0 m

25 Appendage factor 1

26 Correlation allow 0,0004 calculate

27 Kinematic viscosity 0,0000011 m2/s

28 Water Density 1025,9 kg/m3

3.3 Tahap Pengerjaan

A. Proses Produksi Kapal

1) Pemotongan styrofoam hard-grade dengan bentuk dasar balok dengan

dimensi Panjang 125 cm, lebar 75 cm, dan tinggi 50 cm

2) Membuat cetakan positif dengan menggunakan mesin CNC Milling sesuai

dengan desain kapal

3) Proses penghalusan permukaan cetakan hasil proses CNC Milling. Jika

masih terdapat bagian yang bentuknya kurang sempurna dapat dilakukan

proses pendempulan. Setelah cetakan halus siap digunakan untuk proses

produksi lambung kapal.

4) Pelapisan cetakan menggunakan mold release wax sebanyak 3 kali lapisan

dengan menunggu tiap lapisan kering pada cetakan positif atau male mold

5) Pelapisan cetakan menggunakan PVA sebanyak 3 kali lapisan dengan

menunggu tiap lapisan kering pada male mold

6) Pembuatan lay-up menggunakan resin pada cetakan (tidak menunggu

kering)

7) Pemasangan lapisan fiberglass tissue 1 lapis dengan menggunakan resin

bertujuan untuk mendapat permukaan lambung yang estetik sesuai dengan

desain

8) Pemasangan lapisan fiberglass mat 2 lapis dengan menggunakan resin

bertujuan memperkuat cetakan negatif atau female mold

9) Pelepasan hasil pencetakan yaitu female mold, kemudian dihaluskan bagian

dalamnya dan memperbaiki bagian yang kurang sempurna dengan dempul

10) Pelapisan cetakan menggunakan mold release wax sebanyak 3 kali lapisan

dengan menunggu tiap lapisan kering pada cetakan positif atau female mold

11) Pelapisan cetakan menggunakan PVA sebanyak 3 kali lapisan dengan

menunggu tiap lapisan kering pada female mold

12) Pembuatan lay-up menggunakan resin pada cetakan (tidak menunggu

kering)

13) Pemasangan lapisan fiberglass tissue 1 lapis dengan menggunakan resin

bertujuan untuk mendapat permukaan lambung yang estetik sesuai dengan

desain

14) Pemasangan lapisan fiberglass mat 2 lapis dengan menggunakan resin

bertujuan memperkuat lambung kapal

15) Memasang Port resin inlet dan Vacuum outlet sebagai jalur keluarnya udara

saat proses vacuum infusion

16) Penempelan vacuum sealeant tape pada keliling cetakan untuk mencegah

kebocoran saat proses vacuum infusion

17) Pemasangan Bagging Plastic pada permukaan cetakan negatif dengan

memperhatikan tegangan Bagging Plastic

18) Penghubungkan seluruh vacuum set agar dapat digunakan

19) Melakukan proses vacuum dengan menyalakan mesin vacuum pump.

Page 11: LAPORAN KEMAJUAN KONTES KAPAL CEPAT TAK BERAWAK … Kemajuan KKCTBN 2019... · 2) Membuat cetakan positif dengan menggunakan mesin CNC Milling sesuai dengan desain kapal 3) Proses

10

20) Menunggu hingga tekanan dalam cetakan negatif berubah sebesar kurang

lebih minus satu atmosfer (-1 atm)

21) Memasukkan polyester resin yang telah dicampur dengan catalyst ke dalam

resin container yang akan dialirakan menuju cetakan lewat port resin inlet

22) Tunggu hingga polyester resin merata dan mengeras kurang lebih 8 jam.

B. Diagram Alir Perencanaan Elektronik

Gambar 3.5 Diagram alir perancangan sistem elektronik kapal

C. Diagram Sistem Elektronik Kapal

Gambar 3.6 Diagram alir sistem elektronik kapal

B. Elektronika (Komponen Elektronik)

Kapal yang didesain oleh Barunastra ITS Roboboat Team dapat

dikendalikan dengan 2 mode, baik secara manual maupun

autonomus/otomatis. Dalam mengendalikan kapal secara manual digunakan

remote yang terhubung secara nirkabel dengan receiver, data yang diterima

oleh receiver akan diteruskan menuju mikrokontroller yang kemudian akan

Pembelian

Komponen

Page 12: LAPORAN KEMAJUAN KONTES KAPAL CEPAT TAK BERAWAK … Kemajuan KKCTBN 2019... · 2) Membuat cetakan positif dengan menggunakan mesin CNC Milling sesuai dengan desain kapal 3) Proses

11

diteruskan menuju aktuator kapal. Dalam mode autonomus kapal didukung

dengan mikrokontroller utama yaitu STM32F4, dimana mikrokontroller akan

bertindak sebagai pemroses data dari komponen elektronik yang berada di

dalam kapal, dimana input yang diterima akan diubah guna menghasilkan

output sesuai dengan misi yang diberikan. Penggunaan Kamera sebagai

sensor utama dalam pengambilan objek yang ada di sekitar. Data gambar

yang didapat oleh kamera akan dikirim menuju Laptop sebagai pengolah

citra. Data berupa objek akan diolah menggunakan pengolahan citra warna,

kemudian data akan dikirim menuju mikrokontroller untuk diteruskan menuju

actuator, dimana acktuator yang digunakan berupa servo dan motor. Adapula

router yang digunakan sebagai penghubung komunikasi antara kapal dengan

operator di darat guna monitoring kapal dalam mode autonomus serta

menganti beberapa parameter bagi kapal dalam kondisi manual. Dalam

penggunaan komponen elektronik secara autonomus dibutuhkan catu daya

sebagai sumber utama. Dalam hal ini digunakan baterai Lippo 2 sel dan 4 sel.

Untuk baterai Lippo 2 sel dengan tengangan DC sebesar 8,4 v akan mensuplai

mikrokontroller dan 2 servo. Untuk baterai lippo 4 sel dengan tegangan DC

sebesar 16,8 volt masing masing akan mensupport Laptop, dua motor, dan

router.

1. Komponen Elektronik Kapal

Komponen elektronik kapal yang digunakan terbagi menjadi tiga

kategori yaitu processor, sensor, dan aktuator. Di dalam kategori tersebut terdapat

beberapa komponen yang digunakan. Lebih detailnya adalah sebagai berikut:

a Processor

• Mikrokontroller

Kontroler utama pada kapal ini berupa mikrokontroller STM32F4.

Mikrokontroller ini menggunakan prosesor 32 bit ARM Cortex M4.

Frekuensi clock utama pada STM32F4 dapat mencapai 168 MHz. Beberapa

fitur STM32F4 yang dimanfaatkan untuk pengendali kapal ini yaitu PWM

(Pulse Width Modulation), UART (Universal Asynchronous Receiver

Transmitter) dan Input Capture. PWM digunakan sebagai sinyal pengontrol

posisi servo dan kecepatan motor brushless DC. Input Capture digunakan

sebagai penerima data dari remote. Mikrokontroller ini memiliki performa

yang cukup baik dengan dimensi dan berat yang sangat kecil.

• Laptop

Sebagai pemroses data berukuran besar yang tidak dapat diolah langsung oleh

STM32. Semua data yang diolah Laptop akan dilanjutkan menuju STM32

antara lain camera yang berperan dalam pengolahan citra. Laptop yang kami

gunakan adalah MSI G163 8SE.

b Sensor

Sensor utama pada kapal menggunakan kamera. Kamera yang digunakan

adalah kamera Logitech C930e dengan resolusi kamera 1920x1080. Kinerja

cahaya redup yang sangat baik sehingga dapat mendeteksi warna bola yang

nantinya menjadi objek dalam pemrosesan citra dalam memberikan respon

nantinya. Selain itu dengan Right Light™ 2 serta lensa kaca permium dengan

autofocus membuat pemilihan kamera menjadi salah satu opsi utama untuk

menjadi sensor dalam pengambilan objek.

Page 13: LAPORAN KEMAJUAN KONTES KAPAL CEPAT TAK BERAWAK … Kemajuan KKCTBN 2019... · 2) Membuat cetakan positif dengan menggunakan mesin CNC Milling sesuai dengan desain kapal 3) Proses

12

c Aktuator

• DC brushless

Merupakan aktuator pendorong kapal yang memungkinkan kapal

bergerak maju atau mundur. Sistem pendorong utama kapal ini

menggunakan 2 buah T200 Thruster. Motor ini dapat memiliki kecepatan

3800 rpm/volt. T200 Thruster dikendalikan oleh Basic ESC (Electric

Speed Control) Bluerobotics. ESC mengendalikan motor sesuai masukan

sinyal PWM (Pulse-Width Modulation) yang didapat dari

mikrokontroler. Penggunaan motor brushless dikarenakan memiliki daya

tahan dan efisiensi yang lebih baik.

• Servo

Merupakan sebuah aktuator putar yang digunakan sebagai pembelok set

propeller untuk mengontrol arah laju kapal ke kiri ataupun ke kanan.

Kapal ini menggunakan propeller yang dikendalikan oleh masingmasing

1 servo sebagai kendali manuver. Servo yang digunakan SAVOX

SV1270TG. Servo nantinya akan terhubung dengan STM32 sebagai

pengontrol untuk memberikan intruksi pada servo itu sendiri apakah

rudder akan digerakkan ke arah kanan atau ke arah kiri. Dalam STM32

nantinya posisi servo sendiri akan diatur melalui PWM. Untuk daya pada

servo akan disupport dengan daya sebesar 5v yang terhubung langsung

dengan Mikrokontroller.

2. Distribusi Daya

Kapal Barunastra ITS memiliki sumber daya dari 5 baterai Lithium

Polymer (LiPo). Baterai 2 sel yang dapat menghasilkan tegangan sebesar 8.4

V mensuplai 2 servo kapal serta sistem mikrokontroller kapal. Untuk

mensuplai sistem mikrokontroller kapal harus diturunkan menjadi 5V dengan

rangkaian regulator tegangan. Untuk 3 buah baterai 4 sel yang dapat

menghasilkan tegangan sebesar 16.8 V untuk mensuplai 2 motor dan ESC serta

baterai 12.6 V untuk mensupplai router. Untuk pemilihan tipe baterai berupa

Lithium Polymer dikarenakan baterai Li-Po dapat memberikan daya yang lebih

besar, selain itu lebih aman dan ringan serta fleksibel dikarenakan bisa diatur

sesuai kebutuhan.

BAB IV HASIL YANG DICAPAI

Berikut adalah rincian Kegiatan yang telah dilakukan beserta prosentase capaian

dalam proses pembuatan prototipe Kapal Nala Evo Mark IV yang akan diikutkan pada

KKCTBN 2019.

No. Kegiatan Target

(%)

Hasil

capaian (%) Keterangan

1. Hasil

pengembangan

desain prototipe

kapal

10 10 Telah dilaksanakan General Arangement

sebelum pengusulan. Desain sudah dibuat

dengan menggunakan Maxsurf Pro dan

diuji coba secara digital menggunakan

software Maxsurf Advance. Detail dari

desain kapal telah dibuat sehingga dapat

langsung ke tahap pembelian alat dan

bahan.

Page 14: LAPORAN KEMAJUAN KONTES KAPAL CEPAT TAK BERAWAK … Kemajuan KKCTBN 2019... · 2) Membuat cetakan positif dengan menggunakan mesin CNC Milling sesuai dengan desain kapal 3) Proses

13

2. Hasil penyusunan

dan pembuatan

laporan serta video

15 15 Pada KKCTBN 2019 ini ada laporan-

laporan yang harus dibuat antara lain,

Proposal Keikutsertaan, Laporan

Kemajuan, dan Video proses pembuatan.

3. Hasil produksi

kapal

20 15 Setelah melakukan analisa dan revisi pada

desain yang kami buat, selanjutnya tahap

produksi kapal dimana desain kapal diinput

ke mesin CNC dan dilakukan pencetakan

cetakan. Setelah selesai dengan tahap

pencetakan cetakan dilakukan pembuatan

lambung dan bangunan atas. Tahap

pengurangan tahanan dilakukan dengan

cara pendempulan dan pengamplasan serta

pemberian cat surface agar memudahkan

proses pengurangan tahanan. Pembuatan

dudukan untuk PCB dan motor serta

pemasangan sistem propulsi dilaksanakan

setelah tahap pengurangan tahanan.

4. Hasil

pembangunan

pemrograman

untuk sistem

autonomous

20 15 Selain pembuatan body kapal,hal yang

paling penting ialah program yang akan

dijalankan oleh kapal dimana pada kategori

autonomous ini, kapal diharuskan

menyelesaikan misi secara otomatis.

5. Hasil penyusunan

komponen dan

sistem elektronik

20 15 Untuk menghubungkan segala komponen

propulsi dan sensor pada kapal maka

diperlukan komponen elektronik sebagai

penghubung antara program dan juga segala

komponen yang ada pada prototipe

sehingga kapal dapat menyelesaikan misi

dengan baik.

6. Uji coba dan

pemantapan dalam

penyelesaian misi

15 10 Setelah proses produksi dan penyusunan

komponen serta pembangunan program,

kapal akan diuji coba untuk memastikan

bahwa kapal akan dapat menyelesaikan

misi dengan baik. Uji coba akan dilakukan

seminggu 3 kali hingga setiap hari saat

mendekati hari perlombaan.

TOTAL 100 80 Progress yang dicapai adalah 80%

BAB V RENCANA TAHAPAN SELANJUTNYA

Adapun rencana tahapan selanjutnya adalah sebagai berikut :

• Menyelesaikan tahap produksi kapal Nala Evo Mark IV

• Melanjutkan dan menyelesaikan penyusunan sistem elektronik dan pemrograman pada

kapal

• Melakukan uji coba kebocoran, sistem propulsi, dan penyesuai terhadap misi yang

diberikan

Page 15: LAPORAN KEMAJUAN KONTES KAPAL CEPAT TAK BERAWAK … Kemajuan KKCTBN 2019... · 2) Membuat cetakan positif dengan menggunakan mesin CNC Milling sesuai dengan desain kapal 3) Proses

14

DAFTAR PUSTAKA

Arora, J. S. (2004). Introduction to Optimum Design. ACADEIC Press:

ELSEVIER.

Berget, K., Fathi, D., & Ringen, E. (2009). ShipX Speed and Powering Manual.

Trondheim: Marintek.

Brix, J. (1993). Manoeuvring Technical Manual. Hamburg: Seehafen Verlag

Choi, H. J. (2004). Flow Analysis Around a Ship and Hull Optimization with

a Minimum Wave Resistance, Ph.D. Thesis, School of Naval Architecture and

Ocean Engineering, Pusan National University.

Faltinsen, O. M. (2005). Hydrodynamics of high-speed marine vehicles.

Cambridge: Cambridge University Press.

Faltinsen, O. M., & Minsaas, K. J. (1976). Added Resistance in Waves - Paper

no. 8.

Faltinsen, O. M., Minsaas, K. J., Liapis, N., & Skjørdal, S. O. (1980).

Prediction of Resistance and Propulsion of a Ship in a Seaway.

Lackenby, H. (1962). The Resistance of Ships with Special Reference to Skin

Friction and Hull Surface Conditions. London: Trans. the Institution of Mechanical

Engineers.

Lee, Y. S. and Choi, Y. B. (2009). “Hull form optimization based on form

parameter design,” Journal of the Society of Naval Architects of Korea, Vol. 46,

No. 6, pp. 562-568.

Minsaas, K., & Steen, S. (2008). Ship Resistance. Trondheim: Department of

Marine Technology, NTNU.

Page 16: LAPORAN KEMAJUAN KONTES KAPAL CEPAT TAK BERAWAK … Kemajuan KKCTBN 2019... · 2) Membuat cetakan positif dengan menggunakan mesin CNC Milling sesuai dengan desain kapal 3) Proses

15

LAMPIRAN Lampiran 1. Dokumentasi Proses Pembuatan

Gambar 1. Tampak depan Nala Evo Mark IV

Gambar 2. Tampak samping Nala Evo Mark IV

Gambar 4.Tampak atas samping atas Nala Evo Mark IV

Page 17: LAPORAN KEMAJUAN KONTES KAPAL CEPAT TAK BERAWAK … Kemajuan KKCTBN 2019... · 2) Membuat cetakan positif dengan menggunakan mesin CNC Milling sesuai dengan desain kapal 3) Proses

16

Gambar 5. Analisis Tahanan dan Bentuk Ombak

Gambar 6. Kurva Penyebaran Beban

Gambar 7. Kurva Perbandingan Kecepatan dan Hambatan Total

Page 18: LAPORAN KEMAJUAN KONTES KAPAL CEPAT TAK BERAWAK … Kemajuan KKCTBN 2019... · 2) Membuat cetakan positif dengan menggunakan mesin CNC Milling sesuai dengan desain kapal 3) Proses

17

Gambar 8. Kurva Perbandingan Kecepatan dan Hambatan Viskositas

Gambar 9. Kurva Perbandingan Kecepatan dan Hambatan Gesek

Gambar 10. Pembuatan cetakan positif

Page 19: LAPORAN KEMAJUAN KONTES KAPAL CEPAT TAK BERAWAK … Kemajuan KKCTBN 2019... · 2) Membuat cetakan positif dengan menggunakan mesin CNC Milling sesuai dengan desain kapal 3) Proses

18

Gambar 11. Pembuatan cetakan negatif

Gambar 12. Perencanaan desain superstructure (bangunan atas)

Gambar 13. Membuat body kapal

Page 20: LAPORAN KEMAJUAN KONTES KAPAL CEPAT TAK BERAWAK … Kemajuan KKCTBN 2019... · 2) Membuat cetakan positif dengan menggunakan mesin CNC Milling sesuai dengan desain kapal 3) Proses

19

Gambar 14. Pemasangan komponen elektronik

Gambar 15. Pengecatan bola warna merah dan hijau untuk lintasan misi

Gambar 16. Pemasangan bola di kolam ITS untuk lintasan uji coba kapal