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.