Stabilitas Kapal 4

Materi Stabilitas Kapal

Momen Stabilitas Statis

Ini adalah merupakan momen yang cenderung untuk mengembalikan kapal kekedudukan tegak bila senget.

Baca Artikel sebelumnya: Hubungan titik apung terhadap penggeseran muatan

Sering disebut positif, bila akan menegakkan kapal dan "Negatif" kalau akan menyebabkan senget lebih besar. Telah dipelajari bahwa momen sama dengan gaya kali panjang lengan penegak. Pada stalbilitas statis lengan penegaknya adalah GZ, dan gaya yang bekerja ,lengan ini sama dengan berat (Displacement) dari kapal. Dengan demikian bila W adalah diplacement kapalnya dan GZ merupakan lengan penegaknya maka:

MOMEN STABILITAS STATIS = W x GZ

Pada kondisi pemuatan yang bagaimanapun, bila displacementnya tetap maka momen stabilitas statis kapal akan bertambah atau berkurang, dalam keadaan positif atau negatif dangan GZ. Ukuran dari stabilitas statis ialah W x GZ panjang dan arah GZ sendiri merupakan indikasi dari stabilitas statis kapal dalam tiap sudut senget. Hubungan antara GM dam GZ jelas ada hubungan antara GZ dan GM. GM akan bertambah atau berkurang dan menjadi positif atau negatif dengan GZ.

Gambar 6

Pada gambar-6 segitiga GZM, Z adalah siku-siku sehingga:
sudut sengetnya = GZ = SinӨ
                              GM
GZ = GM x sinӨ

Ini berarti bahwa bagi senget kurang dari 10° atau 15° kita dapat gunakan GM sebagai petunjuk dari stabilitas statis, yang mestinya GZ. Hal ini menguntungkan karena GM lebih mudah dihitung. Tetapi karena M pada sudut senget besar tidak lagi merupakan titik tetap, maka untuk senget pada sudut besar kita gunakan GZ.

Stabilitas Awal dan Jarak dari Stabilitas.
Stabilitas awal adalah merupakan stabilitas statis pada kapal yang senget pada sudut kecil, dan ditentukan oleh GM. Dapat untuk menentukan kapalnya "kaku" atau "langsar" atau akan senget selama pelayaran. Memang tidak dapat dipakai bila kapal senget sedemikian hingga M dianggap tidak ada.

Jarak stabilitas adalah suatu kemampuan kapal untuk memperoleh stabilitas positip. Adalah penting karena menentukan sudut senget kapal sebelum terbalik. Stabilitas awal kapal tidak perlu menunjukkan bahwa jarak atau jangkau stabilitasnya akan bagaimana, atau sebaliknya. Adalah sangat mungkin bagi sebuah kapal mempunyai stabilitas awal negatip, yang stabil pada sudut senget kecil dan kemudian senget pada sudut besar sebelum terbalik.

Perhitungan Stabilitas Kapal
Bila membangun kapal, maka Naval Architect menghitung displacement, deadweight tinggi gaya apung diatas lunas (KB). Juga tinggi titik metacentre diatas pusat gaya apung kapal (BM) dan dengan menambahkan ke KB dapat diperoleh nilai KM.

Bila kapal selesai dibangun, maka dilakukanlah "Inclining Experiment" (percobaan stabilitas) untuk mencari GM bagi kapal dalam Light condition Nilai ini dikurangkan dari KM untuk mendapatkan nilai KG (light KG).

Itu semua tertera pada "Deadweight Scale" atau diberikan dengan bentuk "Curves of Stability", lengan penegak untuk sejumlah sudut senget dan nilai KG juga dihitung dan ditambahkan dalam penjelasan atau stability information, biasanya dalam bentuk "Cross Curves". Harus hati-hati dalam membaca jarak stabilitas, dan harus teliti untuk menjamin keamanan kapal dalam senget-senget yang dialami di laut pada waktu melakukan pemuatan harus diperhitungkan segala kemungkinan.

Gambar 6.01

Gambar 6.02

Dengan berpedoman informasi diatas maka para perwira kapal dapat menghitung KG kapal pada setiap pemuatan, jadi dapat menghitung KM dan K < i, lengan penegaknya pada bermacam-macam sudut senget dan jarak jangkau stabilitasnya.
Perhitungan BM untuk Bentuk Kapal

Gambar 7

Perhitungan BM untuk Bentuk Kapal. Kita umpamakan kapal miring oleh adanya gaya luar, seperti gambar-7. WL adalah garis air semula dan W'L' pada saat miring. B semula bergerak ke B', dan g ke g' yang merupakan titik pusat gaya berat baji yang timbul dan terbenam, yaitu WCW dan LCL'.
Pembuktian rumus ini bukan merupakan bagian dari buku ini tetapi dapat diperlihatkan sebagai berikut:
I = Moment of Inertia dari bidang air
V = Volume dari displacement

BM =  I 
          V
Contoh :
Pada percobaan stabilitas GM kapal adalah 2,00 meter. Displacement di air laut adalah 3450 ton dan moment of inertia dari bidang air 18650 ton. Kalau KB ialah 1,65 meter, hitunglah KG-nya.
Volume of displacement =18650 m/ton
I =3450 -> BM = 18650/3450 =5,50 meter
BM = 5,50 meter KB = 1,65 meter KM = 7,15 meter GM = 2,00 meter
KG = 5,15 meter

Keterangan:
- KM = KB + BM 
= 1,65m + 5,50m = 7,15 m 
- KG = (BM-GM) + KB
= (5,50-2) + 1,65 m
= 3,50 + 1,65m
- KG = 5,15 meter

Perhitungan untuk bentuk kotak. Kapal bentuk kotak yang mempunyai bidang air tegak siku-siku. Telah kita bicarakan bahwa moment of inertia siku-siku terhadap garis tengahnya ialah
BM =  Ib³
          12

dimana 1 adalah panjang dan b ialah lebar bidang air. Jadi kita dapat melakukan substitusi bagi (I) pada rumus itu:
Rumus,,,,
BM =  I 
          V
BM =  Ib³
          12V
Bila D adalah draft, V = 1 x b x D

maka BM =      Ib³       , BM =    b³  
                    12x1xbxD             12D

Harus diingat bahwa rumus diatas ialah berlaku bagi bentuk kotak.

Contoh
Sebuah tongkang berbentuk kotak yang panjangnya 60 meter, lebar 11 meter terapung pada draft 3,1 meter.itunglah BM dan tinggi meta-centre-Nya.

BM = b²   =  11²     =  121   = 3,25 mtr

          12D    12x3,1    37,2  

KB = 1/2 draft = 1,55 meter

BM = 3,25 meter

KM = 4,80 meter

Rumus BM kira-kira. Suatu pendekatan atau rumus perkiraan untuk BM yang-kadang-kadang diperlukan dengan rumus sebagai berikut :

b = lebar kapal,

D = mean draft kapal,

a = cofficienta

BM = ab²

           D  

Baca Selanjutnya: Stabilitas Awal

Sumber: Materi Diklat Pelaut 

Bagikan di Facebook

Bagikan di Twitter

Bagikan di Google+

Bagikan di LinkedIn