DIMENSI POKOK DALAM STABILITAS KAPAL

DIMENSI POKOK DALAM STABILITAS KAPAL

(a). KM (Tinggi titik metasentris di atas lunas)

KM ialah jarak tegak dari lunas kapal sampai ke titik M, atau jumlah jarak dari lunas ke titik apung (KB) dan jarak titik apung ke metasentris (BM), sehingga KM dapat dicari dengan rumus :

KM = KB + BM

Diperoleh dari diagram metasentris atau hydrostatical curve bagi setiap sarat (draft) saat itu.

(b). KB (Tinggi Titik Apung dari Lunas)

Letak titik B di atas lunas bukanlah suatu titik yang tetap, akan tetapi berpindah-pindah oleh adanya perubahan sarat atau senget kapal., nilai KB dapat dicari :

Untuk kapal tipe plat bottom, KB = 0,50d
Untuk kapal tipe V bottom, KB = 0,67d
Untuk kapal tipe U bottom, KB = 0,53d

dimana d = draft kapal
Dari diagram metasentris atau lengkung hidrostatis, dimana nilai KB dapat dicari pada setiap sarat kapal saat itu (Wakidjo, 1972).

(c). BM (Jarak Titik Apung ke Metasentris)

BM dinamakan jari-jari metasentris atau metacentris radius karena bila kapal mengoleng dengan sudut-sudut yang kecil, maka lintasan pergerakan titik B merupakan sebagian busur lingkaran dimana M merupakan titik pusatnya dan BM sebagai jari-jarinya. Titik M masih bisa dianggap tetap karena sudut olengnya kecil (100-150).
Lebih lanjut dijelaskan :

BM = b2/10d , dimana : b = lebar kapal (m)
d = draft kapal (m)

(d). KG (Tinggi Titik Berat dari Lunas)

Nilai KB untuk kapal kosong diperoleh dari percobaan stabilitas (inclining experiment), selanjutnya KG dapat dihitung dengan menggunakan dalil momen. Nilai KG dengan dalil momen ini digunakan bila terjadi pemuatan atau pembongkaran di atas kapal dengan mengetahui letak titik berat suatu bobot di atas lunas yang disebut dengan vertical centre of gravity (VCG) lalu dikalikan dengan bobot muatan tersebut sehingga diperoleh momen bobot tersebut, selanjutnya jumlah momen-momen seluruh bobot di kapal dibagi dengan jumlah bobot menghasilkan nilai KG pada saat itu.

KG total = ? M
? W

dimana, ? M = Jumlah momen (ton)
? W = jumlah perkalian titik berat dengan bobot benda (m ton)

(e). GM (Tinggi Metasentris)

Tinggi metasentris atau metacentris high (GM) yaitu jarak tegak antara titik G dan titik M.

Dari rumus disebutkan :
GM = KM – KG
GM = (KB + BM) – KG

Nilai GM inilah yang menunjukkan keadaan stabilitas awal kapal atau keadaan stabilitas kapal selama pelayaran nanti

(f). Momen Penegak (Righting Moment) dan Lengan Penegak (Righting Arms)

Momen penegak adalah momen yang akan mengembalikan kapal ke kedudukan tegaknya setelah kapal miring karena gaya-gaya dari luar dan gaya-gaya tersebut tidak bekerja lagi.

Pada waktu kapal miring, maka titik B pindak ke B1, sehingga garis gaya berat bekerja ke bawah melalui G dan gaya keatas melalui B1 . Titik M merupakan busur dari gaya-gaya tersebut. Bila dari titik G ditarik garis tegak lurus ke B1M maka berhimpit dengan sebuah titik Z. Garis GZ inilah yang disebut dengan lengan penegak (righting arms). Seberapa besar kemampuan kapal tersebut untuk menegak kembali diperlukan momen penegak (righting moment). Pada waktu kapal dalam keadaan senget maka displasemennya tidak berubah, yang berubah hanyalah faktor dari momen penegaknya. Jadi artinya nilai GZ nyalah yang berubah karena nilai momen penegak sebanding dengan besar kecilnya nilai GZ, sehingga GZ dapat dipergunakan untuk menandai besar kecilnya stabilitas kapal.
Untuk menghitung nilai GZ sebagai berikut:

Sin ? = GZ/GM
GZ = GM x sinus ?
Moment penegak = W x GZ

(g). Periode Oleng (Rolling Period)

Periode oleng dapat kita gunakan untuk menilai ukuran stabilitas. Periode oleng berkaitan dengan tinggi metasentrik. Satu periode oleng lengkap adalah jangka waktu yang dibutuhkan mulai dari saat kapal tegak, miring ke kiri, tegak, miring ke kanan sampai kembali tegak kembali.
Wakidjo (1972), menggambarkan hubungan antara tinggi metasentrik (GM) dengan periode oleng adalah dengan rumus :

T = 0,75
?GM

dimana, T = periode oleng dalam detik
B = lebar kapal dalam meter
Yang dimaksud dengan periode oleng disini adalah periode oleng alami (natural rolling) yaitu olengan kapal air yang tenang.


(h). Pengaruh Permukaan Bebas (Free Surface Effect)

Permukaan bebas terjadi di dalam kapal bila terdapat suatu permukaan cairan yang bergerak dengan bebas, bila kapal mengoleng di laut dan cairan di dalam tangki bergerak-gerak akibatnya titik berat cairan tadi tidak lagi berada di tempatnya semula. Titik G dari cairan tadi kini berada di atas cairan tadi, gejala ini disebut dengan kenaikan semu titik berat, dengan demikian perlu adanya koreksi terhadap nilai GM yang kita perhitungkan dari kenaikan semu titik berat cairan tadi pada saat kapal mengoleng sehingga diperoleh nilai GM yang efektif.

Perhitungan untuk koreksi permukaan bebas dapat mempergunakan rumus:

gg1 = r . x l x b3
12 x 35 x W

dimana, gg1 = pergeseran tegak titik G ke G1
r = berat jenis di dalam tanki dibagi berat jenis cairan di luar kapal
l = panjang tangki
b = lebar tangki
W = displasemen kapal