Analisis Hambatan Kapal Planing Hull pada Kondisi Air Tenang: Perubahan Posisi LCG dan VCG

Abstract

IMO mengadopsi strategi awal untuk mengurangi emisi gas rumah kaca dengan memperkenalkan Energy Efficiency Design Index (EEDI). Strategi tersebut menargetkan pengurangan emisi gas rumah kaca sekitar 50% pada tahun 2050 dibandingkan dengan level pada tahun 2008. Permasalahan utama yang dihadapi kapal planing adalah keseimbangan antara efisiensi hidrodinamik dan stabilitas operasional. Beberapa perangkat tambahan di buritan, seperti interceptor digunakan untuk mengurangi hambatan dan mengontrol sikap kapal melalui pembangkitan gaya angkat hidrodinamik, sehingga sudut trim berkurang dan efisiensi keseluruhan meningkat. Salah satu cara yang untuk mengoptimalkan sudut trim dan efisiensi kapal planing tanpa tambahan perangkat di buritan adalah dengan mengoptimalkan distribusi bobot pusat gravitasi longitudal dan vertical agar hambatan dapat diminimalkan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi Longitudinal Center of Gravity dan Vertical Center of Gravity terhadap sudut trim dan hambatan total. Metode yang digunakan adalah simulasi Computational Fluid Dynamic (CFD) berdasarkan Reynold-averaged Navier-Stroke (RANS) yang terverifikasi dan tervalidasi. Hasil penelitian menunjukkan VCG 8% dan LCG +5% menghasilkan penurunan hambatan terbesar sebesar 61,74% pada Fr 0.91. Pada kecepatan lebih tinggi yaitu Fr 1.61, VCG 8% dan LCG -10% memiliki penurunan hambatan terbaik sebesar 41.92%. Seiring bertambahnya kecepatan, posisi VCG 8% secara konsisten memberikan hambatan lebih kecil dibanding VCG 16% dan 24%. Sedangkan pengaruh LCG dan VCG pada sudut trim, di kecepatan rendah Fr 0.91, VCG 8% dan LCG +5% menunjukkan trim paling kecil dan stabil, menandakan keseimbangan gaya angkat dan berat yang baik. Namun, pada kecepatan tinggi Fr 1.41 dan 1.61, LCG -5% dan -10% dengan VCG 8% menghasilkan sudut trim yang optimal dengan nilai 2°-4°, yang merupakan rentang optimum kondisi planing.