Bagian depan sebuah kapal, yang disebut haluan, memiliki peran penting saat kapal melaju di laut. Bagian ini mengalami ketahanan besar terhadap air. Untuk mengurangi hambatan dan memenuhi fungsi yang berbeda, desain haluan dapat bervariasi tergantung pada jenis kapalnya. Ada beberapa jenis haluan kapal, seperti plumb bow, raked bow, clipper bow, spoon bow, bulbous bow, axe bow, dan inverted bow. Dalam konteks ini, kita akan membahas bulbous bow, prinsip kerjanya untuk mengurangi hambatan, manfaatnya, jenis-jenis haluan kapal lainnya, dan bagaimana bentuk haluan memengaruhi karakteristik kapal.
Daftar Isi
Pengertian dan Fungsi Bulbous Bow
Bulbous Bow adalah bagian kapal yang terletak di bawah garis air lambung kapal, terintegrasi dengan konstruksi lambungnya. Pada kapal kargo modern, Bulbous Bow menjadi elemen standar yang memberikan kontribusi signifikan dalam mengoptimalkan performa laut.
Fungsi utama Bulbous Bow adalah mengurangi hambatan kapal saat melaju di laut dengan menciptakan zona tekanan rendah. Hal ini bertujuan untuk mengurangi atau menghilangkan gelombang haluan dan mengurangi hambatan yang dihasilkan selama pelayaran. Eksperimen model komparatif menunjukkan bahwa kapal yang dilengkapi Bulbous Bow membutuhkan daya penggerak lebih sedikit dan memiliki karakteristik resistensi yang lebih baik dibandingkan dengan kapal serupa tanpa Bulbous Bow.
Prinsip kerja Bulbous Bow terletak pada interferensi gelombang yang datang dari haluan kapal. Dengan cara ini, gelombang yang mencapai bagian ini kehilangan tenaga karena interferensi gelombang, mengurangi resistensi yang disebabkan oleh pembentukan gelombang.
Fungsi bulbous bow yang menghasilkan daya pendorong kapal dalam merubah tekanan mempunyai beberapa prinsip kerja sebagai berikut:
- Bulbous Bow akan mengakibatkan pengurangan tekanan akibat gelombang di daerah pressure field, sehingga akan terjadi pengurangan terhadap besarnya wave making resistance yang terjadi
- Bulbous Bow akan menyebabkan menurunnya komponen aliran di daerah haluan kapal akibat pengaruh bagian atas bulbousbow dan daerah intersection (perpotongan)
- Dengan adanya Bulbous Bow ini akan meningkatkan Friction Resistance(hambatan gesek) antara fluida dengan permukaan lambung kapal akibat adanya tambahan surface area oleh luasan bulbous bow ini
- Bulbous Bow akan mengakibatkan berubahnya efisiensi propulsi pada area aliran fluida di sekitar lambung kapal
- Bulbous Bow akan mengakibatkan juga perubahan pada wave braking resistance yang terjadi.
Keuntungan Penggunaan Bulbous Bow
Penggunaan Bulbous Bow memiliki beberapa keuntungan, di antaranya memperbaiki trim kapal karena aliran fluida menekan bagian bulb di haluan kapal. Tekanan fluida yang mengalir di bagian atas bulb memberikan tekanan ke bawah, yang membantu menahan bagian haluan kapal agar tidak mengangkat ke atas. Selain itu, seperti yang dijelaskan sebelumnya, Bulbous Bow juga dapat mengurangi hambatan pada kapal seiring dengan peningkatan kecepatan kapal pada rentang tertentu.
Tipe Bulbous Bow dan Kegunaannya
Saat merancang konsep kapal, desain haluan menjadi faktor utama yang harus diperhatikan. Berbeda dengan pesawat, kapal menghadapi hambatan yang lebih besar di atas air daripada di udara. Oleh karena itu, perancangan kapal harus memperhitungkan bentuk haluan agar resistensi tetap minimal.
Desain haluan kapal memiliki bentuk khusus yang dirancang untuk mengoptimalkan hidrodinamika dan meningkatkan kemampuan laju serta manuver kapal. Penting bahwa desain haluan tersebut dapat melengkapi keseluruhan desain kapal dan mengatasi hambatan yang mungkin terjadi selama pelayaran di perairan.
Secara umum terdapat beberapa tipe bow design atau tipe haluan kapal yang diantaranya adalah:
- The Bulbous Bow
- A Normal Bow without a Bulb
- Other Special Bows
Haluan kapal akan mempengaruhi kecepatan, stabilitas, dan navigasi kapal. Area haluan juga berdampak pada kemampuan kapal untuk menahan kerusakan akibat tubrukan, ombak, gelombang, badai, dan angin. Ada banyak bentuk untuk haluan kapal, tetapi yang paling umum adalah bentuk pointed atau rounded. Pointed Bow adalah busur paling efisien untuk kecepatan maksimum dan kelaikan laut.
Berikut ini adalah jenis-jenis haluan kapal atau tipe bow dan penjelasannya:
Plumb Bow/ Straight Bow
Plumb Bow (Tegak Lurus) adalah jenis haluan kapal yang sejajar sempurna dengan lunas. Ini merupakan bentuk yang sederhana dan umum digunakan untuk kapal yang berlayar di laut. Tipe haluan ini memberikan stabilitas yang memadai dan memastikan perjalanan kapal semulus mungkin.
Penggunaan desain Plumb Bow dipilih atas beberapa alasan, termasuk meningkatkan keamanan kapal dan efisiensi pelayaran. Desain ini memungkinkan lambung kapal untuk memotong air dengan sedikit perlawanan, yang pada akhirnya menghasilkan penghematan biaya bahan bakar kapal.
Raked Bow
Raked Bow adalah jenis haluan kapal yang memiliki bentuk panjang dan miring, sering digunakan pada kapal kayu untuk meningkatkan kemampuan berlayar. Desain ini umumnya ditemui pada kapal mewah dan kapal penumpang selama beberapa periode waktu. Ciri khas dari Raked Bow adalah kelengkungan cekungnya yang meruncing ke garis yang sangat tipis di permukaan air.
Clipper Bow
Clipper Bow, atau yang dikenal sebagai Pemotong, awalnya dirancang dengan tujuan khusus untuk menjadi kapal yang cepat dan ramping. Nama “clipper” merujuk pada bentuk haluan kapal ini. Didesain dengan sisi yang tinggi dan tampilan yang sangat lurus ke depan, Clipper Bow memiliki bentuk yang hampir tajam. Busur jenis ini sangat cocok untuk berlayar karena mampu menembus air dengan hambatan minimum. Clipper Bow dikembangkan untuk kapal yang sangat cepat dan mampu berlari lebih cepat daripada sebagian besar kapal lainnya.
Spoon Bow
Spoon Bow adalah tipe haluan kapal dengan desain busur yang cembung ke geladak. Dinamakan “sendok” karena memiliki lekukan di bagian atasnya dengan kurva menyerupai sendok. Desain bow seperti ini dapat menghasilkan wave making resistance karena kelengkungan pada penampangnya.
Bulbous Bow
Bulbous Bow adalah tipe haluan yang umumnya ditemui pada banyak kapal karena keuntungannya yang signifikan. Bentuk bulbous bow menciptakan kontur khusus pada lambung kapal saat dilihat dari permukaan air, di mana haluan yang bulat lebih dalam di dalam air dibandingkan dengan buritan. Hal ini menyebabkan aliran air mengelilingi lambung, mengurangi hambatan, dan meningkatkan efisiensi bahan bakar hingga 12-15% lebih baik dibandingkan dengan kapal tanpa bulbous bow.
Selain itu, bulbous bow juga dapat meningkatkan kecepatan, jangkauan, dan stabilitas kapal. Daya apung di bagian depan pun terbantu, sementara gerakan naik turun kapal dapat diminimalkan. Tipe haluan ini umumnya diterapkan pada kapal berukuran besar seperti kargo, kapal penumpang, dan tanker.
Ram Bow
Ram Bow adalah tipe haluan kapal yang memiliki perpanjangan di bawah air pada bagian bawah lambung kapal. Desain ini mencakup bentuk panjang dan ramping, memberikan kapal kemampuan untuk menembus air dengan efisiensi maksimum, serupa dengan anak panah yang mengarah ke depan.
Meskipun disebut “ram,” haluan ini tidak digunakan sebagai senjata untuk menembus kapal musuh. Sebaliknya, desain haluan ini menciptakan bagian depan yang besar dan bulat yang disebut “batang,” yang meruncing kembali ke titik tajam dan tipis yang disebut “sirip.” Sirip ini memberikan karakteristik bentuk mirip panah pada kapal.
Axe bow
Axe Bow, atau Haluan Kapak, adalah jenis haluan kapal yang memiliki bentuk tajam dan runcing ke depan. Desain Axe Bow umumnya diterapkan pada kapal cepat yang mampu memotong jalannya melalui berbagai kondisi laut. Dinamakan “Axe” karena bagian depan lambungnya panjang, dalam, dan sempit, menyerupai bentuk kapak.
Prinsip penggunaan Axe Bow adalah untuk memotong air dengan efisien. Desain ini memungkinkan kapal untuk melewati ombak dengan mudah, sambil mengurangi gerakan naik turun kapal sebanyak mungkin jika dibandingkan dengan haluan konvensional. Namun, perlu diingat bahwa kapal dengan Axe Bow mungkin memerlukan lebih banyak daya pada kemudi saat melakukan manuver.
Inverted Bow/ X bow
Inverted Bow, yang juga dikenal sebagai X Bow, mengacu pada jenis haluan kapal di mana bagian terpanjang tidak berada di bagian atas, melainkan terletak di bagian bawah lambung. Seperti desain bow kapak, haluan ini mengurangi lemparan (gerakan naik turun) dan bantingan, menciptakan pengalaman perjalanan yang lebih baik bagi kru kapal. Jenis Bow ini umumnya digunakan pada kapal-kapal seperti Anchor Handling Tug Supply (AHTS), Kapal Seismik, Kapal Lepas Pantai, kapal Pipelay, dan lain-lain.
Bentuk haluan ini dapat maksimalkan garis air, meningkatkan kecepatan lambung secara signifikan, dan memberikan hambatan hidrodinamik yang lebih baik dibandingkan dengan busur konvensional. Namun, perlu dicatat bahwa dengan mencapai tujuan ini, mereka mungkin mengorbankan sedikit daya apung dan cenderung untuk menyelam di bawah ombak daripada naik ke atasnya.
Pengaruh Bentuk Bulbous Bow pada Karakteristik Kapal
Pengaruh dari bulbous bow dapat meluas ke beberapa bidang desain, bagian kapal, konstruksi, hingga ke operasi kapal seperti:
- Tahanan (resistensi total) kapal pada berbagai draft.
- Tahanan kapal di laut.
- Seakeeping kapal.
- Propulsi
- Kemampuan Course Keeping Kapal
- Kemampuan Manuver
- Bow Thruster
- Trim
- Konstruksi termasuk biaya pembuatan dan pembangunan bagian haluan
- Freeboard kapal
- Sounding Device
- Operasi kapal pada air es
Karakteristik bentuk Bulbous Bow dapat dipengaruhi oleh beberapa hal sebagai berikut:
- The shape of the section
- Side-view
- Length of projection beyond perpendicular
- Position of the axis
- Area ratio
- Transition to hull
Sampai di sini, kita telah membahas fungsi dari bulbous bow dan berbagai tipe haluan kapal. Pada dasarnya, haluan kapal memiliki dampak besar terhadap stabilitas dan kecepatan kapal. Tipe-tipe haluan kapal ini memiliki karakteristik khususnya, dan tidak semua jenis bow sesuai untuk semua jenis kapal. Bulbous bow, salah satunya, berfungsi untuk mengurangi resistensi pembuatan gelombang dengan menginterferensi gelombang yang datang dari haluan kapal, sehingga gelombang tersebut kehilangan energi.
