ketahanan kapal

tahanan kapal laut atau sering disebut hambatan kapal harus di perhatikan Dalam merancang kapal, bentuk badan kapal diusahakan mempunyai tahanan kapal yang rendah bila kapal bergerak diatas air. Sistim propulsor kapal /pendorong, mesin penggerak dan lambung kapal harus dirancang yang paling efisien, yaitu jumlah energi yang diperlukan untukpropulsi kapal harus sekecil mungkin tapi harus mampu memenuhi kecepatan kapal rancang.

HAMBATAN KAPAL DI LAUT TENANG
Hambatan Badan Kapal Yang Bergerak Di Fluida Berpermukaan Bebas

• Badan kapal bila bergerak disuatu fluida berpermukaan bebas pada kondisi tenang tidak terganggu, maka pada saat bergerak akan menimbulkan gelombang sehingga badan kapal akan mengalami hambatan kapal/ tahanan kapal laut
• Dalam ilmu fisika fluida dibagi menjadi :

1. Fluida ideal/tidak berviskositas
2. Fluida berviskositas

Komponen – Komponen Hambatan kapal/tahanan kapal laut 

1. Hambatan gesekan (RF) merupakan hambatan kapal yang Ditimbulkan oleh media fluida berviskositas yang ikut terseret badan kapal, sehingga terjadi frictional force.Frictional force berakibat harus keluarnya energi yang terbuang percuma. 
2. Hambatan gelombang (RW) merupakan Hambatan kapal yang timbul akibat bergeraknya kapal. Dapat terjadi meskipun fluidanya ideal (nonviscous), Gaya yang terlibat adalah potential force.
3. Hambatan tekanan (RP) merupakan Hambatan kapal yang timbul akibat Gerakan kapal atau benda pada fluida non-ideal (fluida yang berviskositas) akan menimbulkan gaya pressure forces.
4. Hambatan udara (RA) merupakan Hambatan kapal yang timbul akibat Bangunan atas kapal (superstructure) yang tinggi dengan bentuk tidak streamline.
5. Hambatan Apendix (RAPP) merupakan Hambatan kapal yang timbul akibat adanya appendages pada lambung kapal di bawah garis air antara lain lunas sayap (bilge keels), penumpu poros propeller, lubang Bow Thruster.

Hambatan kapal laut / tahanan kapal laut yang bergerak di fluida berpermukaan bebas dengan beberapa kondisi 

1. tahanan kapal laut pada kondisi Bergerak didalam fluida yakni didalam air jauh dibawah permukaan:

• Fluida ideal → hambatan total = 0
• Fluida berviskositas → hambatan total = hambatan gelombang + hambatan tekanan

2. tahanan kapal laut pada kondisi Bergerak di permukaan bebas (air dan udara):

• Fluida ideal → hambatan total = hambatan gelombang + hambatan udara
• Fluida berviskositas → hambatan total = hambatan gelombang + hambatan gesekan + hambatan tekanann + hambatan udara

Komponen-komponen hambatan kapal biasanya digabung menjadi hambatan sisa kapal (RR).
            RR = RW + RP + RA + RAPP
Maka hambatan total kapal (RT)
            RR = RF + RR
dimana: RF = hambatan gesekan

Angka Froude (froude number) 

• Angka Fr dapat menjadi tolak ukur dalam menentukan jenis kapal apakah dalam kategori kapal cepat dan kapal non-cepat yang tentunya pemilihan koefisien bentuk kapal dalam perancangan.
• Angka Fr tinggi akan masuk kategori kapal cepat, sedangkan bila nilai Fr rendah, maka kapal tersebut masuk dalam kategori kapal non-cepat.
• Untuk kapal cepat, hambatan yang dominan adalah hambatan gelombang Rw sehingga RR > RF.
• Untuk kapal non-cepat hambatan yang dominan adalah hambatan gerekan RF sehingga  pada komposisi RT, RF > RR
• Angka Fr dan angka Rn juga terkait dengan komponen-komponen hambatan kapal, yakni Rn terkait dengan komponen hambatan gesekan, sedangkan Fr terkait dengan hambatan gelombang atau hambatan sisa.

Fr (foude number) ideal 

• 0 – 0.18            foude number untuk  kapal Non-cepat
• 0.20 – 0.23       foude number untuk kapal sedang
• 0.30 – 0.35       foude number untuk kapal cepat
• > 0.5                 foude number untuk kapal super cepat

Tahanan Gesek kapal
Tahanan Gesek kapal adalah komponen tahanan yang diperoleh dengan jalan mengintegralkan tegangan tangensial ke seluruh permukaan basah kapal menurut arah gerak kapal.

ini dia gambar aliran diantara pelat yang sejajar (tahanan gesek kapal)

gambar aliran diantara pelat yang sejajar (tahanan gesek kapal)

Kecepatan lapisan yang berjarak y adalah : U = V
Untuk mempertahankan gerakan, harus ada gaya F yang bekerja pada pelat yang bergerak, didapatkan bahwa :  F = Dengan meninjau elemen kecilnya maka tegangan gesernya :
Aliran Laminar dan Turbulence
Gambar Aliran Laminar dan Turbulence :

Gambar Aliran Laminar dan Turbulence