4. 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 (Wakidjo, 1972).
Menurut Rubianto (1996), 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)
Menurut Usman (1981), 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 Rubianto (1996)
:
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 (Rubianto, 1996).
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, (Rubianto, 1996)