PERAN BULBOUS BOW

Akhir-akhir ini bulbous bow dijadikan sebagai device yang lazim digunakan pada kapal. Bulbous bow ditemukan pada akhir abad 18, namun aplikasinya baru digunakan pada tahun 1912 oleh kapal-kapal militer Amerika Serikat. Dan baru umum dipakai pada kapal dagang sekitar akhir tahun 50-an.

Secara teoritis bulbousbow dengan bentuk tertentu bekerja dengan cara mempercepat aliran fluida di daerah permukaan di atas bulb, sehingga menimbulkan daerah dengan tekanan yang rendah di permukaan fluida. daerah bertekanan rendah tersebut kemudian bereaksi dengan tekanan gelombang di haluan di mana reaksi yang terjadi bersifat mengurangi efek dari gelombang yang datang dari haluan. Yang pada akhirnya akan mengurangi tekanan pada lambung dan mengurangi hambatan, pada kasus-kasus yang umumnya terjadi, pemasangan bulbousbow dapat mempengaruhi nilai daya dorong efektif yang diperlukan untuk menggerakkan kapal, hal ini dapat dimengerti karena seperti yang diketahui bahwa daya dorong efektif berhubungan langsung dengan fungsi besarnya resistance pada lambung kapal serta kecepatan kapal.

Contoh grafik pengaruh instalasi bulbousbow terhadap besarnya daya dorong efektif yang dibutuhkan

Seperti penjelasan yang ditunjukkan pada grafik di atas, bulbousbow hanya menunjukkan peranannya pada kondisi kecepatan yang relative tinggi, pengurangan effective power akibat berkurangnya resistance terjadi secara signifikan pada kondisi ini, namun sebaliknya ketika kapal berlayar dengan kecepatan rendah bulbousbow sama sekali tidak bermanfaat jika dibandingkan dengan kapal tanpa bulb karena pemasangannya hanya akan menambah hambatan dan berat kapal. Pada kecepatan tertentu dan tidak terlalu rendah bulousbow tidak memberikan efek apapun, hal ini disebabkan adanya keseimbangan antara nilai pengurangan efek tekanan gelombang haluan dengan penambahan hambatan oleh bulb itu sendiri.

Peranan bulbousbow dalam merubah tekanan dan daya pendorong kapal dapat dituliskan dengan beberapa penyebab. Secara prinsip adalah sebagai berikut;

1.       Terjadi pengurangan tekanan akibat gelombang di daerah pressure field oleh bulbousbow  yang kemudian mengaikbatkan pengurangan besarnya wave making resistacne

2.       Pengaruh bagian atas bulbousbow dan daerah perpotongannya dengan lambung menyebabkan menurunnya komponen aliran fluida di daerah haluan kapal

3.       Terdapat penambahan hambatan gesek antara permukaan lambung kapal dengan fluida karena bertambahnya surface area oleh luasan bulbousbow

4.       Berubahnya efisiensi propulsi oleh peran bulbousbow pada area aliran fluida di sekitar lambung kapal.

5.       Terjadinya perubahan pada wave braking resistance

           

Bentuk bulbousbow memegang peranan penting dalam menentukan besarnya manfaat yang diberikan. Bentuk yang optimum sangat bergantung pada besarnya Froude number. Bulboubow cenderung memberikan performa yang baik ketika kapal bergerak melampaui batas kecepatan tertentu dalam artian kapal bergerak dengan kecepatan yang relative tinggi. Froude number sendiri merupakan fungsi dari kecepatan kapal yang secara detail ditunjukkan bahwa kecepatan kapal berbanding lurus dengan nilai bilangan ini, jadi ketika kapal tersebut memiliki bilangan Froude number yang besar maka tingkat keoptimuman bulb akan lebih besar untuk bentuk yang sama, namun nilai Fn tidak hanya ditentukan oleh kecepatan kapal tetapi juga oleh panjang kapal. Sehingga memang benar bahwa desain bentuk bulbusbow ditentukan oleh Fn.

Adapun gambar tipe – tipe bulbous bow yang lazim dipakai disajikan pada gambar berikut : 

Bulbous bow merupakan bagian kapal yang terletak dibagian haluan. Bagian ini merupakan bagian yang terintegrasi dengan lambung kapal. Bulbous bow biasanya dipasang pada Fungsi utama dari bagian ini adalah mengurangi hambatan kapal pada saat eksplotasi atau operasi sebuah kapal. Sebagian besar hambatan pada kapal diakibatkan oleh keberadaan bagian kapal yang mengalami kontak langsung dengan fluida. fluida yang dilalui kapal membentuk pola gelombang akibat dari gerakan badan kapal yang pada akhirnya menimbulkan gesekan dengan lambung kapal, prinsip kerja dari bulbous bow adalah dengan membangkitkan gelombang atau menginterferensi gelombang kapal yang datang dari haluan, sehingga gelombang yang datang akan kehilangan tenaga karena interferensi gelombang dari bulbous bow, dan pada akhirnya energi gelombang di sekitar lambung kapal akan berkurang, dengan demikian hambatan kapal dapat diminimalisir. (Bulbous bow:2005)

                    Keuntungan lain dari pemasangan bulbous bow yaitu memperbaiki trim kapal, akibat aliran fluida yang menekan bagian bulb dihaluan kapal, (McGraw-Hill Science & Technology Dictionary: 201), tekanan fluida yang mengalir dibagian atas bulb memberikan tekanan ke arah bawah dan menahan  bagian haluan kapal mengangkat ke atas. 

 

Pada dasarnya bulbous bow dapat dipakai pada semua jenis kapal, hanya beberapa pengecualian, bulbous bow kurang memberikan efek pada kapal-kapal dengan kecepatan rendah dan kapal kecil. Untuk kapal dengan desain lambung yang modern, bulbous bow dapat menghemat energy propulsi 8 – 15%, salah satu desain terbaru adalah bulbous bow dengan bentuk “goose neck” dengan bagian ujung membengkok ke atas, bulb tipe ini memiliki panjang 4-4,5% panjang garis air, namun hasil terbaik dihasilkan ketika panjang dinaikkan hingga 5% Lwl khususnya untuk kapal dengan Froude Number di atas 0,3. Sectional area sebesar 6-11% dari luas midship area, dan dapat diambil sebesar 9% dimana bagian ujung bulb muncul di atas garis air setinggi 40 cm – 60 cm. (Design guidelines, hal:9)