Studi Perbandingan Performa Kapal Konvensional dan Kapal dengan Modifikasi Desain Lambung: Analisis Hambatan, Seakeeping, Distribusi Tekanan CFD, dan Evaluasi Multi-Kriteria - Anugrah Kinan Hermawan; Ramdhani Yusli Arbain Sugoro; Agustin Dwi Sumiwi (YCMM, 2024)
Modifikasi desain lambung kapal merupakan strategi utama untuk meningkatkan efisiensi hidrodinamika, performa seakeeping, dan kepatuhan regulasi emisi IMO MARPOL Annex VI tanpa penggantian sistem propulsi. Penelitian ini menyajikan studi perbandingan komprehensif performa empat varian desain lambung — (HV-1) konvensional U-frame, (HV-2) bulbous bow, (HV-3) katamaran, dan (HV-4) raked stem — untuk kapal feri penumpang 4.200 GT menggunakan pendekatan analitik (Holtrop-Mennen), simulasi CFD berbasis RANS, dan analisis seakeeping berbasis fungsi respons amplitudo (RAO). Kebaruan penelitian mencakup: (1) perbandingan hambatan total pada rentang Fr = 0,18–0,45 mengidentifikasi zona keunggulan setiap varian secara kuantitatif; (2) analisis respons seakeeping heave dan roll pada spektrum gelombang JONSWAP (Hs = 2 m, Tp = 8 s) untuk empat heading; (3) distribusi koefisien tekanan Cp berbasis CFD RANS k-ε untuk pemetaan zona kavitasi potensial; dan (4) evaluasi matriks keputusan multi-kriteria (MCDM) mengintegrasikan delapan kriteria teknis, ekonomi, dan lingkungan. Hasil menunjukkan: HV-2 (bulbous bow) mengurangi hambatan total 8,4% pada kecepatan desain (14 knot) dibandingkan HV-1; HV-3 (katamaran) memberikan heave RAO 25% lebih rendah dan roll RAO 40% lebih rendah; HV-4 (raked stem) memberikan keseimbangan terbaik antara pengurangan hambatan (+6,2%) dan biaya konstruksi. Skor MCDM tertinggi diraih HV-2 untuk kriteria teknis-ekonomi dan HV-3 untuk kriteria seakeeping-lingkungan. Validasi model terhadap data towing tank menunjukkan deviasi rata-rata 2,1% (ITTC < 5%).