Tahanan Kapal (Ship Resistance)

Tenaga yang diperlukan kapal untuk melaju di air sangat tergantung bagaimana effisiensi dari system propulsinya terhadap tahanan (resistance) yang diterima oleh kapal tersebut. Tahanan kapal adalah fungsi yang sangat komplek tergantung dari variable bentuk lambung, displacement dan kecepatan.
Beberapa komponen tahan kapal yang Utama adalah:
- Tahanan gesek (frictional resistance)
- Tahanan tekanan (form resistance)
- Tahanan gelombang (wave resistance)
- Tahanan tambahan di gelombang (added resistance in wave)
- Tahanan Udara (air resistance)

Tahanan gesek
Tahanan gesek adalah tahanan yang diterima kapal pada saat melaju yang dihasilkan akibat gesekan antara kulit lambung kapal (ship shell) dengan air. Partikel air yang terdapat pada lapisan batas (boundary layer) mengalami percepatan karena adanya kecepatan lambung kapal, sehingga menyebabkan drag karena friksi partikel air tersebut. Boundary layer ini akan semakin menebal, apalagi jika lambung kapal tidaklah streamline, seperti tumbuhnya tritip & fouling.
Tahanan friksi kapal yang terkecil adalah pada saat kapal dalam kondisi baru dan kemudian akan bertambah seiring dengan semakin kasarnya permukaan lambung karena aplikasi cat yg berlapis-lapis, kerusakan lambung (deformasi, dll), korosi (pitting, dll). Hal-hal ini menyebabkan turunnya kecepatan kapal dan effisiensi secara gradual.


Tahanan tekanan (form)
Momentum kapal (Momentum = massa X kecepatan) akan mendorong air kesisi samping haluan kapal dan hal ini mengakibatkan meningkatnya tekanan air pada haluan kapal. Dan tekanan ini juga akan meningkat di bagian buritan kapal, yang mana tekanan baru akan turun jika boundary layer hilang.

Tahanan Gelombang
Tahanan ini merupakan hasil dari system gelombang sepanjang lambung kapal yang terjadi karena perbedaan tekanan tadi. Pada kapal-kapal yang didesign dengan bulbous bow akan mereduksi wave-making resistance ini secara signifikan, karena bulbous bow akan menghasilkan system gelombang tersendiri yang akan mengintervensi system gelombang kapal secara negative. Dan intervensi dari kedua system gelombang ini akan saling meniadakan masing-masingnya.


Tahanan tambahan di gelombang (added resistance in wave), type tahanan ini adalah hasil dari olah gerak kapal pitching, having dan rolling.

Tahanan Udara,
Tahanan udara yang dialami kapal akan sangat tergantung dari design architecture kapal diatas air yang dilihat secara vertical, dan dapat berubah-ubah seiring naik turunnya sarat (draft) kapal.

Bagaimanapun juga untuk komponen tahanan added resistance in wave dan tahanan udara adalah sangat tergantung bagaimana arah laju gelombang dan arah angin yang dihadapi oleh kapal dalam pelayarannya.

Beberapa hal yang dilakukan untuk mengurangi tahanan gesek/friksi karena pertumbuhan tritip pada permukaan lambung kapal, adalah aplikasi cat anti fouling (AF coat) yang dilakukan sebelum kapal turun dari docking. Dimana cat AF ini akan menghambat laju pertumbuhan tritip, sehingga menjaga lambung kapal tetap bersih dan mengurangi potensi timbulnya hambatan friksi yang besar. Yang perlu dicatat adalah saat ini IMO/ Marpol telah menerbitkan peraturan tentang pemakaian cat AF harus tanpa adanya kandungan TBT (tributilyn) pada cat karena bahan tersebut merupakan bahan pencemar.