Kapal Selam

19

Click here to load reader

Transcript of Kapal Selam

Page 1: Kapal Selam

KAPAL SELAMPengertian kapal selam

Kapal selam adalah kapal yang bergerak di bawah permukaan air, umumnya digunakan untuk tujuan dan kepentingan militer. Sebagian besar Angkatan Laut memiliki dan mengoperasikan kapal selam sekalipun jumlah dan populasinya masing-masing negara berbeda. Bentuknya dulu paun masih sangat sederhana (turtle).Selain digunakan untuk kepentingan militer, kapal selam juga digunakan untuk ilmu pengetahuan laut dan air tawar dan untuk bertugas di kedalaman yang tidak sesuai untuk penyelam manusia.Penggunaan kapal selam dengan tujuan militer untuk menenggelamkan kapal musuh, pertama kali di uji coba pada 1776 oleh seorang pejuang kemerdekaan Amerika, David Bushnel. Lawannya adalah AL Kerjaan Inggris yang paling kuat di dunia. Tatkala Revolusi Amerika dimulai pada tahun itu, Inggris pun dengan kekuatan lautnya memblokade Amerika. Untuk menebus dan melawan blokade itulah Bushnell membuat kapal selam yang dinamainya Turtle.Kapal selam kecil ini direncanakan untuk menyerang musuh dengan mendekatinya dari dalam air, lalu melekatkan peledak pada tubuh kapal lawan. Dengan memicu pemicu  ledak setelah 30 menit bom itu dilekatkan, diharapkan kapal selam kecil itu sudah menghindar cukup jauh apabila musuh mengejarnya.Pada bulan Agustus 1776, kapal selam yang diawaki Sersan Ezra Lee tersebut di tugaskan untuk menyerang kapal perang Inggris HMS Eagle yang di lengkapi dengan 64  pucuk meriam, yang merupakan kapal bendera Laksamana Earl Howe. Kapal Perang ini bertugas memblokade New York.Namun Ezra merupakan orang perama dalam sejarah yang menyerang musuh dengan kapal selam, tidak begitu beruntung. Karena orang inggris keburu mengetahui dan mengejarnya dengan sekoci. Ezra pun melepaskan peledaknya dan bom itu meletus di depan para pengejarnya sehingga Ezra berhasil Lolos.Dua kali percobaan menyerang dengan kapal selam dilakukan lagi, tetapi gagal semua. Pada perang Inggris lawan Amerika tahun 1812-13, Bushnell mencoba menyerang lagi dengan dengan Turtle yang telah di tingkatkan. Sasaran kali ini frigat inggris HMS Ramillies yang berada di perairan Connecticut. Awak kapal selam ini berhasil merapat di bawah kapal inggris itu dan berusaha melubangi lunasnya untuk menempatkan peledak.

Page 2: Kapal Selam

Jenis-jenis kapal selam

Kilo Class:

Kapal selam buatan Rusia ini dibangun sekitar tahun 1980 dan banyak diekspor ke berbagai negara. Kapal selam berbobot 3000 ton jika menyelam ini di awaki oleh 60 orang kru. Kapal selam sepanjang 70 meter ini dilengkapi dengan dua generator diesel, motor elektrik dan baling-baling tunggal enam bilah. Kapal selam ini di persenjatai dengan enam tabung torpedo kaliber 21 inci dan mampu melaju 16 knots waktu menyelam, bila dipermukaan 12 knots.

Tipe 209

Kapal selam buatan Jerman ini berbobot selam 1440, bobot permukaan 1320, dengan panjang 61 meter. Dengan mesin empat generator diesel MTU, sebuah motor elektrik dan baling-baling tunggal. Kapal selam yang dilengkapi dengan peluncur torpedo 21 inci ini mampu melaju di kedalaman dengan kecepatan 22 knot.

Typhoon Class

Di era tahun delapan puluhan kapal selam rusia ini menjadi kapal selam terbesar didunia. Bagai mana tidak, kapal selam yang diawaki oleh 150 kru ini berukuran super besar dengan panjang 170 meter dan bobot selam 30.000 ton. Kapal selam ini mampu melaju 24 knots karena dilengkapi dengan dua unit reaktor dengan duaunit baling-baling. Dalam urusan persenjataan, kapal selam ini ditakuti karena dilengkapi dengan rudal balistik SS-N-20 Sturgeon yang mampu menghajar kota-kota penting di Amerika. Selain itu Kapal selam inijuga dilengkapi dengan delapan unit tabung torpedo. Ohio Class

Untuk menandingi Rusia dalam bidang pertahanan, amerika pun menciptakan monster laut yang menakutkan juga. Kapal selam nuklir ini diawaki oleh 160 kru dan dilengkapi rudal balistik Trident yang sanggup menghantam kota-kota penting di Rusia.Kapal berbobot selam 18.750 ton, dan panjang 170 meter dilengkapi dengan sebuah reaktor S8G dengan baling-baling tunggal sehingga mampu melaju dengan kecepatan sekitar 20 knots. Selain dilengkapi dengan 24 pelontar vertikal rudal balistik kapal selam ini juga dipersenjatai dengan empat tabung torpedo. Kapal selam kelas Virginia

Kapal Selam Kelas Virginia. Bisa jadi ikon tercanggih yang pantas di sandang kapal selam ini. Daya gempur dahsyat, kapabilitas pengumpul data intel jempolan, hingga desain dek terhitung revolusioner. Itulah kecanggihannya. Soal penugasan juga sama. Virginia jadi kapal selam pertama yang diracik sebagai wahana Multi misi, bisa beroperasi di wilayah pantai. Masuk dinas operasional AL AS tahun 2004, Dominasi Samudera dan pantai. Itulah konsep yang wajib

Page 3: Kapal Selam

diusung kapal selam Virginia. Ia pun di lengkapi dengan kesaktian mengumpulkan data intelejent, penggelaran pasukan khusus hingga menyerang target di darat.

Kapal Selam Nuklir

Kapal Selam Nuklir (KSN) pertama dibuat tahun 1951. Pelopor pembuatannya adalah seorang perwira AL Amerika Serikat, Kapt. Hyman G. Rickover . Karya pertama nya adalah: USS Nautilus (1951) Yang revolusioner dari KSN adalah penggunaan reaktor nuklir untuk membangkitkan tenaga gerak propeller dan pengisian (recharge) battere-battere yang akan digunakan oleh motor listrik. Jadi posisi mesin diesel diambil alih oleh Reaktor Nuklir Mini. Sedang motor listrik tetap dipertahankan. Keuntungan penggunaan tenaga nuklir sangat besar.- Pertama, sistem pembangkit nuklir (reaksi fusi atom uranium) tidak lagi memerlukan sirkulasi udara. Bisa dilakukan dibawah air. Dengan demikian KSN tidak perlu lagi sering muncul ke permukaan. Sebuah KSN bisa mengelilingi dunia dalam tempo 2 bulan tanpa muncul kepermukaan.

- Kedua, hemat bahan kabar (uranium). KSN tidak perlu mengisi bahan bakar dalam waktu yang lama. KSN milik Amerika bisa beroperasi 25 tahun tanpa penggantian bahan bakar. Paling-paling yang diganti adalah battere (accu) yang udah soak .

 Cara kerja:

Yang jelas pada KSN tidak diberlakukan lagi prosedur pengalihan pembangkit dari Mesin diesel ke Mesin listrik seperti yg berlaku pada Kapal Selam Konvensional (KSK). Akan tetapi prinsip kerja timbul-tenggelam KSN masih sama dengan Kapal Selam Konvensional, yaitu dgn mekanisme pengisian dan pengosongan Ballast Tank. Prinsip ini dibuat pertama kali oleh Robert Fulton (1805)Reaktor nuklir menghasilkan panas yang diperoleh dari fusi atom Uranium.Panas yang dihasilkan didorong dan disalurkan ke ketel uap yang berisi air.Air yang ada dalam ketel uap mendidih sehingga mengeluarkan kekuatan tekanan uap yang sangat besar.Tekanan uap disalurkan ke dua sistem alat yaitu: A. Generator Turbo, yang menghasikan tenaga untuk kebutuhan reaktor dan B. Turbin Utama, untuk menghasilkan tenaga gerak Kapal dan pengisian battere.Sisa uap air yang mengalir secara terus-menerus dialirkan ke motor pendingin sehingga uap berubah wujud kembali menjadi air.

Untuk selanjutnya air ini dialirkan kembali ke ketel uap. Begitu seterusnya

Kapal Selam Diesel ElektrikKapal selam diesel elektrik adalah sistem penggerak kapal selam tertua yang masih digunakan sampai saat ini. Sistem propulsi ini begitu handal sehingga negara pemilik kapal selam nuklir pun masih merasa perlu memiliki kapal selam diesel elektrik. Dari 5 negara pemilik kapal selam nuklir hanya Amerika Serikat yang tidak menggunakan sistem propulsi ini. Dalam keadaan tertentu , kapal selam jenis ini lebih mematikan daripada kapal selam nuklir.

Page 4: Kapal Selam

Komponen pembentuk system kapal selam

Bagian belakangTabung baling-baling (Propulsor Duct)Ini merupakan salah satu karakter khas Virginia yang paling gampang dikenali dari luar. Mereka menyebutnya dengan nama Propulsor Duct. Bila diartikan kurang lebih sama dengan tabung pelindung baling-baling propulsi kapal selam .

Tanki Ballast/TrimTangki yang terletak di bagian depan dan belakang kapal berfungsi untuk menampung air ketika kapal akan menyelam. Sebaliknya agar bisa kembali ke permukaan maka kedua tangki tadi mesti di kosongkan.Selain itu ada pula tangki yang bernama trims tanks, bagian tadi berguna untuk mengatur keseimbangan serta bobot saat menyelam. Bagian tengah           ASDSVirginia juga di lengkapi dengan wahana bawah air ASDS (Advenced SEAL Delivery System) wahana ini berfungsi untuk menghantarkan pasukan khusus dalam operasi penyusupan pantai.

Ruang MesinTerletak berdekatan dengan tangki adalah ruang mesin. Disinilah sebenarnya kelangsungan hidup kapal bergantung. Mulai dari sistem propulsi, pembangkitan listrik, sistem hydrolik, kompresor udara, sistem destilasi air laut, hingga pengondisian udara. Semuanya tumplek di ruang mesin.

Ruang KemudiDari namanya saja sudah bisa ditebak tugas yang musti di lakoni awak diruang ini. Benar, mereka bertugas untuk mengontrol kinerja turbin propulsi. Selain itu masih ada lahi. Kinerja generator listrik serta reaktor nuklir adalah tanggung jawab lain dari petugas di ruang kendali.

Kompertemen reactorSumber pakan bagi propulsi kapal selam terletak pada kompartemen reaktor. Walau tak disebutkan tipe reaktor yang diadopsi, namun dipercaya Virginia mencomot reaktor nuklir paling canggih saat ini.

Bagian depan

Ruang IstirahatPunya fasilitas permanen berupa tempat tidur bertingkat bagi 119 orang. Bila Virginia melakukan tugas khusus maka sebanyak 41 tempat tidur tambahan bisa dibuat pada ruang terpedo.

Page 5: Kapal Selam

BagasiPunya nama keren Lockout Trunk Virginia bakal menjadi kapal selam pertama yang dilengkapi dengan bagasi built in. Bukan untuk menampung barang bawaan, bagian ini dipakai untuk jalan keluar masuk pasukan khusus(Navy Seal) ke kapal selam. Sebanyak 9 orang pasukan bisa ditampung sekaligus pada ruang bertekanan ini.Komando PengendaliPemakaian teknologi fiber optik membuat desain ruang komando pengendali pada Virginia melenceng dari pakem sebelumnya. Sekarang ruang tersebut bisa di tempatkan pada dek tingkat kedua. Alasannya, kaalselam ini tak lagi memakai periskop konvensional. Revolusi lain yang diaplikasikan adalah soal tata ruang lega, dipenuhi dengan tampilan informasi berlayar lebar kini jadi karakternya. Semua dilakukan untuk memperlancar keputusan yang bakal diambil sang komandan.

MastsMungkin lebih gamblang disebut sebagai antena pada kapal selam. Disini spesiasnya beragam tapi yang jelas semua berhubungan dengan perangkat elektronik. Tipe yang diusung Virginia adalah :

a)      ESMKepanjangan dari Elektronic Support Measures kalau di simak akan terdiri dari antena GPS dan penerima gelombang radar yang dipancarkan oleh pesawat, kapal permukaan, dan kapal selam

b)     Penerima DataAntena Transmisi data berkemampuan tinggi

c)      Antena MultifungsiPenerima gelombang radio dan antena transmisi

d)     Antena Pengatur MisiAntena ini terhubung dengan pusat untuk melakukan aksi penugasan misi dalam kapal selam

e)      Antena Photonics

Terdapat kamera pengintai. Perangkat ini menggantikan periskop konvensional

Ruangan TerpedoRuang terpedo, rudal, maupun ranjai dilontarkan dari empat tabung pengoprasiannya dilakukan dengan bantuan pompa turbin udara (ATP-Air Turbine Pump) pompa ini memaksa air untuk masuk ke dalam tabung pelontar sesaat sebelum peluncuran. Begitu ada perintah penembakan maka senjata tadi akan melesat meninggalkan kapal selam setelah melalui pintu putar.

Penyerang DaratSelain tabung terpedo , Virginia juga dilengkapi dengan selusin sistem pelontar vertikal (VLS-Vertikal Launcing System). Dengan tabung pelontar beraliran VLS maka kapal selam ini juga punya kemampuan serang darat.

Lambung

Page 6: Kapal Selam

Metal berkualitas nomor wajhid merupakan bahan dasar lambung Virginia. Tak dijelaskan tipikal metal yang dipakai. Namun yang jelas bahan tadi mesti bisa menahan tekanan hingga kedalaman laut 800 kaki. Selain metal juga ditempeli dengan lapisan semacam karet.

Kubah HidungKubah pada bagian hidung Virginia terbuat dari bahan komposit. Dengan demikian maka gelombang suara bisa menerobos hingga bola sonar

Bola SonarPiranti Hydrophone diletakkan pada bola sonar. Punya sisitem kerja pasif, alat ini bisa mendeteksi gelombang suara yang dihasilkan oleh suatu benda dari jarak bermil-mil.SonarKalau makhluk hidup mempunyai indera keenam, maka ia pantas menyendang predikat luar biasa. Nah, bila disimak Virginia punya indera pengendus sebanyak tujuh buah indera pengendus indera pengendus ini biasa disebut sonar ini tersebar di sekujur tubuhnya mulai dari bagian dagu, menara, bagian bawah hingga buntut kapal. Dari sekian banyak perangkat, sonar dibagian dagu yang terhitung jadi barang baru. Dengan alat tadi maka awak Virginia bisa tahu karakter dasar samudera hingga posisi ranjau laut dengan akurat. Teori FisikaHukum ArchimedesHukum Archimedes menyatakan sebagai berikut, Sebuah benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkannya.Sebuah benda yang tenggelam seluruhnya atau sebagian dalam suatu fluida akan mendapatkan gaya angkat ke atas yang sama besar dengan berat fluida fluida yang dipindahkan. Besarnya gaya ke atas menurut Hukum Archimedes ditulis dalam persamaan :Fa = ρ v gKeterangan :Fa = gaya ke atas (N)V = volume benda yang tercelup (m3)ρ = massa jenis zat cair (kg/m3)g = percepatan gravitasi (N/kg)Hukum ini juga bukan suatu hukum fundamental karena dapat diturunkan dari hukum newton juga.- Bila gaya archimedes sama dengan gaya berat W maka resultan gaya =0 dan bendamelayang .- Bila FA>W maka benda akan terdorong keatas akan melayang- Bila FA<W maka benda akan terdorong kebawah dan tenggelamJika rapat massa fluida lebih kecil daripada rapat massa balok maka agar balok berada dalam keadaan seimbang,volume zat cair yang dipindahkan harus lebih kecil dari pada volume balok.Artinya tidak seluruhnya berada terendam dalam cairan dengan perkataan lain benda mengapung. Agar benda melayang maka volume zat cair yang dipindahkan harus sama dengan volume balok dan rapat massa cairan sama dengan rapat rapat massa benda.Jika rapat massa benda lebih besar daripada rapat massa fluida, maka benda akan mengalami gaya total ke bawah yang tidak sama dengan nol. Artinya benda akan jatuh tenggelam.Berdasarkan Hukum Archimedes, sebuah benda yang tercelup ke dalam zat cair akan mengalami

Page 7: Kapal Selam

dua gaya, yaitu gaya gravitasi atau gaya berat (W) dan gaya ke atas (Fa) dari zat cair itu. Dalam hal ini ada tiga peristiwa yang berkaitan dengan besarnya kedua gaya tersebut yaitu seperti berikut. TenggelamSebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan tenggelam jika berat benda (w) lebih besar dari gaya ke atas (Fa).w > Faρb X Vb X g > ρa X Va X gρb > ρa

Volume bagian benda yang tenggelam bergantung dari rapat massa zat cair (ρ) MelayangSebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan melayang jika berat benda (w) sama dengan gaya ke atas (Fa) atu benda tersebut tersebut dalam keadaan setimbangw = Faρb X Vb X g = ρa X Va X gρb = ρaPada 2 benda atau lebih yang melayang dalam zat cair akan berlaku :(FA)tot = Wtotrc . g (V1+V2+V3+V4+…..)  =  W1 + W2 + W3 + W4 +…..TerapungSebuah benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan terapung jika berat benda (w) lebih kecil dari gaya ke atas (Fa).w = Faρb X Vb X g = ρa X Va X gρb < ρaMisal : Sepotong gabus ditahan pada dasar bejana berisi zat cair, setelah dilepas, gabus tersebut akan naik ke permukaan zat cair (terapung) karena :FA > Wrc . Vb . g  >  rb . Vb . grc $rbSelisih antara W dan FA disebut gaya naik (Fn).Fn =  FA – WBenda terapung tentunya dalam keadaan setimbang, sehingga berlaku :FA’ = Wrc . Vb2 . g  =  rb . Vb . gFA’ = Gaya ke atas yang dialami oleh bagian benda yang tercelup di dalam zat cair.Vb1 = Volume benda yang berada dipermukaan zat cair.Vb2 =    Volume benda yang tercelup di dalam zat cair.Vb = Vb1 + Vb 2FA’  =  rc . Vb2 . gBerat (massa) benda terapung = berat (massa) zat cair yang dipindahkan

Daya apung (bouyancy) ada 3 macam, yaitu :

Page 8: Kapal Selam

1. Daya apung positif (positive bouyancy) : bila suatu benda mengapung.2. Daya apung negatif (negative bouyancy) : bila suatu benda tenggelam.3. Daya apung netral (neutral bouyancy) : bila benda dapat melayang.Bouyancy adalah suatu faktor yang sangat penting di dalam penyelaman. Selama bergerak dalam air dengan scuba, penyelam harus mempertahankan posisi neutralKonsep Melayang, Tenggelam dan Terapung.Kapankah suatu benda dapat terapung, tenggelam dan melayangà Benda dapat terapung bila massa jenis benda lebih kecil dari massa jenis zat cair.à Benda dapat melayang bila massa jenis benda sama dengan massa jenis zat cair.à Benda dapat tenggelam bila massa jenis benda lebih besar dari massa jenis zat cair.Hidrostatika Kapal SelamKapal selam adalah rekayasa teknologi perkapalan yang merupakan salah satu jenis kapal khusus yang memiliki kemampuan menyelam dan beroperasi dibawah permukaan air dalam kedalaman tertentuyang dapat disesuaikan.Dalam hidrostatika kapal selam, hal-hal yang perlu dipelajari antara lain adalah masalah berat dan buoyancy, serta factor yang mempengaruhi statika kapal selam.èBerat dan buoyancyGaya angkat (buoyancy) ataupun gaya berat ditentukan dengan persamaan berikut :F = mgF = gaya berat/gaya angkatm = masa (kg)g = Percepatan gravitasi (m/s2)Study tentang hukum dasar pengapungan (benda-benda yang mengapung) perlu dikaji kembali terutama beberapa pengertian dasar, diantaranya :

a. DisplacementYaitu berat air yang diindahkan badan kapal yang tercelup kedalam air, nilai displecement secara normal sama dengan daya dorong keatas benda.

b. Volume displacementYaitu volume air yang diindahkan oleh badan kapal yang tercelup kedalam air, saat kapal selam berada dibawah permukaan air volume displacement sama dengan volume badan kapal.Jika dikehendaki menenggelamkan keseluruhan badan kapal, harus dilakukan penisian air kedalam tangki yang nilainya sama dengan daya apung cadangan.

c. Kapal selam mengapung dengaan trim selam (diving trim).Saat permukaan air (W) berat pada kapal selam sama dengan (B) buoyancy total, keduanya bekerja pada garis yang sama, pusat gravitasi diasumsikan berada diatas titik B.

d. Kapal mengapungPengoperasian ini hanya dilakukan dengan mendorong air keluar dari tangki-tangki ballast, hal ini dilakukan untuk mengurangi nilai w, dan kapal akn mendapat gaya buoyancy positif, yaitu Bs akan lebih besar dari Ws , ketidak seimbangan antara berat dan gaya apung tersebut akan menyebabkan kapal terdorong naik ke permukaan, sebagaimana sebelum kapal menyelam, dan nilai W dan B kembali sama.

Page 9: Kapal Selam

e.Tekanan Hydrostatik

Boyle merumuskan, tekanan Hydrostatik pada kedalaman tertentu berbanding lurus dengan kedalaman, hal ini dapat dirumuskan sebagai berikut :P = (1+h/10)……………………………….(2.2)Dimana :P = tekanan Hydrostatikh = kedalaman bendasedangkan pada tahun 1900, Allowed menuliskan hubungan antara kedalaman, tekanan dan volume gas pada sebuah tabel.

Tabel Tekanan HydrostaticKedalaman (m) Tekanan (bar) Volume (L)

Permukaan 1 1,0

10 2 0,5

20 3 0,33

30 4 0,25

40 5 0,2

50 6 0,16

 Hukum Pascal

Menurut Hukum Pascal, tekanan zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan sama rata.Ketika pengisap kecil kamu dorong maka pengisap tersebut diberikan gaya sebesar F1 terhadap luas bidang A1, akibatnya timbul tekanan sebesar p1. Menurut Pascal, tekanan ini akan diteruskan ke segala arah dengan sama rata sehingga tekanan akan diteruskan ke pengisap besar dengan sama besar. Dengan demikian, pada pengisap yang besar pun terjadi tekanan yang besarnya sama dengan p1. Tekanan ini menimbulkan gaya pada luas bidang tekan pengisap kedua (A2) sebesar F2 sehingga kamu dapat menuliskan persamaan sebagai berikut. Dari Persamaan dapat disimpulkan bahwa untuk mendapatkan efek gaya yang besar dari gaya yang kecil, maka luas penampangnya harus diperbesar. Baling-baling pada kapal selamBaling-baling (propeller) adalah Alat untuk menghasilkan gaya dorong yang sekarang paling banyak dipakaiBaling-baling diputar dengan poros yang digerakkan oleh penggerak utama dalam Kamar Mesin 

Page 10: Kapal Selam

Jenis baling-baling

• Baling-baling dengan daun tetap terbuka (fixed pitch propeller)• Baling-baling dengan daun tetap dengan selubung (nozzle)• Baling-baling dengan daun dapat diputar (controllable pitch propeller)• Selain itu masih ada alat-alat pendorong yang lain 

Merancang baling-baling Ada beberapa cara untuk merancang baling-baling

Melakukan uji coba model baling-baling di terowongan kavitasi (cavitation tunnel)Memakai hasil seri model (puluhan model baling-baling ditarik pada berbagai kecepatan dll) dalam bentuk grafikMemakai rumus pendekatan yang didapat dari statistik (dengan regresi)Memakai perhitungan Computational Fluid Dynamics (CFD)

Kerugian (losses)Tidak semua gaya dorong yang dihasilkan oleh baling-baling, terpakai untuk mendorong kapal karena ada kerugian pada baling-balingPoros baling-baling mempunyai bantalan dan pengedap (seal) yang juga mengakibatkan kerugian karena gesekanTidak semua enersi hasil pembakaran bahan bakar diubah menjadi daya pada poros keluaran penggerak utamaCavitationJika perancangan baling-baling tidak benar, akan terjadi kavitasi yaitu terbentuknya gelembung uap air yang dapat mengakibatkan berkurangnya gaya dorong yng dihasilkan baling-baling dan dapat merusak baling-baling èmomentum dan impulsMomentum juga dinamakan jumlah gerak yang besarnya berbanding lurus dengan massa dan kecepatan benda.Suatu benda yang bermassa m bekerja gaya F yang konstan, maka setelah waktu Dt benda tersebut bergerak dengan kecepatan : vt = vo + a . Dtvt = vo + . Dt F . Dt = m . vt – m.vo 

Page 11: Kapal Selam

Besaran F. Dt disebut : IMPULS   sedangkan besarnya m.v yaitu hasil kali massa dengan kecepatan disebut : MOMENTUM m.vt  = momentum benda pada saat kecepatan vtm.vo = momentum benda pada saat kecepatan vo 

è Hukum Boyle

Persamaan matematis untuk Hukum Boyle adalah:dimana:p berarti sistem tekanan.V berarti  udara.k adalah jumlah konstan tekanan dan volume dari sistem tersebut.Selama suhu tetap konstan, jumlah energi yang sama memberikan sistem persis selama operasi dan, secara teoritis, jumlah k akan tetap konstan. Akan tetapi, karena penyimpangan tegak lurus diterapkanm, kemungkinan kekuatan probabilistik dari tabrakan dengan partikel lain, seperti  aplikasi kekuatan permukaan tidak mungkin konstan secara tak terbatas, seperti jumlah k, tetapi akan mempunyai dimana  jumlah tersebut terhadap a.Kekuatan volume v dari kuantitas tetap udara naik, menetapkan udara dari suhu yang telah diukur, tekanan p harus turun secara proporsional. Jika dikonversikan, menurunkan volume udara sama dengan meninggikan tekanan.Hukum Boyle biasa digunakan untuk memprediksi hasil pengenalan perubahan, dalam volume dan tekanan saja, kepada keadaan yang sama dengan keadaan tetap udara. Sebelum dan setelah volume dan tekanan tetap merupakan jumlah dari udara, dimana sebelum dan sesudah suhu tetap (memanas dan mendingin bisa dibutuhkan untuk kondisi ini), memiliki hubungan dengan persamaan: Hukum BernaulliDigunakan untuk mengisi dan mengosongkan tabu8ng air pada kapal selam. Dengan rumus : Keterangan :P1 : tekanan pada ujung 1, satuannya PaP2 : tekanan pada ujung 2, satuannya Pav1 : kecepatan fluida pada ujung 1, satuannya m/s v2 : kecepatan fluida pada ujung 2, satuannya m/sh1 : tinggi ujung 1, satuannya mh2 : tinggi ujung 2, satuannya m Prinsip Kerja

Page 12: Kapal Selam

” Gaya apung yang dialami oleh sebuah benda yang berada di sebuah fluida, adalah sama dengan berat fluida yang dipindahkan. “Diformulasikan sebagai :Fa = ρ * V * gPada pembuatan kapal selam, berat netto kapal dibuat dalam kondisi mengapung, seperti pada kapal2 yang lain. Bedanya pada kapal selam, dibuat konstruksi rongga di bagian kulitnya. Fungsinya untuk pengisian air sehingga menambah berat kapal, sesuai dg kaidah Archimedes.Apabila berat kapal lebih besar dari berat air yang dipindahkan, maka kapal akan tenggelam. Berat air yang dipindahkan ini adalah setara dengan Volume geometri luar kapal dikalikan dengan massa jenis air laut dan dikalikan dengan percepatan gravitasi bumi g.Untuk muncul kembali ke permukaan laut, air yang ada dalam rongga kapal dipompa kembali keluar, bersamaan diisi dengan udara untuk menghidari Implosion akibat perbedaan tekanan luar kapal dan dalam kapal. Implosion (akibat dari efek vacuum) adalah kebalikan dari eksplosion.Konstruksi kapal2 selam sekarang ini (terutama kapal2 militer) mempunyai jelajah “aman” sedalam sampai 200 – 300 meter atau setara dengan beban tekanan kurang lebih 20 – 30 bar.Sedangkan submarine untuk tujuan Riset mampu menyelam sampai kedalaman 10.000 meter. Cara Kerja Di dalam kapal selam terdapat kompresor udara yang fungsinya dapat memampatkan udara. Ketika mengapung, sebagian besar badan kapal selam diisi udara sehingga secara keseluruhan ρ(massa jenis) kapal lebih kecil dari ρ(massa jenis) air laut dan meyebabkan ia bisa mengapung.Kemudian jika kapal selam ingin lebih tenggelam, udara tadi dikeluarkan dan air laut disekitarnya dimasukkan sehingga ρ (massa jenis) kapal secara keseluruhan lebih besar dari ρ (massa jenis) air laut. Dan jika kapal selam ingin mengapung lagi maka air laut tadi dikeluarkan dan digantikan dengan udara dari kompresor. Prinsip Kerja Sonar

Sonar (Singkatan dari sound navigation and ranging), merupakan istilah yang pertama kali digunakan semasa Perang Dunia, yang berarti penjarakan dan navigasi suara, adalah sebuah teknik yang menggunakan penjalaran  dalam air untuk atau mendeteksi kendaraan air lainnya. Sementara itu, punya sebutan lain untuk sonar, yakni (Anti-Submarine Detection Investigation Committee).Contoh sebuah kapal konventional melepas sinyal ke dalam air, maka pantulan akan memberikan efek Echo (gema) dan mengembalikannya kepada sistem penerima (receiver) nah setelah itu sistem penerima tadi melakukan kalkulasi mengenai jarak objek dari lokasi kapal dan juga informasi informasi yang dibutuhkan lain nya, seperti pemetaan laut ( pengukuran laut, topografi laut, dll).Sebuah sonar terdiri dari sebuah pemancar, transducer, penerima/receiver, dan layar monitor.Dengan mengetahui kecepatan gelombang media yang diukur dan dengan menggunakan persamaan

s = v ( ½ t)

Page 13: Kapal Selam

maka kita akan mendapatkan jarak yang diukur. Faktor setengah di depan t, di atas menyatakan setengah waktu tempuh dari sonar ke tempat pemantulan dan kembali ke sonar. Dengan ungkapan lain, waktu yang diperlukan oleh gelombang untuk merambat dari sonar ke tempat pemantulan.Pada awalnya Sonar hanya memiliki sistem Sonar pasif, di mana tidak ada sinyal yang dikirim keluar. Namun seiring kemajuan teknologi dan kebutuhan hadirlahSonar aktif yang mana sinyal yang dikirim bisa diterima kembali. Frekuensi yang digunakan oleh sonar berada pada daerah ultrasonic, yaitu di atas 20.000 hertz. Karena frekunsi tersebut tidak dapat didengar dan panjang gelombang pada daerah ultrasonic pada daerah ultrasonic sangat kecil sehingga difraksi yang terjadi juga semakin kecil, dan gelombang tidak akan menyebar. Kecilnya panjang gelombang yang digunakan, juga dapat digunakan untuk mendeteksi benda-benda yang kecil pula.Teknologi terisnpirasi dari mamalia laut dan dikembangkan menjadi sebuah teknologi yang namanya Sonar Periskop

Periskop adalah alat yang digunakan kapal selam untuk melihat keadaan di atas permukaan air (bisa juga digunakan dalam kegiatan lain tapi yang paling sering dan umum yaitu di kapal selam)Prinsip kerja alat ini memanfaatkan sifat permukaan cermin yang memantulkan 4% intensitas caaya yang jatuh tegak lurus. Untuk mencapai angka pelemahan sebesar 50,000 kali atau lebih, hars digunakan pantulan dari beberapa kaca secara berturut-turut. Dalam alat yang ditunjukkan gambar 4 digunakan pelat gelas yang permukaan belakangnya dihitamkan dengan cat. Apabila cahaya dibiarkan jatuh dengan sudut 45o, setelah lima kali pemantulan pantulan intensitas cahaya tinggal 3.3 x 10-6 dibandingkan harga semula. Kelima pelat gelas disusun membentuk semacam periskop yang kompak seperti pada gambar 4. Lubang tempat masuknya cahaya ditutup dengan pelat gelas yang tebal (5 mm) sebagai pengaman tambahan terhadap sinar-sinar ultra violet (pancaran ini tidak dapat menembus gelas).