Jenis-Jenis Propeller Kapal Serta Fungsi dan Komponennya

Propeller adalah alat yang berfungsi untuk menggerakkan kapal di atas permukaan air yang bekerja dengan cara memutar bilah dengan bantuan tenaga mesin induk kapal. Dimana putaran tersebut akan menghasilkan gaya untuk mendorong kapal bergerak maju atau mundur tergantung pada arah putaran yang diberikan. Melalui artikel ini saya akan menjelaskan secara detail tentang propeller kapal..

Baling-baling menjadi komponen terpenting dalam sistem pengoperasian kapal sebagai alat yang mengubah tenaga mesin menjadi gaya dorong sehingga kapal dapat bergerak maju dan mundur. Propeller terdiri dari beberapa bilah yang berbentuk seperti sayap. Bilah-bilah ini berputar ketika gerakkan oleh mesin induk.

Sumber: Maritime Propulsion

Fungsi Propeller Kapal

1. Menggerakkan Kapal

Ini merupakan fungsi utama propeller yakni untuk menggerakkan kapal. Dengan mengubah tenaga mesin menjadi sebuah gaya gaya dorong maka ketika baling-baling berputar akan menggerakkan kapal seperti gerakan maju dan gerakan mundur. Gaya ini dihasilkan dari lift (Gaya angkat) yang bekerja pada bilah-bilahnya.

Selama kapal menempuh pelayaran baling-baling akan terus berputar secara maksimal dan aman untuk memastikan kapal tibah di pelabuhan tujuan dengan selamat dan sesuai dengan waktu yang telah ditentukan.

2. Mengontrol Kecepatan Kapal

Fungsi lainnya digunakan untuk mengatur kecepatan kapal. Dengan mengubah kecepatan putaran, maka gaya dorong yang dihasilkan juga akan berubah. Gaya dorong yang besar akan menghasilkan kecepatan kapal lebih tinggi, dan begitu juga sebaliknya gaya yang kecil akan menghasilkan kecepatan yang rendah.

Meski demikian kecepatan kapal bukan hanya tergantung pada putaran baling-baling namun juga dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti kekuatan dan arah angin, ketinggian dan arah arus.

Jika kapal berlayar dengan melawan arus maka kecepatan juga akan menurun dan apabila berlayar didorong arus maka kecepatan kapal tentu akan meningkat. Arus dan ombak memberikan pengaruh terhadap kecepatan kapal secara signifikan oleh karena itu sebelum berlayar harus mengambil tindakan dan keputusan secara matang dan teliti.

3. Sebagai Olah Gerak Kapal

Dalam melakukan manuver dan olah gerak dibutuhkan tenaga yang kuat untuk menghindari berbagai resiko tubrukan. Dengan adanya baling-baling akan mempermudah kapal dalam melakukan olah gerak seperti ketika sandar atau keluar dari dermaga. Meskipun dalam proses olah gerak tersebut kapal akan dibantu oleh Assist tug namun tetap penggunaan mesin menjadi kekuatan utama dalam menggerakan kapal maju dan mundur.

4. Meningkatkan Efisiensi Pengoperasian

Yah tentu saja kapal yang bermasalah pada baling-balingnya tidak dapat dioperasikan. Sekalipun mesin induk berfungsi dengan baik tetapi jika ada masalah seperti kerusakan pada bilah atau Shaft tentu tidak akan menghasilkan gaya dorong yang efisien dan bahkan sangat beresiko digunakan dalam perairan sempit.

Selain itu pemasangan yang kurang profesional juga dapat menimbulkan dampak yang sangat buruk, karena dapat menghasilkan getaran kuat terhadap badan kapal yang akan berakibat buruk bagi pengoperasian. Oleh karena itu alat ini memiliki peran yang sangat penting dalam pengoperasian kapal.

Jenis-jenis Propeller Kapal

Controllable Pitch Propeller

Controllable Pitch Propeller (CPP) menawarkan fleksibilitas dengan kemampuannya untuk menyesuaikan sudut pitch baling-baling. CPP, dengan hub yang lebih besar untuk menampung mekanisme hidrolik yang mengatur pitch, memungkinkan kontrol yang lebih presisi atas dorongan yang dihasilkan.

Meskipun CPP memiliki harga yang bisa mencapai tiga hingga empat kali lipat dari FPP, kelebihan biaya ini diimbangi oleh manuverabilitas yang superior. Kapal seperti Ro-Ro, shuttle tanker, dan jenis kapal lain yang memerlukan kemampuan manuver yang canggih sering menggunakan CPP.

Keunggulan utama CPP terletak pada kemampuannya untuk menyesuaikan pitch baling-baling sesuai dengan kondisi operasional. Misalnya, pitch besar untuk rpm rendah dan pitch kecil untuk rpm tinggi. Ini sangat berguna saat kapal melakukan manuver atau bergerak mundur, karena perubahan arah dorongan dapat dilakukan dengan cepat dan efisien, mengoptimalkan konsumsi bahan bakar.

Fixed Pitch Propeller

Fixed Pitch Propeller (FPP) adalah jenis yang paling umum digunakan pada kapal. Memiliki pitch yang tetap, yaitu sudut kemiringan bilah yang tidak dapat diubah. FPP umumnya digunakan pada kapal yang tidak membutuhkan kemampuan manuver yang tinggi, seperti kapal kontainer, kapal tanker, dan kapal kargo lainnya.

FPP memiliki dua bentuk, yaitu mono-blok dan built-up.

Mono-blok, dibuat dengan melelehkan bilah dan propeller menjadi satu kesatuan. Jenis ini merupakan bentuk yang paling umum digunakan saat ini.
Built-up, dibuat dengan memasang bilah yang terpisah ke propeller. Jenis ini sekarang jarang digunakan.

Proses pembuatan FPP bervariasi tergantung pada ukuran dan desain, untuk propeller yang berukuran besar menggunakan bahan non-ferrous seperti kuningan dan nikel-aluminium bronze sering digunakan. Stainless steel juga dapat digunakan, tetapi harganya lebih mahal. Sedangkan untuk jenis yang berukuran kecil, bahan yang digunakan seperti polimer, aluminium, nilon, dan komposit serat karbon.

FPP memiliki kelebihan dan kekurangan sebagai berikut.

Kelebihan:

Harganya terbilang murah
Perawatannya yang simpel dan tidak ribet

Kekurangan:

Memiliki tingkat kekakuan yang besar
Sulit beradaptasi dengan perubahan kondisi beban

Azimuth Propeller

Azimut merupakan jenis propeller yang dapat berotasi penuh 360 derajat pada sumbu vertikal dan memiliki fleksibilitas yang tinggi dalam mengarahkan dorongan. Jenis ini sangat ideal digunakan oleh kapal yang memerlukan olah gerak yang tinggi seperti USD tug, Tug utility, ocean Tug dan jenis kapal tug lainnya.

Kelebihan dari propeller azimuth meliputi:

Dapat berputar penuh 360 derajat
Kemampuan untuk mengubah arah dorongan dengan cepat dan tepat tanpa bantuan bow thruster
Penggunaan bahan bakar yang lebih irit dengan menyesuaikan arah dorongan dengan arah kapal.
Posisinya yang tidak langsung di bawah lambung kapal sehingga tingkat noise dan kavitasi berkurang
Tetap aman dan nyaman digunakan ketika menghadapi angin dan arus yang kuat.

Kelemahannya meliputi:

Memiliki harga beli yang besar dan
Memiliki sistem kontrol yang kompleks.
Memiliki bobot yang lebih berat dan kebutuhan akan ruang yang lebih besar dibandingkan dengan propeller standar.
Memiliki tingkat potensi terhadap kerusakan jika terjadi benturan dengan objek lain
Perawatan yang lebih intensif dan kompleks.

Ducted Propeller

Jenis ini sering disebut sebagai Nozzel Kort, merupakan inovasi yang diakui oleh Kort Propulsion Company. Ducted dikenal dengan tingkat kemampuannya menghasilkan gaya dorong yang kuat pada kecepatan rendah. Itulah sebabnya jenis ini menjadi pilihan utama untuk kapal tugboat, kapal towing dan harbour tug atau jenis assist lainnya.

Dalam komponennya memiliki cincin (ducted) yang mengelilingi baling-baling, memberikan tingkat efisiensi terhadap kekuatan dorongannya. Berbentuk seperti airfoil, tidak hanya meningkatkan dorongan tetapi juga membantu mengurangi kavitasi dan kebisingan.

Kelebihan Ducted Propeller:

Memiliki peningkatan dorongan yang dapat mencapai 30% dibandingkan propeller standar pada kecepatan rendah.
Pengurangan slipstream yang berkontribusi pada stabilitas kapal
Memberikan perlindungan ekstra terhadap baling-baling dari benturan dengan objek lain

Namun, ada beberapa hal yang perlu dipertimbangkan sebelum memilih jenis ducted seperti biaya yang lebih tinggi dan bobot yang lebih berat, penambahan tahanan aerodinamis yang dapat berpengaruh pada kecepatan maksimum kapal, adanya potensi terjadinya turbulensi dan getaran.

Overlapping Propeller

Overlapping Propeller adalah jenis yang terdiri dari dua set baling-baling yang berputar searah pada satu sumbu, tetapi dengan jarak antara baling-baling yang sangat dekat sehingga baling-baling saling tumpang tindih. Propeller ini bertujuan untuk meningkatkan efisiensi dan daya dorong dengan mengurangi slipstream dan kavitasi.

Jenis Overlapping memiliki beberapa keunggulan, yaitu:

Dapat meningkatkan efisiensi bahan bakar hingga 10% dibandingkan dengan propeller biasa.
Dapat meningkatkan daya dorong hingga 30% dibandingkan dengan propeller biasa.
Dapat mengurangi noise dan kavitasi karena slipstream yang dihasilkan oleh propeller pertama dapat dimanfaatkan oleh propeller kedua.
Dapat mengurangi ukuran dan berat propeller karena diameter baling-baling dapat lebih kecil.

Tetapi juga memiliki beberapa kelemahan, seperti:

Harganya cukup mahal dan membutuhkan sistem roda gigi yang rumit untuk mengatur putaran propeller.
Desainnya lebih rumit dan rawan terjadi gangguan antara propeller.
Membutuhkan perawatan yang lebih sering dan rumit.

Contra Rotating Propeller

Contra Rotating Propeller adalah inovasi yang menggabungkan dua set baling-baling yang berputar dalam arah yang berlawanan pada satu poros yang sama. Desain ini dirancang untuk memaksimalkan efisiensi dan meningkatkan dorongan dengan mengurangi slipstream dan kavitasi yang dihasilkan oleh propeller.

Keunggulan dari Contra Rotating meliputi peningkatan efisiensi bahan bakar yang signifikan, dengan potensi penghematan hingga 15% dibandingkan dengan jenis standar. Memiliki tingkat peningkatan dorongan yang dramatis hingga 50 persen.

Kelebihan lainnya adalah memiliki tingkat noise dan kavitasi karena adanya slipstream dioptimalkan oleh propeller kedua. Potensi pengurangan ukuran dan berat karena diameter baling-baling yang lebih kecil.

Tandem Propeller

Tandem adalah jenis yang terdiri dari dua set baling-baling yang berputar searah pada dua sumbu yang berbeda, tetapi dengan jarak antara baling-baling yang sangat dekat sehingga baling-baling saling berdekatan. Propeller ini bertujuan untuk meningkatkan efisiensi dan daya dorong dengan mengurangi slipstream dan kavitasi.

Jenis tandem memiliki beberapa keunggulan, seperti:

Dapat meningkatkan efisiensi bahan bakar hingga 15% dibandingkan dengan jenis biasa.
Dapat meningkatkan daya dorong hingga 40% dibandingkan dengan jenis biasa.
Dapat mengurangi noise dan kavitasi karena slipstream yang dihasilkan
Dapat mengurangi ukuran dan berat

Namun juga memiliki beberapa kelemahan, seperti:

Harganya sangat mahal dan membutuhkan sistem roda gigi yang rumit untuk mengatur putaran.
Desainnya lebih rumit dan rawan terjadi gangguan.
Membutuhkan perawatan yang lebih sering dan rumit.

Komponen Utama Propeller

Baling-Baling

Ini adalah bagian yang berputar dan menghasilkan gaya dorong. Baling-baling dapat berupa FPP atau CPP. FPP memiliki pitch yang tetap, sedangkan CPP memungkinkan penyesuaian pitch baling-baling selama beroperasi.

Hub

Hub merupakan bagian tengah di mana baling-baling terpasang. Pada CPP, hub lebih besar untuk menampung mekanisme hidrolik yang mengontrol pitch baling-baling. Hub dirancang untuk menahan beban operasional dan memberikan dukungan yang diperlukan untuk baling-baling.

hub baling-baling adalah komponen penting dalam sistem propulsi kapal yang berfungsi sebagai titik pusat di mana baling-baling terpasang. Hub ini terhubung langsung ke poros propeller dan berfungsi untuk mentransfer torsi dari mesin ke baling-baling, sehingga berputar dan menghasilkan gaya dorong yang menggerakkan kapal.

Pemeliharaan pada hub sangat penting agar kinerja tetap aman dan efisien, melakukan pemeriksaan rutin secara teratur untuk memeriksa adanya kerusakan, korosi, dan kebocoran.

Poros (Shaft)

Poros menghubungkan propeller dengan mesin penggerak utama dan bertanggung jawab untuk mentransmisikan tenaga mesin ke propeller.

Shaft atau disebut juga dengan drive shaft atau Cardan shaft, adalah komponen penting dalam sistem propulsi untuk mentransmisikan tenaga mekanik, torsi, dan rotasi dari mesin ke baling-baling.

Nozzel (Ducts)

Pada beberapa jenis propeller seperti Ducted, terdapat cincin atau duct yang mengelilingi baling-baling untuk meningkatkan efisiensi dan daya dorong. Digunakan untuk meningkatkan efisiensi dan khususnya digunakan pada propeller yang sangat terbebani atau dengan diameter terbatas.

Bearing, Seal dan Kontrol Sistem

Terutama pada CPP dan Azimuth Thrusters, sistem kontrol digunakan untuk mengatur pitch baling-baling untuk manuver yang presisi.

Komponen ini mendukung porosnya dan mencegah masuknya air ke dalam kapal melalui poros. Setiap komponen ini bekerja bersama untuk menghasilkan dorongan yang memungkinkan kapal bergerak melalui air. Desain dan konfigurasi ini sangat penting untuk efisiensi, kecepatan, dan kemampuan manuver kapal.

Kesimpulan

Propeller kapal adalah alat yang berfungsi untuk menggerakkan kapal di dalam air dengan cara memutar bilah-bilahnya menggunakan tenaga dari mesin kapal. Terdiri atas beberapa jenis dan tipe yang disesuaikan dengan kebutuhan dan karakteristik kapal. Jenis propeller kapal dapat mempengaruhi efisiensi, kecepatan, kecepatan olah gerak, dan kenyamanan kapal.

Memiliki peranan yang sangat penting pada pergerakan dan olah gerak menjadikan propeller sebagai komponen utama yang harus diperhatikan dan dirawat secara berkala. Pemasangan yang tidak sempurna serta perawatan yang tidak maksimal dapat berakibat fatal dan memberikan dampak buruk seperti kapal tidak dapat melakukan pelayaran.

Setiap kapal memiliki baling-baling yang berbeda tergantung pada jenis dan ukurannya, semakin besar maka kekuatan baling-baling yang dibutuhkan juga lebih besar. Selain itu juga tergantung pada jenis kapal, kapal yang berlayar di sekitar perairan pantai berbeda dengan jenis kapal yang berlayar melewati samudra. Pemilihannya juga harus disesuaikan dengan kebutuhan kapal agar memberikan manfaat yang efisien terhadap pengoperasian kapal.

Semoga artikel ini memberikan pengetahuan baru dan menambah wawasan bagi setiap pembaca, Terima kasih dan Salam Pelaut.

Lokasi:Jakarta

Yakob Taruklangi Hi, I am Yakob Taruklangi, I am seafarer working onboard tanker ship as Deck Officer. I have been working since 2019. My hobby is writing and sharing experience with other specially for marine industry, shipping and life at sea.