Hot Info

Kapal Selam, Dari Sejarah-Konsep Hingga Prinsip Kerja


wallpapershome.ru

Seperti juga pesawat terbang, kapal selam bisa diarahkan ke dua “kepentingan”. Bisa dibuat galak untuk kepentingan perang, tetapi juga bisa dirancang untuk kepentingan riset dan wisata bawah laut. 


Apapun tujuannya, sejak ide awal penciptaan kapal selam muncul, wahana ini memang telah menjanjikan petualangan luar biasa yang amat menantang. Mengapa tidak? Dengan luas mencapai duapertiga wilayah Bumi, yang kita tahu hanyalah bahwa laut banyak menyimpan sumber-sumber daya alam berupa minyak, gas, mineral, dan ikan. Lebih dari itu siapa yang tahu?


Sejarah Kapal Selam, Dari Konsep Hingga Rancangan Pertama

Berbicara kapal selam, nama Archimides tidak boleh terlewatkan. Ia Filsuf sekaligus pemikir ulung pada masanya. 

history.mcs.st-and.ac.uk
Jauh sebelum dikenalnya kalender masehi, Archimides (287-212 SM) telah diberi tugas untuk menentukan apakah mahkota yang dibuat untuk Raja Hieron II adalah emas murni atau apakah mahkota itu mengandung logam yang lebih murah, misalnya perak. 


Masalahnya adalah menentukan kerapatan mahkota yang bentuknya tak beraturan tanpa menghancurkannya. 


Menurut cerita, Archimides menemukan solusinya ketika sedang mandi dan segera berlari dalam keadaan telanjang lewat jalan-jalan di Syracuse sambil berteriak “Eureka” (saya telah menemukannya). 

wikimedia.org
Apa yang ditemukan Archimides adalah cara yang teliti dan mudah untuk menentukan berat jenis mahkota itu, yang kemudian dapat ia bandingkan dengan berat jenis emas. 


Apabila mahkota tercelup seluruhnya di dalam air, maka permukaan air akan naik dari tinggi semula, nah sehingga berat jenis mahkota adalah berat benda itu jika ditimbang di udara dibagi dengan berat air yang dipindahkan (volume air yang naik).

"Berat Jenis merupakan hasil bagi berat benda di udara terhadap berat air yang dipindahkan".


Karena berat air yang dipindahkan sama dengan berat mahkota yang hilang bila diukur di dalam air, maka:

"Berat Jenis merupakan hasil bagi berat benda di udara terhadap berat yang hilang"


 Dengan persamaan diatas, Archimides membuktikan mahkota raja tersebut adalah asli emas. Yang nantinya prinsip ini disebut Prinsip Archimides:


“Sebuah benda yang tenggelam seluruhnya atau sebagian dalam suatu fluida, maka benda tersebut mengalami gaya keatas yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan”


Mudahnya, gaya keatas/gaya apung/gaya Archimides dapat dicari dengan menselisihkan berat benda saat diukur diudara dengan berat benda tersebut saat diukur di dalam fluida.

Fluida adalah sebutan bagi zat alir, seperti air, udara, minyak dll.


Kemudian pada abad pertengahan, para penemu atau inventor di Eropa sudah mulai memikirkan bagaimana membuat kapal yang dapat menyelam dan timbul lagi dengan dayanya sendiri, baik untuk kepentingan peperangan maupun sekedar mengamati kehidupan di dalam laut.


Seorang penemu dari Nuremberg di Jerman bernama Keysertahun 1465 dilaporkan sudah merancang sebuah perahu yang dapat menyelam di air. Namun yang secara sadar merancang sebuah kapal yang menyelam untuk menghindari musuh adalah seorang Inggris yang kreatif, William Bourne. Pada tahun 1578 dia membuat rancangan kapal selam dengan cukup rinci, dilengkapi dengan tangki-tangki balas (ballast) yang dapat diisi air dan dikosongkan lagi untuk mengapung. Namun rancangan ini tidak diwujudkan secara nyata, melainkan hanya dituangkan dalam buku Inventions of Devices. 


Inventor dari Belanda bernama Cornelis Drebbel merancang kapal selam tidak menggunakan sistem balas, melainkan dengan pemberat biasa seperti besi agar perahunya menyelam. Kemudian pada 1620, ia mendemokan kapal selam buatannya di sungai Thames London, dan konon di situ ia dikabarkan telah memakai sistem pipa dan katup untuk memasukan udara bersih ke kabin dan mengeluarkan udara kotor. Sehinga ia dikenal sebagai perintis pemakaian schnorkel.


Padahal sistem tangki balas temuan Bourne dan sistem schnorkel temuan Drebbel tersebutlah yang dikemudian hari menjadi suatu kunci terpenting pada sistem kapal selam modern.

Tercatat kapal selam pertama yang pernah dibuat manusia yakni Turtle, yang dikemudikan oleh Sersan Erza Lee, kapal satu awak rancangan David Bushnell ini nyaris membobol HMS Eagle yang telah mengepung Boston semasa perang saudara di Amerika.
navasource.org
Bagaimana Cara Kapal Selam Menyelam

Saat berlayar, hanya sedikit badan kapal selam yang tampak di permukaan laut. Mengapa sebuah benda logam raksasa dapat menyelam tanpa terkesan sulit? Rahasianya ada pada tangki pemberat (ballast tanks) ----yang tersebar di bawah “kulit” badan kapal selam---yang tengah penuh terisi udara kering termampatkan (compressed air) hingga kapal selam dapat terapung (artinya massa jenis kapal selam lebih ringan daripada massa jenis  air laut). 


Lantas bagaimana kalau mau menyelam? Seluruh lubang ventilasi perlahan dibuka dan udara bertekanan tinggi mengalir keluar menuju kawasan yang tekanan udaranya lebih rendah. Secara bertahap air laut dimasukan hingga mencapai jumlah yang dibutuhkan.


Sebelum menyelam, arah hadap sirip-sirip selam (hydroplane) di haluan dan buritan mulai diubah. Dari horizontal jadi menukik ke depan membentuk sudut tertentu dengan permukaan laut. Posisi hydroplane selalu berubah hingga kapal selam mencapai kedalaman selam yang ideal. Bila dianggap terlalu menukik, maka hydroplane kembali dinaikkan hingga kapal selam menuju lintasan idealnya.


Saat melayang pada kedalaman tertentu, tanki pemberat penuh air. Lubang ventilasi kembali tertutup dan posisi hydroplane kembali ke posisi awal. Tenaga apung netral ini dipertahankan memakai tangki penyeimbang (trim tanks) di balik tangki pemberat. 


Dalam penyelaman terkendali, kapal selam dapat perlahan “tenggelam” tanpa harus menukik dengan sudut masuk yang tajam. Saat tangki pemberat hampir penuh air (massa jenis kapal selam setara dengan massa jenis air laut), maka ia akan tetap melayang dengan posisi horizontal sebelum akhirnya “duduk” di dasar laut bila masa jenis kapal selam lebih besar dari air.


Berbeda jika kapal selam diserang dan perlu secepatnya kabur. Dalam tempo 30 detik kapal selam dapat tiba-tiba menyelam (crash dive) dengan sudut masuk cukup besar dan beresiko celaka. Air laut bergegas dialirkan ke dalam tangki pemberat untuk mendesak keluar udara bertekanan tinggi. Cara ini meninggalkan bekas riak-riak besar di permukaan laut yang dapat dilacak musuh.

 

momosergeidragunov.blogspot.com

Bagaimana Kapal Selam Naik Ke Permukaan Laut
Sebuah kapal selam pasti butuh naik kembali ke permukaan laut. Prinsip kerjanya kebalikan dari tahapan saat akan menyelam. Namun dalam prakteknya cukup sulit dilakukan. Kapal selam lebih dulu berusaha mencapai periscope depth sebagai titik awal upaya pengapungan kembali dirinya.

Menjelang tercapainya pericope depth, perlahan udara bertekanan tinggi (dari blower) masuk ke dalam tangki pemberat yang penuh air. Disusul udara bertekanan normal dari luar (tekanannya lebih rendah dari blower) mulai terhisap lewat mulut snorkel dan dikompresi pompa udara bertekanan rendah untuk mendesak keluar sisa air di tangki pemberat. Perlahan kapal selam menanjak ke permukaan laut hingga terapung bila seluruh air telah terpompa keluar.

Demikian Sejarah, konsep hingga prinsip kerja kapal selam, Semoga bermanfaat.

Sumber:
wikimedia.org
military.com
Tipler

No comments