Thursday 21 March 2013

Mengenal Kapal Selam Bertenaga Nuklir

Melihat anak-anak sekolah sedang melakukan kegiatan baris-berbaris dan latihan upacara teringat masa muda zaman "Dahulu Kala" ketika menjadi seorang Pasukan Pengibar Bendera Pusaka (PASKIBRA), kakak-kakak senior sering memberikan lagu-lagu aneh, nyentrik dan riang.




Salah satunya ini:

Judulnya: Kapal Selam

"Kapal selam tangkinya bocor
Timbul tenggelam di perbatasan
Buat apa susah hati
Buat apa sedih hati
Paskibra tak pernah bersedih"

Namun sekarang berbeda, penulis bukan akan membahas mengenai lagu tersebut, namun terinspirasi meneliti sebuh alat pertahanan bangsa yang bernama: Kapal Selam Nuklir.

Sayang bangsa kita belum mempunyainya, padahal menurut hemat kami, bangsa Maritim seperti Indonesia sangat memerlukan Kapal Selam Super Canggih ini untuk kepentingan pertahanan dan riset laut dalam

Minimal bangsa ini harus memiliki 10 buah Kapal Selam Bertenaga Nuklir yang ditempatkan pada perbatasan-perbatasan strategis dengan negara tetangga dan buatan Industri Pertahanan dalam negeri tentunya.

Dikisahkan bapak bangsa kita, Prof. B.J. Habibie ketika beliau sedang belajar di Jerman pernah membuat rancangan desain kapal selam tercanggih saat itu, namun hasil karyanya diambil oleh Departemen Pertahanan  negara tersebut, saking hebatnya desain beliau.
Konsep Fisika Sederhana Kapal Selam

Hukum Archimedes

Hukum Fisika Sederhana yang sudah berumur ribuan tahun ini begitu ampuh dalam pengembangan kapal selam.

Archimedes of Syracuse (Greek: Ἀρχιμήδης; c. 287 BC – c. 212 BC) was a Greek mathematician, physicist, engineer, inventor, and astronomer.

Bunyi Hukum Archimedes

    Suatu benda yang terendam sebagian atau seluruhnya kedalam fluida akan mengalami gaya keatas yang sama besarnya dengan besar fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut.

Terdapat 3 jenis yang termasuk kedalam hukum Archimedes yaitu terdiri dari:

Mengapung, Melayang, dan Tenggelam.

    *Mengapung - Suatu benda dikatakan mengapung apabila masa jenis benda lebih kecil dibandingkan massa jenis fluida.
    *Melayang - Suatu benda dikatakan melayang apabila massa jenis benda sama dengan massa jenis fluida.
    *Tenggelam - Suatu benda dikatakan tenggelam apabila massa jenis benda lebih kecil dibandingkan massa jenis fluida.

Contoh penerapan Hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari.

Antara lain : Kapal Selam, Kapal Laut, Hidrometer, Balon Udara, Jembatan Ponton, Galangan Kapal, dll.


Kapal Selam Nuklir AS Ikut Latihan Gabungan

Kapal selam AS USS Cheyenne berlabuh di pangkalan angkatan laut Korea Selatan di Busan, sekitar 420 km (261 mil) tenggara dari Seoul, Rabu (20/3).




Kapal selam nuklir AS ini telah berada di Korsel sejak 13 Maret lalu untuk ambil bagian dalam latihan perang gabungan AS dan Korsel yang diberi nama Foul Eagle hingga 1 April 2013. Kedua negara memang terus melakukan latihan perang menyusul adanya ancaman militer dari pihak Korea Utara usai dijatuhi sanksi oleh PBB terkait uji coba nuklir.



Kita dan pembaca tentunya sering melihat kapal yang berlayar di laut, benda-benda yang terapung di permukaan air, atau batuan-batuan yang tenggelam di dasar sungai. Konsep terapung, melayang, atau tenggelamnya suatu benda di dalam fluida, kali pertama diteliti oleh Archimedes.

Menurut Archimedes, benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida, akan mengalami gaya ke atas. Besar gaya ke atas tersebut besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda. Secara matematis, Hukum Archimedes dituliskan sebagai berikut.

Fa = Wu–Wa
Fa = gaya apung atau gaya ke atas (N),
Wu = gaya berat benda di udara (N),
Wa= gaya berat benda di dalam air (N)

Hasil penemuannya dikenal dengan Hukum Archimedes yang menyatakan bahwa apabila suatu benda dicelupkan ke dalam zat cair, baik sebagian atau seluruhnya, benda akan mendapat gaya apung (gaya ke atas) yang besarnya sama dengan berat zat cair yang didesaknya (dipindahkan) oleh benda tersebut.

Secara matematis ditulis :

FA = ρ.g.V

Keterangan :

FA = Tekanan Archimedes = N/M^2
ρ = Massa Jenis Zat Cair = Kg/M^3
g = Gravitasi = N/Kg
V = Volume Benda Tercelup = M^3

A nuclear submarine is a submarine powered by a nuclear reactor. The performance advantages of nuclear submarines over "conventional" (typically diesel-electric) submarines are considerable: nuclear propulsion, being completely independent of air, frees the submarine from the need to surface frequently, as is necessary for conventional submarines; the large amount of power generated by a nuclear reactor allows nuclear submarines to operate at high speed for long durations; and the long interval between refuellings grants a range limited only by consumables such as food. Current generations of nuclear submarines never need to be refueled throughout their 25-year lifespans.




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.


1. Reaktor nuklir menghasilkan panas yang diperoleh dari fisi atom Uranium.
2. Panas yang dihasilkan didorong dan disalurkan ke ketel uap yang berisi air.
3. Air yang ada dalam ketel uap mendidih sehingga mengeluarkan kekuatan tekanan uap yang sangat besar.
4. 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.

5. Sisa uap air yang mengalir secara terus-menerus dialirkan ke motor pendingin sehingga uap berubah wujud kembali menjadi air.
6. Untuk selanjutnya air ini dialirkan kembali ke ketel uap. Begitu seterusnya


The Science and Technology of Submarine

The main difference between conventional submarines and nuclear submarines is the power generation system. Nuclear submarines employ nuclear reactors for this task. They either generate electricity that powers electric motors connected to the propeller shaft or rely on the reactor heat to produce steam that drives steam turbines (cf. nuclear marine propulsion). Reactors used in submarines typically use highly enriched fuel (often greater than 20%) to enable them to deliver a large amount of power from a smaller reactor and operate longer between refuelings – which are difficult due to the reactor's position within the submarine's pressure hull.

2020-2025, Rusia Miliki 8 Kapal Selam Nuklir Terbesar di Dunia



Navy chief Adm Rusia, Jendral Vladimir Vysotsky yang mengatakan bahwa Kapal Selam “terseram” di dunia ini memiliki 8 torpedo dan 20 hulu ledak Nuklir. “Kapal Selam Nuklir ini segera akan mengguncang kedamaian dunia, dengan jangkauan missil di atas 3000 km sampai 5000 km, kalau ditembak dari laut selatan, tahu sendiri sampai kemana.”  Katanya.


The nuclear reactor also supplies power to the submarine's other subsystems, such as for maintenance of air quality, fresh water production by distilling salt water from the ocean, temperature regulation, etc. All naval nuclear reactors currently in use are operated with diesel generators as a backup power system. These engines are able to provide emergency electrical power for reactor decay heat removal, as well as enough electric power to supply an emergency propulsion mechanism. Submarines may carry nuclear fuel for up to 30 years of operation. The only resource that limits the time underwater is the food supply for the crew and maintenance of the vessel.

The stealth weakness of nuclear submarines is the need to cool the reactor even when the submarine is not moving; about 70% of the reactor output heat is coupled into the sea water. This leaves a "thermal wake", a plume of warm water of lower density which ascends to the sea surface and creates a "thermal scar" that is observable by thermal imaging systems, e.g., FLIR. Another problem is that the reactor is always running, creating steam noise, which can be heard on SONAR, and the reactor pump (used to circulate reactor coolant), also creates noise, as opposed to a conventional submarine, which can move about on incredibly silent electric motors.


Proses Pembuatan Kapal Selam Bertenaga Nuklir di Perusahaan 
Maritim BAE Systems Submarine Solutions


Semoga di masa depan Industri Pertahanan Bidang Maritim di Indonesia Mampu membuat dan mengembangkan Kapal Selam Super Hebat ini.

Amin.


Thanks to:

Dr. Petros Aslanyan, M.Sc. (Senior Scientist at Joint Institute for Nuclear Research, Russia & Yerevan State University)

Sumber:

Wikpedia
Garda Pengetahuan
Defense Studies 
PT PAL Indonesia
http://www.baesystems.com/
Nuclear Science and Technology School


"Budaya masyarakat lain dapat memasuki ruang hidup keluarga. Kita harus meningkatkan “Ketahanan Budaya”sendiri untuk mengamankan kualitas iman dan taqwa (Imtak) yang melengkapi pemahaman ilmu pengetahuan dan teknologi (Iptek) yang diberikan dalam sistem pendidikan dan pembudayaan kita, yang menentukan perilaku, produktivitas dan daya saing Generasi Penerus."

 ~Prof. Habibie~

No comments: