Kapal selam telah berevolusi selama bertahun-tahun, menjadi lebih penting dan mematikan bagi pertahanan nasional negaranya masing-masing. Meskipun setiap kapal besar lainnya di Angkatan Laut perlu mengapung, kapal-kapal ini dapat tenggelam di bawah permukaan laut, menjadikannya salah satu kapal paling mematikan di angkatan laut. Secara teknis, kapal selam bertenaga nuklir bahkan tidak perlu kembali ke pelabuhan sampai membutuhkan pengisian bahan bakar. Secara realistis, mereka kembali lebih sering dari itu. Namun kemampuan untuk menyelam dan melintasi lautan tanpa terlihat adalah hal yang paling menakjubkan.
Iklan
Alasan mengapa kapal selam mampu melakukan hal ini adalah berkat beberapa komponen yang sangat penting yang dikenal sebagai tangki pemberat dan trim. Ini terletak di seluruh kapal selam di haluan dan buritan serta di atas dan di bawah. Semuanya terletak di antara lambung luar dan dalam. Lambung bagian luar adalah apa yang dilihat oleh penonton dari luar, sedangkan lambung bagian dalam menjaga awak kapal tetap aman dari tekanan yang menghancurkan dari kedalaman laut.
Tangki pemberat dan trim mengontrol daya apung kapal selam. Sederhananya, ketika kapal selam perlu muncul ke permukaan, kapal selam akan mengosongkan tangki airnya dan ketika perlu menyelam, kapal selam akan mengisi tangki pemberatnya dengan air. Mari kita kunjungi sains sekolah menengah sekali lagi untuk lebih memahami daya apung.
Iklan
Bagaimana cara kerja tangki pemberat?
Meskipun gravitasi selalu berperan, menarik benda ke arah pusat planet, aturan fisika menjadi sedikit berbeda saat Anda berenang. Gravitasi mungkin menarik Anda ke bawah, namun kini air menciptakan apa yang dikenal sebagai gaya apung, yang mendorong benda ke permukaan, bergantung pada kepadatannya. Berbeda dengan kapal lain, kapal selam dapat mengontrol daya apungnya. Jika suatu benda lebih padat daripada air yang dipindahkannya — jika didorong ke samping — maka benda tersebut mempunyai daya apung negatif dan akan tenggelam, yang berarti benda tersebut kurang apung. Untuk meningkatkan kepadatannya, awak kapal selam mengisi tangki pemberat kapal selam dengan air di sekitarnya.
Iklan
Kemudian, ketika tiba waktunya untuk naik ke permukaan, udara – karena lebih ringan dari air – dipompa ke dalam tangki pemberat, menggantikan air dan memberikan daya apung positif. Kapal selam akan mempertahankan daya apung netral dengan menahan kombinasi udara dan air di tangki trimnya agar tetap berada pada kedalaman tertentu. Mampu mengontrol kedalaman kapal selam sangatlah penting. Tanpa presisi, kemampuan mengikuti perintah, atau refleks yang cepat, kapal selam bisa bertabrakan dengan gunung bawah air atau muncul di radar/sonar kapal lawan. Udara bertekanan digunakan untuk mengisi tangki, yang berfungsi ganda sebagai oksigen pendukung kehidupan kru. Dalam beberapa kasus, jika kapal selam perlu muncul ke permukaan dengan cepat, udara bertekanan tinggi dapat mengisi tangki lebih cepat dari biasanya.
Iklan
Kapal selam dapat mengontrol seberapa cepat mereka menyelam dan muncul ke permukaan
Anda mungkin mengira mengisi tangki dengan air sudah cukup untuk kapal selam. Cukup isi tangki dan pertahankan levelnya saat menyelam. Namun belum tentu demikian. Kapal selam juga mengandalkan sistem propulsi dan pesawat hidro yang dapat disesuaikan, atau dikenal sebagai pesawat selam, untuk turun melalui kedalaman laut. Pesawat terbang air membantu mengarahkan kapal selam, mengendalikan laju penurunannya. Pesawat terbang air terletak di buritan dan haluan kapal. Sekalipun kapal selam tidak mengisi tangki pemberatnya dengan air, kapal selam tersebut dapat melakukan penyelaman dangkal secara eksklusif dengan menggunakan pesawat terbang air.
Iklan
Mengontrol laju naiknya kapal selam mungkin lebih penting daripada menyelam karena jika kapal selam muncul ke permukaan terlalu cepat, perubahan tekanan dapat menjadi bencana besar bagi kapal dan awaknya. Penyakit dekompresi adalah risiko terbesar bagi para pelaut, suatu kondisi yang oleh banyak penyelam disebut sebagai “tikungan” karena rasa sakitnya bisa sangat parah sehingga memaksa Anda untuk melipatgandakannya. Nama resminya adalah barotrauma umum. Kerusakan pada lambung kapal selam juga dapat terjadi, baik berupa penyok kecil pada lambung bagian luar, atau berupa retakan parah yang dapat mengakibatkan pecahnya lambung bagian dalam sehingga kapal tidak dapat berfungsi secara normal.
Untungnya, beberapa kapal selam memiliki sistem ledakan Tangki Ballast Utama Darurat, yang merupakan sistem mekanis sepenuhnya yang dapat mengalirkan udara ke dalam tangki jika listrik di kapal selam tidak berfungsi.
Iklan
Berbagai jenis tangki pemberat dan daya apung cadangan
Ketika seseorang mengacu pada tangki pemberat, yang paling sering mereka maksud adalah tangki pemberat utama (MBT). Namun, ada lebih dari sekedar MBT. Meskipun MBT digunakan untuk sekadar memasukkan kapal ke dalam air, MBT menggunakan tangki pengatur kedalaman (DCT) untuk melakukan sedikit penyesuaian saat menyelam. Konsumsi makanan dan bahan bakar, kedalaman kapal, dan salinitas dapat mengubah daya apung kapal selam. Kru menggunakan DCT untuk memperhitungkan perubahan tersebut, mengisi dan mengalirkan air sesuai kebutuhan. Terakhir, ada tangki trim. Pekerjaan trim tank membantu mengarahkan kapal selam agar memiliki sudut ke atas atau ke bawah, tergantung pada apakah kapal tersebut menyelam atau muncul ke permukaan. Mereka dapat menjaga level sub dengan sempurna.
Iklan
Pernahkah Anda memperhatikan bahwa ketika kapal selam muncul ke permukaan, sebagian besar tubuhnya tetap berada di bawah permukaan air daripada mengapung di atas air seperti kapal lainnya? Itu karena cadangan daya apungnya (RoB). Bagian kapal selam yang keluar dari air disebut freeboard, yang memberikan akses ke dek atas. Alasan paling signifikan untuk RoB adalah untuk menjaga sebagian kapal tetap berada di atas permukaan air meskipun beberapa kompartemen terendam banjir atau terjadi malfungsi pada MBT.