Kapal uap, sering disebut sebagai kapal uap, adalah jenis kapal bertenaga uap, biasanya mengarungi samudra dan laik laut, yang digerakkan oleh satu atau lebih mesin uap yang biasanya menggerakkan baling-baling atau roda dayung. Kapal uap pertama kali digunakan secara praktis pada awal tahun 1800-an; namun, ada beberapa pengecualian yang terjadi sebelumnya. Kapal uap biasanya menggunakan sebutan awalan "PS" untuk kapal uap dayung atau "SS" untuk kapal uap ulir (menggunakan baling-baling atau sekrup). Karena kapal uap dayung menjadi kurang umum, "SS" secara keliru diasumsikan oleh banyak orang sebagai singkatan dari "kapal uap". Kapal yang ditenagai oleh mesin pembakaran internal menggunakan awalan seperti "MV" untuk kapal motor, sehingga tidak tepat menggunakan "SS" untuk sebagian besar kapal modern.
Karena kapal uap tidak terlalu bergantung pada pola angin, rute perdagangan baru pun terbuka. Kapal uap telah digambarkan sebagai "pendorong utama gelombang pertama globalisasi perdagangan (1870-1913)" dan kontributor untuk "peningkatan perdagangan internasional yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam sejarah manusia."
Sejarah
Kapal uap didahului oleh kapal yang lebih kecil, yang disebut kapal uap, yang dibuat pada paruh pertama abad ke-18, dengan kapal uap dan kapal uap dayung pertama yang berfungsi, Pyroscaphe, dari tahun 1783. Setelah teknologi uap dikuasai pada tingkat ini, mesin uap dipasang pada kapal yang lebih besar, dan akhirnya, kapal laut. Menjadi handal, dan digerakkan oleh sekrup daripada roda dayung, teknologi ini mengubah desain kapal menjadi lebih cepat dan lebih ekonomis.
Roda dayung sebagai sumber penggerak utama menjadi standar pada kapal-kapal awal ini. Ini adalah alat penggerak yang efektif dalam kondisi ideal, namun memiliki kekurangan yang serius. Roda dayung berkinerja terbaik ketika beroperasi pada kedalaman tertentu, namun ketika kedalaman kapal berubah akibat penambahan bobot, hal itu semakin menenggelamkan roda dayung yang menyebabkan penurunan kinerja yang substansial.
Dalam beberapa dekade setelah pengembangan kapal uap sungai dan kanal, kapal uap pertama mulai melintasi Samudra Atlantik. Kapal uap pertama yang melintasi laut adalah kapal uap pertama Richard Wright's Experiment, sebuah kapal uap bekas milik Prancis; ia melaju dari Leeds ke Yarmouth pada bulan Juli 1813.
Kapal uap besi pertama yang melaut adalah Aaron Manby seberat 116 ton, yang dibangun pada tahun 1821 oleh Aaron Manby di Horseley Ironworks, dan menjadi kapal besi pertama yang melaut saat menyeberangi Selat Inggris pada tahun 1822, dan tiba di Paris pada tanggal 22 Juni. Kapal ini mengangkut penumpang dan kargo ke Paris pada tahun 1822 dengan kecepatan rata-rata 8 knot (9 mph, 14 km/jam)
Kapal Amerika SS Savannah pertama kali menyeberangi Samudra Atlantik dan tiba di Liverpool, Inggris, pada tanggal 20 Juni 1819, meskipun sebagian besar pelayaran sebenarnya dilakukan di bawah layar. Kapal pertama yang melakukan perjalanan trans-Atlantik secara substansial dengan tenaga uap mungkin adalah Curaçao, kapal kayu berbobot 438 ton milik Belanda yang dibangun di Dover dan ditenagai oleh dua mesin berkekuatan 50 hp, yang menyeberang dari Hellevoetsluis, dekat Rotterdam pada tanggal 26 April 1827 menuju Paramaribo, Suriname pada tanggal 24 Mei, menghabiskan waktu 11 hari dengan menggunakan tenaga uap dalam perjalanan pulang pergi. Penggugat lainnya adalah kapal Kanada SS Royal William pada tahun 1833.
Kapal uap pertama yang dibuat khusus untuk penyeberangan trans-Atlantik terjadwal adalah kapal uap dayung roda samping Inggris, SS Great Western, yang dibangun oleh Isambard Kingdom Brunel pada tahun 1838, yang meresmikan era kapal samudra trans-Atlantik.
SS Archimedes, yang dibangun di Inggris pada tahun 1839 oleh Francis Pettit Smith, adalah kapal uap yang digerakkan baling-baling ulir pertama di dunia untuk pelayaran di perairan terbuka. Kapal ini memiliki pengaruh yang cukup besar dalam pengembangan kapal, mendorong adopsi propulsi sekrup oleh Angkatan Laut Kerajaan, selain pengaruhnya pada kapal komersial. Kapal uap baling-baling yang digerakkan dengan sekrup pertama yang diperkenalkan di Amerika adalah kapal yang dibangun oleh Thomas Clyde pada tahun 1844 dan banyak lagi kapal dan rute yang mengikutinya.
Kapal uap baling-baling ulir
Inovasi utama yang membuat kapal uap laut menjadi layak adalah perubahan dari roda dayung ke baling-baling sekrup sebagai mekanisme penggerak. Kapal uap ini dengan cepat menjadi lebih populer, karena efisiensi baling-balingnya konsisten terlepas dari kedalaman tempat kapal tersebut beroperasi. Karena ukuran dan massanya yang lebih kecil dan terendam seluruhnya, kapal ini juga jauh lebih tidak mudah rusak.
James Watt dari Skotlandia secara luas diberi penghargaan karena menerapkan baling-baling ulir pertama pada mesin di Birmingham, sebuah mesin uap awal, yang memulai penggunaan ulir hidrodinamis untuk penggerak.
Pengembangan propulsi sekrup bergantung pada inovasi teknologi berikut ini.
Mesin uap harus dirancang dengan tenaga yang disalurkan di bagian bawah mesin, untuk memberikan dorongan langsung ke poros baling-baling. Mesin kapal uap dayung menggerakkan poros yang diposisikan di atas permukaan air, dengan silinder diposisikan di bawah poros. SS Great Britain menggunakan penggerak rantai untuk menyalurkan tenaga dari mesin pendayung ke poros baling-baling - hasil dari perubahan desain yang terlambat untuk propulsi baling-baling.
Sebuah tabung buritan yang efektif dan bantalan yang terkait diperlukan. Tabung buritan berisi poros baling-baling di mana ia melewati struktur lambung. Ini harus memberikan penyaluran tenaga yang tidak terbatas oleh poros baling-baling. Kombinasi lambung dan tabung buritan harus menghindari pelenturan yang akan membengkokkan poros atau menyebabkan keausan yang tidak merata. Ujung dalam kapal memiliki kotak isian yang mencegah air masuk ke dalam lambung kapal di sepanjang tabung. Beberapa tabung buritan awal terbuat dari kuningan dan dioperasikan sebagai bantalan berpelumas air di sepanjang panjangnya. Pada kasus lain, sebuah semak panjang dari logam lunak dipasang di ujung belakang tabung buritan. SS Great Eastern mengalami kegagalan pada pelayaran transatlantik pertamanya, dengan keausan yang sangat besar dan tidak merata. Masalahnya diselesaikan dengan bantalan berpelumas air lignum vitae, yang dipatenkan pada tahun 1858. Ini menjadi praktik standar dan digunakan hingga saat ini.
Karena daya gerak propulsi sekrup disalurkan di sepanjang poros, bantalan dorong diperlukan untuk memindahkan beban tersebut ke lambung kapal tanpa gesekan yang berlebihan. SS Britania Raya memiliki pelat gunmetal berdiameter 2 kaki di ujung depan poros yang menempel pada pelat baja yang terpasang pada alas mesin. Air dengan tekanan 200 psi disuntikkan di antara kedua permukaan ini untuk melumasi dan memisahkannya. Pengaturan ini tidak cukup untuk tenaga mesin yang lebih tinggi dan bantalan dorong "kerah" yang dilumasi oli menjadi standar sejak awal tahun 1850-an. Ini digantikan pada awal abad ke-20 oleh bantalan bantalan apung yang secara otomatis membangun irisan minyak yang dapat menahan tekanan bantalan 500 psi atau lebih.
Awalan nama
Kapal bertenaga uap diberi nama dengan awalan yang menunjukkan konfigurasi baling-balingnya, yaitu sekrup tunggal, kembar, dan tiga. Kapal Uap Satu Sekrup SS, Kapal Uap Dua Sekrup TSS, Kapal Uap Tiga Sekrup TrSS. Kapal yang digerakkan oleh turbin uap memiliki awalan TS. Di Inggris, awalan RMS untuk Kapal Uap Royal Mail menggantikan awalan konfigurasi sekrup.
Kapal uap lintas samudra pertama
Kapal uap pertama yang dikreditkan dengan menyeberangi Samudra Atlantik antara Amerika Utara dan Eropa adalah kapal Amerika SS Savannah, meskipun sebenarnya kapal ini merupakan hibrida antara kapal uap dan kapal layar, dengan paruh pertama perjalanan menggunakan mesin uap. Savannah meninggalkan pelabuhan Savannah, Georgia, Amerika Serikat, pada 22 Mei 1819, dan tiba di Liverpool, Inggris, pada 20 Juni 1819; mesin uapnya telah digunakan selama 18 hari (estimasi bervariasi dari 8 hingga 80 jam). Klaim atas gelar kapal pertama yang melakukan perjalanan trans-Atlantik secara substansial dengan tenaga uap adalah Curaçao, kapal kayu berbobot 438 ton yang dibuat di Dover dan ditenagai oleh dua mesin berkekuatan 50 hp, yang menyeberang dari Hellevoetsluis, dekat Rotterdam pada tanggal 26 April 1827 menuju Paramaribo, Suriname pada tanggal 24 Mei, menghabiskan waktu 11 hari dengan menggunakan tenaga uap dalam perjalanan pulang pergi. Penggugat lainnya adalah kapal Kanada SS Royal William pada tahun 1833.
Kapal uap dayung roda samping Inggris, SS Great Western, adalah kapal uap pertama yang dibuat khusus untuk penyeberangan trans-Atlantik yang dijadwalkan secara teratur, dimulai pada tahun 1838. Pada tahun 1836, Isambard Kingdom Brunel dan sekelompok investor Bristol membentuk Great Western Steamship Company untuk membangun lini kapal uap untuk rute Bristol-New York. Gagasan layanan trans-Atlantik terjadwal secara teratur sedang dibahas oleh beberapa kelompok dan saingannya, Perusahaan Navigasi Uap Inggris dan Amerika, didirikan pada waktu yang sama. Desain Great Western memicu kontroversi dari para kritikus yang berpendapat bahwa kapal ini terlalu besar. Prinsip yang dipahami Brunel adalah bahwa daya angkut lambung kapal meningkat seiring bertambahnya pangkat dua dari dimensinya, sementara ketahanan air hanya meningkat seiring bertambahnya pangkat dua dari dimensinya. Ini berarti bahwa kapal-kapal besar lebih hemat bahan bakar, sesuatu yang sangat penting untuk pelayaran panjang melintasi Atlantik..
Great Western adalah kapal uap dayung roda samping yang diikat dengan besi, kayu, dan memiliki empat tiang untuk mengibarkan layar tambahan. Layarnya tidak hanya untuk memberikan tenaga penggerak tambahan, tetapi juga digunakan di lautan yang berombak untuk menjaga kapal tetap pada lunas dan memastikan kedua roda dayung tetap berada di dalam air, menggerakkan kapal dalam garis lurus. Lambung kapal dibuat dari kayu ek dengan metode tradisional. Dia adalah kapal uap terbesar selama satu tahun, sampai Ratu Inggris dan Amerika mulai beroperasi. Dibangun di galangan kapal Patterson & Mercer di Bristol, Great Western diluncurkan pada 19 Juli 1837 dan kemudian berlayar ke London, di mana ia dilengkapi dengan dua mesin uap tuas samping dari firma Maudslay, Sons & Field, yang menghasilkan 750 tenaga kuda di antara keduanya. Kapal ini terbukti memuaskan dalam pelayanannya dan memprakarsai rute trans-Atlantik, yang menjadi model bagi kapal-kapal uap dayung Atlantik berikutnya.
RMS Britannia milik Cunard Line memulai layanan penumpang dan kargo reguler pertamanya dengan kapal uap pada tahun 1840, berlayar dari Liverpool ke Boston.
Pada tahun 1845, kapal revolusioner SS Great Britain, yang juga dibangun oleh Brunel, menjadi kapal berpenggerak ulir berlambung besi pertama yang menyeberangi Atlantik. SS Great Britain merupakan kapal pertama yang menggabungkan kedua inovasi ini. Setelah kesuksesan awal kapal pertamanya, SS Great Western pada tahun 1838, Perusahaan Kapal Uap Great Western mengumpulkan tim insinyur yang sama yang telah berkolaborasi dengan sukses sebelumnya. Namun kali ini, Brunel, yang reputasinya sedang berada di puncaknya, datang untuk menegaskan kontrol keseluruhan atas desain kapal - suatu keadaan yang akan memiliki konsekuensi yang luas bagi perusahaan. Pembangunan dilakukan di galangan kering yang diadaptasi secara khusus di Bristol, Inggris.
Brunel diberi kesempatan untuk memeriksa kapal paket kanal 213 kaki (65 m) milik John Laird, Rainbow-kapal paket kanal terbesar yang saat itu sedang beroperasi-pada tahun 1838, dan segera dikonversi ke teknologi lambung besi. Dia membatalkan rencananya untuk membangun kapal kayu dan membujuk para direktur perusahaan untuk membangun kapal berlambung besi. Keuntungan besi termasuk jauh lebih murah daripada kayu, tidak mudah lapuk atau terkena ulat kayu, dan kekuatan strukturalnya yang jauh lebih besar. Batas praktis panjang kapal berlambung kayu adalah sekitar 300 kaki, setelah itu hogging - pelenturan lambung kapal saat ombak melintas di bawahnya - menjadi terlalu besar. Lambung besi jauh lebih sedikit mengalami hogging, sehingga potensi ukuran kapal berlambung besi jauh lebih besar.
Pada musim semi 1840, Brunel juga berkesempatan untuk memeriksa SS Archimedes, kapal uap pertama yang digerakkan dengan sekrup, yang selesai dibangun beberapa bulan sebelumnya oleh Perusahaan Kapal Uap Baling-Baling F. P. Smith. Brunel telah mencari metode untuk meningkatkan kinerja roda dayung Britania Raya, dan langsung tertarik dengan teknologi baru ini, dan Smith, yang merasakan adanya pelanggan baru yang bergengsi untuk perusahaannya sendiri, setuju untuk meminjamkan Archimedes kepada Brunel untuk pengujian yang diperpanjang. Selama beberapa bulan, Smith dan Brunel menguji sejumlah baling-baling yang berbeda di Archimedes untuk menemukan desain yang paling efisien, sebuah model berbaling-baling empat yang diajukan oleh Smith. Saat diluncurkan pada tahun 1843, Britania Raya sejauh ini merupakan kapal terbesar yang terapung.
Proyek besar terakhir Brunel, SS Great Eastern, dibangun pada tahun 1854-57 dengan tujuan menghubungkan Britania Raya dengan India, melalui Tanjung Harapan, tanpa persinggahan batu bara. Kapal ini bisa dibilang lebih revolusioner daripada pendahulunya. Dia adalah salah satu kapal pertama yang dibangun dengan lambung ganda dengan kompartemen kedap air dan merupakan kapal pertama yang memiliki empat corong. Kapal ini merupakan kapal terbesar sepanjang abad ke-19 dengan tonase kotor hampir 20.000 ton dan memiliki kapasitas angkut ribuan penumpang. Kapal ini mendahului zamannya dan mengalami sejarah yang penuh gejolak, tidak pernah digunakan sesuai dengan tujuannya. Kapal uap trans-Atlantik pertama yang dibuat dari baja adalah SS Buenos Ayrean, yang dibangun oleh Allan Line Royal Mail Steamers dan mulai beroperasi pada tahun 1879.
Layanan kapal uap reguler pertama dari Pantai Timur ke Pantai Barat Amerika Serikat dimulai pada 28 Februari 1849, dengan kedatangan SS California di Teluk San Francisco. California meninggalkan Pelabuhan New York pada tanggal 6 Oktober 1848, mengitari Tanjung Horn di ujung Amerika Selatan, dan tiba di San Francisco, California, setelah menempuh perjalanan selama empat bulan 21 hari. Kapal uap pertama yang beroperasi di Samudra Pasifik adalah kapal uap dayung Beaver, yang diluncurkan pada tahun 1836 untuk melayani pos-pos perdagangan Hudson's Bay Company antara Puget Sound, Washington, dan Alaska.
Kapal uap komersial jarak jauh
Rute yang paling banyak diuji coba untuk kapal uap adalah dari Inggris atau Pantai Timur AS ke Timur Jauh. Jarak dari keduanya kurang lebih sama, antara 14.000 hingga 15.000 mil laut (26.000 hingga 28.000 km; 16.000 hingga 17.000 mil), melintasi Atlantik, di sekitar ujung selatan Afrika, dan menyeberangi Samudra Hindia. Sebelum tahun 1866, tidak ada kapal uap yang dapat mengangkut batu bara dalam jumlah yang cukup untuk melakukan perjalanan ini dan memiliki cukup ruang yang tersisa untuk mengangkut kargo komersial.
Solusi parsial untuk masalah ini diadopsi oleh Peninsular and Oriental Steam Navigation Company (P&O), menggunakan jalur darat antara Alexandria dan Suez, dengan rute kapal uap yang terhubung di sepanjang Mediterania dan kemudian melalui Laut Merah. Meskipun cara ini berhasil untuk penumpang dan beberapa kargo bernilai tinggi, pelayaran masih menjadi satu-satunya solusi untuk hampir semua perdagangan antara Tiongkok dan Eropa Barat atau Pantai Timur Amerika. Kargo yang paling terkenal adalah teh, yang biasanya dibawa dengan gunting.
Solusi parsial lainnya adalah Kapal Pembantu Uap - sebuah kapal dengan mesin uap, tetapi juga dipasang sebagai kapal layar. Mesin uap hanya akan digunakan ketika kondisi tidak memungkinkan untuk berlayar - saat angin sepoi-sepoi atau berlawanan arah. Beberapa dari jenis ini (misalnya Erl King) dibangun dengan baling-baling yang dapat diangkat dari air untuk mengurangi hambatan saat berlayar dengan tenaga angin. Kapal-kapal ini berjuang untuk sukses di rute ke Cina, karena tali-temali berdiri yang diperlukan saat berlayar merupakan hambatan saat berlayar melawan angin sakal, terutama melawan angin muson barat daya saat kembali dengan kargo teh baru. Meskipun kapal-kapal uap tambahan bertahan dalam persaingan dalam perdagangan timur jauh selama beberapa tahun (dan Erl King-lah yang membawa kargo teh pertama melalui Terusan Suez), mereka segera beralih ke rute lain.
Yang dibutuhkan adalah peningkatan besar dalam efisiensi bahan bakar. Sementara ketel uap untuk mesin uap di darat diizinkan untuk bekerja pada tekanan tinggi, Dewan Perdagangan (di bawah otoritas Undang-Undang Pelayaran Pedagang 1854) tidak mengizinkan kapal melebihi 20 atau 25 pon per inci persegi (140 atau 170 kPa). Mesin kompon adalah sumber yang dikenal untuk meningkatkan efisiensi - tetapi umumnya tidak digunakan di laut karena tekanan rendah yang tersedia. Carnatic (1863), sebuah kapal P&O, memiliki mesin majemuk - dan mencapai efisiensi yang lebih baik daripada kapal-kapal lain pada saat itu. Boilernya bekerja pada 26 pon per inci persegi (180 kPa) tetapi mengandalkan sejumlah besar superheat..
Alfred Holt, yang telah memasuki bidang teknik kelautan dan manajemen kapal setelah magang di bidang teknik perkeretaapian, bereksperimen dengan tekanan boiler sebesar 60 pon per inci persegi (410 kPa) di Cleator. Holt berhasil membujuk Dewan Perdagangan untuk mengizinkan tekanan boiler ini dan, dalam kemitraan dengan saudaranya, Phillip, meluncurkan Agamemnon pada tahun 1865. Holt telah merancang mesin kompon yang sangat kompak dan sangat memperhatikan desain lambung kapal, menghasilkan lambung kapal yang ringan, kuat, dan mudah dikemudikan..
Efisiensi dari paket tekanan boiler, mesin kompon, dan desain lambung kapal Holt menghasilkan kapal yang dapat melaju dengan kecepatan 10 knot dengan 20 ton batu bara per hari. Konsumsi bahan bakar ini merupakan penghematan antara 23 hingga 14 ton per hari, dibandingkan dengan kapal uap kontemporer lainnya. Tidak hanya lebih sedikit batu bara yang perlu dibawa untuk menempuh jarak tertentu, tetapi juga lebih sedikit petugas pemadam kebakaran yang dibutuhkan untuk mengisi bahan bakar boiler, sehingga biaya kru dan ruang akomodasi mereka berkurang. Agamemnon dapat berlayar dari London ke Cina dengan pemberhentian batu bara di Mauritius dalam perjalanan pergi dan pulang, dengan waktu pelayaran yang jauh lebih singkat daripada kapal-kapal layar yang bersaing. Holt telah memesan dua kapal kembar untuk Agamemnon pada saat dia kembali dari perjalanan pertamanya ke Tiongkok pada tahun 1866, mengoperasikan kapal-kapal ini di Blue Funnel Line yang baru dibentuk. Para pesaingnya dengan cepat meniru idenya untuk kapal-kapal baru mereka sendiri.
Pembukaan Terusan Suez pada tahun 1869 memberikan penghematan jarak sekitar 3.250 mil laut (6.020 km; 3.740 mil) pada rute dari Tiongkok ke London.[b] Terusan bukanlah pilihan praktis untuk kapal layar, karena menggunakan kapal tunda itu sulit dan mahal - sehingga penghematan jarak ini tidak tersedia bagi mereka. Kapal-kapal uap segera memanfaatkan jalur air baru ini dan mendapati diri mereka sangat diminati di Tiongkok pada awal musim teh tahun 1870. Kapal-kapal uap bisa mendapatkan tarif pengangkutan yang jauh lebih tinggi daripada kapal layar dan premi asuransi untuk kargo lebih sedikit. Begitu suksesnya kapal uap menggunakan Terusan Suez sehingga, pada tahun 1871, 45 kapal dibangun di galangan kapal Clyde saja untuk perdagangan Timur Jauh.
Disadur dari: en.wikipedia.org