Kapal selam adalah kendaraan yang memiliki kemampuan bergerak di bawah permukaan air. Umumnya difungsikan untuk kepentingan militer dan penelitian ilmiah. Selain mampu menahan tekanan tinggi dari luat saat kapal menyelam di kedalaman, desain dan konstruksinya juga harus mampu menjaga kualitas udara, suhu, dan pasokan air bersih untuk para kru yang ada di dalamnya selama berbulan-bulan.
Kapal selam menerapkan prinsip Archimedes dan hukum Boyle untuk dapat mengapung, tenggelam, melayang, dan diam di lautan. Daya apung kapal selam dikontrol melalui tangki pemberat (ballast tank) dan tangki pelengkap/penyeimbang (trim tank). Tangki pemberat terletak di antara lambung dalam dan luar kapal selam. Sedangkan tangki penyeimbang, masing-masing terletak satu di bagian depan (separuh depan kapal) dan satu di bagian belakang (separuh belakang kapal).
Pengontrolan daya apung kapal selam dilakukan dengan menyesuaikan rasio air dan udara di tangki pemberat. Supaya tetap terkendali dan stabil, kapal selam harus mempertahankan kondisi yang disebut trim. Kondisi trim dapat dicapai hanya jika berat kapal selam seimbang dengan sempurna di seluruh kapal. Yang berarti kapal selam tidak boleh terlalu ringan/terlalu berat, baik ke arah belakang maupun ke arah depan. Tangki penyeimbang membantu menjaga keseimbangan dengan membiarkan air ditambahkan atau dikeluarkan dari tangki sesuai kebutuhan.
Kapal selam bisa mendapatkan daya apung netral (tidak naik maupun tenggelam) ketika berat kapal selam sama dengan jumlah air yang dipindahkan. Agar dapat naik dan mulai terapung, maka daya apung harus positif. Sebaliknya agar dapat turun dan mulai tenggelam, maka daya apung harus negatif. Mekanisme kedua-duanya dapat dilihat pada infografik.
Kapal selam dilengkapi dengan sistem terkomputerisasi yang dapat mendeteksi penurunan kadar oksigen di dalam kabin, dan menyuplai oksigen secara otomatis sesuai yang dibutuhkan. Oksigen tersebut dihasilkan melalui proses elektrolisis terhadap air laut yang dimasukkan, kemudian disuplai melalui tangki kompresi, generator oksigen, atau tabung oksigen.
Sedangkan karbon dioksida yang dihasilkan ketika bernafas, ditangkap menggunakan kapur soda oleh mesin scrubber. Kelembaban udara di dalam kapal juga dihilangkan menggunakan dehumidifier sehingga kondensasi tidak terjadi di seluruh bagian dalam kapal dan peralatan.
Pasokan air bersih dihasilkan melalui proses distilasi yang menghilangkan kadar garam pada air laut yang dimasukkan sehingga menjadi air tawar yang dapat diminum. Beberapa kapal selam dapat menghasilkan hingga 40.000 galon air tawar per hari untuk segala kebutuhan kehidupan, termasuk untuk mendinginkan peralatan elektronik.
Kebanyakan kapal selam saat ini menggunakan penggerak bermesin tenaga diesel (ketika di permukaan) dan mesin elektrik (ketika di bawah air). Bahkan beberapa kapal selam terkini menggunakan penggerak mesin tenaga nuklir. Untuk keperluan navigasi, kapal selam dilengkapi periskop/tiang fotonik, sonar, radar, perangkat navigasi satelit, dan perangkat radio.
Sumber
-
Laman marinebio.org
-
Laman explainthatstuff.com
-
Buku “Submarine Design and Development” karya Norman Friedman (1984), Conway Maritime Press, London.
Kontributor
Muhammad Taufik Al Asy’ari
Satria Dhaniswara Rahsa Wijaya
