Bilangan Froude

Sejarah Penemu Bilangan Froude

Pada tahun 1871, seorang arsitek kelahiran Inggris William Froude (1810-1879) mengembangkan suatu   asas skala hubungan antara model kapal dengan kapal yang sesungguhnya, berdasarkan pada pekerjaan matematika dari ahli matematika Perancis Joseph Bertrand (1822-1900) dan arsitek kelahiran Perancis Ferdinand Reech (1805-1880). Hukum penskalaan dipakai jika kecepatan model dan kapal yang sesungguhnya itu proporsional terhadap akar kuadrat dari rasio panjang model dan panjang kapal, kemudian hambatan dari model dan kapal akan menjadi beragam berdasarkan pangkat tiga dari rasio model yang sama dengan panjang kapal. Dengan diketahuinya panjang model dan panjang kapal, serta ukuran daya model, akan mungkin untuk menghitung daya kapal dalam skala yang sesungguhnya. Satu faktor yang tidak tercakup oleh prediksi itu adalah daya gesek kapal di dalam air, dan Froude melakukan sejumlah percobaan untuk mengembangkan pengetahuan tentang hambatan kayu di dalam air agar mampu menghitung dan mengurangi variabel itu. Yang disebut sebagai bilangan Froude memuat huhungan dasar, yang berupa rasio, hambatan, kecepatan dan panjang kapal.

Dengan menggunakan konsepnya, dia memvisualisasikan mekanisme yang memungkinkan untuk menguji hambatan air pada berbagai bentuk lambung kapal. Setelah melakukan uji coba dengan model-model kapal dan papan kayu Froude membuat tangki air kecil di rumahnya di Torquay, dekat Porsmouth, Inggris. Dengan menggunakan hubungan matematis itu, ia mengembangkan dan menguji sebuah model. Pada tahun 1871 dia mengerjakan rancangan untuk Royal Navy, Greyhound, kapal pertama yang rancangan lambungnya telah diuji sebelumnya. Dia mempublikasikan laporanya pada tahun 1874 yang menunjukkan manfaat dari metode prediktif itu.

Rancangan dari tangki yang bisa ditarik dari Froude ,kemudian hari ditandingi oleh tanki-tangki yang lebih besar yang dibangun di Amerika Serikat, Perancis, Inggris, dan dimana-mana. Tangki air yang diisi dengan hati-hati akan didirikan bersama dengan sepasang rel, yang diatasnya sebuah kereta bisa ditarik atau didorong. Model itu akan ditopang di bawah kereta, dengan perlengkapan yang diisi pegas atau dinamometer yang akan mengukur hambatan model itu ketika bergerak menerobos air pada kecepatan tertentu. Dengan menggunakan prinsip penyekalaan, bentuk kapal yang paling baik bisa dipilih. Tangki penarik yang terakhir ini, atau kolam model, membuat fitur yang lain, seperti menginduksi gelombang buatan yang panjangnya semakin besar, dan jalur yang semakin presisi.

Tangki Froude digantikan oleh tangki lain, yang dibuat di Haslar, Inggris pada tahun 1886 oleh putra Froude. Antara tahun 1886 dan 1918 sudah lebih dari 500 kapal perang Angkatan Laut Inggris yang menjalani pengujian awal di tangki Haslar, termasuk kapal perang, kapal penjelajah, kapal perusak, dan kapal selam. Di Amerika Serikat, sebuah kolam model dibangun di Washington, D. C., Navy Yard oleh Kapten (kemudian menjadi Laksamana) David Taylor pada tahun 1898 yang memberikan tujuan yang sama untuk Tentara Angkatan Laut AS sampai tahun 1939, ketika model itu digantikan oleh kolam model yang jauh lebih luas dan lebih presisi yang dibangun di Carderock, Maryland, dekat Washington D.C.