MARINHA DO BRASILDIRETORIA DE PORTOS E COSTASENSINO PROFISSIONAL MARTIMO

PRTICA DE MANOBRA DO NAVIO(PRM-1)

1 edioBelm-PA2009 2009 direitos reservados Diretoria de Portos e CostasAutor: CLC Arlindo Nazareth Carvalho Santos

Reviso Pedaggica: Erika Ferreira Pinheiro Guimares SuzanaReviso Ortogrfica: Esmaelino Neves de FariasDigitao/Diagramao: Roberto Ramos Smith

Coordenao Geral: CC. Maurcio Cezar Josino de Castro e Souza

____________ exemplares

Diretoria de Portos e CostasRua Tefilo Otoni, no 4 CentroRio de Janeiro, RJ20090-070http://www.dpc.mar.mil.brsecom@dpc.mar.mil.br

Depsito legal na Biblioteca Nacional conforme Decreto no 1825, de 20 de dezembro de 1907IMPRESSO NO BRASIL / PRINTED IN BRAZILSUMRIO1 A CURVA DE GIRO...............................................................................................041.1 Procedimentos da curva de giro e seus elementos tticos 1.1.1 Efeitos do vento e da corrente sobre a curva de giro 1.1.2 Sntese dos elementos da curva de giro 1.2 Curvas de giro de um navio em situao de plena carga e em situao de lastro1.3 Curvas de giro de um navio sob razo de giro constante e a curva executada em acelerao; e1.4 Planejamento de uma curva de giro, dando conta de todos os dados que devam ser registrados e observados durante a sua realiazao.

2 CRASH STOP E RUDDER CYCLING042.1 A manobra crash stop e o processo de sua realizao2.2 Os diferentes resultados obtidos na aplicao da manobra crash stop 2.3 Os diferentes resultados obtidos em funo das diferentes situaes de c\arga e de velocidade inicial2.4 Resultados obtidos em funo das diferentes formas do casco e das diferentes potncias do motor2.5 Manobra de rudder cycling 2.6 Comparao dos resultados obtidos na manobra de rudder cycling com os resultados da manobra crash stop e com os resultados da curva de giro; e 2.7 Convenincia de cada manobra para os diferentes tipos de situao.

3 A ESTABILIDADE DO CASCO E SUAS CURVAS.................................................04 3.1 Conceito de estabilidade da linha reta3.2 Confeco de uma curva em espiral direta, uma reversa e a de pullout, interpretando-as.

4 A ESTABILIDADE DIRECIONAL E A CURVA EM Z..............................................044.1 Conceito de estabilidade direcional4.2 Diferena entre navios direcionalmente estveis e instveis 4.3 Apresentar a curva em Z, demonstrando o seu processo de elaborao; e4.4 Definir o overshoot e a sua aplicao, como parmetro de estabilidade direcional5 EFEITO SQUAT E GUAS RASAS........................................................................04 5.1 Definio de squat como fenmeno fsico5.2 Relao do squat com a velocidade e com a forma da embarcao , e a possibilidade de variao de trim5.3 Conceito de guas rasas com interao "significativa" e "totalmente significativa"5.4 Efeitos das guas rasas no aparelho de governo e na estabilidade direcional.

6 INTERAO:BANCO, CANAL. NAVIO, REBOCADOR.........................................046.1 Efeitos da interao da embarcao com as margens e com os bancos (bank cushion e bank suction)6.2 Multiplicidade de efeitos de interao quando navegando em canais6.3 Relevncia do fator de bloqueio como varivel presente na interao com canais6.4 Efeitos intitulados passing ship effects, decorrentes da aproximao das embarcaes, e da passagem de seus costados um pelo outro 6.4.1 Interao entre navios navegando roda-a-roda 6.4.2 Interao entre dois navios que se cruzam em um canal6.5 Efeitos da interao existentes quando da aproximao entre navios e barcos menores, tais como rebocadores e lanchas de prtico 6.5.1 Interao entre um navio grande alcanando um navio pequeno 6.5.2 Interao entre um navio pequeno alcanando um navio grande 6.5.3 Interao entre um rebocador e um petroleiro6.6 Reaes adequadas para suplantar os efeitos de interao citados acima quando intervierem negativamente no governo da embarcao.

7 MANOBRAS EM GUAS CONFINADAS...............................................................047.1 Efeitos negativos no aparelho de governo que podero estar presentes quando se navega em guas confinadas 7.1.1 Interao entre um navio e a curva de um canal7.2 Reduo de velocidade e sua eficcia para reduzir a maior parte dos efeitos negativos encontrados na navegao em guas confinadas 7.2.1 Interao entre um navio em movimento e outro fundeado7.3 Tcnicas de como negociar uma curva, contando com efeitos de vento, de corrente, de bow cushion e bank suction 7.3.1 Navegao em canais e rios estreitos7.4 Tcnicas de utilizao da reserva de velocidade e do uso de palhetadas no leme para negociar uma curva em um canal 7.4.1 Efeitos das mudanas no contorno do fundo ou numa margem prxima 7.5 Interao entre um navio em movimento e outros j atracados7.6 Tcnicas de utilizao do ferro para assistir execuo das curvas em um canal7.7 Contextura de todos os efeitos de interao, alm de todas as variveis estudadas nas manobras a serem realizadas em guas confinadas; e7.8 Manuseio satisfatrio do aparelho de governo disponvel em sua embarcao

8 REBOQUE EM ALTO MAR.....................................................................................04 8.1 Providncias a serem tomadas numa faina de reboque8.2 Componentes do dispositivo de reboque8.3 Cuidados a serem tomados pelo rebocado e pelo rebocador durante a faina

9 AMARRAO EM ALTO-MAR...............................................................................049.1 A operao em alto-mar, quanto aos cuidados com o vento, a corrente, a velocidade de aproximao e outros9.2 Definio de termos como navio-cisterna, aliviador9.3 Manobras mais usuais entre rebocadores, aliviadores, cisternas, monoboias e quadro de boias. 9.3.1 Amarrao em quadros de boias convencionais 9.3.2 Amarrao de um navio-cisterna 9.3.3 Amarrao a boia

10 MANOBRAS EM MAU TEMPO.............................................................................0410.1 Anlise da situao meteorolgica no traado da derrota mais adequada para evitar o mau tempo10.2 Efeitos nocivos que as ondas podem impingir aos navios 10.2.1 Rpida abordagem sobre ondas: formao, caractersticas e propagao 10.2.2 Os principais elementos da onda 10.3 O sincronismo e a maneira de evit-lo10.4 Manobras de capear e de correr com o tempo 10.4.1 Manobras principais debaixo de mau tempo10.5 Efeitos negativos do mau tempo sobre o governo da embarcao; e 10.6 Procedimentos adotados por embarcaes midas em caso de mau tempo. 10.6.1 Uso de leo para acalmar o mar 10.6.2 Distribuio do leo 10.6.3 ncora flutuante11 PRTICA NO SIMULADOR..................................................................................0611.1 Apresentar situaes de manobra em guas rasas, confinadas e onde haja a interao entre o navio e os acidentes do relevo local, bem como com outras embarcaes; e 11.2 resolver situaes simuladas de manobra, onde possa visualizar os contedos apresentados interagindo com o equipamento, buscando demonstrar o conhecimento adquirido.

PRTICA DE MANOBRA DO NAVIO PRM-1

1 A CURVA DE GIRO

1.1 Procedimentos da curva de giro e seus elementos tticos

Em navegao ocenica e at mesmo em navegao costeira, admite-seque o navio atende imediatamente s ordens de mudanas de rumo ou de velocidade, considerando-se que o navio guina em um ponto e passa imediatamente de um regime de velocidade para outro.

Na realidade, entretanto, isto no ocorre. Ao guinar ou variar de velocidade, onavio leva certo tempo e percorre uma determinada distncia at se estabilizar no novo rumo e passar a desenvolver a nova velocidade.

O tempo e a distncia percorrida at efetivar-se uma determinada guinada ou alterao de velocidade dependem das caractersticas de manobra do navio, denominadas de dados tticos nos navios de guerra.

Na navegao em guas restritas, onde o navio opera nas proximidades de perigos navegao, estando limitado pelo seu calado, pelas dimenses da rea de manobra ou por ambos os fatores, a preciso de posicionamento exigida muito maior, tornando-se essencial levar em conta os dados tticos do navio quando se planejam e se executam guinadas ou alteraes de velocidade.

Da mesma forma, quando h navios evoluindo em formatura, na execuo demanobras tticas, esses valores tm que ser considerados, para que sejam obtidas a segurana, a rapidez, a sincronizao e a eficcia exigidas.

Assim, quando se investe um canal estreito, quando se executa aaproximao a um fundeadouro ou quando se manobra em formatura, o navegante tem que considerar os dados tticos do navio, tanto na fase de planejamento como na fase de execuo da derrota.Normalmente, os dados tticos compreendem os elementos das curvas degiro do navio e suas informaes de mquinas (tabelas de acelerao e desacelerao, tabela de rpm x velocidades e tabela de correspondncia de Ordens do Telgrafo de Manobra/rotaes/velocidades).

Os dados tticos do navio so determinados durante as provas de mar quese seguem sua construo ou modernizao. Tais dados, que, conforme visto, so denominados caractersticas de manobra nos navios mercantes, devem estar sempre disposio do Oficial de Servio, no passadio.

Embora raramente os navios tenham que fazer mudanas de rumo superioresa 180o, o estudo da trajetria num giro completo de 360o de grande interesse e permite deduzir alguns elementos evolutivos que caracterizam suas qualidades de manobra.

Durante as provas de mar de um navio, efetuado certo numero de giros completos, sob diferentes condies de velocidade e ngulo de leme, sendo registrados em tabelas e grficos os resultados obtidos.

indispensvel o conhecimento dos elementos caractersticos de evoluo, quer navegando em guas restritas de um canal, quer nas manobras no porto e necessitamos das definies dos seguintes termos:

Curva de giro ou curva de evoluo a trajetria descrita pelo centro de gravidade de um navio numa evoluo de 360, em determinada velocidade e ngulo de leme.

Avano a distncia medida na direo do rumo inicial, desde o ponto emque o leme foi carregado at a proa ter guinado para o novo rumo. O avano mximo quando a guinada de 90.

Afastamento a distncia medida na direo perpendicular ao rumo inicial,desde o ponto em que o leme foi carregado at a proa ter guinado 90.

Abatimento o caimento do navio para o bordo contrrio ao da guinada,no inicio da evoluo, medido na direo normal ao rumo inicial.

Dimetro ttico a distncia medida na direo perpendicular ao rumoinicial, numa guinada de 180. O dimetro ttico corresponde ao afastamento mximo.

Dimetro final o dimetro do arco de circunferncia descrito na parte finalda trajetria pelo navio que girou 360 com um ngulo de leme constante. sempre menor que o dimetro ttico. Se o navio continuar a evoluo alm de 360, com o mesmo ngulo de leme, manter sua trajetria nessa circunferncia.

ngulo de deriva o ngulo formado, em qualquer ponto da curva de giro,entre a tangente a essa curva e o eixo longitudinal do navio.

Observando a figura, o navio est em marcha a vante e se carrega o leme a um bordo. No incio, a trajetria ainda sensivelmente retilnea, em perodo muito curto; depois, toma a forma de uma espiral cuja curvatura vai aumentando at a proa ter guinado cerca de 90 graus e, da em diante, tem a forma praticamente circular.

Figura 1 Curva de giro ou de evoluo.

Figura 2 Elementos da curva de giro.

Faamos agora um ligeiro estudo da curva de giro. Suponhamos um navio emguas tranquilas, em marcha a vante, e leme a meio. Devido simetria do casco, o CG se move ao longo do eixo longitudinal e todos os pontos do navio se deslocam na mesma direo; o navio seguir em linha reta, teoricamente.

Quando o leme sai de sua posio a meio, gera-se uma nova fora, a pressodgua agindo na porta do leme, que d ao navio um movimento de rotao em torno do CG, alm da translao que j tinha. O resultado dos dois movimentos uma trajetria como a da figura 2, em que se v um navio cujo leme foi posto a BE.

A guinada da proa comea logo que se carrega o leme a um bordo, mas, noincio, a trajetria do centro de gravidade ainda se mantm retilnea, sobre o rumo original, durante um tempo muito curto, devido inrcia. A partir deste momento, o navio se move com a proa para dentro e a popa para fora da tangente trajetria do centro de gravidade, a qual se desenvolve em torno de um raio varivel, no mais ao longo do eixo longitudinal do navio. Para cada posio do navio haver um centro instantneo da curva de giro. Quando a proa tiver guinado cerca de 90 graus, esse centro torna-se fixo e a trajetria se mantm circular. O centro de giro o ponto em torno do qual o navio gira ao guinar e estsempre situado no eixo longitudinal do navio, mas sua posio neste eixo depende da forma da carena, do compasso etc... Em geral, fica num ponto entre 1/3 e 1/4 do comprimento do navio contado a partir da proa.

Na curva de giro mostrada na figura, est representada a trajetria percorridapelo centro de gravidade de um navio que guina com um ngulo de leme constante e sob determinada velocidade, tambm constante. importante conhecer e levar em conta o abatimento observado no incio da guinada. Aps o abatimento inicial, o centro de gravidade do navio passa a descrever uma trajetria curva, de raio varivel, at guinar cerca de 90, quando ento a trajetria se torna circular, com centro fixo.

Quando o navio comea a guinar, modifica-se a distribuio de presso dagua ao longo do casco. O movimento de rotao produzir, no bordo de dentro (BE, no exemplo), um aumento de presso na bochecha e uma diminuio de presso na alheta. A translao causar um aumento de presso em toda a extenso do costado externo do navio. A resistncia propulso, que agia no plano diametral do navio aplicada ao CG, como resultado dessas presses, passa a se exercer sob determinado ngulo em relao a este plano de simetria, e seu ponto de aplicao caminha para a proa.

Isso forma um novo conjugado de foras que acelera a rotao do navio,aumentando gradualmente o ngulo de deriva e fazendo mover-se novamente parar o ponto de aplicao da resistncia propulso, at que se estabelea o equilbrio entre o conjugado de rotao do leme e o conjugado resistente, passando o navio a navegar na parte circular da trajetria e sob ngulo de deriva constante.

O navio efetua o movimento de rotao em torno do seu centro de giro, que,normalmente, est a 1/3 do comprimento do navio, a partir de vante, sobre o seu eixo longitudinal. Um observador no centro de giro ver o navio em torno de si, o que lhe dar um melhor sentimento de como se comporta o navio em manobra; por isso, quando possvel, o passadio localizado e construdo de modo a conter o centro de giro.

A partir do momento em que a trajetria descrita pelo centro de gravidade donavio se estabilizar, segundo uma circunferncia, o ngulo de deriva tambm passa a ter um valor constante.

Consideraes prticas. O estudo da curva de giro e dos efeitos do leme e as experincias prticas demonstram que:

a) quando se d o leme a um bordo, com o navio em marcha a vante, almda guinada da proa para este bordo, ocorrem os seguintes efeitos: a velocidade diminui, o navio abate para fora da curva, assume um ngulo de deriva, toma uma banda para dentro da curva de giro e quando se estabelece a fora centrfuga, aplicada no centro de gravidade do navio, no s anula a inclinao inicial do navio para dentro, como estabelece uma inclinao para o bordo contrrio (ngulo de cortesia ou banda de cortesia). Em ocasio que o navio est com pouca estabilidade, em uma curva de giro em alta velocidade, este ngulo de cortesia pode se tornar muito perigoso. A nica manobra que se impe neste caso reduzir a velocidade sem alterar o leme, at que o navio comece a voltar posio direita, porque a fora centrifuga varia com o quadrado da velocidade;

b) a proa guina logo que o leme sai de sua posio a meio. Mas o centro degravidade do navio mantm-se ao longo do rumo original em tempo muito curto, e logo se inicia o abatimento para fora; o navio s comea a ganhar caminho para o bordo da guinada depois de avanar na direo do rumo inicial cerca de duas vezes o seu comprimento. Disto se conclui que: 1) carregando o leme a um bordo no se consegue evitar um obstculo que esteja pela proa a menos de duas ou trs vezes o comprimento do navio; 2) para mudar de rumo nas proximidades de um obstculo deve-se levar em conta o abatimento e o ngulo de deriva; 3) dois navios roda a roda no evitaro o abalroamento metendo o leme a boreste se estiverem a menos de 2 ou 3 vezes a soma de seus comprimentos; 4) na avaliao do espao necessrio para um navio evoluir deve-se considerar o dimetro ttico, o abatimento e o ngulo de deriva;

c) o avano diminui com o aumento do ngulo do leme e aumenta com avelocidade do navio. Varia de trs a cinco vezes o comprimento do navio;

Figura 3 Apresentao do avano em diversos ngulos de leme.

d) o dimetro ttico e o afastamento diminuem com o aumento do ngulodo leme e so praticamente independentes da velocidade. O dimetro ttico depende: o tempo despendido para carregar o leme; da forma da seo imersa do plano diametral; do tamanho do navio; do ngulo do leme; e da rea do leme.Para as mesmas caractersticas gerais, um navio curto ter dimetro ttico menor que um navio mais comprido. Quanto mais prxima da forma retangular for a rea imersa do plano diametral do navio, maior ser o dimetro ttico;

e) num navio de dois hlices, o dimetro ttico ser menor quando se para ou d atrs com a mquina de dentro, pois assim fica aumentado o conjugado de rotao, isto , a capacidade de guinada do navio. No perodo inicial de manobra, at o navio ter um avano de dois comprimentos, praticamente no h vantagem em por uma mquina em marcha a r. Mas o navio reduz a velocidade e depois guina mais rpido, o que importante considerar isto, na manobra de evitar um obstculo que esteja pela proa;

f) o tempo de evoluo diminui com o aumento do ngulo do leme e davelocidade. No caso de um navio de dois hlices evoluindo com a mquina de dentro parada ou dando atrs, para diminuir o dimetro ttico, o tempo de evoluo pode ser maior do que o tempo despendido na guinada com os dois hlices adiante; a velocidade (no fundo) fica diminuda pela guinada maior do navio e pelas resistncias causadas pelo hlice que d atrs;

g) a velocidade no fundo diminui durante os primeiros 90 graus, tornando-seconstante na parte circular da trajetria. Quando um navio guina h uma perda de velocidade no fundo de cerca de 20% a 40%, devido principalmente ao fato de passar ele a navegar sob um ngulo de deriva, em vez de seguir ao longo de suas linhas hidrodinmicas da carena. Isso pode ser aproveitado por um navio que deseja diminuir a velocidade, sem alterar o regime de rotao dos hlices, para isso carrega-se o leme a um bordo e depois ao outro bordo, trazendo-o logo ao meio, antes do navio se desviar da trajetria ao longo do rumo que tem;

h) a velocidade angular, que era nula no comeo da evoluo, atinge ummximo antes de a proa ter guinado 90 graus, e depois diminui ligeiramente, tornando-se constante na parte final da curva; se for tomado o tempo de uma evoluo, ser observado que ele geralmente menor quando a proa vai de 0 a 90 graus do que nos quadrantes seguintes;

i) nos navios de formas ordinrias, o passadio situado nas proximidadesdo centro de giro. Assim, o oficial que manobra ter a impresso que o navio gira em torno dele. Contudo, h certos navios mercantes que, por outras razes tcnicas, tm o passadio meia-nau, ou mesmo r, ficando o centro de giro por ante-a-vante dele. Tambm num navio de grande boca em relao ao comprimento, o centro de giro pode estar por ante-a-vante do passadio. Nos navios de formas finas e algum balano de popa, o centro de giro pode estar por ante-a-r do passadio. De qualquer modo, interessa muito saber a posio do centro de giro e lembrar-se que, quando o navio evolui, a proa fica para dentro da curva de giro e a popa para fora. Se o navio tiver acentuado trim pela proa, o centro de giro se mover para vante, e se houver trim pela popa, ele vir para r. Isso interessa mais a certos navios mercantes, que podem variar muito de compasso. Contudo, nos navios de formas ordinrias, a posio do centro de giro no varia muito sob as vrias condies de trim e de calado, de modo a se tornar sensvel nas evolues. Quanto maior for o balano de popa, mais a vante estar o centro de giro de um navio;

j) O ngulo de deriva aumenta com o ngulo do leme e com a diminuio decalado, mas independe da velocidade do navio. Varia, em geral, de 6 a 10 graus, mas pode atingir 18 graus.

1.1.1 Efeitos do vento e da corrente sobre a curva de giro As curvas de giro determinadas, conforme mencionado, durante as provasde mar de navio, devem ser executadas em um lugar de guas tranqilas, sem correntes martimas ou de mar significativas, sem sofrer influncia de vento e de baixas profundidades (as profundidades do local em que se efetuam as curvas de giro devem ser de, pelo menos, 5 a 6 vezes o calado do navio).

Na prtica, entretanto, muitas vezes tem-se que manobrar e executar curvasde giro em presena de vento e corrente. Assim, necessrio conhecer os seus efeitos sobre a manobra.

A maioria dos navios tem tendncia a arribar, ou seja, levar a sua proapara sotavento e o vento tende a deformar a curva de giro, conforme sua fora e direo em relao ao rumo inicial.

A ao da corrente na carena de um navio pode ser representada por uma fora que o faz mover no mesmo sentido em que ela corre. Por exemplo, quando um navio evolui, a corrente deforma a curva de giro, alongando-a na direo em que a gua corre, como se v na figura 4, s vezes levando o navio bem longe da posio em que a guinada comeou. Este efeito tanto maior quanto menor for a velocidade do navio; ele se torna ainda mais importante quando se considera que a corrente pode passar despercebida, o que no acontece com o vento.

Figura 4 Efeito da corrente na curva de giro.

Quando um navio reduz a velocidade ou para, tende a atravessar corrente, indo deriva nesta posio, porque a presso da gua se exerce praticamente por igual em todo o comprimento da carena. Mas se for aguentado num ponto, pela amarra ou por uma espia, o navio toma a posio em que apresenta a menor rea ao dos filetes lquidos, ficando filado corrente.

Com o navio em marcha avante, a corrente produz no s um abatimento como retarda o movimento se vier de proa ou pela amura, ou acelera se vier pela popa ou pela alheta. Tais efeitos so mais notados nas baixas velocidades, quando o navio manobra no porto.

A corrente tem tambm muita influncia no governo do navio. Em geral necessrio meter algum leme para um bordo, quer a corrente venha de vante ou de r, e isto representa uma perda adicional de velocidade (no fundo) por conta das resistncias geradas pela ao do leme. Com o mar de popa, o navio tem pouca estabilidade de rumo, e o governo mais difcil; neste caso, a movimentao demasiada do leme pode ser suficiente para neutralizar a vantagem que a corrente de popa d em aumentar a velocidade no fundo.

A direo e a velocidade provvel das correntes podem ser encontradas nas tbuas de mars, cartas nuticas e tbuas de correntes. Mas tanto as correntes ocenicas como as correntes nos portos e estreitos, resultantes da ao das mars, podem ser influenciadas pelos ventos ou pelo clima e, portanto, necessrio verificar estes dados. Alguns portos tm postos semafricos onde se encontram os dados relativos s correntes e aos ventos reinantes.

A gua correndo ao longo das margens, nas boias ou em outras instalaes porturias, e a direo dos navios fundeados, podem indicar a direo geral e at mesmo a velocidade aproximada da corrente. Tal como os ventos, as correntes devem ser aproveitadas para ajudar, em vez de contrariar certa manobra desejada.

Como uma regra prtica baseada em testes com vrios tipos de navios, em velocidades de manobra muito baixa, uma embarcao de pequeno calado, tal como um navio de passageiros ou porta-contineres, sentir o efeito do vento significativamente, quando ele se apresentar com uma velocidade de 3 (trs) vezes a velocidade do navio.

Um petroleiro carregado exigir uma velocidade do vento de pelo menos 5 (cinco) vezes a sua velocidade, para ser afetado da mesma maneira.

Um navio cargueiro exigir uma velocidade do vento de pelo menos 4 (quatro) vezes a sua velocidade, para ser afetado.

Contrariamente, a velocidade do navio pode ser reduzida at um ponto determinado, pela mesma proporo da fora do vento, para a velocidade do navio, antes de se ter problemas para govern-lo. Isso no o mesmo que dizer que no se poderia governar naquele ponto, mas que precisar usar a mquina para governar, dando uma partida avante quando o navio comea a ir em direo ao vento. Quando voc estiver tentando parar o navio, isso pode, obviamente, se tornar um problema. Colocando a mquina avante, ou aumentando a rotao durante o tempo necessrio para comear a fazer o navio girar de volta para o rumo desejado, ser possvel govern-lo, sem aumentar expressivamente seu seguimento.

1.1.2 Sntese sobre os elementos da curva de giro

ngulo de deriva. Aumenta com o ngulo de leme e com a diminuio do calado; seu valor varia entre 6 e 10 graus e independe da velocidade do navio.Avano. Aumenta com a velocidade e diminui com o aumento do ngulo do leme; varia entre 3 e 5 comprimentos do navio.Afastamento. Diminui com o aumento do ngulo do leme, e praticamente independe da velocidade do navio.Dimetro ttico. Diminui com o aumento do ngulo do leme e praticamente independe da velocidade do navio.

1.2 Curvas de giro de um navio em situao de plena carga e em situao delastro

Todas essas manobras devero ser executadas com um nmero suficiente de oficiais no passadio a fim de que os resultados dos testes sejam registrados. Estes dados sero analisados, posteriormente, e comparados com informaes de outros navios, que executaram os mesmos testes. Um navio em situao de plena carga efetuando uma curva de giro com velocidade constante, mquina adiante devagar e leme a boreste 20o e depois 30o; comparando com a curva de giro efetuada pelo mesmo navio, com velocidade constante, mquina adiante toda fora e leme a boreste 20 o e depois 30o, observar que o avano, afastamento e a curva de giro nas duas situaes so virtualmente idnticos e o que varia o tempo de evoluo, pois diminui com o aumento do ngulo do leme e aumento da velocidade.

Slow Ahead Turns to Starboard

Figura 5 Curva de giro por boreste de um navio a plena carga, mquina devagar adiante. Fonte: The Shiphandlers Guide Captain R.W.Rowe, FNI

Full Ahead Turns to Starboard

Figura 6 Curva de giro por boreste de um navio a plena carga, mquina toda fora adiante. Fonte: The Shiphandlers Guide Captain R.W.Rowe, FNI.1.3 Curvas de giro de um navio sob razo de giro constante e a curvaexecutada em acelerao

Para este teste, a manobra deve comear com o navio completamente parado. A mquina colocada meia fora avante e o leme todo a boreste. Ficar logo evidenciado que o dimetro para essa curva em acelerao significantemente menor que a de um giro em velocidade constante. A maioria dos navios girar em cerca de metade do espao requerido para o giro em velocidade constante, desde que ambos os giros sejam executados em guas com a mesma profundidade.

1.4 Planejamento de uma curva de giro, dando conta de todos os dados quedevam ser registrados e observados durante a sua realizao.

Na preparao desses testes, um comandante prudente deve estar bastantefamiliarizado com as caractersticas prprias do navio. Isto mais bem feito atravs de uma srie de manobras, como propostas aqui, para dar ao comandante ou oficial de nutica as informaes necessrias para que, com confiana, possa prever comoo navio ir se comportar.

Desde que no exista outro modo de sentir como se comporta a embarcao quando em manobra, importante que esses testes sejam executados. Um modelo de folha de dados para ser usado por quem fica responsvel pelas anotaes dos testes apresentados a seguir.MODELO PARA O TESTE DE MANOBRA DE UMA CURVA DE GIROMV__________________ Local:____________________ Data:_____________Condies do tempo:_________ guas rasas:_____ guas profundas:_____ Vento:________Corrente:________ Mar:________ Mar:_____ Tempo(seg)RumoVerd.VelocidadensRPMTelgrafo Mquina Temp. giro(graus/seg)LemegrausProfund.em (m)

2. CRASH STOP AND RUDDER CYCLING

2.1 A manobra crash stop e o processo de sua realizao.

Parada inercial. Quando a mquina parada com navio em seguimento avante, e ele continua ainda em sua trajetria seguindo avante sem por a mquina a r. A distncia percorrida depois de parada a mquina depende do tipo de navio, da velocidade inicial, da profundidade e outros fatores.

Parada brusca (crash stop). A manobra de parar o navio o mais rpido possvel, partindo de toda fora adiante para toda fora atrs, conhecida como parada brusca (crash stop). A distncia percorrida na manobra de parada inercial e parada brusca depender do tipo de maquinria, bem como do uso do leme.

O meio convencional de levar a efeito a manobra de parada brusca por amquina toda fora atrs o mais rpido possvel, deixando o leme a meio. O tempo para inverter a rotao do eixo e desenvolver o empuxo a r depender, sobretudo, do tipo de mquina. Depois de dada a voz de manobra, at a execuo, decorre um intervalo de tempo de cerca de 1 (um) minuto.

2.2 Os diferentes resultados obtidos na aplicao da manobra crash stop.

Em condies de prova de mar, o tempo decorrido para turbinas ligeiramente maior que para motores diesel, pois tem-se que parar primeiro a turbina de marcha AV e ligar em seguida a de marcha AR.

Para navios de um hlice e passo direito, quando a mquina dada a r todafora, essa inverso faz a proa do navio descrever uma toro para boreste, levando a uma guinada de 90 ou mais, antes do navio parar. O vento tem importante efeito nessa guinada. Assim, pode acontecer que o navio no guine para boreste.

A trajetria percorrida pode ser convenientemente expressa em termos decomprimento do navio. Pode ser de menos de 5 (cinco) vezes o comprimento de um navio comum ou 15 (quinze) vezes o comprimento de grandes petroleiros ou mineraleiros. Mas essa trajetria pode ser bem menor dependendo do efeito de toro. O tempo tomado para fazer o navio parar vai variar consideravelmente.

2.3 Os diferentes resultados obtidos em funo das diferentes situaes de carga e de velocidade inicial

O uso da mquina a r para reduzir o seguimento do navio o mtodo mais fcil e mais comum para reduzir a velocidade e parar o navio. tambm o menos eficaz. O navio VLCC tem a fama de no poder ser manobrado com segurana em guas com muito trfego de navios, porque so necessrias muitas milhas para parar esses grandes navios.

Quando estimando a velocidade de aproximao segura, lembre-se de que em VLCC a dois ns ainda requer mais que um comprimento de navio para parar. Devido maior massa, alguns ajustes em tcnicas de manobras so necessrias. 2.4 Resultados obtidos em funo das diferentes formas do casco e das diferentes potncias do motor As caractersticas de manobra dos VLCCs e ULCCs so surpreendentemente semelhantes s dos navios menores. As provas do Esso Osaka demonstraram as excelentes caractersticas de manobra de navios muito grandes e as concluses tiradas dessas provas, foram confirmadas por prticos e capites de manobra que operam com esses navios. A distncia para parar aumenta em proporo geomtrica com o tamanho do navio e seu deslocamento; assim, importante para quem manobra pensar adiante quando altera a velocidade. Essas mudanas so agravadas pela mais alta relao deslocamento/potncia, tpica dos navios, como mostramos a seguir:

VLCC de 380.000 tm : 29.840 HP = 12,735GRANELEIRO de 80.000 tm : 11.936 HP = 6,7CONTEINEIRO de 65.000 tm = 44.760 HP = 1,452 Obviamente, conquanto a massa dos navios modernos seja muito maior, a sua potncia no aumentou proporcionalmente. No mais prtico confiar apenas na fora da mquina para parar um navio. possvel que o tempo de parada de um navio de 3.000 toneladas de deslocamento a 16 ns seja de 2 (dois) minutos; mas, para um petroleiro de 200.000 toneladas de deslocamento na mesma velocidade seja de 25 minutos.

O uso do leme pode trazer uma vantagem adicional no efeito de reverso numa parada de emergncia. Assim, se pretendemos parar o navio o mais rpido possvel, d-se "mquina atrs toda fora", e pe-se o leme "todo a BE". Logo que o hlice comece a girar em sentido retrgrado, inverte-se o leme para BB. Admite-se que um navio comum guinar 90 para BE, percorrendo cerca de quatro vezes seucomprimento at parar.

O navio normalmente perde o governo quando perde o seguimento e istoacontece quando, depois de parada a mquina o navio prosseguir at uma distncia igual a 3 ou 6 vezes o seu comprimento.

2.5 Manobra de rudder cycling.

Rudder cycling (ciclismo do leme). Consiste de quatro laos parciais parabordos alternativos sobre o rumo base resultando em altas redues de velocidade devido s reaes inerciais nas curvas. Concomitantemente, a rotao da mquina reduzida em etapas, at que seja finalmente revertida e as diretivas para a mquina so combinadas com as mudanas de rumo.

2.6 Comparao dos resultados obtidos na manobra de rudder cycling com os resultados da manobra crash stop e com os resultados da curva de giro.

As grandes vantagens do rudder cycling sobre o crash stop so uma maior previsibilidade da trajetria e um reduzido alcance avante. Contudo, se a rea lateral do mar permite, acima de oito ns, uma vigorosa manobra da curva de giro (hard over turn ) melhor do que o crash asterne o rudder cycling Abaixo de 8 ns, o crash asthern ou crash stop geralmente a melhor manobra.

Figura 7 Teste de parada de emergncia do navio Esso Lima (26.700 dwt).

NOTAS EXPLANATRIAS DO TESTE DE PARADA DE EMERGNCIA VIAGEM CARREGADO EM LASTRO

VEL.CRUZEIROMEIA FORADEVAGARVEL.CRUZEIRO

RPM966542100

IXO PARADO32s25s15s26s

MAX. RPM. AR 60 em 1mi 37s65 em 1mi 39s60 em 0mi 51s62 em 2mi 11s

AVANO1463 m641 m317 m1097 m

AFASTAMENTO677 m114 mNADA293 m

TEMPO P/PARAR8 mi5mi 15s2mi 49s5mi 15s

PROADA FINAL110o090o002o 35o

Figura 8 Comparao entre a parada de emergncia crash stop e a curva de giro.

Figura 9 Comparao entre manobra: hard over turn, rudder cycling and crash stop. 2.7 Convenincia de cada manobra para os diferentes tipos de situao.

No mais prtico confiar apenas na fora da mquina para parar um navio; mas, os VLCC e ULCC podem ser manobrados com segurana em guas restritas se planejarmos a manobra com antecedncia e usarmos as seguintes tcnicas para desacelerar um navio:

1) usando mquina a r (parada brusca crash stop);2) fazer girar o navio sobre seu rumo 360o (curva de giro hard over turn);3) grandes mudanas de rumo, incluindo um giro de 360o (ciclismo do lemee curva de giro rudder cycling and hard over turn).

Um mtodo preferido para reduzir o seguimento e o mais prtico,mesmo com VLCCs, uma srie de mudanas de rumo para boreste e bombordo do rumo normal. Usando-se essas guinadas, o navio perde uma significante velocidade cada vez que ele guina, mesmo que mantenha o seu rumo desejado em direo estao do prtico ou do ancoradouro. Esse o mtodo mais prtico para reduzir a velocidade de um VLCC.

A manobra de giro completo, ou at mesmo uma grande mudana de rumo, rapidamente tira o seguimento de qualquer navio, sendo a reduo maior para navios maiores. Uma regra comum que um VLCC perde 25% a 30% do seu seguimento para cada mudana de 90o no seu rumo.

Se o navio estiver procedendo a 12 ns de velocidade, o seguimento reduzido para 2 ou 3 ns quando a manobra de giro estiver completa, mesmo que a mquina continue a dar avante em marcha constante. O navio completa esse giro em cerca de trs vezes o seu comprimento, em guas profundas, ou um pouco menos que seis vezes o seu comprimento em guas rasas. Isso muito menos que a to discutida vrias milhas, suposta distncia necessria para parar esse tipo de navio.

Essa manobra de giro total til:

1) quando em uma situao de cruzamento no mar necessriomanobrar para evitar um abalroamento; e, principalmente, numa situao de ultrapassagem no mar por boreste, de acordo com a regra 13 do RIPEAM; 2) para reduzir a velocidade de um navio antes de chegar aestao de prtico;3) para fazer sombra para o embarque do prtico;4) para parar um navio em caso de pane no motor propulsor.

A manobra de giro completo, usada numa situao de cruzamento no mar,realiza vrias tarefas simultaneamente. O seu navio afastado da outra embarcao e realiza uma mudana de rumo de 360o, enquanto reduz o seguimento. Quando o giro estiver encerrado, o navio volta a sua proa original numa velocidade mnima e voc, provavelmente, descobrir que o outro navio j cruzou o seu caminho e est com segurana seguindo em frente no rumo normal.

Se o giro completo usado para fazer sombra, ajudando no embarque do prtico, o navio deixa uma rea de mar calmo para o embarque e perde seguimento. O giro completo pode ser usado para parar o navio depois que este fica sem mquina, uma vez que ele responder o leme. O navio permanece na rea limitada, necessria para fazer o giro, enquanto perde o seguimento, at parar ou quase parar.

3. A ESTABILIDADE DO CASCO E SUAS CURVAS

3.1 Conceito de estabilidade da linha reta (straight line stability)

Estabilidade em linha reta o tipo de estabilidade de um navio que, ao passar por distrbios meteorolgicos (vagalhes, ventos fortes), mantm o atributo linha reta do estado inicial de equilbrio, mas no sua direo.Na estabilidade direcional de um navio, que, ao passar por distrbios meteorolgicos, mantm no s em linha reta o atributo linha do caminho, mas tambm sua direo.

Um navio que est estvel direcionalmente, tambm possui, forosamente, estabilidade em linha reta.

3.2 Confeco de uma curva em espiral direta, uma reversa e a de pullout, interpretando-as. Manobra em espiral - Essa manobra, algumas vezes chamada espiral de Dieudonn (J. Dieudonn) d indicao da estabilidade ou instabilidade direcional de um navio. A manobra consiste em dar 15o para boreste e deixar o navio curvar at atingir uma taxa constante de mudana de direo. Essa taxa registrada e o ngulo do leme ento reduzido para 10o e a nova taxa constante de mudana de direo medida. A operao prosseguida para ngulos 5o BE, 4oBE, 3oBE, 2oBE, 1o BE, 0o, 1o BB, 2o BB, 3o BB, 4o BB, 5o BB, 10oBB, 15oBB. Assim, a taxa constante de mudana de direo registrada para cada ngulo de leme quando o ngulo ajustado vindo tanto de um lado quanto do outro. Os resultados so plotados como na figura 10, na qual o caso (a) representa um navio estvel; (b) um navio quase instvel e (c) um navio instvel.

Figura 10 - Curva espiral: (a) I) navio estvel; (b) II) navio marginalmente estvel; (c) III) navio instvel.

No caso do navio estvel h uma nica taxa de direo para cada ngulo de leme, enquanto no caso do navio instvel, a plotagem tem a forma de uma histerese. Isso significa que para pequenos ngulos de leme a taxa de mudana de direo depende do ngulo de leme estar crescendo ou decrescendo. Essa parte da curva que aparece tracejada na figura no pode ser determinada em testes com navios (ou com modelos de navios leves), por representar uma condio instvel.

No possvel deduzir o grau de instabilidade da manobra espiral, mas o tamanho do arco histertico um guia qualitativo disso. Na prtica, no se pode afirmar com certeza que o navio nessas condies ir virar para bombordo ou boreste, a no ser que o ngulo de leme aplicado exceda determinados graus , respectivamente, os ngulos de leme, para boreste e bombordo, que delimitam a regio de histerese.

Figura 11 Manobra em espiral com regio instvel

4 A ESTABILIDADE DIRECIONAL E A CURVA EM Z

4.1 Conceito de estabilidade direcional.

Estabilidade direcional a propriedade que o navio tem de manter a suagovernabilidade normal, com o mnimo de leme.

4.2 Diferena entre navios direcionalmente estveis e instveis

A estabilidade direcional afeta as caractersticas degovernabilidade do navio, de maneira que se possa testar a embarcao, quando girando e a mudana na velocidade de giro, quando o leme est a meio. Uma embarcao pode ter uma estabilidade direcional positiva, negativa ou neutra.

Um navio que tende a ter um rumo uniforme ou firme, quando o leme est ameio, tem uma estabilidade direcional positiva. Se o navio tende a rabear, quando a velocidade do giro aumenta, mesmo com o leme a meio, isso demonstra uma estabilidade direcional negativa. Uma embarcao com estabilidade direcional neutra, continua a girar namesma velocidade, ou continua no seu rumo, at que foras externas influam. O navio no tem tendncia para aumentar ou diminuir a velocidade de giro, quando o leme deixado a meio.

A estabilidade direcional de um navio especialmente importante, quandosubindo um canal ou tentando ser governado com o mnimo de leme no mar. Mas, leme por um perodo mais longo se faz necessrio para "quebrar a guinada" de um navio de rumo instvel do que para se comear a guinar; pode no ser possvel "quebrar a guinada" de um navio de rumo instvel antes que ele saia do canal, mesmo que o giro seja normal para um navio comum.

Grandes ngulos de leme e ateno constante so requeridos para governaro navio, especialmente em guas confinadas e quando se faz mudanas no rumo.A medida que o nmero de navios de formas cheias e, especialmente, naviosde popa abertas e proas cheias so lanados, a condio da estabilidade direcional negativa se torna mais comum.

Esta condio muito afetada pelo calado, e at mesmo por pequenasmudanas no compasso.

Poucos decmetros de encodamento ou derrabamento mudaro personalidade de um navio que seja instvel e daro a ele estabilidade direcional positiva.

Uma alterao no compasso modifica o formato submerso do casco,fazendo mudanas nas reas submersas do mesmo. Por essa razo, qualquer navio significativamente embicado, possui estabilidade direcional negativa. Mais tempo que o normal necessrio para se comear a guinar o navio, e ngulos muito grandes de leme, por mais longos perodos de tempo, so necessrios para se quebrar essa guinada.

Nas velocidades moderadas, o aumento de calado igual na proa e na popa.Nas velocidades maiores (coeficiente velocidade-comprimento maior que 1) a proa comea a levantar e a popa continua a descer ligeiramente, estabelecendo-se uma diferena de calado (isto pode ser observado em lanchas em alta velocidade) Este trim pela popa torna-se maior quando o navio est navegando em guas rasas porque nelas h maior formao de ondas na proa e na popa do navio.

Por isto, um navio pode tocar no fundo, ainda que seu calado em guastranquilas seja menor que a profundidade do canal. Portanto, quando houver pouca diferena entre o calado e a profundidade da gua tem-se que navegar em baixa velocidade.

A experincia mostra que, quando a lazeira em relao ao fundo no maiorque 10 por cento do calado do navio, h um aumento de calado em ps igual a cerca de 22,8 por cento da velocidade do navio em ns. Por exemplo: um navio calando 30 ps e velocidade de 13,5 ns. Em queprofundidade poder tocar no fundo?

Soluo: 13,5 ns x 22,8% = 3 ps30 ps + 3 ps = 33 ps Resposta: a 33 ps de profundidade o navio poder tocar no fundo, secontinuar com a mesma velocidade, ou seja, 13,5 ns. Pelos motivos expostos, recomendada a velocidade de 5 ns para navegar em canais rasos e estreitos.

Os navios de forma ordinria, navegando em velocidade que no excedam aque corresponde a um coeficiente velocidade - comprimento igual a 0,9.

Coef.veloc.-comp. = velc. (ns) / comp (ps)

Ento para Coeficiente vel-comp 0,9, a profundidade mnima para queno haja resistncia a propulso de:

10 x calado em ps x Coef. Vel-Comp. Por exemplo: um navio de 190 metros (625 ps) de comprimento,velocidade de 15 ns. e calado de 35 ps. Qual a profundidade mnima paraque no haja resistncia a propulso?

Coef. vel-comp. = 15 ns / 625 ps = 15 /25 = 0,610 x 35 ps x 0,6 = 210 ps ou 35 ps = 10,64 m10 x 10,64 m x o,6 = 63,84 mProfundidade mnima = 210 ps ou 63,84 metros...

Devido ao fato de as modificaes na estabilidade direcional seremexpressivas quando o calado e o compasso so alterados, e devido ao fato de os grandes navios, de formas cheias, com grandes coeficientes de bloco, muitas vezes "embicado", especialmente importante que essas significantes modificaes sejam observadas quando se compensar (trimar) tais navios para a chegada.

Parece ento que a estabilidade direcional:

aumenta quando a profundidade diminui; torna-se mais positiva quando o comprimento do navio aumenta; torna-se mais positiva quando o compasso de projeto aumenta; diminui quando o coeficiente de bloco aumenta; diminui quando a "boca" aumenta para um dado comprimento (proporo comprimento-boca, diminui); diminui quando a rea das sees AV aumenta relativamente readas sees AR ( medida que o eixo de evoluo desloca-se para vante).

4.3 Apresentao da curva em Z, demonstrando o seu processo de elaborao

Manobra ziguezague (fr. Zigzag). No sempre que o navio executa mudanas de direo da ordem de 90 ou 180 graus. Mudanas mais frequentes so da ordem de 10, 20 ou 30 graus. Por outro lado, em uma emergncia, como por exemplo, quando uma coliso iminente, o fator crtico a resposta inicial do navio ao momento do leme. Infelizmente, o procedimento da curva de giro no define adequadamente essa resposta inicial, e os valores do avano e da transferncia para mudanas de direo de 90o, e o dimetro ttico, so geralmente muito pouco afetados por fatores que tm influncia significativa na resposta inicial do leme. Um desses fatores a taxa de aplicao do ngulo do leme. Esse fator tipicamente 3 graus por segundo. Se esse fator for dobrado, a diminuio do dimetro ttico ser insignificante, mas as taxas iniciais de curvatura crescero significativamente. Figura 12 Manobra em zigzag.A manobra zigzag, algumas vezes chamada de manobra Kempf (G. Kempf), realizada para estudar em detalhes a resposta inicial de um navio a movimentos do leme. Ver figura 12. Uma manobra tpica consistiria de: com o navio seguindo a uma velocidade constante em curso retilneo, o leme acionado e colocado a 20o e mantido constante at o navio mudar de curso de 20o. O ngulo do leme ento mudado para 20o do outro lado e assim por diante. Parmetros importantes nessa manobra so: a) tempo entre movimentos sucessivos do leme;b) o ngulo de transpasso (ou de sobretiro), que mede o quanto adireo do navio excede os 20o aplicados;

A manobra repetida para cobrir uma certa faixa de velocidade e para diferentes valores de ngulo de leme e mudana de direo.

4.4 O overshoot e a sua aplicao, como parmetro de estabilidade direcional.Overshoot o ngulo de transpasso (ou sobretiro) que mede o quanto adireo do navio excede os 20o aplicados (figura 12).

O transpasso ou sobretiro depende da taxa de curvatura, e um navio que curva bem transpassar mais que um outro que no curve bem. Se o transpasso excessivo, torna-se difcil para o piloto julgar quando que deve ser iniciada a reduo da aplicao do leme para compensar uma curva, com a possibilidade de risco de danos devido coliso com outros navios ou outros obstculos quaisquer. O ngulo de transpasso independe do tamanho do navio, e valores sugeridos so 5,5 graus para 8 ns e 8,5 graus para 16 ns, a variao sendo aproximadamente linear com a velocidade.

5 EFEITO SQUAT E GUAS RASAS

5.1 Definio de squat como fenmeno fsico

Manobrar um navio uma arte; e manobrar bem uma questo de muita prtica Uma srie de fatores influenciam o governo de uma embarcao, um deles a lmina dgua.

O mais importante efeito experimentado por um navio em guas rasas o Squat ou Squash (assentamento), que o afundamento ou sentamento do navio em marcha, ou seja, o fenmeno de variao do seu calado e compasso devido s mudanas do regime de presso hidrosttica sobre o casco provocadas pelo seu movimento. Acresce a isso lembrar, que nas altas velocidades, as foras hidrostticas levantam a proa e sentam a popa. Portanto, o referido efeito est intimamente ligado velocidade. Com o aumento considervel do porte dos navios, o binmio (profundidade xcalado) sofreu grande alterao; pois os navios comearam a ter suas quilhas mais prximas do fundo, tendo como consequncia mudana nas condies demanobra.

guas rasas para um navio quando a folga entre a quilha e o fundo do mar inferior metade do seu calado.

5.2 Relao do squat com a velocidade e com a forma da embarcao, e a possibilidade de variao do trim.

Os navios de grande calado e muita velocidade no desenvolvem suasmximas velocidades em guas pouco profundas; porque, em guas rasas, esses tipos de navios sofrem como que uma suco que os freiam, isto , perdem velocidade e vibram bastante. Esses navios, para navegar normalmente em velocidade mxima, precisam de profundidade acima de 50 a 60 metros.

Ao navegar em guas pouco profundas, deve-se faz-Io com velocidadereduzida. Aose observar que o navio continua sentindo pouca gua, deve-se diminuir mais a velocidade.

De modo geral, o efeito das guas rasas aumentar a resistncia propulso. Isso devido ao pouco espao em torno do casco para a passagem dos filetes lquidos que circundam a carena, a presso da gua torna-se maior e as ondas que se formam na superfcie, na proa (bigode) e na popa aumentam; logo, alguma potncia de propulso perdida nesta formao de ondas. A gua escassa sob a quilha restringe a presena da gua hlice, causando uma reduo de velocidade e, consequentemente, no governo.

Um navio em movimento tem um calado ligeiramente maior do que quandoparado em guas tranquilas. A causa disto a elevao e depresso da gua em tomo da carena, por causa das formas da proa e da popa. A vibrao sentida ao longo do casco informa que a profundidade da gua sob a quilha est diminuindo.

Teste o leme e reduza a velocidade a fim de minimizar esta vibrao. Outras mudanas esperadas incluem:

GUAS PROFUNDASGUAS RASAS

a estabilidade do rumo uma funo daforma do casco e do compasso do navio; o rumo se torna mais estvel (melhorgovernabilidade);

a rapidez do giro depende das caracte -rsticas do casco e da estabilidade de rumo da embarcao;A rapidez do giro a mesma que em guas profundas;

o dimetro ttico aproximadamente 3vezes o comprimento da embarcao;o dimetro ttico aumenta para at 2 vezes mais do que em guas profundas;

a perda de velocidade do navio muitosignificativa quando efetuando mudanas sugestivas no rumo;a perda de velocidade ocorre com grandes modificaes de rumo, mas menos do que em guas profundas;

a perda de seguimento em guas calmas, com a mquina parada, um fator do deslocamento, compasso e formato do casco; a perda de seguimento em guas rasas, com a mquina parada, menor do que em guas profundas. O navio mantm o seguimento mais tempo em guas rasas;

a proa do navio gira para BE quando a mquina funciona r. a proa gira na mesma direo, mas com mais rapidez, quando a profundidade diminui.

5.3 Conceito de guas rasas com interao significativa e totalmente significativa

Quando a profundidade abaixo da quilha (p do piloto) for igual a 1,2 vezes o calado do navio, o efeito de guas rasas com interao com o fundo ser sentido em sua totalidade, significativamente, pelo navio; porm, se a profundidade abaixo da quilha for igual a 1,5 vezes o calado, o efeito de guas rasas com interao com o fundo ser sentido pelo navio apenas significativamente.

Figura 13 Efeito das guas rasas interagindo com o fundo do mar.

Exemplo: um navio com o calado de 40 ps, aterrando a barra de um porto; quando estar em guas rasas significativas, e quando em guas rasas totalmente significativas?

Shalllow water affect becomes significant Full shallow water effect feltSignificativaTotalmente significativaProfundidade = 1,5 x 40 psProfundidade = 1,2 x 40 psProfundidade = 60 psProfundidade = 48 psP do piloto = 20 psP do piloto = 8 ps

Resposta: estar em guas rasas significativas, quando chegar ao local cuja a profundidade for de 60 ps; e estar em guas rasas totalmente significativas quando a profundidade for de 48 ps.

5.4 Efeitos das guas rasas no aparelho de governo e na estabilidade direcional.

Um estudo foi realizado por um grupo de empresas de navegao e organizaes, em julho de 1977, usando o navio "Esso Osaka" para determinar as caractersticas de manobra de VLCCs em guas rasas. Esse estudo tem circulado largamente e tem sido usado para corrigir prvias teorias. Os dados foram aproveitados para aprimorar programas de computador para os vrios simuladores de manobras de navios, usados para o treinamento de oficiais de nutica.

Os testes provaram que, ao contrrio das opinies j formadas, VLCCspermanecem altamente manobrveis em guas rasas e so governados muito bem com a mquina avante ou parada. Esse fato j bem documentado, baseado no estudo do "Esso Osaka" e nas experincias de comandantes e prticos dos portos, que tm manobrado esses grandes navios em guas rasas, devem ser confortantes para o Comandante que traz um VLCC para guas rasas pela primeira vez. Realmente, grandes navios governam melhor em guas rasas, com a mquina parada, do que em guas profundas.

Efeitos das guas rasas nas caractersticas de manobra do navio

as caractersticas de governo so melhoradas quando a profundidadediminui, at que, em guas rasas, um navio de governo instvel torna-se mais fcil de governar menos instvel. Isto verdadeiro somente se o navio no cabecear demasiadamente, fazendo com que ele embique, o que far com que os efeitos estabilizadores das guas mais rasas sejam anulados, em virtude da mudana do compasso; o raio de giro do navio aumenta at que, em guas rasas (profundidadede 1,2 vezes o calado da embarcao), o raio possa ser o dobro daquele observado em alto-mar; a embarcao gira para BE, mais rapidamente quando cair a r; estudos deste problema demonstraram que uma embarcao comcompasso pela popa (derrabada) sofre um afundamento tal que a popa pode arrastar no fundo; essas mudanas so significativas e devem ser observadas medida quea profundidade da gua diminui; o navio em movimento tem calado maior do que o navio parado. Isso se deve ao efeito SQUAT ou sentamento. Este sentamento diferente para um navio navegando em mar aberto ou em guas confinadas de canais;

Frmula da imerso para navios VLCC. Imerso total em mar aberto pode ser calculado com suficiente preciso para um VLCC usando a frmula: Imerso = 0,8 x vel.2/100Em guas rasas, o clculo da imerso, ser o dobro.

Em experincias feitas com um navio graneleiro de 27 metros de boca e 11 metros de calado, foi constatado o seguinte:

1. num canal aberto, cercado por bancos de 6 metros com uma profundidade de 13 metros e largura de 90 metros, navegando com velocidade de 7,0 ns, o navio teve um efeito squat ou sentamento com imerso de um metro;2. num canal semelhante, mas fechado nas margens, os valores foram de 0,50 m a 2,00 m;3. nas velocidades de 2,4 e 5,0 ns no houve alterao de calado. Com o aumento de velocidade, proa e popa mergulharam, com maior efeito na proa. O sentamento de proa e popa se igualaram a 16 ns e, acima deste valor, a popa apresentou maior sentamento.

Dos estudos realizados a respeito dos dados acima resultaram as concluses:

1. o valor da imerso de proa depende das dimenses do navio, da sua velocidade e da profundidade da gua;2. com navio carregado e com compasso, seja embicado ou derrabado, h sempre um aumento de embicamento; 3. h sempre um aumento de calado mdio, ou seja, embora o mergulho de proa seja maior, a popa tambm senta. Se o navio j est derrabado, h sempre o perigo da popa tocar no fundo;4. com navio meia carga ou vazio, o sentamento menor do que em navio carregado, nas mesmas condies de velocidade e profundidade.

Como exemplo: na Sucia, um petroleiro de 100.000 tpb, calando 15 metros,de coeficiente de bloco 0,7 e navegando em guas de 17,5 metros de profundidade, porm calmas, numa velocidade de 14,8 ns, mergulhou a proa 1,70 metros. Em gua rasas, porm agitadas por ventos de 25 m/s (70 km/h ou 37,8 ns) , mergulhou a proa 4,60 metros.

Aplicando o exemplo acima na frmula de imerso para navio VLCC, obtemos valores bem aproximado, como demonstramos a seguir:

Imerso em metros = 0,8 x Vel2/100 Imerso em metros = 0,8 x 14,82/100Imerso em metros = 1,75 metrosImerso em metros em guas rasas = 1,75 x 2 = 3,50 metros

6 INTERAO: BANCO, CANAL, NAVIO, REBOCADOR

6.1 Efeitos de interao da embarcao com as margens e com os bancos (bank cushion and bank suction)

Interao

Quando dois navios navegam com certa velocidade em guas restritas, os campos de presso podem se combinar e causar um deslocamento lateral de um ou de ambos os navios. Este efeito mais acentuado quando os navios esto navegando no mesmo sentido. Se analisarmos o navio da figura 14, navegando a uma velocidade constantecom o leme a meio, ser encontrada uma resistncia ao deslocamento criada por filetes lquidos cujas molculas vo roando em toda a carena. Por ser o navio simtrico em relao ao plano longitudinal, nas bochechassurgir uma resistncia ao seguimento que consideramos positiva; a meia-nau a resistncia ser inferior e a consideramos negativa para voltar a aumentar nas alhetas, sendo positiva novamente.

Figura 14 Distribuio de presses em guas livres.Efeitos e causas da interao

Quando um navio est em movimento so criadas foras hidrodinmicas,distribudas mais ou menos uniforme por toda a superfcie da carena. O mesmo no ocorre quando se aproxima de outro navio parado ou em movimento, ou tambm a uma margem de um rio ou canal, onde a presso sobre as diversas partes da carena mudar seus efeitos sobre o governo do navio, podendo ser criadas situaes de perigo devido mudana brusca de rumo, especialmente em canais e rios, que podem ocasionar um abalroamento com outro navio ou uma coliso.

Se consideramos dois navios navegando a velocidades constantes e rumosparalelos, o mesmo que considerarmos os navios parados e uma corrente no sentido proa - popa.

Os filetes lquidos, ao se chocarem contra as bochechas internas de ambosos navios e chegarem garganta formada pelos dois costados, criaro um aumento da presso em ambos os costados e aps ultrapassarem o ponto mais estreito, diminuem lambendo as alhetas internas dos dois navios. Os filetes lquidos se separaro e se uniro aos que lambem os costados exteriores de ambos os navios.

Nas duas alhetas internas, devido a diminuio da presso, o sinal sernegativo. A consequncia da existncia deste equilbrio entre os dois navios que ambos tero os seus centros de gravidade tendendo a aproximarem-se, e as proas a separarem-se, como mostra a figura 15.

Figura 15 Interao entre dois navios a velocidades constantes.

Interao entre um banco e um navioNa navegao com um rumo paralelo margem de um canal ou de um rio,surgiro presses assimtricas em toda a carena, afetando imediatamente o governo do navio.

Segundo I.W.Dand (Conferncia sobre causas fsicas da interao e seusefeitos), se supomos dois navios parados e uma massa d'gua deslocando-se no sentido de proa a popa, ambos os navios tendero a aproximarem-se devido s presses laterais externas, ao passo que as proas tendem a se afastarem.

Poderamos considerar tambm como se um navio fosse a imagem refletida do outro e que o espelho fosse um plano que dividisse ambas as imagens simetricamente. Se, no lugar do espelho, considerarmos uma parede ou um banco vertical, o efeito hidrodinmico no se alterar e o navio ser empurrado para o banco e a proa tender a separar-se deste.Para se compensar esta guinada, o leme dever ser posicionado com um determinado ngulo para o mesmo bordo da margem do banco.

Figura 16a Navio e sua imagem refletida Figura 16b Interao em um canal

Figura 16c Navio atrado para a margem mais prxima.6.2 Multiplicidade de efeitos de interao quando navegando em canais

Enquanto a embarcao se move atravs de canal restrito possvel que se aproxime de um banco. Neste caso, um efeito hidrodinmico ou venturi surja devido ao fluxo restrito de gua de um lado do navio. Nesse evento, uma linha de corrente ou efeito venturi se inicia devido ao escoamento restrito da gua em um bordo da embarcao.

Isto causa um aumento na velocidade da gua de um lado, junto com uma queda de presso. O ltimo manifesta-se como uma queda no nvel da gua no banco prximo e um empuxo estabelecido no mesmo. A maior amplitude na parte de traz do navio acentua o empuxo, e assim aparece mais fortemente na popa do que na proa.

A popa avana para margem e a proa se afasta dela. Os termos americanos usados para esses movimentos so suco de margem e aliviamento de margem, respectivamente.

Todos esses efeitos podem ser facilmente demonstrados em um simples tanque de prova, e uma pessoa segurando a maquete do navio pode sentir a corrente de suco na popa. Dever ser notado que navios passando prximos uns dos outros devero passar tambm pela experincia de efeitos de suco.

6.3 Relevncia do fator de bloqueio como varivel presente na interao com canais

Para se minimizar o efeito da interao trafegando em um canal ou passagem estreitas, por razes de espao, os fatores que devemos levar em considerao so: velocidade da embarcao e distncia da quilha ao fundo (p do piloto).

Consideremos, primeiramente, o efeito da velocidade do navio pois esta uma varivel sobre o qual o profissional tem maior controle. Foi descoberto baseado em informaes tanto em navios reais quanto em modelos, que o assentamento varia na proporo do quadrado da velocidade. Se a velocidade do navio dobrada, o assentamento aumenta, por um fator de quatro. Com os maiores navios existentes hoje em dia e com menores folgas sob a quilha torna-se bvio porque a velocidade e o assentamento resultante esto to presentes na ideia daqueles que manobram navios.

6.4 Efeitos intitulados passing ship effects, decorrentes da aproximao dasembarcaes, e da passagem de seus costados um pelo outro

6.4.1 Interao entre navios navegando roda-a-roda

J foi dito que um navio navegando em mar aberto tem duas reas depresses positivas nas bochechas, duas reas de presso negativas meia-nau e outras duas reas de presses positivas nas alhetas. No momento em que se cruzam dois navios navegando roda-a-roda, devido ao fato da velocidade de aproximao ser a mxima, o tempo em que estaro um ao lado do outro ser o mnimo, o que no provocar mudanas na distribuio das presses em ambos os cascos, portanto, as presses positivas das bochechas tendem a afastar as proas. Teoricamente as presses negativas nas reas do costados tendem a aproximar ambos os navios; mas, devido ao pouco tempo em que se encontram prximos, estas no produzem nenhum efeito. Da mesma forma ocorre com as presses positivas nas reas das alhetas que se repelem tendendo a separarem as popas. 6.4.2 Interao entre dois navios que se cruzam em um canal

Quando duas embarcaes passam em rumos paralelos e em sentidocontrrio, a pequena distncia, pode haver uma interferncia recproca devido ao movimento das guas, gerado pelo sistema de ondas, o qual se inicia na proa (bigode) e corrente de suco. Convm que ambas as embarcaes mantenham velocidade a mais reduzida possvel que lhes permita governar.

No primeiro momento, as duas amuras se repelem em virtude das ondas que se formam em cada proa, fazendo com que as proas tendam a guinar para as margens.

Figura 17a Interao entre dois navios que se cruzam em um canal.

Quando as embarcaes estiverem pelo travs, as correntes de popa de uma e as ondas de proa da outra se equilibram, tendendo assim, as embarcaes a ficarem em paralelo.

Figura 17b Interao entre dois navios que se cruzam em um canal.

No momento em que as alhetas estiverem na mesma altura, o movimento dos filetes lquidos e a corrente de suco do hlice provocam uma atrao mtua de ambas as popas, momento em que se deve tomar muito cuidado.

Figura 17c Interao entre dois navios que se cruzam em um canal. Pelo fato de estas interaes acontecerem com embarcaes de portes diferentes (uma pequena e outra grande), os efeitos descritos s sero sentidos na embarcao de pequeno porte. Por isto, o procedimento correto nesta situao passar o mais distante possvel da outra embarcao e, ao passar no momento de travs, dar uma pequena guinada para o bordo da outra embarcao, a fim de evitar a aproximao das popas.

6.5 Efeitos da interao existente quando da aproximao entre navios e barcos menores, tais como rebocadores e lanchas de prtico

6.5.1 Interao entre um navio grande alcanando um navio pequeno Neste caso, a tendncia da popa cair para cima da margem mais prximadevido ao efeito das ondas de proa da outra embarcao (maior porte); pode inclusive fazer com que a embarcao alcanada (menor porte) atravesse no canal. O procedimento correto solicitar, atravs de uma boa comunicao, a reduo da velocidade de ultrapassagem da embarcao alcanadora. Esta situao se apresenta comumente com rebocadores, e particularmente perigosa quando os dois navios tm aproximadamente a mesma velocidade.

Figura 18 Navio grande alcanando um pequeno.

6.5.2 Interao entre um navio pequeno alcanando um navio grande

Neste caso, a tendncia da embarcao ter a sua proa atrada pelacorrente de esteira da embarcao alcanada (maior porte). O procedimento correto ento manter a comunicao com a embarcao alcanada, solicitando que reduza ou mesmo pare a propulso para permitir uma ultrapassagem segura.

Figura 19 Navio pequeno alcanando um grande .6.5.3 Interao entre um rebocador e um petroleiro

Suponhamos ambos navegando na mesma direo e o rebocador situado pelo travs do navio e a pouca distncia. Pelo efeito do fluxo da corrente entre os dois costados, ser criado um aumento de presso na bochecha do rebocador que o obrigar a separar sua proa do petroleiro. O rebocador tambm sofrer uma aproximao ao petroleiro pelo efeito de suco.

Se o rebocador se situa pela alheta do petroleiro, a parte de proa dorebocador sofrer uma grande presso negativa caindo para cima do petroleiro.

Toda ateno pouca para este tipo de interao

Figura 20 Interao entre um rebocador e um petroleiro.

6.6 Reaes adequadas para suplantar os efeitos de interao citadosacima quando intervierem negativamente no governo da embarcao

Todos esses efeitos podem ser facilmente demonstrados em um simplestanque de prova, e uma pessoa segurando a maquete do navio pode sentir a corrente de suco na popa. Dever ser notado que navios passando prximos uns dos outros devero passar tambm pela experincia de efeitos de suco. Se o navio est mantido no centro do canal, todas essas foras so igualadas. Uma desigualdade no fundo pode causar essas foras mesmo que o navio estando equidistante dos bancos. Se o canal profundo mais de um lado que do outro, se o banco mais ngreme de um lado, ou se o navio passa por um banco, o amortecimento aparecer de repente devido ao leito restringindo o fluxo de gua.Esse efeito semelhante a tocar o fundo, e desvios perigosos podem acontecer subitamente.

Por esta razo, o navio deve se manter todo tempo no centro do canal, que, no necessariamente o centro visual. Se o navio est sendo forado para boreste porque a margem de bombordo menos escarpada que a de boreste, e sua popa puxada para a primeira. O navio deve ento manter-se prximo margem de boreste. Se o canal tem profundidade uniforme, os bancos so equivalentes, o centro visual realmente o centro do canal. Se for necessrio utilizar, quando em um canal, leme 100 % ou 50 %, deve-se suspeitar dessas foras e a posio do navio na carta deve ser examinada.

7 MANOBRAS EM GUAS CONFINADAS

7.1 Efeitos negativos no aparelho de governo que podero estar presentes quando se navega em guas confinadas 7.1.1 Interao entre um navio e a curva de um canal

Como j foi dito, navegando-se em um canal ou rio, a proa tende a separar-se da margem. Quando se for navegar por uma curva de um rio ou canal, deveremos aproveitar esta cada da proa para passarmos a uma distncia com segurana da margem.

Para que isto acontea, ser necessrio colocar-se o leme para o bordo damargem, mesmo que parea o contrrio. Se o leme for colocado para o mesmo bordo da curva, a proa cair rapidamente para o centro da curva.

Figura 21 Efeito da interao ao ser feita a curva de um canal. 7.2 Reduo de velocidade e sua eficcia para reduzir a maior parte dos efeitos negativos encontrados na navegao em guas confinadas

Nesses locais, todos os efeitos de baixa profundidade esto presentes, juntamente com outros. A gua deslocada por um navio que se move pra vante restrita de movimento nas proximidades das margens. O efeito geral fazer um elevamento do nvel de gua na proa (bigode) e um abaixamento do nvel de gua na popa. Adicionalmente, em virtude do crescimento em amplitude das ondas da proa e popa da embarcao em movimento, a mesma devera navegar em baixa velocidade em certas reas.

As ondas ao nvel da gua, e assim como o efeito do canal, variam com o quadrado da velocidade. Ento uma pequena variao na velocidade ir acarretar uma grande variao no efeito do canal. Navegadores usando correo de leme, quando experimentando o efeito do canal, devero estar extremamente atentos para reduzir seu leme quando reduzindo a velocidade. Um navio que deseja fazer uma curva para boreste na curva de um rio, pode manter a guinada para dentro do banco, usando o efeito de amortecimento do banco proa para ajudar na guinada. Esse frequentemente usado em canais pequenos, como os que apresentam o canal do Panam.

L, um navio virando para boreste em uma curva se manter prximo ao banco de bombordo. Ele guinar facilmente com o leme ficando a meio. Se o efeito de afastamento for excessivo, d-se leme para boreste embora a curva seja para bombordo.

7.2.1 Interao entre um navio em movimento e outro fundeado Quando um navio com seguimento avante trafegando em um ancoradouro, e que deva passar muito prximo a outro que esteja fundeado, dever faz-Io com muita precauo, pois a popa do navio que est fundeado ser atrada para o navio que est passando, criando uma situao de perigo; e o navio fundeado no poder fazer nada por no dispor de manobrabilidade. Para ser evitado, recomenda-se ao navio em movimento passar com pouco seguimento e, ao estar prximo do navio que est fundeado, parar a mquina at estar liberado deste.

Figura 22 Navio em movimento e outro fundeado.

7.3 Tcnicas de como negociar uma curva, contando com efeitos de vento, de corrente, de bow cushion e bank suction

A suco e o afastamento do banco devem ser usadas para compensarcondies de vento pelo travs que cause a queda da proa para sotavento. Mantendo-se prximo margem de barlavento, o efeito de afastamento compensar esta tendncia.

7.3.1 Navegao em canais e rios estreitos

Se um navio segue em canal raso e estreito, de muralhas altas nas margens, as ondas que se formam na amura encontram alguma resistncia na margem mais prxima, repelindo a proa para o bordo oposto. A esta tendncia, soma-se o efeito da corrente de suco do hlice, que causa um abaixamento do nvel da gua junto margem mais prxima, atraindo a popa para esta margem. O resultado que o navio tende a guinar para o lado da margem mais afastada.

Quando o navio faz a curva a favor da corrente, a ao desta auxiliar a guinada desde o momento em que a proa atinja a curva.

Dois navios devem evitar a passagem simultnea numa curva estreita; mas, se isso no for possvel, o que vai a favor da corrente deve navegar do lado de dentro da curva. Se o navio que est a favor da corrente vier por fora, h uma tendncia dos dois navios de se aproximarem perigosamente.

7.4 Tcnicas de utilizao da reserva de velocidade e do uso de palhetadas no leme para negociar uma curva em um canal

Um navio deve ser navegado de forma que o mximo de leme fique disponvel assim como a rea de manobra. Uma guinada pode ser rapidamente corrigida ordenando-se todo o leme.

7.4.1 Efeitos das mudanas no contorno do fundo ou numa margem prxima

A suco pelo banco mais fortemente observada e sentida do que o efeito de amortecimento (bank cushion) e obriga um navio a desviar-se de um banco de areia ou da margem. Esse um efeito muito significativo e que pode dificultar a governabilidade do navio, quando o contorno do fundo do mar se modifica em guas rasas.

Um navio, ao passar prximo a um banco e sentir o efeito de suco, que obriga a proa a afastar-se do banco, mas que provavelmente o far encalhar de popa; para evitar esse acidente, deve-se compensar esta guinada, posicionado o leme com determinado ngulo, para o mesmo bordo da margem do banco. Caso o navio continue a sentir o efeito de interao causado pelo banco, d mais leme e algumas palhetadas adiante, de forma a passar pelo banco com segurana.

7.5 Interao entre um navio em movimento e outros j atracados

Segundo o que se pode comprovar nos testes em tanques de provashidrodinmicas, as foras de interao e os momentos exercidos sobre o navio que est amarrado ao cais, so proporcionais ao quadrado da velocidade do navio em seguimento.

O navio amarrado ao receber as marolas do outro que passa, sofre o efeito de afundamento ou "squat" (tratado na navegao em guas rasas) que pode faz-Io tocar o fundo, quando a profundidade abaixo da quilha for pequena. Tambm sero criadas foras longitudinais que tendero a deslocar o navio amarrado, mas sero compensadas pelos cabos de amarrao.

Outras foras, transversais, surgiro pelo efeito de interao entre o navio que est com seguimento e o cais, criando um aumento de presso entre o mesmo e a bochecha do navio amarrado, que tender a afast-Io do cais.

Quando um navio deve atracar pela proa de outro que j esta amarrado, se aproximar do local de atracao com muito pouco seguimento e, se possvel, com a mquina parada no momento de passar pelo costado do que est amarrado.

Figura 23 Interao entre um navio em movimento e outro amarrado ao cais.

7.6 Tcnica de utilizao do ferro para assistir execuo das curvas em um canal

Uma guinada pode ser rapidamente corrigida ordenando-se todo o leme . Em caso de emergncia, a ncora do lado que o navio guina pode ser abicada, largando de cima para dar uma segurada. Em um canal, se na ocasio de suspender o ferro o navio no estiver aproado direo da derrota, e, se a evoluo for difcil por causa da corrente, vento forte, ou pouco espao para girar, o melhor girar com o auxlio do ferro antes de arranc-lo; isto , fazer cabeo sobre o ferro. Para esta manobra, recolhe-se o excesso de amarra, deixando-a a pique de estai, quando ter um filame aproximado de uma vez e meia a profundidade do local. Carrega-se o leme para o bordo do ferro que est ngua e, se o navio for de um hlice, d-se adiante com a mquina devagar, tendo o cuidado de no forar a amarra. Se o navio tiver dois hlices a manobra facilitada, e se procura girar sobre a quilha, aguentado pelo ferro. Pouco antes de aproar ao rumo desejado, param-se as mquinas e suspende-se o ferro.

7.7 Contextura de todos os efeitos de interao, alm de todas as variveis estudadas nas manobras a serem realizadas em guas confinadas

Analisando o conjunto das variveis estudadas nas manobras em guas confinadas e os efeitos de interao, conclue-se:

(1) o efeito de interao mais acentuado quando os navios estonavegando no mesmo sentido;(2) duas embarcaes em manobra de ultrapassagem; sendo a menor comoalcanada ou como alcanadora, o risco maior nos dois casos, quando a embarcao menor fica de travs com a proa da embarcao maior. A soluo passar o mais afastado possvel e/ou a embarcao maior reduzir a velocidade; (3) no caso da passagem por um navio fundeado, o efeito de interao podeser bastante reduzida, afastando-se do navio fundeado ou reduzindo a velocidade, e at parando a mquina;(4) no caso especfico do rebocador e de um navio petroleiro, a interao seapresenta devido aos efeitos de fluxo da corrente e de suco sofrida pelo rebocador. O navio petroleiro deve reduzir em ambos os casos, a velocidade, para evitar o abalroamento; (5) deve-se navegar com marcha reduzida na zona porturia, para no causaracidentes nas embarcaes que esto atracadas, devido s foras de interao serem proporcionais ao quadrado da velocidade (efeito squat, foras longitudinais e transversais); (6) um navio passando prximo a um banco de areia, sentindo o efeito dainterao entre o banco e o navio, deve compensar a guinada posicionando o leme para o mesmo bordo da margem do banco, e at mesmo dar mais fora na mquina, para o leme atender; (7) a reduo de velocidade a manobra mais eficaz para reduzir a maioriados efeitos negativos encontrados na navegao em guas confinadas;(8) em guas confinadas (canais estreitos, rios e canais restritos) a guadeslocada por um navio que se move para vante restrita de movimentos nas proximidades das margens, causando um crescimento em amplitude das ondas, obrigando a navegar em baixa velocidade;(9) o efeito de bow cushion e bank suction de fazer a popa avanar paramargem do banco e a proa se afasta; ento usando o efeito de amortecimento do banco, guinar para margem do banco. Isto se aplica tambm ao se executar uma curva em um canal.

7.8 Manuseio satisfatrio do aparelho de governo disponvel em sua embarcao

Devido ao grande tamanho dos navios modernos e da maior altura do nvel da gua na qual o prtico trabalha, tornou-se mais difcil detectarmos um erro de julgamento e recuperar-se desse erro. muito importante dispormos de um meio preciso de determinao do movimento da embarcao, tanto avante quanto a r e seu movimento lateral na proa e na popa. A embarcao pode ento ser precisamente posicionada em um per ou em uma monoboia comumente usados por VLCCs e ter seu rumo mantido nas baixas velocidades envolvidas, quando a proa e a popa esto se movendo com a frao de um n. Enquanto um odmetro de somente um ponto bastante til em mar aberto, o conjunto completo com indicao de movimento avante e lateral necessrio para prover a informao precisa em situao de manobra.

Em navios maiores e com visibilidade restrita do passadio, como os navios porta-contentores, importante ter-se um indicador de taxa de giro para possibilitar ao profissional detectar e controlar a razo de guinada do navio em um giro. Um indicador de razo de guinada, normalmente fornece a informao da razo em dcimo de graus por segundo, embora graus por minuto sejam usados ocasionalmente, mostrando a razo para BE ou BB, que corresponde a direo do movimento da proa do navio. Essa informao por si s no de grande valor. O que importante a indicao relativa, isto , se a taxa est aumentando ou diminuindo ou/e de quanto. interessante e instrutivo olhar um timoneiro fazer seu primeiro quarto a bordo de um navio equipado com um indicador de taxa de giro. Aps um certo tempo, ele comea a governar usando o indicador ao mesmo tempo que observa o pau do jeque mover-se atravs de um ponto de referncia, como todos os timoneiros vm fazendo h sculos. Enquanto mantm o navio no rumo atravs da giro, o leme usado para manter uma taxa zero de guinada. Assim que a guinada indicada, o leme usado o suficiente para segurar aquela guinada, frequentemente usando-o antes de que qualquer movimento da proa para boreste ou bombordo possa ser detectada pelo olho. Quando uma embarcao instvel direcionalmente devido a sua forma do casco ou ao calado, o indicador da\taxa de giro essencial, fazendo com que seja possvel navegar com segurana em canais restritos. Sabendo com preciso a taxa de giro, o profissional pode limitar aquela taxa para um valor mnimo seguro e sempre manter o navio sob controle. Como exemplo, uma classe de LNG, que tem que ser colocado num trim adequado, de modo a preencher as exigncias do terminal, pode ser manejado com segurana apesar de ser direcionalmente instvel nesta condio de compasso. Atravs da limitao da taxa de guinada para menos de 3/10 de grau por segundo, sempre possvel quebrar facilmente a guinada.

Enquanto a leitura basicamente uma indicao relativa, essa taxa de giro de 3/10 de grau por segundo bastante segura sob a maioria das condies. Uma taxa de giro de 6/10 de grau por segundo o mximo permissvel para uma volta comum, por exemplo, uma mudana de 36 graus no rumo em um minuto.

8. Reboque em alto-mar

8.1 Providncias a serem tomadas numa faina de reboque

Planejamento

fazer um estudo por antecipao do que poder ser feito em umadeterminada situao. E, portanto, a antecipao de um fato. Em um planejamento bem elaborado, depende tambm de ateno cuidadosa com os detalhes, pois embora possam parecer bvios, frequentemente so olhados de forma superficial. No entanto, esses detalhes podem significar resultados adversos quando no levados em considerao os seguintes fatos: avarias; acidentes com pessoal; e perda de material.

Ento sempre bom lembrar que a eficincia e o xito de uma operao dereboque depende de fatores que no devem ser esquecidos durante a fase de planejamento, que so:

(1) elementos e detalhes a serem analisados tais como:a) tipos de embarcao que vai ser rebocada: plataforma alto elevatria para prospeco de petrleo de 10/100 metrosde lmina d'gua; plataforma semissubmergveis para prospeco de petrleo de 100/600metros de lmina; plataforma de produo (saber o nmero, altura e comprimento das pernas da plataforma); navio, navio de perfurao, navio-sonda, navio-guindaste, navio deprocessamento, balsa de servio, barcaa ou batelo e outros... b) caractersticas e dados da embarcao a ser rebocada: com propulsor ou sem propulsor; calado para reboque.

(2) da velocidade de reboque Representa na prtica a diferena entre a potncia propulsora dorebocador e a resistncia a deslocamento oferecida pelo rebocado, isto , enquanto o rendimento propulsor depende da potncia efetiva desenvolvida, a resistncia ao deslocamento depende das foras que atuam no sistema, que so: resistncia hidrodinmica e a resistncia decorrente da superfcie vlica apresentada pelo rebocado.

Entre todos os processos para determinao da velocidade aproximada dereboque, cita-se o Processo Pecoraro PROCESSO GRFICO.

Processo pecoraro: consiste em um grfico construdo em um sistema deeixos coordenados, tendo na ordenada as potncias mximas do rebocador (OR) e do rebocado (ON), e nas abscissas as velocidades correspondentes a essas potncias mximas. De posse das potncias mximas e das velocidades correspondentes, traam-se as curvas respectivas; a soma dessas duas curvas fornece a 3a curva (OT) que hipoteticamente corresponde s potncias necessrias ao deslocamento do conjunto e de suas respectivas velocidades. Entretanto, sabe-se que em geral o rebocado no pode utilizar suas mquinas e, neste caso, a potncia indicada na mquina do rebocador que vai arrastar o conjunto, sofrendo assim um aumento de carga e consequente reduo de velocidade. Entretanto, sabe- se que em geral o rebocado no pode utilizar suas mquinas e, neste caso, a potncia indicada na mquina do rebocador que vai arrastar o conjunto, sofrendo assim um aumento de carga e consequente reduo de velocidade. Na prtica, entretanto, est velocidade irreal, como foi dito, e para se obter a velocidade mxima aproximada do reboque, basta unir por uma reta os pontos "O" a "R" e obter no ponto de interceptao desta reta com a curva (OT) o ponto (P), que projetado no eixo das velocidades, indicar a velocidade mxima (V) que se poder esperar durante a operao, no se considerando corrente e vento. Importante frisar que qualquer valor que se acrescente potncia indicada alm do calculado ser intil, pois no se obter aumento de velocidade e sim desperdcio de energia da mquina.

Figura 24 Processo pecoraro para clculo grfico de velocidade de reboque.ON - Curva das potncias e velocidades do rebocado.OR - Curva das potncias e velocidades do rebocador.OT - Curva hipottica ou terica necessria ao deslocamento do conjunto.Pimax - Potncia indicada mxima do rebocador.Pi - Potncia indicada necessria para a velocidade calculada. Vmax - Velocidade mxima do rebocador. V' - Velocidade terica ou irreal. V - Velocidade aproximada mxima de reboque.

Exerccio 1. Calcular a velocidade de reboque pelo processo "Pecoraro" doconjunto rebocador "Margarida" e rebocado N!M "Regina" , sendo as potncias indicadas e velocidades correspondentes as seguintes:

Rebocador MargaridaN/M Regina

Pimax Velocidade Pimax Velocidade

2.360 hp 15,0 ns4.000 hp 15,5 ns

1.200 hp 12,0 ns 2.000 hp 12,5 ns

600 hp 10,0 ns1.000 hp 10,0 ns

100 hp 5,0 ns 400 hp 7,0 ns

Como em geral ocorre, considerar o N/M "Regina" com a mquina parada, e determinar a velocidade de reboque mxima aconselhvel, baseado apenas na velocidade do rebocador. Determinar a Potncia efetiva (Pe) e a Resistncia oferecida pelo rebocado "R".

Figura 25 Grfico do processo pecoraro. Resposta (A) : Potncia mxima indicada do rebocador (Terica ou Hipottica 2.360HP - 11,0 ns)

Resposta (B): Velocidade reboque 9,5 ns 1.500HP.Pe = Pi x (0,45/0,52)Pe = 1.500 x 0,45Pe = 675HP / 780 HPR= Pe/ v x 6,76 R= 675/ 9,5 x 6,76 = 10,5 t. Reboque a baixa velocidade: aconselhvel, que o rebocado esteja compassado de acordo com o seu deslocamento, seguindo as seguintes instrues:

Deslocamento mximoCompasso pela popa em ps

at 1.000 t 1

1.000 t a 7.000 t2 a 3

7.000 t a 15.000 t3 a 6

acima de 15.000 t4 a 8

Para determinao da Resistncia de Reboque, devemos considerar aresistncia oferecida pelo propulsor ou propulsores e da forma da carena. Em regra geral, na prtica os hlices no giram, considerando-se um acrscimo de resistncia de 100% a 143%.

Sabendo-se ento a resistncia em toneladas, pode-se selecionar o cabo parao rebocado e efetue os seguintes clculos:

(A) Clculo da resistncia do propulsor em toneladas OH2 x VEL.em ns2 x (1a1,43)RP = , sendo 2.240 OH2 = Dimetro do hlice ao quadrado

(B) Clculo da rea da superfcie molhada em ps Frmula: S = 1,7 L x d + L.B., sendo: L = comprimento em ps; B = boca em ps; d = calado em ps; = coeficiente de bloco.

(C) Clculo da resistncia do rebocado em toneladas Frmula: F.S.V2 , sendo: 2.240 F = Constante (0,01); S = rea da superfcie molhada em ps; V = Velocidade em ns.

OBS. Para um reboque de resistncia mdia, tal como: 82 m de amarra, 365 m de cabo de arame de ao e 110 m de cabo de fibra = 557 metros (pequeno percurso), estimar 10% da resistncia do rebocado.

Ento, a Resistncia total = RP + RRebocado + 10% da RRebocado.

"Com a resistncia total pode-se selecio