Curso de Engenharia Naval e Oceânica da...

DESENVOLVIMENTO DE LANCHA DE SERVIÇO

PARA A BAIA DE GUANABARA VISANDO MINIMIZAR

CONSTRUÇÃO E MANUTENÇÃO

Herbert Soares Berckenhagen

Rio de Janeiro

Março de 2016

Projeto de Graduação apresentado ao

Curso de Engenharia Naval e Oceânica da Escola

Politécnica, Universidade Federal do Rio de

Janeiro, como parte dos requisitos necessários à

obtenção do título de Engenheiro Naval e

Oceânico.

Orientador: Marta C. T. Reyes

Co-orientador: Isaias Quaresma Masetti

http://www.dee.ufrj.br/lasp/imagens/logo_poli.png

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO

Departamento de Engenharia Naval e Oceânica

DENO/POLI/UFRJ

DESENVOLVIMENTO DE LANCHA DE SERVIÇO PARA A BAIA DE GUANABARA

VISANDO MINIMIZAR CONSTRUÇÃO E MANUTENÇÃO


PROJETO DE GRADUAÇÃO SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DO DEPARTAMENTO DE

ENGENHARIA NAVAL E OCEÂNICA DA ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE

FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A

OBTENÇÃO DO GRAU DE ENGENHEIRO NAVAL E OCEÂNICO.

Aprovado por:

_________________________________________________

Prof. Marta Cecilia Tapia Reyes

_________________________________________________

Eng. Isaias Quaresma Masetti

_________________________________________________

Prof. José Henrique Erthal Sanglard

_________________________________________________

Prof. Alexandre Teixeira de Pinhho Alho

RIO DE JANEIRO, RJ – BRASIL

MARÇO DE 2016

i

Berckenhagen, Herbert Soares

Desenvolvimento de lancha de serviço para a Baia de Guanabara

visando minimizar construção e manutenção / Herbert Soares

Berckenhagen – Rio de Janeiro: UFRJ/Escola Politécnica, 2016.

xi, 69: il.; 29,7 cm.

Orientador: Marta Cecilia Tapia Reyes

Co-orientador: Isaias Quaresma Masetti

Projeto de Graduação – UFRJ/Escola Politécnica/Engenharia

Naval e Oceânica, 2016

Referências Bibliográficas: p. 56-57.

1. Desenvolvimento de lancha. 2. Baia de Guanabara. 3.

Construção e manutenção. I. Reyes, Marta C. T. et al. II. Universidade

Federal do Rio de Janeiro, UFRJ, Engenharia Naval e Oceânica. III.

Desenvolvimento de lancha de serviço para a Baia de Guanabara

visando minimizar construção e manutenção.

ii

Agradecimentos

Agradeço primeiramente a meu pai, também engenheiro, que me incentivou a

seguir esta profissão, a minha mãe, minha base emocional durante todos estes anos, sem

sua educação e apoio esta conquista não teria sido possível e a minhas irmãs Bárbara e

Gabriela por todo o carinho e que mesmo longe sempre estiveram ao meu lado.

Um agradecimento especial a toda minha família, em especial meus avôs e avós

que me ajudaram muito a poder chegar onde estou e sempre tiveram orgulho de mim e a

minha tia Maria Cecília e meus primos Pedro e Marcelo por me acolherem e serem

minha família nesta cidade.

Obrigado a meus amigos, em especial os do curso de Engenharia Naval e

Oceânica, que tornaram esta jornada mais fácil e prazerosa e minha namorada Paola que

está sempre ao meu lado me incentivando.

Agradeço a todos os professores que participaram de minha formação e que

compartilham comigo a paixão pela engenharia em especial a professora Marta e o

engenheiro Isaías por me orientarem e tornarem este projeto possível.

Por fim agradeço a meus chefes e amigos ao longo destes anos Annelise

Zeemann e Raoni França responsáveis pelo conhecimento adquirido fora da

universidade e por terem me preparado para o mercado de trabalho.

iii

Resumo do Projeto de Graduação apresentado à Escola Politécnica/ UFRJ como parte

dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Engenheiro Naval.

DESENVOLVIMENTO DE LANCHA DE SERVIÇO PARA A BAIA DE

GUANABARA VISANDO MINIMIZAR CONSTRUÇÃO E MANUTENÇÃO


Março/2016

Orientador: Prof. Marta Cecilia Tapia Reyes

Co-orientador: Eng. Isaias Quaresma Masetti

Curso: Engenharia Naval e Oceânica

Este projeto consiste no desenvolvimento do projeto de uma lancha de serviço para

transferência de pessoal e pequenas cargas para navios fundeados na Baia de Guanabara

ou em áreas de fundeio próximas à costa. O objetivo do trabalho é otimizar o projeto de

uma embarcação, visando principalmente os custos de produção e operação, dentro de

padrões exigidos pelas normas e resoluções estatutárias, com facilidades específicas

para o transbordo de pessoas.

São definidas as especificações básicas, tanto do ponto de vista de construção, como de

operação e manutenção. O arranjo é detalhado e as avaliações de estabilidade e

resistência ao avanço são calculadas. Para a melhor configuração, é realizado um estudo

para definir a propulsão mais econômica disponível e de fácil manutenção. Também é

realizado um estudo de construção da embarcação visando economia e rapidez,

analisando diversas possibilidades de material para construção. Por fim é realizado um

estudo do método de transferência de pessoal em regiões da Baia de Guanabara e áreas

de fundeio.

Palavras-chave: Lancha de Serviço, Baia de Guanabara, Construção e manutenção,

Transferência de pessoal.

iv

Abstract of Undergraduate Project presented to POLI/UFRJ as a partial fulfillment of

the requirements for the degree of Naval Engineer.

SERVICE VESSEL FOR GUANABARA BAY DEVELOPMENT AIMING

CONSTRUCTION AND MAINTENANCE MINIMIZATION


March/2016

Advisor: Marta Cecilia Tapia Reyes

Co-Advisor: Isaias Quaresma Masetti

Course: Naval Architecture and Marine Engineering

This project presents the design of a service vessel for crew and cargo transfer to ships

at Guanabara Bay and mooring areas close to Rio’s shore. The aim of this project is to

reduce construction and operational costs within the required standards and facilitating

crew transfer.

Basic specifications should be defined regarding construction and operation. A detailed

general arrangement will be presented along with a stability and resistance calculations.

A propulsive system of eased maintenance will be defined and a crew transfer analysis

will be carried in order to improve this operation at Guanabara Bay and mooring areas

close to Rio’s shore.

Keywords: Service vessel, Guanabara Bay, Construction and maintenance, Crew

transfer

v

Sumário

1. Introdução ................................................................................................. 12

2. Premissas do Projeto ................................................................................. 13

2.1. Região de Operação .............................................................................. 13

3. Definição das Formas ............................................................................... 18

3.1. Definição do arranjo geral .................................................................... 18

3.2. Obtenção da Forma ............................................................................... 19

4. Cálculo de Resistência ao Avanço............................................................ 22

4.1. Resistência Total ................................................................................... 22

5. Sistema Propulsivo ................................................................................... 24

5.1. Motores de Popa ................................................................................... 24

5.1.1. Potência Efetiva .............................................................................. 24

5.1.2. Potência Instalada ........................................................................... 25

5.1.3. Seleção Motor ................................................................................. 26

5.2. Impelidores ........................................................................................... 28

5.2.1. Potência Instalada ........................................................................... 28

5.3. Sistema Propulsivo Convencional (Hélice – Pé de Galinha – Leme) ... 31

5.4. Seleção do Sistema Propulsivo ............................................................. 33

5.5. Arranjo Sistema Propulsivo .................................................................. 34

6. Geração de Energia Elétrica ..................................................................... 35

7. Cálculo Estrutural ..................................................................................... 38

7.1. Módulo de Seção Requerido - DNV Capítulo 4, Seção 3, B200 .......... 38

7.2. Módulo de Seção Efetivo ...................................................................... 39

vi

7.3. Seções Transversais .............................................................................. 40

7.4. Cálculo Peso Estrutural ......................................................................... 42

7.4.1. Peso Casco ...................................................................................... 42

7.4.2. Peso Longitudinais .......................................................................... 42

7.4.3. Peso Transversais ............................................................................ 42

7.4.4. Peso Convés Passageiros ................................................................ 43

7.4.5. Skeg ................................................................................................ 44

7.4.6. Peso Casaria .................................................................................... 44

7.4.7. Peso estrutural total ......................................................................... 44

7.5. Cálculo Peso Leve ................................................................................ 44

8. Deadweight ............................................................................................... 45

8.1. Pessoal .................................................................................................. 45

8.2. Carga ..................................................................................................... 45

8.3. Fluidos .................................................................................................. 46

8.3.1. Combustível .................................................................................... 46

8.3.2. Água Doce ...................................................................................... 46

8.3.3. Esgoto ............................................................................................. 46

8.3.4. Arranjo Tanques ............................................................................. 47

9. Equilíbrio e Estabilidade .......................................................................... 47

9.1. Condições de Carregamento ................................................................. 48

9.2. Análise de Equilíbrio ............................................................................ 49

9.3. Análise de Estabilidade ......................................................................... 49

vii

9.3.1. Critérios de Estabilidade Para Embarcações de Passageiros ou

Carga 49

10. Comportamento em Ondas ....................................................................... 51

11. Métodos de Transferência de Pessoal ....................................................... 53

12. Conclusões ................................................................................................ 54

13. Referências Bibliográficas ........................................................................ 56

ANEXO I – CONDIÇÕES DE CARREGAMENTO ........................................ 58

ANEXO II – EQUILÍBRIO ................................................................................ 61

ANEXO III – ESTABILIDADE ........................................................................ 64

viii

Índice de Figuras

Figura 2.1 - Região de operação ......................................................................... 14

Figura 2.2 - Velocidade ventos litoral brasileiro ................................................ 15

Figura 2.3 - Local de medição de altura e período de ondas .............................. 15

Figura 2.4 - Média período de pico de ondas ..................................................... 16

Figura 2.5 - Média altura significativa de ondas ................................................ 16

Figura 3.1 - Perfil lancha .................................................................................... 18

Figura 3.2 - Convés principal lancha .................................................................. 19

Figura 3.3 - Convés passageiros lancha .............................................................. 19

Figura 3.4 - Forma do casco ............................................................................... 20

Figura 3.5 - Plano de linhas ................................................................................ 21

Figura 4.1 - Resistência total em função da velocidade ..................................... 23

Figura 5.1 - Motor de popa embarcação ............................................................. 27

Figura 5.2 - Curva de desempenho motor de popa ............................................. 27

Figura 5.3 - Funcionamento impelidores ............................................................ 28

Figura 5.4 - Curva de potência impelidores ........................................................ 29

Figura 5.5 - Motor impelidores 80 HP ................................................................ 30

Figura 5.6 - Motor impelidor 120 HP ................................................................. 30

Figura 5.7 - Curva de Potência Motor ................................................................ 33

Figura 5.8 - Motor Volvo D4-225 ...................................................................... 33

Figura 5.9 - Arranjo praça de máquinas ............................................................. 35

Figura 6.1 - Gerador de energia elétrica ............................................................. 37

Figura 7.1 - Elementos módulo de seção ............................................................ 39

ix

Figura 7.2 - Seção transversal ............................................................................. 41

Figura 7.3 - Seção antepara ................................................................................ 41

Figura 7.4 - Curva de áreas seccionais ............................................................... 43

Figura 8.1 - Arranjo tanques ............................................................................... 47

Figura 9.1 - Posicionamento perpendiculares ..................................................... 48

Figura 10.1 - Acelerações para incidência de onda de 180° ............................... 52

Figura 10.2 - Acelerações para incidência de ondas de 135° ............................. 52

Figura 11.1 - Transferência de pessoal ............................................................... 54

Índice de Tabelas

Tabela 3.1 - Dimensões principais ...................................................................... 19

Tabela 4.1 - Resistência do casco ....................................................................... 22

Tabela 5.1 - Potência efetiva .............................................................................. 25

Tabela 5.2 - Potência instalada ........................................................................... 26

Tabela 5.3 - Potência instalada impelidores ....................................................... 28

Tabela 5.4 - Seleção Propulsor Hélice B ............................................................ 31

Tabela 6.1 - Potência requerida baterias ............................................................. 36

Tabela 6.2 - Potência requerida gerador ............................................................. 36

Tabela 7.1 - Comparativo alumínio x aço carbono ............................................. 38

Tabela 7.2 - Elementos estruturais longitudinais ................................................ 40

Tabela 7.3 - Cálculo módulo de seção ................................................................ 40

Tabela 7.4 - Reforçadores transversais ............................................................... 41

Tabela 7.5 - Peso do casco .................................................................................. 42

Tabela 7.6 - Peso reforçadores longitudinais ...................................................... 42

x

Tabela 7.7 - Peso transversais comuns ............................................................... 43

Tabela 7.8 - Peso transversais gigantes .............................................................. 43

Tabela 7.9 - Peso anteparas ................................................................................ 43

Tabela 7.10 - Peso convés passageiros ............................................................... 43

Tabela 7.11 - Peso skeg ...................................................................................... 44

Tabela 7.12 - Peso casaria................................................................................... 44

Tabela 7.13 - Peso estrutural............................................................................... 44

Tabela 7.14 - Peso leve ....................................................................................... 45

Tabela 8.1 - Peso pessoal .................................................................................... 45

Tabela 8.2 - Peso carga ....................................................................................... 46

Tabela 8.3 - Consumo combustível .................................................................... 46

Tabela 8.4 - Capacidade consumíveis ................................................................ 47

Tabela 9.1 - Perpendiculares ............................................................................... 47

Tabela 9.2 - Condições de carregamento ............................................................ 49

Tabela 9.3 - Análise de equilíbrio ....................................................................... 49

Tabela 9.4 - Resultados estabilidade .................................................................. 50

Tabela 10.1 - Acelerações região de transferência de pessoal ............................ 53

Tabela 10.2 - Limites RMS ................................................................................ 53

Tabela I.0.1 - Partida totalmente carregado ........................................................ 58

Tabela I.0.2 - Chegada totalmente carregado ..................................................... 58

Tabela I.0.3 - Partida sem carga ......................................................................... 59

Tabela I.0.4 - Chegada sem carga ....................................................................... 59

TabelaI.0.5 - Partida sem passageiros ................................................................. 60

xi

Tabela I.0.6 - Chegada sem passageiros ............................................................. 60

Tabela II.0.1 - Equilíbrio partida totalmente carregado ..................................... 61

Tabela II.0.2 - Equilíbrio chegada totalmente carregado ................................... 61

Tabela II.0.3 - Equilíbrio partida sem carga ....................................................... 62

Tabela II.0.4 - Equilíbrio chegada sem carga ..................................................... 62

Tabela II.0.5 - Equilíbrio partida sem passageiros ............................................. 63

Tabela II.0.6 - Equilíbrio chegada sem passageiros ........................................... 63

Tabela III.0.1 - Curva estabilidade partida totalmente carregado....................... 64

Tabela III.0.2 - Critério estabilidade partida totalmente carregado .................... 64

Tabela III.0.3 - Curva de estabilidade chegada totalmente carregado ................ 65

Tabela III.0.4 - Critério estabilidade chegada totalmente carregado .................. 65

Tabela III.0.5 - Curva de estabilidade partida sem carga ................................... 66

Tabela III.0.6 - Critério de estabilidade partida sem carga ................................. 66

Tabela III.0.7 - Curva de estabilidade chegada sem carga ................................. 67

Tabela III.0.8 - Critério de estabilidade chegada sem carga ............................... 67

Tabela III.0.9 - Curva de estabilidade partida sem passageiros.......................... 68

TabelaIII.0.10 - Critério de estabilidade partida sem passageiros ...................... 68

Tabela III.0.11 - Curva de estabilidade chegada sem passageiros ..................... 69

Tabela III.0.12 - Critério de estabilidade chegada sem passageiros ................... 69

12

1. Introdução

A demanda por embarcações de apoio offshore cresce constantemente no Brasil,

estas embarcações, quando de volta à costa, necessitam realizar a troca do pessoal

embarcado em regiões como a Baia de Guanabara.

Um grande problema deste processo de troca de pessoal é o congestionamento

do porto do Rio de Janeiro que dificulta a atracação destas embarcações. Outro

problema são as elevadas taxas que estas precisam pagar para que possam entrar na Baía

de Guanabara.

Desta forma, o objetivo deste projeto é o desenvolvimento de uma lancha de

serviço capaz de transportar passageiros e pequenas cargas para navios fundeados na

Baia de Guanabara e áreas de fundeio próximas a costa, mapeadas pela marinha em

cartas náuticas visando possibilitar que estes navios permanecerem fora da Baia,

reduzindo seus custos com operações portuárias.

Para isso são definidas as especificações básicas da embarcação, tanto do ponto de

vista de construção, como de operação e manutenção, detalhamento do arranjo e

avaliações de estabilidade e resistência ao avanço. Para a melhor configuração, é

realizado um estudo para definição da propulsão mais econômica e de fácil manutenção.

Por fim é realizado um estudo de métodos de transferência de pessoal nas regiões acima

citadas para garantir a eficiência e segurança nesta operação.

13

2. Premissas do Projeto

Os principais requisitos de projeto da embarcação são:

Funcionalidade

A embarcação deverá transportar de 22 pessoas sentadas, além de ser capaz de

transportar pequenas cargas de até 400 kg da costa do Rio de Janeiro para navios

fundeados na Baia de Guanabara e em áreas de fundeio próximas a costa.

Comportamento em ondas

A embarcação deve ter um bom comportamento em ondas com baixas

acelerações verticais, especialmente na região da proa, visando maior segurança nas

operações de transferência de carga e pessoal.

Economia de combustível

O consumo de combustível da embarcação deve ser otimizado visando um custo

de transporte menor.

Construção e manutenção minimizadas

O custo e facilidade de construção e manutenção da embarcação devem ser

minimizados para garantir sua eficiência. Isso está refletido principalmente em um

casco de um material resistente e leve e um sistema propulsivo eficiente e de fácil

manutenção.

Conforto passageiros

Uma vez que estarão voltado de um período de trabalho cansativo, um dos

requisitos da lancha é o conforto dos passageiros, para isso deverão ser instaladas

poltronas reclináveis, entradas USB que possibilite carga de celulares, televisores e um

sistema de ar condicionado.

2.1. Região de Operação

Como dito anteriormente a embarcação irá operar na Baia de Guanabara e na

área de fundeio próxima à costa. Deve-se então determinar as condições ambientais as

quais a embarcação estará exposta, uma vez que elas influenciam a operacionalidade da

14

embarcação proposta. Para isso foram realizados levantamentos para valores de

velocidade do vento, velocidade de corrente, altura significativa de onda e período de

onda que servirão como base para o projeto de forma a garantir que todas as operações

sejam realizadas de forma segura.

Figura 2.1 - Região de operação

Da tese de mestrado de CARVALHO [1], pesquisador do INPE – Instituto

Nacional de Pesquisas Espaciais, publicada pelo ministério da Ciência e Tecnologia

pode-se obter dados sobre o regime de ventos, correntes e ondas da região de operação

da embarcação baseado em dados reais retirados da previsão global do NCEP (National

Centers for Environmental Prediction) entre 1997 e 2009.

A velocidade média de ventos no litoral do Rio de Janeiro durante o inverno

(época com maior intensidade de ventos) é de 8m/s (15nós):

Baía de Guanabara

Área de Ancoragem

15

Figura 2.2 - Velocidade ventos litoral brasileiro

Também se pode determinar a altura média de onda e período médio de pico que

podem chegar a 1,25m na direção SO/S (entrada de frentes frias) e 12s:

Figura 2.3 - Local de medição de altura e período de ondas

16

Figura 2.4 - Média período de pico de ondas

Figura 2.5 - Média altura significativa de ondas

De acordo com a pesquisa de NEVES [2] sobre a Corrente do Brasil (corrente

que atinge a região litorânea do Brasil), a corrente atinge a velocidade de até 0,5m/s, na

superfície, durante todo o ano.

Assim os valores de variáveis ambientais que serão utilizados nos cálculos da

embarcação serão os seguintes:

17

Tabela 2.1 – Variáveis ambientais

Variável ambiental Intensidade Unidade

Velocidade ventos 8,0 m/s

Altrura média de ondas 1,25 m

Período de pico 12,0 s

Velocidade de corrente 0,5 m/s

18

3. Definição das Formas

3.1. Definição do arranjo geral

A partir dos esboços apresentados anteriormente foi possível a elaboração de um

arranjo geral preliminar da embarcação que servirá como base para determinação de

suas dimensões principais. Este arranjo deverá conter uma área para acomodação de

pessoal dotada de pelo menos 22 assentos com um banheiro e uma área para

armazenamento de bagagens; um passadiço capaz de acomodar 2 tripulantes e os

equipamentos necessários para navegação; praça de máquinas capaz de comportar os

baterias, gerador e uma oficina com facilidade de acesso e remoção de equipamentos

para manutenção e uma área de carga para uma carga de convés de 400kg.

O arranjo geral da embarcação feito no software AutoCAD é apresentado a

seguir, seguido das dimensões obtidas a partir deste:

Figura 3.1 - Perfil lancha

19

Figura 3.2 - Convés principal lancha

Figura 3.3 - Convés passageiros lancha

Tabela 3.1 - Dimensões principais

Dimensão Valor Unidade

Comprimento Total 13,7 m

Boca 4,3 m

Pontal Máximo 3,4 m

3.2. Obtenção da Forma

As características do casco da embarcação estão relacionadas ao regime de

operação em que ela se encontra. Uma embarcação pode operar em três diferentes

regimes: deslocamento, semi-deslocamento e planeio puro.

Uma estimativa para determinação do regime de operação da embarcação é

através do número de Taylor, onde:

20

𝑄 =𝑉

√𝐿2

V é a velocidade da embarcação em nós e L seu comprimento em pés.

Cascos de deslocamento possuem número de Taylor menores que 1,34, enquanto

cascos de semi-deslocamento possuem valores entre 1,34 e 3 e cascos de planeio puro

valores superiores a 3.

Uma vez que a rota da embarcação é curta e deseja-se uma maior economia de

combustível a velocidade de serviço da embarcação será de 12 nós, resultando em um

valor de 1,67 evidenciando que a embarcação opera em um regime de semi-

deslocamento.

Outro fator que influenciará na seleção da forma é o custo de construção da

embarcação. Embarcações de casco quinado podem ser construídas com maior número

de placas planas, o que facilita sua construção e diminui seu custo.

O casco da embarcação será então quinado com um ângulo de deadrise de 55° na

proa que resulta em uma baixa resistência ao avanço com baixas acelerações verticais,

composto de seções retas de modo a facilitar e reduzir o custo de construção.

A forma obtida com a partir do software Maxsurf e o plano de linhas da

embarcação são apresentados a seguir:

Figura 3.4 - Forma do casco

21

Figura 3.5 - Plano de linhas

22

4. Cálculo de Resistência ao Avanço

A resistência ao avanço da embarcação foi dividida em diversas componentes

apresentadas a seguir:

4.1. Resistência Total

Para determinação da resistência do casco da embarcação foi utilizado o método

de MERCIER-SAVITSKY [3] que apresenta boas estimativas para resistência de

embarcações de planeio e semi-deslocamento.

Os resultados obtidos podem ser vistos na tabela a seguir:

Tabela 4.1 - Resistência do casco

Velocidade Rt

kn kN

9,817 10,88

10,798 15,37

11,780 18,95

12,761 21,20

13,743 22,87

14,725 23,90

15,706 25,46

16,688 27,19

17,670 28,84

18,651 30,88

19,633 32,76

A relação entre a velocidade da embarcação e sua resistência total é apresentada

a seguir:

23

Figura 4.1 - Resistência total em função da velocidade

Para a velocidade de 12 nós da embarcação sua resistência ao avanço total será

de RT = 20 kN.

24

5. Sistema Propulsivo

Um dos principais requisitos deste projeto é um sistema propulsivo barato e de

fácil manutenção, em vista disso três arranjos de sistema são propostos e o custo de

combustível de cada um deles é comparado de modo a obter o sistema de menor custo.

O primeiro sistema é composto por motores de popa convencionais, o segundo

por impelidores a ré da embarcação que são facilmente removíveis em caso de falha.

Estes impelidores são alimentados por um sistema hidráulico que controla o sentido e

intensidade de sua rotação e por sua vez é alimentado por um motor diesel, como será

apresentado em detalhes mais a diante e por fim um sistema convencional com dois

motores, linha de eixo, propulsor e leme.

5.1. Motores de Popa

5.1.1. Potência Efetiva

Uma vez determinada a força necessária para propelir a embarcação, pode-se

então determinar a potência requerida para sua propulsão.

A presença de um propulsor na popa da embarcação altera o escoamento nesta

região alterando a resistência da embarcação. Para corrigir o valor do empuxo requerido

pelo propulsor, aplica-se então o coeficiente de redução de empuxo (t), determinado

conforme as características da forma da embarcação e a quantidade de propulsores:

𝑇𝑟𝑒𝑞 =𝑅𝑡

1 − 𝑡

Da mesma forma, a presença do casco afeta o escoamento sobre o propulsor,

quando comparado com o teste de águas abertas, onde o escoamento é uniforme. O

coeficiente de esteira (w) corrige este valor e assim como o coeficiente de redução de

empuxo é dependente das características da forma e da quantidade de propulsores:

𝑉𝑎 = 𝑉𝑠 ∗ (1 − 𝑤)

Pode-se então determinar a potência efetiva da embarcação (Pe) como uma

função destes parâmetros:

𝑃𝑒 = 𝑇𝑟𝑒𝑞 ∗ 𝑉𝑎

25

Tabela 5.1 - Potência efetiva

Velocidade

(nós)

Pe

(kW)

10,0 60,38

10,5 78,83

11,0 98,15

11,5 112,47

12,0 126,31

12,5 136,04

13,0 146,13

13,5 154,32

14,0 162,73

14,5 173,76

15,0 186,17

5.1.2. Potência Instalada

Para determinação da potência instalada (Pb) da embarcação, devem ser

consideradas todas as perdas no motor e na transmissão, que segundo HELMORE [4]

podem chegar a casa dos 65% para motores de popa, bem como margens de mar e de

motor, apresentadas a seguir:

Margem de Mar

Visa fornecer um acréscimo de potência ao projeto inicial do propulsor prevendo

um aumento da resistência ao avanço devido à deterioração do casco ocasionado pela

exposição ao mar, considerada igual a 5%.

Margem de Motor

Visa garantir o alcance da potência máxima continua em serviço sob as

condições de operação mais adversas, considerada igual a 7%.

A potência instalada pode ser então determinada como:

𝑃𝑏 = 𝑃𝑒 ∗𝜂

(1 − 𝑚𝑎𝑟𝑔𝑒𝑚 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑟) ∗ (1 − 𝑚𝑎𝑟𝑔𝑒𝑚 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟)

26

Tabela 5.2 - Potência instalada

Velocidade

(nós)

Pb

(kW)

10,0 136,69

10,5 178,46

11,0 222,18

11,5 254,59

12,0 285,94

12,5 304,95

13,0 330,79

13,5 349,35

14,0 368,37

14,5 393,35

15,0 419,17

5.1.3. Seleção Motor

Conhecida a potência instalada da embarcação parte-se para a busca de um

motor capaz de supri-la. Visando melhor desempenho e segurança operacional, serão

instalados dois motores de popa, para caso haja falha em um deles a embarcação ainda

possa navegar em segurança, mesmo que em velocidade reduzida.

Desta forma cada um dos motores deverá ter uma potência instalada de pelo

menos metade da requerida pela embarcação, isto é, 142,97 kW.

Uma vez que motores de popa são motores de alta rotação, o ideal é que estes

operem continuamente com uma potência equivalente a 85% de sua potência total.

Procurando em catálogos de motores de popa, o motor selecionado foi o

Mercury Marine [5] Pro XS 175 HP. Com isto foi possível criar uma curva de

desempenho para a embarcação, apresentada a seguir, junto com o motor selecionado:

27

Figura 5.1 - Motor de popa embarcação

Figura 5.2 - Curva de desempenho motor de popa

28

5.2. Impelidores

A segunda alternativa para propulsão da embarcação são impelidores de fácil

remoção que funcionarão como um hidro jato simplificado.

Estes impelidores são alimentados por um sistema hidráulico composto por uma

bomba e uma linha hidráulica que por sua vez é alimentado por um motor diesel, como

apresentado na figura a seguir:

Figura 5.3 - Funcionamento impelidores

Uma vez que não existe uma linha de transmissão com eixo e mancais a bomba

hidráulica e o motor não precisam estar diretamente alinhados com o impelidor.

5.2.1. Potência Instalada

A determinação da potência instalada deste sistema é feita de forma análoga a

dos motores de popa, entretanto a eficiência do sistema, por se assemelhar a um hidro

jato e operar em baixas velocidades é igual a 74% [4].

Assumindo as mesmas margens de mar e motor (5% e 7% respectivamente)

anteriores, pode-se determinar a potência instalada requerida para cada velocidade:

Tabela 5.3 - Potência instalada impelidores

Velocidade

(nós)

Pb

(kW)

10,0 92,36

10,5 120,58

11,0 150,12

11,5 172,02

12,0 193,20

12,5 208,07

13,0 223,50

13,5 236,04

14,0 248,90

29

14,5 265,77

15,0 283,22

Devido ao perfil de popa da embarcação e a altura da linha d’água, o diâmetro

dos impelidores é limitado, desta forma será necessária a instalação de três impelidores

[6] um na linha de centro de diâmetro externo de 24 polegadas e um a bombordo e outro

a boreste de diâmetro igual a 16 polegadas de potência máxima oferecida igual a 80 HP

e 120 HP respectivamente. Desta forma a potência total instalada será de 208,79 kW.

Figura 5.4 - Curva de potência impelidores

Selecionados os impelidores deve-se determinar qual motor será responsável

pala alimentação do sistema hidráulico. Neste sistema o motor opera de forma continua

e o sistema hidráulico é responsável pelo controle do sentido e intensidade de rotação

dos impelidores.

Como serão utilizados motores diesel de alta rotação, o ideal é que estes operem

a 85% de sua potência máxima, portanto são necessários dois motores de pelo menos

70kW e um de 105 kW.

Os motores selecionados [7] são apresentados a seguir:

2 x Yanmar 4JH110 (81 kW)

30

Figura 5.5 - Motor impelidores 80 HP

1 x Yanmar LHA-HTP (118 kW)

Figura 5.6 - Motor impelidor 120 HP

O consumo de cada um destes motores é apresentado a seguir:

Motor Consumo (L/h)

Motor Yanmar (4LHA-HTP) 20,00

Motor Yanmar (4JH110) 15,00

Total 50,00

Portanto o consumo do sistema composto pelos impelidores é menor do que o

dos motores de popa, resultando em um menor custo de viagem para este sistema, que

será, portanto o escolhido para a embarcação.

31

5.3. Sistema Propulsivo Convencional (Hélice – Pé de Galinha – Leme)

O último arranjo de sistema propulsivo proposto foi o sistema convencional com

motor, linha de eixo, propulsor e leme.

Para determinar a potência requerida pelos motores foi utilizada uma planilha

para seleção do propulsor Série B, com os resultados apresentados a seguir:

Tabela 5.4 - Seleção Propulsor Hélice B

Foi considerada uma margem de cavitação de 5%.

Desta forma o propulsor selecionado possui as seguintes características:

Dados do propulsor Série B:

Diâmetro do Propulsor: (m) 0,67

Número de Pás do Propulsor: 4

Profundidade do eixo (m): 0,700

Rotação:

935,0

Razão de Áreas Fa/F: 0,60

Razão passo diâmetro: 0,92

Considerando as margens de rotação, mar e motor (5%, 5% e 10%

respectivamente) encontramos a potência e a rotação requeridas pelo motor nesta

situação, apresentadas na imagem anterior.

Rt (kN) 10,000

Dados do propulsor Série B: Cálculo

Diâmetro do Propulsor: (m) 0,67 Coef. Força Propuls iva (KTs): 0,20749

Número de Pás do Propulsor: 4 Coef. Torque (KQs): 0,03263

Profundidade do eixo (m): 0,700 Coef. avanço (J): 0,5469

Rotação: 935,0 Veloc. avanço (Va) [m/s]: 5,710

Razão de Áreas Fa/F: 0,60 Torque do propulsor (Q) [KN.m]: 1,10

Razão passo diâmetro: 0,92 Diferença Forças Propuls ivas : 0,000

CASCO:

Coef. Esteira (w): 0,08 Eficiência propulsiva: 0,551367

Coef. Red. Força Prop. (t): 0,04 Potência no(s ) hél ice(s ) (THP): 59,48

Efic. Rot. Relativa (h rr): 0,96 Potência no(s ) eixo(s ) (PHP): 107,48

Potência Efetiva (EHP): 82,8 Potência no(s ) motor(es ) (BHP): 114,24

Eficiência do casco: 1,03784

Empuxo requerido (kN): 10,417 MOTOR:

PROPULSOR: Margem de rotação (%): 5,00

Rend. águas abertas (h0): 0,5534 Margem de mar (%): 5,0

Força Propulsiva (KN): Margem de motor (%): 10,0

Requerida: 10,4 Pot. Req. motor (MCR) [KW]: 138,54Disponível: 10,4 Rotação do motor (rpm): 1030,06

Cavitação: 5 % dorso ok

RESULTADOS

32

A seleção do motor de alta rotação é feita através do gráfico de potência (kW)

em função do número de rotações (rpm) fornecido pelo fabricante, como o apresentado

a seguir:

Combinando o propulsor encontrado com diversas caixas redutoras, deseja-se

encontrar uma combinação onde a potência requerida pelo motor seja 85% de sua

potência máxima e a rotação requerida seja 90% do número máximo de rotações por

minuto.

O motor selecionado foi então o Volvo D4-225, com potência máxima de

225kW a uma rotação de 3500 rpm, combinado com uma caixa redutora ZF63 com

redução de 2,78:1.

Ponto ideal de

operação do motor

33

Figura 5.7 - Curva de Potência Motor

Figura 5.8 - Motor Volvo D4-225

5.4. Seleção do Sistema Propulsivo

O motor de popa apesar de parecer uma boa solução, não foi projetado para

operar durante longas horas, como é utilizado, geralmente, em barcos de recreio, que

operam durante poucas horas por ano. Para uma embarcação de serviço ele não seria

ideal, uma vez que esta embarcação operará continuamente durante todo o ano.

A solução dos impelidores também foi descartada, uma vez que diferente de

hidrojatos, o propulsor não foi projetado para operar no interior de um túnel, o que

acarretaria em uma eficiência muito baixa devido ao confinamento. Além disso a

possibilidade de obstrução das entradas de água é grande, o que pode danificar os

34

propulsores. Por fim a embarcação precisaria de 3 motores para este arranjo, o que pode

acarretar em maior custo de manutenção ao longo do tempo.

Desta forma a solução utilizada foi um sistema propulsivo comum, com motor,

linha de eixo, propulsor e leme, que além de fácil operação, também tem sua

manutenção facilitada e pode operar continuamente sem problemas.

Para facilitar a manutenção foi proposta uma tampa de escotilha para a praça de

máquinas, capaz de retirar motores e geradores facilmente, como pode ser visto no

arranjo do convés principal anteriormente.

5.5. Arranjo Sistema Propulsivo

Definido o sistema propulsivo da embarcação parte-se para seu arranjo que deve

acomodar na praça de máquinas 2 motores e um gerador. A praça de máquinas também

dispõe de uma tampa de escotilha estanque para retirada dos motores e geradores de

forma fácil.

O arranjo da praça de máquinas e do sistema propulsivo pode ser visto na

imagen a seguir:

35

Figura 5.9 - Arranjo praça de máquinas

6. Geração de Energia Elétrica

A maior demanda de energia elétrica da embarcação está associada ao conforto

da tripulação, um dos requisitos deste projeto. Visando a maior segurança da lancha, um

gerador independente foi instalado a fim de suprir esta demanda energética, entretanto

os equipamentos de navegação, bombas e luzes serão alimentados por 2 baterias

,recarregadas pelo alternador dos motores, e que são capazes de suprir esta demanda da

embarcação individualmente.

Desta forma, em caso de mau funcionamento do gerador, a embarcação não

estará impossibilitada de continuar navegando.

A demanda energética do gerador e das baterias pode ser vista nas tabelas a

seguir:

36

Tabela 6.1 - Potência requerida baterias

Grupo Item Nº

Pot.

Unitária

(W)

Pot. Total

(W)

Fator de

Utilização

Simulta

neidade

Pot.

Final

(W)

Luzes

Luzes

navegação 4 10 40 100% 100% 40

Luz convés 1 100 100 100% 100% 100

Luz passadiço 3 12 36 100% 100% 36

Luz passageiros 8 12 96 100% 100% 96

Luz PM 3 30 90 100% 100% 90

Bombas

Bomba porão 5 132 660 20% 15% 20

Bomba FW 1 132 132 20% 100% 26

Bomba Comb. 1 132 132 100% 100% 132

Bomba esgoto 1 132 132 3% 3% 0

Nav

egaç

ão /

Rad

ioco

muni

caçã

o

Agulha governo 1 10 10 100% 100% 10

GPS 1 36 36 100% 100% 36

GMDSS 1 25 25 100% 100% 25

Estação VHF 1 25 25 100% 100% 25

Estação HF 1 25 25 100% 100% 25

Total Baterias (W) + 10% 727

Tabela 6.2 - Potência requerida gerador

Grupo Item Nº

Pot.

Unitária

(W)

Pot. Total

(W)

Fator de

Utilizaçã

o

Simulta

neidade

Pot.

Final

(W)

Equip

amen

tos

de

Convés

Geladeira 1 200 200 50% 100% 100

Televisão 2 250 500 70% 100% 350

DVD 1 250 250 70% 100% 175

Cafeteira 1 1000 1000 20% 100% 200

Chuveiro 1 4000 4000 10% 100% 400

Tomada 3 330 990 70% 80% 554

USB 22 33 726 70% 60% 305

Fone 22 10 220 70% 60% 92

Ar cond. 1 8500 8500 80% 100% 6800

Total Geradores (W) + 10% 9874

Desta forma um gerado com uma potência de 10 kW foi selecionado para a

embarcação no site da fabricante Yanmar [7], apresentado a seguir:

37

Modelo: Yanmar YTG10S

Capacidade: 10kVa

Figura 6.1 - Gerador de energia elétrica

38

7. Cálculo Estrutural

Um dos principais requisitos desta embarcação é ter um custo operacional

reduzido, sendo seu principal componente o custo com combustível. Em vista disso o

material de construção da embarcação foi selecionado visando o um baixo peso

estrutural, diminuindo assim sua resistência ao avanço.

O material selecionado foi o alumínio, que apesar de apresentar um custo maior

de construção, seu custo total a longo prazo é consideravelmente menor devido a maior

vida útil e menor peso estrutural da embarcação.

Um comparativo entre as propriedades do aço e alumínio é apresentado em [8]

para exemplificar esta comparação.

Tabela 7.1 - Comparativo alumínio x aço carbono

Alumínio Aço Carbono

Menor peso estrutural Maior peso estrutural

Propriedade não magnética

Prejudicial a equipamentos de

navegação

Menor módulo de Young Maior Módulo de Young

Pior soldabilidade Melhor soldabilidade

Menor consumo de combustível Maior consumo de combustível

Maior vida útil Menor vida útil

Maior resistência a corrosão Menor resistência a corrosão

Menor tensão de escoamento Maior tensão de escoamento

Motores menos potentes Motores mais potentes

Manuseio de blocos mais fácil Manuseio mais difícil

Maior custo de construção Menor custo de construção

O cálculo estrutural da embarcação foi feito nesta seção considerando chapas e

perfis de alumínio comercial [9]. Ao final o módulo de seção obtido foi comparado com

o requerido pelo capítulo 4 da DNV [10] para embarcações comerciais com

comprimento total entre 6 e 24 metros e velocidade abaixo de 45 nós. Os módulos de

seção requerido e efetivo podem ser vistos a seguir:

7.1. Módulo de Seção Requerido - DNV Capítulo 4, Seção 3, B200

O módulo de seção requerido para a viga navio não deve ser menor que:

39

𝑍𝑟𝑒𝑞 = 6250 ∗𝑀

𝑓1 (𝑚𝑚3)

Onde, M é o maior valor dentre os a seguir:

𝑀 = 0,016 ∗ 𝐿𝑤𝑙3 ∗ 𝐵𝑤𝑙 (𝑘𝑁𝑚)

𝑀 = 0,0025 ∗ ∆ ∗ 𝐿𝑤𝑙 (𝑘𝑁𝑚)

f1 = fator de correção para resistência do material, para o alumínio 5083. f1 =

0,6.

O módulo de seção requerido para a viga navio é de:

Zreq = 7.743.333,33 mm³

7.2. Módulo de Seção Efetivo

Para o cálculo do módulo de seção efetivo foi utilizado o software AutoCAD,

considerando apenas elementos estruturais longitudinais contínuos por mais de 70% do

comprimento total da embarcação, como chapas e reforçadores longitudinais como pode

ser visto a seguir:

Figura 7.1 - Elementos módulo de seção

40

Tabela 7.2 - Elementos estruturais longitudinais

Chapa

(mm)

Reforçadores

Alma

(mm)

Flange

(mm)

Espaçamento

(mm)

Fundo 9 150x6 63,5x6,35 1050

Costado 8 95x5 63,5x6,35 950

Convés 8 110x5 63,5x6,35 1250

O momento de inércia obtido e o cálculo do módulo de seção podem ser vistos

na planilha abaixo.

Tabela 7.3 - Cálculo módulo de seção

Momento de Inércia 0,014 m4

Altura Centroide de Área 1,794 m

Pontal 3,000 m

Módulo de Seção Fundo 7.972.785,99 mm³

Módulo de Seção Convés 11.860.014,99 mm³

O módulo de seção efetivo é maior do que o requerido, a estrutura da

embarcação atende, então, os requisitos da regra.

7.3. Seções Transversais

Para estimativa de peso, que será realizada mais adiante, foram elaboradas três

seções da embarcação. Uma seção de reforçadores transversais comuns, outra de

reforçadores transversais gigantes e por fim uma seção na antepara. Figuras

representando estas seções bem como as dimensões dos reforçadores podem ser vistas a

seguir:

Nesta seção os reforçadores transversais comuns são representados a direita e os

gigantes à esquerda:

41

Figura 7.2 - Seção transversal

Tabela 7.4 - Reforçadores transversais

Comum Gigante

Alma Flange Alma Flange

Fundo 70x5 60x5 90x5 60x5

Costado 70x5 60x5 90x5 60x5

Convés 70x5 60x5 90x5 60x5

Figura 7.3 - Seção antepara

42

7.4. Cálculo Peso Estrutural

O cálculo do peso estrutural da embarcação foi dividido em diferentes seções,

como apresentado a seguir:

7.4.1. Peso Casco

Engloba todas as chapas e painéis da estrutura do casco da embarcação (fundo

costado e convés principal).

Seu peso foi estimado a partir da área do chapeamento, encontrada com auxílio

do software Rhinoceros, espessura das chapas, mostradas anteriormente e densidade do

alumínio igual a 2,7 t/m³.

Tabela 7.5 - Peso do casco

Peso (t) LCG (m) TCG (m) VCG (m)

Total 3,747 6,696 0,000 1,103

7.4.2. Peso Longitudinais

Engloba os reforçadores longitudinais de fundo convés e costado, seu peso foi

estimado determinando o peso por metro de cada reforçador e em seguida multiplicando

pelo seu comprimento total.

Tabela 7.6 - Peso reforçadores longitudinais


Total 0,304 6,667 0,000 1,548

7.4.3. Peso Transversais

O peso dos reforçadores transversais foi estimado a partir das seções transversais

comuns, gigantes e anteparas apresentadas anteriormente. Foi determinado o peso de

cada seção em função de sua área total e em seguida através da curva de áreas

seccionadas, apresentada a seguir, foi possível determinar o peso de cada uma das

seções.

43

Figura 7.4 - Curva de áreas seccionais

Tabela 7.7 - Peso transversais comuns


Total 0,077 8,006 0,000 2,358

Tabela 7.8 - Peso transversais gigantes


Total 0,073 6,609 0,000 1,942

Tabela 7.9 - Peso anteparas


Total 0,822 6,756 0,000 2,376

7.4.4. Peso Convés Passageiros

Seu peso foi calculado a partir das chapas e reforçadores transversais e

longitudinais do convés de passageiros:

Tabela 7.10 - Peso convés passageiros


Total 0,355 7,803 0,000 1,097

44

7.4.5. Skeg

O peso do skeg foi calculado a partir da área de suas chapas:

Tabela 7.11 - Peso skeg

Peso (t) LCG(m) TCG (m) VCG (m)

Total 0,097 2,540 0,000 0,287

7.4.6. Peso Casaria

O peso da casaria foi estimado de forma análoga ao do convés de passageiros:

Tabela 7.12 - Peso casaria

Peso (t) LCG(m) TCG (m) VCG (m)

Total 0,700 4,554 0,000 4,705

7.4.7. Peso estrutural total

Somando os pesos obtidos anteriormente pode-se obter o peso estrutural total da

embarcação e a posição de seu centro de gravidade:

Tabela 7.13 - Peso estrutural

Item Peso (t) LCG (m) TCG (m) VCG (m)

Casco 3,747 6,696 0,000 1,103

Anteparas 0,822 6,756 0,000 2,376

Transversais Gigantes 0,073 6,609 0,000 1,942

Transversais 0,077 8,006 0,000 2,358

Longitudinais 0,304 6,667 0,000 1,548

Convés Pax 0,355 7,803 0,000 1,097

Casaria 0,700 4,554 0,000 4,705

Skeg 0,097 2,540 0 0,287

Total 6,791 5,886 0,000 1,633

7.5. Cálculo Peso Leve

Conhecido o peso estrutural da embarcação uma planilha semelhante foi

montada para o cálculo de seu peso leve. O cálculo foi dividido em diversos itens de

forma a ter uma estimativa mais precisa, estes podem ser vistos a seguir:

45

Tabela 7.14 - Peso leve

Item Mass (kg) VCG (m) LCG (m)

Estrutura 6791 1,63 5,89

Piso 301 2,70 7,28

Assentos 160 2,15 6,74

Equipamentos de Salvatagem 200 5,60 4,47

Equipamentos de Combate a Incêndio 122 1,87 5,07

Equipamentos de Convés 478 3,85 8,11

Ar Condicionado 280 3,86 5,00

Pintura e Proteção 658 1,44 4,07

Sistema Propulsivo 2546 1,32 2,06

Tubulação 450 1,70 5,30

Portas e Janelas 346 3,79 4,98

Forros 371 3,06 7,20

Bar e Cozinha 110 3,27 5,41

Equipamentos Domésticos 85 11,56 9,98

Equipamentos Elétricos 605 3,00 6,15

Peso Leve Total 13502 2,01 5,177

Estes dados serão então utilizados para os cálculos de estabilidade e

comportamento em ondas da embarcação.

8. Deadweight

8.1. Pessoal

A embarcação é capaz de comportar 22 passageiros e dois tripulantes. Para o

cálculo de peso de pessoal o peso de cada tripulante foi estimado em 100 kg enquanto o

peso de cada passageiro em 75 kg mais 25 kg de bagagem alocada abaixo de seus

assentos, como apresentado a seguir:

Tabela 8.1 - Peso pessoal

Item Quantidade Massa (kg) LCG (m) VCG (m)

Tripulação 2 200,0 5,000 4,100

Passageiros 22 1650,0 6,970 1,700

Bagagem 22 550,0 6,970 1,700

Total 2400 6,809 1,900

8.2. Carga

A carga da embarcação é a quantidade de carga comportada em seu convés,

igual a 400 kg com centro de gravidade um metro acima do convés.

46

Tabela 8.2 - Peso carga

Item Quantidade Massa (kg) LCG (m) VCG (m)

Carga 1 400,0 8,860 4,400

8.3. Fluidos

8.3.1. Combustível

A demanda por combustível (óleo diesel) da embarcação está associada a quatro

componentes, os três motores principais e o gerador de energia elétrica. O consumo de

cada um destes em litros por hora é apresentado na tabela a seguir:

Tabela 8.3 - Consumo combustível

Item Consumo (L/h)

Motor Scania 30,00

Motor Scania 30,00

Gerador Yanmar (YTG10S) 10,00

Total 70,00

A capacidade do tanque de combustível da embarcação será determinada

assumindo uma autonomia de um dia, operando 12 horas mais uma margem de

segurança de 10%. Com isso tem-se que a capacidade mínima do tanque de combustível

da embarcação é de aproximadamente 800 litros.

8.3.2. Água Doce

O consumo de água por pessoa no percurso entre a costa e o navio ancorado na

Baia de Guanabara ou na área de ancoragem foi estimado em no máximo 65 litros por

dia. Para 22 passageiros e 2 tripulantes e, novamente, assumindo que a embarcação

opere por 12 horas diárias e tenha autonomia de um dia, o consumo diário de água doce

é de aproximadamente 780 litros por dia.

8.3.3. Esgoto

A capacidade dos tanques de esgoto foi estimada assumindo que toda a água

consumida em um dia se transforme em esgoto, desta forma sua capacidade será a

mesma dos tanques de água, ou seja, no mínimo 780 litros por dia.

47

Tabela 8.4 - Capacidade consumíveis

Item Volume Mínimo (L)

Combustível 800,0

Água Doce 780,0

Esgoto 780,0

8.3.4. Arranjo Tanques

Após estimada a capacidade dos tanques da embarcação, seu arranjo foi

realizado com auxílio dos softwares Maxsurf Stability e AutoCAD e pode ser visto na

figura a seguir:

Figura 8.1 - Arranjo tanques

9. Equilíbrio e Estabilidade

As análises de equilíbrio e estabilidade da embarcação foram feitas com base

nos critérios da autoridade marítima brasileira [11] com o auxílio do software Maxsurf

Stability.

Para os resultados que serão apresentados a seguir, são consideradas as seguintes

posições de perpendiculares de ré e de vante:

Tabela 9.1 - Perpendiculares

Distância Espelho de Popa (m)

PR 0

PV 13,080

Meia Nau 6,540

48

Figura 9.1 - Posicionamento perpendiculares

9.1. Condições de Carregamento

Foram testadas diferentes condições de carregamento para a embarcação para

situações de chegada e partida com tanques variando de 100% a 10% respectivamente.

Para os tanques também se considera o momento de superfície livre (MSL) máximo em

todas as condições de carregamento o que é desfavorável para o cálculo de estabilidade

da embarcação. Um resumo das condições de carregamento é apresentado a seguir.

Cada condição pode ser vista em detalhes no anexo I.

49

Tabela 9.2 - Condições de carregamento

Item Partida

Carregado

Chegada

Carregado

Partida

Sem

Carga

Chegada

Sem

Carga

Partida

Sem Pax

Chegada

Sem Pax

Peso Leve 13502 kg 13502 kg 13502 kg 13502 kg 13502 kg 13502 kg

SDL 200 kg 0 kg 0 kg 0 kg 0 kg 0 kg

Tripulação 2 2 2 2 2 2

Passageiros 22 22 22 22 0 0

Bagagem 550 kg 550 kg 550 kg 550 kg 0 0

Carga 400 kg 400 kg 0 0 400 kg 400 kg

Comb. 100% 10% 100% 10% 100% 10%

Água 100% 10% 100% 10% 100% 10%

Esgoto 10% 100% 10% 100% 10% 100%

Total 18252 kg 17471 kg 17852 kg 17071 kg 16052 kg 15271 kg

9.2. Análise de Equilíbrio

A análise de equilíbrio foi feita para cada uma das condições apresentadas

anteriormente e o deslocamento e calados de cada uma são apresentados a seguir. Os

resultados detalhados no anexo II. A fim de avaliar se a condição de equilíbrio é ou não

aceitável foi estabelecido que o trim da embarcação deve ser maior do que 0°, trim de

popa favorável a navegação

Tabela 9.3 - Análise de equilíbrio

Item Partida

Carregado

Chegada

Carregado

Partida

Sem

Carga

Chegada

Sem

Carga

Partida

Sem

Pax

Chegada

Sem Pax

Δ (kg) 18252 17471 17852 17071 16052 15271

Tpr (m) 1,204 1,183 1,208 1,187 1,199 1,179

Tpv (m) 0,833 0,818 0,805 0,789 0,708 0,690

Trim (graus) 1,62 1,60 1,77 1,75 2,15 2,14

Critério Ok Ok Ok Ok Ok Ok

9.3. Análise de Estabilidade

A análise de estabilidade da embarcação foi feita conforme os critérios de

estabilidade da autoridade marítima brasileira [11]:

9.3.1. Critérios de Estabilidade Para Embarcações de Passageiros ou Carga

Essas embarcações deverão atender aos seguintes critérios de estabilidade:

50

1. A área sob a Curva de Estabilidade Estática compreendida entre os

ângulos de inclinação de 0° a 30° não deverá ser inferior a 0,055m.rad.


ângulos de inclinação de 0° a 40°, ou entre 0° e o ângulo de alagamento

(θf), caso este seja menor do que 40°, não será inferior a 0,090 m.rad.


ângulos de inclinação de 30° e 40°, ou entre 30° e o ângulo de

alagamento (θf), caso este seja menor do que 40°, não será inferior a

0,030 m.rad.

4. O braço de endireitamento correspondente ao ângulo de inclinação de

30° não deverá ser menor do que 0,20 m.

5. O braço de endireitamento máximo deverá ocorrer em um ângulo de

inclinação maior ou igual a 25°.

6. A altura metacêntrica inicial (GMo) não deve ser menor do que 0,15 m.

7. O ângulo de inclinação causado pelo agrupamento de todos os

passageiros em um bordo da embarcação não deverá exceder 10°.

8. O ângulo de inclinação causado por guinadas não deverá exceder 10°.

O resultado dos critérios de estabilidade para cada uma das condições pode ser

visto a seguir. Os resultados detalhados e as curvas de estabilidade estática são

apresentadas no anexo III.

Tabela 9.4 - Resultados estabilidade

Item Partida

Carregado

Chegada

Carregado

Partida

Sem Carga

Chegada

Sem Carga

Partida

Sem Pax

Chegada

Sem Pax

Área 0° - 30° 0,116 0,112 0,125 0,121 0,118 0,113

≥ 0,055 m.rad Pass Pass Pass Pass Pass Pass

Área 0° - 40° 0,169 0,160 0,184 0,175 0,170 0,159


Área 30° - 40° 0,053 0,048 0,059 0,054 0,052 0,047


GZ 30° 0,47 0,42 0,52 0,47 0,42 0,37

≥ 0,20 m Pass Pass Pass Pass Pass Pass

Ângulo máx GZ 68,2 68,2 68,2 68,2 68,2 68,2

≥ 25° Pass Pass Pass Pass Pass Pass

GMo 1,37 1,38 1,44 1,45 1,45 1,46

≥ 0,15 m Pass Pass Pass Pass Pass Pass

θ Pax 9,0 9,8 8,7 9,3 9,3 9,6

51

≤ 10° Pass Pass Pass Pass Pass Pass

θ Guinadas 3,5 3,6 3,2 3,3 3,5 3,6

≤ 10° Pass Pass Pass Pass Pass Pass

10. Comportamento em Ondas

A análise do comportamento em ondas da embarcação foi realizado através do

software Maxsurf Motions que utiliza a Teoria de Faixas linearizada para calcular

movimentos de Heave e Pitch acoplados e um sistema simplificado de massa-mola

amortecido e forçado para movimentos desacoplados de Roll.

O RAO descreve como a resposta do navio varia com a frequência,

adimensionalizado pela altura de onda. Em baixas frequências de encontro, o RAO

tende a unidade, visto que o navio simplesmente se move para cima e para baixo com a

onda. Em altas frequências o RAO tende a zero uma vez que o efeito de muitas ondas

curtas se cancela ao longo do navio. Próximo ao período natural do navio ocorre um

pico devido a ressonância.

Para os cálculos de comportamento em ondas da embarcação a altura

significativa de onda (H1/3) adotada foi 1,25m (Mar 3) e o período modal TM foi de 11

segundos, com uma velocidade de 12 nós para incidências de ondas de 135° e 180°.

Com esses dados foi gerado um espectro de onda de JONSWAP.

A posição escolhida para análise dos dados foi a parte mais a vante do convés de

passageiros: posição longitudinal 11,000 m, posição transversal 0,000 m e posição

altura 1,10 m.

Os resultados foram comparados com os valores de MSI [12] para limites de 2 e

8 horas de exposição, devido a curta rota da embarcação.

Os resultados de aceleração (m/s²) em função da frequência de encontro (rad/s)

obtidos são apresentados a seguir, para incidências de ondas de e 180° e 135°:

52

Figura 10.1 - Acelerações para incidência de onda de 180°

Figura 10.2 - Acelerações para incidência de ondas de 135°

Os critérios MSI são atendidos para exposição de até oito horas em ambas as

condições de incidência de ondas.

Outro ponto analisado é o convés principal na região próxima ao costado,

posição onde ocorrerá a transferência de pessoal, aproximadamente a meia nau da

embarcação.

53

Nesta situação as condições de mar analisadas serão as mesmas, porém para

incidências de ondas de 90°, 135° e 180° e uma vez que a embarcação estará parada, sua

velocidade será nula.

O ponto a ser analisado é definido pelas seguintes coordenadas: posição

longitudinal 6,000 m, posição transversal 2,000 m, altura 3,400 m.

Os valores de acelerações verticais, laterais e roll para essas condições são

mostrados a seguir:

Tabela 10.1 - Acelerações região de transferência de pessoal

Ângulo Incidência

Ondas

Aceleração Vertical Aceleração Lateral Roll

(RMS) (RMS) (RMS)

90° 0,08 g 0,09 g 3,55°

135° 0,09 g 0,06 g 2,10°

180° 0,07 g 0,00 g 0,00°

De acordo com STEVENS [13] para essas condições esses valores não devem

exceder os mostrados a seguir para Light manual work:

Tabela 10.2 - Limites RMS

Portanto os valores apresentados estão dentro de uma faixa segura para a

operação de transferência de pessoal, independente da direção de incidência de ondas na

embarcação.

11. Métodos de Transferência de Pessoal

Outro importante requisito desta lancha é a facilidade na transferência de pessoal

para outras embarcações. Para isso são instalados verdugos em todo seu costado que

provém resistência ao costado da embarcação para a operação de transferência de

pessoal, onde estará encostada com a embarcação a receber a tripulação

54

Nesta operação o crewboat deve se posicionar na sombra do vento da

embarcação a receber o pessoal, de modo a diminuir seu movimento relativo à outra

embarcação.

A transferência será realizada em uma posição em um dos bordos da

embarcação, como na figura a seguir:

Figura 11.1 - Transferência de pessoal

12. Conclusões

A partir dos resultados obtidos ao longo deste projeto conclui-se que a lancha

apresentada é uma opção viável para transporte de passageiros para embarcações não só

dentro da Baía de Guanabara, mas também regiões de ancoragem próximas a costa.

Isto se deve a boa estabilidade da embarcação e a seu bom comportamento em

onda, que torna não apenas a viagem confortável para os passageiros, como também a

transferência de pessoal segura para condições ambientais encontradas nestas regiões.

Também merece destaque, aqui, a capacidade da embarcação de transportar

pequenas cargas de até 400 kg em seu convés principal, permitindo o transporte de

mantimentos e a retirada de lixo das embarcações ancoradas.

Por fim, tem-se uma embarcação de fácil e barata operação e manutenção com

um sistema propulsivo convencional barato e de fácil manutenção. Também apresenta

55

um sistema de geração de energia composto por duas baterias recarregadas pelo

alternador dos motores para os sistemas de navegação e bombas e um gerador capaz de

suprir a demanda energética dos passageiros e que em eventual falha não compromete a

funcionalidade da embarcação. Estas baterias e geradores são facilmente removíveis

através de uma tampa estanque no convés principal da embarcação para facilitar sua

manutenção.

Vale ressaltar que este projeto se trata de um projeto preliminar da embarcação,

afim de validar ainda mais a capacidade da lancha de atender este tipo de serviço deve-

se realizar um projeto detalhado com desenhos de construção e análises econômicas

comparando-a com embarcações semelhantes.

Assim espera-se que a embarcação projetada e os resultados obtidos sejam

levados a diante de modo que possa no futuro ser implementada em águas brasileiras.

56

13. Referências Bibliográficas

[1] CARVALHO, J.T., “Simulação da Distribuição de Energia das Ondas

Oceânicas ao Largo do Litoral Brasileiro”. Tese de Mestrado. INPE, São José dos

Campos, 2010;

[2] NEVES, A. A. S., “Análise da Viabilidade de um Programa Operacional de

Oceanografia Baseado em Altimetria por Satélites para a Bacia de Campos-RJ”. Tese de

Graduação, Curso de Oceanografia. Fundação Universidade Federal do Rio Grande.

Laboratório de Oceanografia, 2006;

[3] MERCIER, J.A., SAVITSKY, D., “Resistance of Transom-Stern Craft in

the Prel-Planing Regime”, Stevens Institute of Technology, 1973.

[4] HELMORE, P.J., “Ship Design and Propulsion”, University of New South

Wales, Australia, 2013.

[5] MERCURY MARINE

<https://www.mercurymarine.com/pt/br/engines/outboard/verado/six-cylinder-200-400-

hp/> Acessado em 20/03/2016

[6] THRUSTMASTER

<https://www.thrustmaster.net/tunnel-thrusters/hydraulic-tunnel-thruster/#techspecs>

Acessado em 28/03/2016

[7] YANMAR

<https://www.yanmar.com > Acessado em 20/03/2016

[8] PINHEIRO, M. S., “Relatório de Projeto Final – Construção de Embarcações

em Alumínio”. Tese de Graduação, Curso de Engenharia Naval e Oceânica.

Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2004;

[9] ALCOA, “Perfis Estrudados de Almuínio”, 2015.

[10] DNV, “Standard for Certification of Craft”, 2008;

[11] MARINHA DO BRASIL, DIRETORIA DE PORTOS E COSTAS,

“Normam-01-DPC, Normas da Autoridade Marítima para Embarcações Empregadas na

Navegação em Mar Aberto”, 2005;

57

[12] O’HANLON, J. F., MCCAULEY, M. E., “Motion Sickness Incidence as a

Function of the Frequency and Acceleration of Vertical Sinusoidal Motion”. Aerospace

Medicine, 1974;

[13] STEVENS, S. C., PARSONS, M. G., “Effects of Motion at Sea on Crew

Performance: A Survey”. Marine Technology, 2002;

58

ANEXO I – CONDIÇÕES DE CARREGAMENTO

Partida Totalmente Carregado

Tabela I.0.1 - Partida totalmente carregado

Item Quantidade Massa LCG TCG VCG MSL

(% / No.) (kg) (m) (m) (m) (kg-m)

Lightship 1 13502,0 5,177 0,000 2,010 0,00

Tripulação 2 200,0 5,000 0,000 4,100 0,00

Passageiros 22 1650,0 6,970 0,000 1,700 0,00

Bagagem 22 550,0 6,970 0,000 1,700 0,00

Carga 1 400,0 8,000 0,000 4,400 0,00

Esgoto 10% 98,3 6,564 0,000 0,203 446,15

Água Doce BB 100% 506,2 6,180 -1,324 0,852 179,39

Água Doce BE 100% 506,2 6,180 1,324 0,852 179,39

Combustível 100% 839,4 5,510 0,000 0,596 408,24

Total 18252,1 5,531 0,000 1,909 1213,168

CSL 0,066

VCGf 1,975

Chegada Totalmente Carregado

Tabela I.0.2 - Chegada totalmente carregado


(% / No.) (kg) (m) (m) (m) (kg-m)

Lightship 1 13502,0 5,177 0,000 2,010 0,00

Tripulação 2 200,0 5,000 0,000 4,100 0,00

Passageiros 22 1650,0 6,970 0,000 1,700 0,00

Bagagem 22 550,0 6,970 0,000 1,700 0,00

Carga 1 400,0 8,000 0,000 4,400 0,00

Esgoto 100% 983,4 6,552 0,000 0,573 446,15

Água Doce BB 10% 50,6 5,983 -1,109 0,653 177,03

Água Doce BE 10% 50,6 5,983 1,109 0,653 177,03

Combustível 10% 83,9 5,544 0,000 0,256 408,24

Total 17470,5 5,549 0,000 1,952 1208,446

CSL 0,069

VCGf 2,022

59

Partida Sem Carga

Tabela I.0.3 - Partida sem carga


(% / No.) (kg) (m) (m) (m) (kg-m)

Lightship 1 13502,0 5,177 0,000 2,010 0,00

Tripulação 2 200,0 5,000 0,000 4,100 0,00

Passageiros 22 1650,0 6,970 0,000 1,700 0,00

Bagagem 22 550,0 6,970 0,000 1,700 0,00

Carga 0 0,0 8,000 0,000 4,400 0,00

Esgoto 10% 98,3 6,564 0,000 0,203 446,15

Água Doce BB 100% 506,2 6,180 -1,324 0,852 179,39

Água Doce BE 100% 506,2 6,180 1,324 0,852 179,39

Combustível 100% 839,4 5,510 0,000 0,596 408,24

Total 17852,1 5,476 0,000 1,853 1213,168

CSL 0,068

VCGf 1,921

Chegada Sem Carga

Tabela I.0.4 - Chegada sem carga


(% / No.) (kg) (m) (m) (m) (kg-m)

Lightship 1 13502,0 5,177 0,000 2,010 0,00

Tripulação 2 200,0 5,000 0,000 4,100 0,00

Passageiros 22 1650,0 6,970 0,000 1,700 0,00

Bagagem 22 550,0 6,970 0,000 1,700 0,00

Carga 0 0,0 8,000 0,000 4,400 0,00

Esgoto 100% 983,4 6,552 0,000 0,573 446,15

Água Doce BB 10% 50,6 6,178 -1,102 0,650 177,03

Água Doce BE 10% 50,6 6,178 1,102 0,650 177,03

Combustível 10% 83,9 5,565 0,000 0,256 408,24

Total 17070,5 5,493 0,000 1,895 1208,446

CSL 0,071

VCGf 1,966

60

Partida Sem Passageiros

TabelaI.0.5 - Partida sem passageiros


(% / No.) (kg) (m) (m) (m) (kg-m)

Lightship 1 13502,0 5,177 0,000 2,010 0,00

Tripulação 2 200,0 5,000 0,000 4,100 0,00

Passageiros 0 0,0 6,970 0,000 1,700 0,00

Bagagem 0 0,0 6,970 0,000 1,700 0,00

Carga 1 400,0 8,000 0,000 4,400 0,00

Esgoto 10% 98,3 6,564 0,000 0,203 446,15

Água Doce BB 100% 506,2 6,180 -1,324 0,852 179,39

Água Doce BE 100% 506,2 6,180 1,324 0,852 179,39

Combustível 100% 839,4 5,510 0,000 0,596 408,24

Total 16052,1 5,334 0,000 1,938 1213,168

CSL 0,076

VCGf 2,013

Chegada Sem Passageiros

Tabela I.0.6 - Chegada sem passageiros


(% / No.) (kg) (m) (m) (m) (kg-m)

Lightship 1 13502,0 5,177 0,000 2,010 0,00

Tripulação 2 200,0 5,000 0,000 4,100 0,00

Passageiros 0 0,0 6,970 0,000 1,700 0,00

Bagagem 0 0,0 6,970 0,000 1,700 0,00

Carga 1 400,0 8,000 0,000 4,400 0,00

Esgoto 100% 983,4 6,552 0,000 0,573 446,15

Água Doce BB 10% 50,6 6,178 -1,102 0,650 177,03

Água Doce BE 10% 50,6 6,178 1,102 0,650 177,03

Combustível 10% 83,9 5,565 0,000 0,256 408,24

Total 15270,5 5,346 0,000 1,989 1208,446

CSL 0,079

VCGf 2,068

61

ANEXO II – EQUILÍBRIO


Tabela II.0.1 - Equilíbrio partida totalmente carregado

Característica Embarcação Valor


Calado Meia Nau m 1,019

LCB em relação PR m 5,497

Deslocamento kg 18252,0

LCF em relação a PR m 5,344

Banda deg 0,0

KB m 0,774

Calado PV m 0,833

KG corrigido m 1,975

Calado PR m 1,204

BMt m 2,570

Calado LCG m 1,053

BMl m 24,184

Trim m 0,371

GMt corrigido m 1,368

Comprimento Linha D'água m 12,927

GMl m 22,982

Boca Linha D'água m 4,038

KMt m 3,343

Área Molhada m² 53,071

KMl m 24,948

Área Linha D'água m² 41,184

TPC t/m 0,422

Coef. Prismático (Cp) 0,69

MTc t-m 0,321

Coef. de Bloco (Cb) 0,30

Mom. endireitamento kg-m 435,670

Coef. de Seção Mestra (Cm) 0,53

Inclinação convés deg 1,6

Coef. de Linha D'água (Cwp) 0,79

Trim deg 1,6


Tabela II.0.2 - Equilíbrio chegada totalmente carregado







Banda deg 0,0

KB m 0,761

Calado PV m 0,818


Calado PR m 1,183

BMt m 2,641

Calado LCG m 1,035

BMl m 24,952

Trim m 0,365



GMl m 23,691


KMt m 3,402


KMl m 25,704


TPC t/m 0,419


MTc t-m 0,316






Trim deg 1,6

62

Partida Sem Carga

Tabela II.0.3 - Equilíbrio partida sem carga







Banda deg 0,0

KB m 0,769

Calado PV m 0,805


Calado PR m 1,208

BMt m 2,591

Calado LCG m 1,044

BMl m 24,329

Trim m 0,403



GMl m 23,177


KMt m 3,359


KMl m 25,087


TPC t/m 0,419


MTc t-m 0,316






Trim deg 1,8

Chegada Sem Carga

Tabela II.0.4 - Equilíbrio chegada sem carga







Banda deg 0,0

KB m 0,757

Calado PV m 0,789


Calado PR m 1,187

BMt m 2,663

Calado LCG m 1,026

BMl m 25,110

Trim m 0,399



GMl m 23,901


KMt m 3,418


KMl m 25,855


TPC t/m 0,415


MTc t-m 0,312






Trim deg 1,7

63


Tabela II.0.5 - Equilíbrio partida sem passageiros







Banda deg 0,0

KB m 0,747

Calado PV m 0,708


Calado PR m 1,199

BMt m 2,716

Calado LCG m 1,005

BMl m 25,462

Trim m 0,491



GMl m 24,194


KMt m 3,461


KMl m 26,191


TPC t/m 0,405


MTc t-m 0,297






Trim deg 2,1


Tabela II.0.6 - Equilíbrio chegada sem passageiros







Banda deg 0,0

KB m 0,734

Calado PV m 0,690


Calado PR m 1,179

BMt m 2,793

Calado LCG m 0,987

BMl m 26,340

Trim m 0,489



GMl m 25,005


KMt m 3,525


KMl m 27,055


TPC t/m 0,400


MTc t-m 0,292






Trim deg 2,1

64

ANEXO III – ESTABILIDADE


Tabela III.0.1 - Curva estabilidade partida totalmente carregado

Banda

BE GZ

Calado

PV

Calado

PR Lwl LCF Trim

(graus) (m) (m) (m) (m) (m) (graus)

0 0,000 0,833 1,204 12,927 5,344 1,6

5 0,116 0,823 1,205 12,920 5,336 1,7

10 0,209 0,795 1,199 12,901 5,442 1,8

15 0,261 0,764 1,167 12,879 5,591 1,8

20 0,287 0,731 1,113 12,853 5,703 1,7

25 0,299 0,691 1,038 12,823 5,793 1,5

30 0,302 0,642 0,942 12,783 5,870 1,3

40 0,305 0,506 0,672 12,618 5,978 0,7

50 0,347 0,266 0,254 12,234 6,095 0,0

60 0,438 -0,234 -0,479 11,983 6,071 -1,1

70 0,466 -1,462 -1,954 12,198 5,982 -2,2

80 0,399 -5,272 -6,182 12,505 5,967 -4,0

90 0,278 n/a n/a 12,701 5,938 n/a

Tabela III.0.2 - Critério estabilidade partida totalmente carregado

NORMAM 01 Valor Unidade Atual Check

1) Área Curva GZ 0° - 30°

Não deverá ser inferior a 0,055 m.rad 0,1164 Pass



3) Área Curva GZ 30°-40°


4) Braço de endireitamento ângulo 30°

Não deverá ser inferior a 0,20 m 0,468 Pass

5) Braço de endireitamento máximo

Deverá ocorrer em um ângulo de inclinação maior ou igual 25 graus 68,2 Pass

6) Altura Metacêntrica Inicial (GMo)

Não deverá ser menor que 0,15 m 1,368 Pass

7) Ângulo de inclinação - Todos os passageiros em um bordo

Não deverá exceder 10 graus 9 Pass

8) Ângulo de inclinação causado por guinadas

Não deverá exceder 10 graus 3,5 Pass

65


Tabela III.0.3 - Curva de estabilidade chegada totalmente carregado

Banda

BE GZ

Calado

PV

Calado

PR Lwl LCF Trim


0 0,000 0,818 1,183 12,916 5,317 1,6

5 0,117 0,807 1,184 12,908 5,313 1,7

10 0,206 0,780 1,175 12,889 5,448 1,7

15 0,252 0,750 1,139 12,868 5,600 1,7

20 0,274 0,717 1,082 12,843 5,713 1,6

25 0,281 0,678 1,003 12,813 5,804 1,4

30 0,280 0,631 0,904 12,768 5,881 1,2

40 0,275 0,495 0,629 12,604 5,986 0,6

50 0,312 0,256 0,204 12,209 6,106 -0,2

60 0,392 -0,247 -0,543 11,967 6,076 -1,3

70 0,420 -1,489 -2,049 12,168 5,967 -2,5

80 0,355 -5,333 -6,383 12,479 5,954 -4,6

90 0,237 n/a n/a 12,679 5,926 n/a

Tabela III.0.4 - Critério estabilidade chegada totalmente carregado


















66

Partida Sem Carga

Tabela III.0.5 - Curva de estabilidade partida sem carga

Banda

BE GZ

Calado

PV

Calado

PR Lwl LCF Trim


0 0,000 0,805 1,208 12,908 5,309 1,8

5 0,123 0,794 1,209 12,900 5,303 1,8

10 0,221 0,765 1,202 12,881 5,411 1,9

15 0,278 0,734 1,170 12,858 5,562 1,9

20 0,309 0,699 1,116 12,832 5,675 1,8

25 0,325 0,659 1,041 12,801 5,765 1,7

30 0,333 0,610 0,944 12,747 5,842 1,5

40 0,344 0,471 0,675 12,580 5,947 0,9

50 0,392 0,228 0,257 12,162 6,048 0,1

60 0,484 -0,284 -0,474 11,939 6,020 -0,8

70 0,516 -1,542 -1,948 12,127 5,946 -1,8

80 0,453 -5,441 -6,171 12,443 5,934 -3,2

90 0,334 n/a n/a 12,642 5,904 n/a

Tabela III.0.6 - Critério de estabilidade partida sem carga


















67

Chegada Sem Carga

Tabela III.0.7 - Curva de estabilidade chegada sem carga

Banda

BE GZ

Calado

PV

Calado

PR Lwl LCF Trim


0 0,000 0,789 1,187 12,896 5,281 1,7

5 0,123 0,777 1,188 12,888 5,279 1,8

10 0,218 0,750 1,178 12,869 5,416 1,9

15 0,270 0,720 1,142 12,847 5,569 1,9

20 0,296 0,686 1,085 12,822 5,684 1,7

25 0,308 0,646 1,006 12,790 5,775 1,6

30 0,312 0,597 0,907 12,731 5,852 1,4

40 0,315 0,459 0,631 12,564 5,955 0,8

50 0,359 0,217 0,207 12,135 6,066 0,0

60 0,440 -0,298 -0,538 11,921 6,024 -1,1

70 0,471 -1,570 -2,043 12,096 5,931 -2,1

80 0,410 -5,504 -6,371 12,416 5,920 -3,8

90 0,294 n/a n/a 12,614 5,891 n/a

Tabela III.0.8 - Critério de estabilidade chegada sem carga


















68


Tabela III.0.9 - Curva de estabilidade partida sem passageiros

Banda

BE GZ

Calado

PV

Calado

PR Lwl LCF Trim


0 0,000 0,708 1,199 12,843 5,179 2,1

5 0,122 0,697 1,199 12,835 5,183 2,2

10 0,216 0,668 1,189 12,815 5,320 2,3

15 0,266 0,636 1,153 12,788 5,479 2,3

20 0,290 0,600 1,095 12,746 5,598 2,2

25 0,299 0,558 1,016 12,695 5,691 2,0

30 0,300 0,507 0,916 12,634 5,768 1,8

40 0,298 0,364 0,640 12,460 5,865 1,2

50 0,336 0,114 0,216 11,786 5,952 0,4

60 0,396 -0,436 -0,524 11,794 5,888 -0,4

70 0,422 -1,784 -2,023 11,892 5,831 -1,0

80 0,363 -5,958 -6,333 12,235 5,824 -1,6

90 0,249 n/a n/a 12,444 5,794 n/a

TabelaIII.0.10 - Critério de estabilidade partida sem passageiros


















69


Tabela III.0.11 - Curva de estabilidade chegada sem passageiros

Banda

BE GZ

Calado

PV

Calado

PR Lwl LCF Trim


0 0,000 0,690 1,179 12,829 5,144 2,1

5 0,123 0,678 1,179 12,821 5,156 2,2

10 0,211 0,650 1,165 12,802 5,320 2,3

15 0,255 0,620 1,125 12,769 5,482 2,2

20 0,274 0,585 1,063 12,727 5,602 2,1

25 0,278 0,544 0,981 12,677 5,697 1,9

30 0,274 0,494 0,878 12,617 5,775 1,7

40 0,265 0,351 0,597 12,438 5,873 1,1

50 0,296 0,102 0,165 11,739 5,968 0,3

60 0,343 -0,454 -0,589 11,771 5,887 -0,6

70 0,365 -1,817 -2,117 11,850 5,810 -1,3

80 0,310 -6,029 -6,531 12,199 5,808 -2,2

90 0,200 n/a n/a 12,412 5,778 n/a

Tabela III.0.12 - Critério de estabilidade chegada sem passageiros


















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