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Para a avaliao da embarcao em seu critrio de estabilidade direcional foi utilizada como fonte de referncia : Dinmica do Navio escrita por Marcelo Santos Neves do Departamento de Engenharia Naval e Ocenica da UFRJ a referncia se encontra nas pastas de arquivos desse projeto .captulo 04 sobre estabilidade direcional . Para o critrio de estabilidade direcional avaliado nesse projeto Os coeficientes hidrodinmicos, sero calculados a partir do programa MPP (Maneuvering Prediction Program), que se utiliza das proposies feitas por Clarke e Lyster , e referncias da Universidade de Michigan utilizadas para esse desenvolvimento .

Clarke e Lystter realizaram um levantamento sistemtico de resultados de diversos testes hidrodinmicos em manobrabilidade publicados por diferentes laboratrios, retratando um universo de diversos navios. Visando estabelecer frmulas empricas para estimar as derivadas hidrodinmicas na fase preliminar de projeto, os autores trataram esses resultados por meio de regresses em multi-variveis. Temos a seguir, juntamente com os resultados obtidos pelo MPP as expresses obtidas por Clarke, em funo das variveis adimensionaisdefinidoras das caractersticas principais:

A seguir demonstrada a tabela com os dados associados acima:

0.017882

0.01118

-0.076316

-0.014017

0.026554

-0.000993

0.015377

-0.000807

-0.012487

0.000772

0.179461

-0.075374

Avaliando os dados gerados pelo programa da Universidade de Michigan , conclui-se ento que :

Para que a embarcao em anlise tenha estabilidade direcional com ndices complexos (aps a linearizao do sistema de equaes de manobrabilidade) considerando o leme preciso que a seguinte relao entre suas derivadas ou coeficientes hidrodinmicos seja tal que:

De acordo com os ndices j calculados pelo MPP e mostrados no tpico anterior, temos que:

C = 0,0008523 (embarcao estvel)Para uma avaliao sob o Critrio usando os coeficientes de Nomoto :

Mas, nesse caso , T, e as condies ficam sendo Sendo os coeficientes de Nomoto gerados pelo programa :

Conclui-se que as condies de T1 ,T2,T3,T4 >0

So cumpridas na formulao de Nomoto observando da figura de sada do programa :

Cumprindo-se assim o critrio de estabilidade .4.5 Critrio de alta velocidade Observao desse critrio em 4.5

O que resulta em :

0.015377

-0.076316

-0.012487

0.026554

Considerando como uma velocidade alta o desenvolvimento do navio dessa classe um calado de lastro , de acordo ao carregamento de lastro o calado de : 124 000 tCom velocidade de : 18 knots ,aproximadamente 10 m/s = 0,201491168310296

Sendo positivo e comprovando a estabilidade para esta condio ao desenvolvimento em alta velocidade . Para a avaliao da embarcao em seu critrio de manobras foi utilizada como fonte de referncia : Dinmica do Navio escrita por Marcelo Santos Neves do Departamento de Engenharia Naval e Ocenica da UFRJ a referncia se encontra nas pastas de arquivos desse projeto .captulo 11 e 12 sobre manobras padronizadas (11) e critrios IMO para manobras (12). Aptido de Giro do Navio

A Fig. mostra esquematicamente a trajetria de um navio executando uma virada para estibordo. Quando o leme inicialmente defletido, a fora atuante no leme tende a mover o navio para bombordo da sua linha original de avano. medida que o momento produzido pela fora lateral no casco cresce, o navio comea a virar. Os parmetros de um dado instante da curvatura so definidos como:

ngulo de Deriva: O ngulo de deriva definido como o ngulo entre a linha de centro do navio e a tangente trajetria no ponto considerado. Notar que a proa do navio encontra-se dentro do circulo, e que o ngulo de deriva aumenta aumentando a distncia para r do ponto de pivotamento (definido abaixo).

Avano: A distncia percorrida pelo centro de gravidade em uma direo paralela ao curso original aps o instante em que o leme defletido. Avano pode ser definido para qualquer ponto do circulo, mas se o avano dado sem qualquer qualificao, fica subentendido o valor correspondente mudana de ngulo de ataque 90o.

Transferncia: A distncia percorrida pelo centro de gravidade perpendicular ao curso original. A transferncia do navio pode ser dada para qualquer ponto do crculo, mas se o avano dado sem qualquer qualificao, fica subentendido o valor correspondente mudana de ngulo de ataque de 90o.

Dimetro Ttico: O valor da transferncia quando o ngulo de ataque do navio muda de 180o. importante notar que o dimetro no o mximo valor de transferncia.

Dimetro do Crculo de Curvatura Constante: Aps a aplicao inicial do leme, h um perodo de movimento transitrio, mas finalmente a velocidade, o ngulo de deriva e o dimetro de curvatura atingem valores constantes. Isso ocorre usualmente aps aproximadamente 90o de mudana de direo, mas em alguns casos o regime permanente s atingido aps 180o de mudana. O dimetro do crculo de curvatura constante geralmente menor que o dimetro ttico.

Ponto de Pivotamento: Esse ponto definido como o trao da perpendicular tirada do centro de curvatura sobre a linha de centro do navio (estendido se necessrio). Esse ponto no fixo, variando com ngulo de leme e velocidade. Ele pode situar-se entre 1/3 e 1/6 do comprimento do navio, r da proa. Deve-se notar que o ngulo de deriva zero no ponto de pivotamento, e aumenta medida que aumenta a distncia daquele ponto.

A curva de giro uma manobra padro feita em todos os navios, sendo uma indicadora da eficincia do leme. Alm dos chamados parmetros geomtricos descritos acima, a perda de velocidade e o ngulo de inclinao so tambm analisados:

Perda de velocidade na curvatura: Como discutido acima, o leme mantm o casco a um certo ngulo de ataque, o ngulo de deriva, onde desenvolve-se a sustentao necessria para acelerar o navio para o centro da curvatura. Como qualquer perfil aero ou hidrodinmico, essa sustentao s pode ser produzida s custas de aumento no arraste. Portanto, a menos que se mude o regime do motor, o navio desacelerar sob a ao desse maior arraste. A maioria dos navios atinge uma velocidade constante quando o ngulo de ataque muda de aproximadamente 90o, mas em alguns casos a perda de velocidade continua at uma mudana de 180o.

ngulo de inclinao na curvatura: Em curvatura constante, as foras hidrodinmicas laterais, atuando no casco e no leme so , respectivamente. Escrevendo as componentes radiais dessas foras com subscritos minsculos ( Fh e ,Fr respectivamente),, v-se que, para produzir a curvatura:

Momento causador da inclinao Para a maioria dos navios, E, o centro de resistncia lateral, e H so muito prximos, e a expresso acima dada ento, aproximadamente, por:

Momento causador da inclinao Esse momento faz o navio inclinar para fora durante a curvatura. No entanto, logo que o leme fletido, age antes que possa crescer at um valor significativo, e durante essa fase transitria, o navio pode inclinar para dentro da curva. Deve-se notar que o efeito de durante a curvatura o de reduzir o ngulo de inclinao, tal que, se o ngulo do leme for eliminado abruptamente, o navio inclinar ainda mais. Se o ngulo do leme for subitamente revertido para o outro lado, ngulos de inclinao ainda maiores (e mais srios!) podem ocorrer. rFhFrF

Pode-se perceber que age no centro de resistncia lateral s se o ngulo da inclinao pequeno. Para grandes ngulos, a posio de E difcil de ser estimada. Para pequenas inclinaesLogo:

Deve-se enfatizar que o ngulo de inclinao obtido por esse tipo de clculo um valor s aproximado. Para tanto para se realizar uma inferncia com o raio de giro do navio foi utilizado os dados de sada do programa da Universidade de Michigan :

Os resultados demonstraram:

11.4 Padres para manobralidade e estabilidade direcional Os padres exigidos em cada projeto em particular, dependem do servio para o qual o navio projetado, mas qualquer que seja o caso, sempre difcil de estabelecer (ou definir) esses padres. O problema dificultado pelo fato de que boas estabilidade direcional e manobralidade so, em certo sentido, propriedades conflitantes, embora elas no sejam compatveis, como possa parecer a alguns. Por exemplo, um leme grande pode aumentar a estabilidade direcional e tambm melhorar o desempenho do navio em curvatura. Da mesma maneira, aumentar a relao calado-comprimento em um projeto de navio longo e fino pode aumentar a estabilidade sem prejudicar as caractersticas de curvatura. Por outro lado, aumentar a relao boca-comprimento melhora o desempenho em curvatura, mas reduz a estabilidade direcional. Uma sobre-quilha grande r melhorar a estabilidade direcional s custas de um desempenho de curvatura mais pobre.

Para um navio de grande porte, geralmente possvel fazer a suposio no projeto, de que rebocadores estaro sempre disponveis para ajud-lo a manobrar dentro das guas

confinadas de um porto. Assim, a nfase no projeto geralmente dada em prover boa estabilidade direcional, til nas longas distncias ocenicas. Isso acarreta menor desgaste na engrenagem do leme, especialmente se um sistema de controle automtico for instalado, assim como reduz a resistncia total mdia.

Relao dimetro ttico-comprimento: Para navios nos quais grande capacidade de manobra desejvel, essa relao aproximadamente 3,25 para navios de guerra modernos em alta velocidade, com lemes convencionais a 35 graus. Quando crculos de curvatura ainda menores so necessrios, preciso usar-se alguma unidade produtora de empuxo lateral.

Um valor de 4,5 para relao DT/L sugerido como bom para navios mercantes que devam ter boas qualidades operacionais. Valores dessa relao maiores do que 7 so considerados como muito pobres. Essa relao para nosso navio em particular , de acordo com os dados de sada do programa: 6,706

Taxa de curvatura: Para navios de guerra muito manobrveis a taxa pode chegar a 3 graus por segundo. Para navios mercantes, taxas at 1,5 graus por segundo devem ser alcanadas em navios as faixa de 100 m a 16 ns, mas geralmente valores de 0,5 ~ 1,0 graus por segundo so mais comuns . 22,305 min para cumprir 360 graus 0.2689 graus/sVelocidade em curvatura: Pode ser apreciavelmente menor do que a velocidade de aproximao; tipicamente apenas uns 60% desta ltima. Isso em si j uma boa razo para no se usar grandes ngulos de leme, a menos que a situao operacional assim o exija. Particularmente em navios com pequena potncia instalada, o tempo para acelerar de volta velocidade inicial pode ser aprecivel. 10,47 knots - 15 knots aproximao -69,8%ngulo de inclinao: Um fator muito importante em navios de passageiros, e que pode influenciar o padro de estabilidade transversal incorporada no projeto. 5 grausEstabilidade direcional: Claramente, um fator muito importante em um projeto que se pretenda ser bem balanceado. A desigualdade apresentada anteriormente como critrio para estabilidade direcional pode ser usada como um ndice de estabilidade. Infelizmente, este no em si muito informativo. Um objetivo de projeto razovel o de que a manobra espiral no apresente nenhuma histerese, isto , o projeto deve ser estvel, ainda que s marginalmente.

Tempo para virar 20 graus: Esta d uma medida da resposta inicial do navio aplicao do leme. Navios com dimetros de curvatura similares podem variar apreciavelmente em suas respostas iniciais. Por exemplo, o dimetro ttico no muito influenciado pela taxa de aplicao do leme, enquanto que a resposta inicial o . Sugere-se que o tempo para atingir 20 graus deve variar de 80 a 30 segundos para velocidades entre 6 e 20 ns para um navio de 150 m. O tempo varia de uma maneira aproximadamente linear com o comprimento do navio. 74.37 s Transpasso (ou sobretiro): O transpasso 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. Avano: A distncia percorrida pelo centro de gravidade em uma direo paralela ao curso original aps o instante em que o leme defletido. Avano pode ser definido para qualquer ponto do circulo, mas se o avano dado sem qualquer qualificao, fica subentendido o valor correspondente mudana de ngulo de ataque 90o. resultado: 2478m

12. CRITRIOS IMO PARA MANOBRAS

Resoluo A.751(18)(Nov. 93): nterim Standards for Ship Manoeuvrability.

Curva de giro:

Relao dimetro ttico-comprimento: DT/L < 7 (devido ao tamanho do navio )Essa relao para nosso navio em particular , de acordo com os dados de sada do programa: 6,706

Para o navio analisado teremos que :

7 *L = 2338 m7.5*L= 2505 m

_1226300792.unknown

_1226300874.unknown

_1226301213.unknown

_1226301293.unknown

_1226301733.unknown

_1226301025.unknown

_1226300850.unknown

_1226300473.unknown

_1226300766.unknown

_1226300414.unknown

_1226300346.unknown