SHIPHANDLING FOR THE MARINER

Fourth Edition

Leonardo Soares 1

SHIPHANDLING FOR THE MARINER

Fourth Edition

Chapter 1- Aula 2

I. Aproaching Shallow Water

II.Directional Stability

III.Approaching the Pilot Station

IV. Pilot aboard

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Chapter 1

ARRIVAL I. Approaching shallow waterA vibração sentida ao longo do casco do navio

indica que a DEPTH OF WATER UNDER THE

KEEL (“ underkeel clearance”) está

diminuindo.

Reduza a velocidade para minimizar a vibração.

1. Aumento das características de governo,

em águas rasas. Um navio direcionalmente

instável se torna mais fácil de governar e

menos instável, somente se o navio não

tiver muito squat a vante, nesse caso o

efeito estabilizador da água rasa é anulado

pela mudança de trim ( “explicação cap.2”).

2. Aumento do turning radius : em áquas

rasas - Prof. ≤ 1.2 x calado - o raio pode

chegar ao dobro daquele em mar aberto.

3. O navio gira mais ( “and at greater rate” –

fig.1.7 ) quando com máquina atrás.

4. O trim do navio muda, o calado aumenta

mais na proa ou popa, dependendo

principalmente do formato do casco.

(explicação cap.2”).

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Chapter 1

ARRIVAL

Águas profundas

1. Estabilidade direcional é função do formato do casco e do trim.

(trim = calado AR - calado AV)

2. ROT depende das características do casco e estabilidade direcional.

3. Diâmetro da curva de giro aproximadamente 3 vezes o comprimento do navio.

4. Significativas perdas de velocidade quando feitas grandes mudanças de rumo.

5. Perda de seguimento a vante, com a máquina parada (“coasting maneuver”) é função do deslocamento, trim e forma do casco.

6. A proa vai para boreste com máquina atrás

Águas rasas

1. Estabilidade direcional se torna mais positiva (melhora o governo).

2. ROT é essencialmente a mesma para águas profundas.

3. Diâmetro da curva de giro aumenta para o dobro o diâmetro para águas profundas.

4. Perdas de velocidade ocorrem com grandes mudanças de proa, but to a lesser extent do que em águas profundas.

5. Perda de velocidade a vante, com a máquina parada, menor do que em águas profundas ( “added mass”)

6. A proa também vai para boreste, mas atgreater rate conforme a profundidade diminui.(“maior efeito de força lateral”).

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Chapter 1

ARRIVAL

II. Estabilidade Direcional1. Afeta as características de governo do

navio;

2. Afeta o quanto que a guinada pode ser

quebrada; (“check the swing” = quebrar a

guinada)

3. Afeta a mudança na ROT quando o leme é

colocado a meio.

Hidrodinamicista :curva “Z” para estabilidade

direcional: (PNA : spiral maneuver)

3 tipos de estabilidade direcional :

• Positiva: quando colocado leme a

meioo navio tem tendência a steady

up” (estabilizar) com o leme a meio.

• Negativa: o navio guina com ROT’s

crescentes com o leme a meio.

• Neutra: continua guinando com a

presente ROT, ou continua com o

presente aproamento (heading) até as

forças externas entrem em ação.

Com o leme a meio não tem tendência

nem de aumentar nem de diminuir a

ROT.

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Chapter 1

ARRIVAL

Estabilidade Direcional Estabilidade direcional de um navio é

especialmente importante quando o navio estánavegando em um canal ou tentando utilizar omínimo de ordens de leme em mar aberto.

Qualquer navio com um trim significativopela proa (“embicado”) tem estabilidadedirecional negativa. Pág. 71 – “ [...]A ship trimmed by

the head is directionally unstable for almost all hull forms.”

Mais tempo é necessário para iniciar aguinada, e ângulos de leme muito maiorespor períodos maiores de tempo sãonecessários para quebrar a guinada.

Já que grandes navios com grandecoeficiente de bloco “often squat by thehead”, é especialmente importante consideraresses fatores quando trimar o navio for arrival.Pág. 90 – “ [...]a commonly accepted rule of thumbis that a ship with a large Cb (greater than 0.75will tend to squat by the head [...] ”

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Uma alteração no trim do navio muda a forma

submersa do casco , mudando a estabilidade

direcional.Mudanças na estabilidade direcional

são significativas quando alteramos o calado e

o trim.

Um pouco de “drag” ( trim pela popa) vai

mudar a característica de um “cranky ship”

(navio “queixo-duro”) dando-lhe estabilidade

direcional positiva.

Chapter 1

ARRIVAL

Estabilidade Direcional (Slide importante)

1. ↑ Conforme UKC ↓

2. ↑ Quando Lenght increases.

3. ↑ Quando “Drag” increases.

1. ↓ Conforme Cb increases

2. ↓ Conforme a razão lenght / beam

decreases.

3. ↓ Conforme a área das seções de vante

aumenta em relação a área das seções

de ré. (o ponto pivot se move para vante)

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Chapter 1

ARRIVAL

Effects of bottom contour on handling

characteristics3 Efeitos adicionais aos shallow water effects:

1. Bank cushion: A proa do navio se movepara fora do banco / shoal (“baixio”).Causado pelo aumento de pressão na áreada proa.

2. Bodily Sideways movement: O navio semove lateralmente na direção do banco. Écausado pelo aumento da velocidade daágua que passa na área restrita entre onavio e o banco, e a consequente reduçãode pressão nesse lado no navio. (“Princípiode Bernoulli”)

3. Bank suction: A popa do navio se move nadireção do banco, devido ao reduzido fluxode água na área atrás do navio e aopropulsor do navio.

Estes efeitos são mais pronunciados quando umnavio navega em um canal (serão discutidos nocapítulo2).

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Bank suction is more strongly felt than

bank cushion, and causes the ship to

sheer away from shoal or bank.. .

(≠ Squat Interaction: bow cushion é mais forte).

Chapter 1

ARRIVAL

Handling of larger ships in

shallow water.Conclusões do estudo com o

VLCC Esso Osaka (1977):1. Não tem necessidade do navio se

mover a velocidades excessivas

para manter o governo.

2. Navios grandes normalmente

governam melhor em águas rasas

com a máquina parada do que em

águas profundas.

3. Os testes provaram que VLCCs são

altamente manobráveis em águas

rasas (fig.102 – pág.282 – PNA vol.III), e

governam muito bem com a máquina

adiante ou parada.

.

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Chapter 1

ARRIVAL

III.Approaching the Pilot Station É aconselhável deixar a máquina do

leme guarnecida por um engineer (Of.

de máquinas) treinado quando se

aproximar de águas restritas ( é tarde

enviar alguém para a “trick wheel” –

sistema de governo de emergência -

quando ocorre uma falha de leme).

Prepare os ferros with the claws and

pawls off (“patas e unhas fora –

escovém”)(or clear whatever gear

(“máquina de suspender / molinete”) you

have aboard your ship for securing the

anchors at sea).

Break the anchors out of the

hawsepipe (“escovém”) – “deixar os

ferros pelos cabelos”, to ensure they will

run free, unless the ship is rolling

(“balanço”)too heavily to allow this.

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Chapter 1

ARRIVAL

Stopping or reducing headway

Os métodos mais comuns de reduzir a

velocidade são:

1. Máquinas atrás

2. Fazendo curvas sobre um rumo base

(“slewing maneuver”).

3. Grandes mudanças de proa, incluindo

uma round turn.

1. Máquina atrás

Método mais comum e mais fácil e

frequentemente o menos eficiente. O

propulsor é menos eficiente com

máquinas atrás (a large turbine plant

may have as little as 25% of power

astern than it has ahead).

Navio fica difícil de governar

Tempo e espaço (“searoom”) são

necessários para parar o navio- para

navios grandes esta manobra pode ser

impraticável.

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Chapter 1

ARRIVAL

Stopping or reducing headway

2. Slewing maneuver

Para VLCCs: preferred and most

practical method.

Consiste numa série de mudanças de

proa para boreste e bombordo a partir

de um rumo base.

O navio perde significante headway

“each time she swings, yet makes

good her desired track towards the

pilot station or anchorage”.(melhor da

trajetória do navio)

Avisar ao navios próximos pelo VHF.

3. Round turn

Rapidamente takes the headway off of

any ship, sendo a redução maior para

larger ships.

VLCC: loses 25-30% of headway

every 90° change in heading (reduz

de 12kt pra 2-3kt no final da curva).

Pergunta: Onde ocorre maior perda de

velocidade, deep or shallow water?

Conseguem completar a curva em

“about 3 x her lenght in deep water, or

a bit less than 6x her lenght in

shallow water.”

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Chapter 1

ARRIVAL

Stopping or reducing headway.

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The Round Turn is useful:1. Crossing situation (“rumos cruzados”), para

evitar colisão;

2. Reduzir veloc antes chegar Pilot Station;

3. Make a lee (“fazer a sombra”) for pilot –

sweeps (“varre”) a calm area and loses

headway.

4. Parar o navio após perda de máquina : “while she might carry a longer way for na extended

period if moving straight ahead, she stops in a

surprinsingly short time whe put into a hard-over

turn” (pág.26).

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ARRIVAL

Picking up the pilot and making a lee Reduzir veloc para 3 a 4 nós. Em alguns

portos com lanchas potentes e outrasfacilidades para o embarque é melhorprosseguir com velocidades mais altas.Normalmente tudo é combinado pelo VHF,caso contrário 3 a 4 nós.

Em alguns casos um giro completo (roundturn) é a melhor maneira, mesmoconsumindo mais tempo. Permiteaproximação com velocidades maiores.

Pode-se usar também a manobra de “backingand filling”, sem ganhar muita velocidade avante e sem utilizar muito espaço.

Cuidado somente para não exagerar namáquina atrás e diminuir demais avelocidade, dificultando a permanência dalancha a contrabordo ou jogando água nalancha e escada do prático.

“Sweeping a lee” é especialmente

importante quando há “cross sea and

swell”, since you can block the the swell

with the ship’s hull, afastando a alheta da

lancha de praticagem. (sea ≠ swell).

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Chapter 1

ARRIVAL

Estimando velocidade na água (STW)Estime a velocidade na água observando o

“propeller wash”, com engine (?) astern:

(ATENÇÃO: autor não especificou quanto de

máquina atrás).

1. Quando a “quickwater” é deixada para trás

do navio a velocidade está acima de 2 nós.

2. A velocidade cai para 2 nós quando a

“quickwater” que sai do propulsor começa a

se mover para vante a boreste do navio.

3. A “quickwater” quando chega na metade do

casco o navio está parado (dead in the

water)

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Especificações da escada do prático MSC 1045 (27) – 20Dec 2011 SHFM – “outros conselhos”

Tenha uma “heaving line” – retinida - disponível

para pegar a bolsa do prático.

Tenha uma boia salva vidas com luz disponível

Tenha comunicação por rádio entre a escada de

prático e o passadiço.

Mantenha a área da escada bem iluminada.

Coloque uma luz a ré da escada, iluminando a

mesma sem ofuscar a visão do mestre da lancha

de prático.

Coloque “ manropes” em cada lado da escada

(nem todos os práticos usam, mas eles devem

estar disponíveis na transferência do navio para a

lancha – DESEMBARQUE).

Pilot Hoists: PROIBIDOS (A 1045 c/c SOLAS

V/23) – (risque do seu livro).

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Wind effects on steering Os principais fatores são: a “freeboard”

- borda livre ou “sail area” - área vélica,e a razão CALADO / BORDA LIVRE.

Em velocidades muito baixas :

Navios com costado alto (passageiros,containeiros) vão sentir o efeito dovento quando a velocidade domesmo for 3x a velocidade do navio;

Enquanto um navio tanque(petroleiro) carregado vai sentir o ventoquando a velocidade do mesmo for atleast 5 x a velocidade do navio.

Outros navios cargueiros vão variarentre esses 2 valores.

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Wind effects on steering Cuidado com os navios passageiros modernos:

“ice tray effect ” (“efeito bandeja de gelo”) : ovento não consegue descer suavemente pelocostado, como seria pelo costado de um navioconvencional, então, quando atracando em umberço, é empurrado lateralmente numa elevadataxa...

A velocidade pode ser reduzida para uma mesmarelação de força do vento para velocidade donavio, antes que você tenha problemas paragovernar.

Use “Kick ahead” (palhetadas na máquina)quando o navio começar a ser pego pelo vento.

How will the ship react as you reduce speed?

Navios da maioria das configurações:

Quando reduzem a velocidade, tendem a orçar:

“head up into the wind”, at increasing larger

angles as the ship loses headway;

Quando parados tendem a dar o costado

(través) para o vento (“lie beam to the wind”)

Com seguimento a ré, arribam:”back into the

wind”.

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Chapter 1

ARRIVAL

Wind effects on steering Atenção pois cada navio tem um

comportamento diferente dependendo da

área exposta ao vento: location of the

house, deck cargoes, amount of freeboard

and trim.

Se o navio está carregado por conteineres e

existir um vento muito forte, pode não ser

possível guinar na direção desejada.

Solução: back and fill com a popa para o

vento é melhor que tentar cruzar o vento

de um bordo ao outro da proa, mesmo que

seja backing and filling para BB ( “the

wrong way”). – fig.8.1 – pág. 170.

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Comunicação com outros navios• Com o advento de comunicação rádio

confiável, especialmente o VHF, outrasformas deixaram de ser usadas (ex: luz,bandeiras).

• Não transmitir mensagens muito longas einformações desnecessárias

• Chamar a praticagem para discutir sobre aescada, atualizar o ETA , velocidade deembarque, tráfego, condiçõesmeteorológicas e outros assuntos.

• Quando combinar manobras juntar o estiloamericano (intenção de encontro oupassagem) com o utilizado pela maioria dospaíses ( alteração de rumo), para evitarconfusão. Ex: “I will alter my course tostarboard, to meet you port to port.”

• Não use “ ship on my starboard bow”; userumo aproximado, cor, posição geográfica,etc.

• Se necessário utilize o apito para

complementar as comunicações rádios

• Avanços tecnológicos como o AIS

(Automatic Identification System) facilitam a

identificação dos navios.

• É importante o uso de equipamentos

modernos: apresentações gráficas num

laptop com DGPS e AIS- comunicação não

verbal, troca informações de maneira mais

rápida- pode-se incluir nesse conceito o

radar com ARPA, mas não é tão rápido e

preciso.

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Chapter 1

ARRIVAL

Prático a bordo e MPX - Assunto de PPO

• O prático precisa que o comandante passealgumas informações do navio – Pilot Card -particularidades do navio, características demanobra e condição operacional dosprincipais equipamentos.

• O prático também deve transmitir algumasinformações ao comandante para umapassagem segura. No mínimo deve incluir.

1. Revisar o pilot card.

2. Plotar a posição atual e rever a derrota.

3. Discutir calado, trim, GM, squat e folga abaixoda quilha ( UKC).

4. Perigos a navegação.

5. Trafego esperado.

6. Limitações, operação e outros assuntosrelativos a máquina.

7. Regras locais e de comunicação.

8. Estabelecer horários para chamada de

tripulantes, necessidade de vigia do ferro ou

manobras especiais de máquina

9. Discutir o berço e amarração

10. Antecipar condições meteorológicas e correntes

11. Uso de rebocadores

12. Velocidades, áreas proibidas para encontro de

navios, hora e local para colocar a escada de

pratico, ferro pronto para uso, necessidade de

vigia

13. Discutir os equipamentos de passadiço e sua

operação, e colocar o oficial para monitorar o

radar e plotar a posição do navio

14. Qualquer outra informação importante do porto

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Revisão - Questões de provas passadas

Capítulo 1 - ARRIVAL

Prova 2006- Q.47

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Prova 2006 – Q.12

Revisão - Questões de provas passadas

Capítulo 1 - ARRIVAL

• Prova 2011 – Q.41

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23

• Prova 2011 – Q.41

Revisão - Questões de provas passadas

Capítulo 1 - ARRIVAL

• Prova 2013 – Q.04

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24

• Prova 2013 – Q.10

Chapter 1

ARRIVAL

FIM - Capítulo 1

Dúvidas?BZ: (21) 3197.1260

consultant.leonardosoares@gmail.com

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