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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.
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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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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).
Chapter 1
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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ARRIVAL
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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Chapter 1
ARRIVAL
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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• Prova 2011 – Q.41
Revisão - Questões de provas passadas
Capítulo 1 - ARRIVAL
• Prova 2013 – Q.04
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• Prova 2013 – Q.10
Chapter 1
ARRIVAL
FIM - Capítulo 1
Dúvidas?BZ: (21) 3197.1260
consultant.leonardosoares@gmail.com
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