tecnologia_das_embar.. - Superintendência do Desenvolvimento da

SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................
2 TIPOS DE EMBARCAÇÃO DE ALTA VELOCIDADE ........................................
2.1 EMBARCAÇÃO TIPO MONOCASCO ...........................................................
2.2 EMBARCAÇÃO TIPO CATAMARÃ ...............................................................
2.3 EMBARCAÇÃO TIPO WAVEPIERCER ........................................................
2.4 EMBARCAÇÃO TIPO HOVERCRAFT ...........................................................
2.5 EMBARCAÇÃO TIPO SES (SURFACE EFECT SHIP - SES) ......................
2.6 EMBARCAÇÃO TIPO SWATH ........................................................................
2.7 EMBARCAÇÃO TIPO HIDROFOILS ...........................................................
2.8 EMBARCAÇÃO TIPO HIBRIDOS ..................................................................
3 EVOLUÇÃO DA CONSTRUÇÃO DE EMBARCAÇÕES DE ALTA
VELOCIDADE PARA PASSAGEIRO NO MUNDO ............................................
4 ASPECTOS GERAIS DA UTILIZAÇÃO DE EMBARCAÇÕES DE ALTA
VELOCIDADE (HSC ) EM DIVERSOS PAÍSES ....................................................
4.1 UTILIZAÇÃO DOS HSC NO JAPÃO ..............................................................
4.2 UTILIZAÇÃO DE HSC NA AMÉRICA DO NORTE................................
4.2.1 HSC no canada ..................................................................................
4.2.2 HSC nos eua ..........................................................................................
4.3 UTILIZAÇÃO DE HSC NA AMÉRICA DO SUL .....................................
4.3.1 HSC na Argentina / Uruguai ................................................................
4.3.2 HSC no Brasil ........................................................................................
4.3.2.1 Estado do Rio de Janeiro ........................................................
4.3.2.2 Bacia de Campos no Estado do Rio de Janeiro .....................
4.3.2.3 Amazônia ..................................................................................
4.4 UTILIZAÇÃO DAS EMBARCAÇÕES DE ALTA VELOCIDADE NA
EUROPA .....................................................................................................................
4.4.1 Bélgica .......................................................................................................
4.4.2 França .......................................................................................................
4.4.3 Holanda ......................................................................................................
4.4.4 Isle of Man ..................................................................................................
4.4.5 República da Irlanda e Irlanda do Norte ....................................................
4.4.6 Ilha de Wight..............................................................................................
4.4.7Dinamarca...................................................................................................
4.4.8 Ilhas Canal................................................................................................
4.4.9 Alemanha....................................................................................................
4.4.10 Noruega ...................................................................................................
4.4.11 Suécia .......................................................................................................
4.4.12 Finlândia ...................................................................................................
4.4.13 Espanha .....................................................................................................
4.4.14 Itália .........................................................................................................
4.4.15 Grécia ......................................................................................................
4.4.16 Ilhas Canárias .........................................................................................
4.5 HSC NA CHINA ...................................................................................................
4.6 HSC NA COREA ...................................................................................................
5 DADOS GERAIS E RESUMIDOS DO TRANSPORTE HSC EM VÁRIOS
PAÍSES ........................................................................................................................
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6 CONCLUSÃO ......................................................................................................... 64
REFERÊNCIAS.......................................................................................................... 65
1 INTRODUÇÃO
As embarcações marítimas de alta velocidade estiveram sempre na vanguarda da
engenharia naval e da pesquisa hidrodinâmica.
No final do século 19 e princípios do século 20, muitas soluções estavam sendo
dadas para tipos alternativos de embarcações de alta velocidade, com muitos conceitos
patenteados. O primeiro hydrofoil foi construído por Forlanini em 1905, atingindo a
velocidade máxima de 61 nós. Porém, foi o Barão Schertei entre os anos de 1920 e
1930 que aperfeiçoou o hydrofoil que tinha sido concebido para operar em águas calmas
para uma embarcação capaz de operar nas agitadas águas do mar.
Em 1716 surgiu o primeiro hovercraft; a velocidade máxima atingida pelo
mesmo foi de 40 nós. Porém, os problemas de estabilidade com o colchão de ar ainda
não estavam resolvidos até o trabalho de Cockerill e Latimrer Needham nos anos 1950.
Este trabalho levou diretamente ao desenvolvimento de um veículo de colchão de ar
capaz de operar em águas oceânicas.
A evolução das embarcações de alta velocidade é um processo contínuo, em
geral elas podem ser, classificadas conforme quadro 1 a seguir :
Quadro 1 : Classificação dos tipos de embarcações
Categoria
Tipos de embarcação
Air Supported Craft
veículos de colchão de ar (Ar Cushion Vehicle – ACV) e
navios de efeito de superfície (Surface Efect Ship – SES)
Foil Supported Craft
Surface Piercing Foil (Hydrofoil) e Submerged Foil (jetfoil)
Displacement, planing e
Semi displacement craft
monocasco convencional, catamarã, Small Waterlane Area
Twin Hull – SWATH, Air lubricated hulls e wave piercing
Cada tipo de embarcação tem alguma característica peculiar. Porém, todas
sofrem, em maior ou menor extensão de dois problemas comuns relativo a velocidade :
• limitação de peso de carga
• condições de mar
O termo “eficiência” é difícil de ser definido, pois varia de acordo com o fator
considerado, seja velocidade, autonomia, capacidade de transporte, confiabilidade sob
quaisquer condições climáticas, dentre outros. Porém a eficiência pode ser avaliada
pelos seguintes critérios:
• Capacidade de transporte de carga paga;
• Potência por tonelada de carga transportada;
• Combustível necessário para transportar uma unidade de carga em uma
determinada distância.
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A capacidade de carga é um meio de se determinar a eficiência do transporte,
pois define teoricamente a produtividade de um veículo através do número de unidades
que podem ser transportadas por hora operacional.
Pode-se afirmar com relação a este critério de eficiência, que os hovercrafts, por
exemplo, competem diretamente com os helicópteros, hidrofólios, ferries, e pequenas
aeronaves, quando estes veículos tem capacidades de carga similares e competem numa
determinada rota, pois estes veículos possuem menor capacidade de transporte de carga
e trafegam a altas velocidades para possibilitar maior freqüência.
A potência que um determinado veículo possui afeta tanto a sua velocidade
como a sua capacidade de transporte de carga. Desta forma, a potência necessária para
transportar uma tonelada de carga por unidade de distância, mostra-se como outro
método para se medir a eficiência do transporte.
Enquanto que as aeronaves geralmente necessitam de cerca de 600 hp para
transportar uma tonelada de carga, os navios convencionais necessitam cerca de 2 hp
para o mesmo propósito.
A determinação da quantidade de combustível necessária para transportar
uma unidade de carga por uma unidade de distância, também é um método utilizado
para se medir a eficiência, e basicamente determina que aquele veículo que consome a
menor quantidade de combustível para realizar sua tarefa é o mais eficiente. A equação
a seguir é usada para calcular a eficiência.
Eficiência = (hp * consumo de combustível) / (Carga, tons * Vel. nós)
Os graneleiros e navios passageiros, representam a forma mais eficiente de
transporte pela menor quantidade de combustível requerida, porém eles possuem como
desvantagem o fato de suas velocidades de cruzeiro serem baixas, o que acarreta em
viagens muito longas.
No momento da comparação também deve-se levar em conta o tipo e a natureza
da carga transportada, a faixa de velocidade alcançada pela embarcação e sua
autonomia, além do ambiente onde se está operando. Em geral, aeronaves, hovercrafts e
hidrofólios transportam cargas com alto valor agregado, enquanto que os navios
convencionais transportam cargas de menor valor e portanto menos sensível ao tempo
de viagem.
Geralmente as operações oceânicas não oferecem condições ideais para a
operação de embarcações de alta velocidade, pois ocorrem perda de velocidade em
condição de mar desfavorável.
Diversos tipos de embarcações vem sendo utilizadas para o transporte de
passageiros, como embarcação do tipo ferry boat e ainda na aplicação como
embarcações especiais e/ou de apoio marítimo. Monocascos, catamarãs, hovercrafts,
aerobarcos (hidrófilos) e WIGS (Wind in Ground Effect Ships) são alguns exemplos de
modelos testados. Variações dos modelos básicos deram origem aos chamados híbridos
que através do sucesso alcançado receberam nomes especiais como por exemplo os
atualmente famosos SES (Surface Eeffect Ships).
Este capítulo apresenta os principais tipos de embarcações e suas principais
características. Antes porém, uma definição mais específica do que vem a ser uma
embarcação de alta velocidade merece ser feita.
Segundo as normas e recomendações definidas pela IMO (International Maritime
Organization) através de seu código especial denominado IMO-HSC Code (High Speed
Craft) aprovado na 63th seção em Maio de 1994 através da resolução MSC.36(63),
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especifica como embarcação de alta velocidade aquela cuja velocidade máxima é igual
ou superior a:
V = 3.7 × Vol 0.1667 (m / s)
onde :
"Vol" representa o volume de deslocamento na linha d'água de projeto (m3). A
figura 1 apresenta a equação de velocidade para que uma embarcação seja considerada
como uma embarcação de alta velocidade.
60.00
Speed (knots)
40.00
High Speed Craft
20.00
0.00
0.00
200.00
400.00
600.00
800.00
Vol - Displacement Volume (m3)
1000.00
Figura 1 : Limite de Velocidade para High Speed Craft
A seguir serão apresentados as características técnicas e operacionais dos
principais tipos de embarcações de alta velocidade destinadas ao transporte de
passageiros.
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2 TIPOS DE EMBARCAÇÃO DE ALTA VELOCIDADE
2.1EMBARCAÇÃO TIPO MONOCASCO
Figura 2 : Embarcação tipo monocasco
Com seções transversais em "V", seções de forma arredondada ou quadrada, as
embarcações monocasco representam a grande maioria das embarcações de transporte
oceânico. Considerando os fast ferry, entretanto, o monocasco veloz ainda é pouco
utilizado. Na sua grande maioria, as embarcações rápidas do tipo monocasco são mais
utilizadas em pequenas embarcações de esporte e recreio. Apesar da supremacia dos
catamarãs, já existe uma tendência para embarcações do tipo monocasco maiores e mais
rápidas para o transporte de veículos utilizando o avanço tecnológico nos sistemas de
controle e estabilização. Esta perspectivas abriu o mercado para barcos do tipo
monocascos de até 100 m de comprimento para competir com os barcos do tipo
catamarã.
Um exemplo de sucesso de uma embarcação do tipo monocasco utilizado para o
transporte de veículos em alta velocidade, é a embarcação denominada “Mestral” do
estaleiro Bazan na Espanha. Com velocidade de serviço de 37 nós, este monocasco de
alumínio, transporta 450 passageiros e 84 automóveis. A propulsão é feita por quatro
motores diesel de média velocidade, com potência de 5,000 KW/motor, os propulsores
são do tipo jato de água (waterjets) KaMeWa. O “Mestral” tem uma capacidade de
carga de 127 toneladas das quais 90 t são reservadas para veículos.
Enquanto os monocascos apresentam um custo de construção, em média, menor
que os multicascos, eles podem enfrentar problemas com limitações de porto uma vez
que o calado da embarcação tende a ser maior que o de seus competidores com o
mesmo deslocamento.
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2.2 EMBARCAÇÃO TIPO CATAMARÃ
Figura 3 : Embarcação tipo catamarã
Catamarã é um termo genérico para vários tipos de embarcações a remo ou a
vela que surgiram na Micronésia e Polinésia e cuja característica principal é o uso de
dois cascos. Atualmente o termo se refere também aos modernos barcos de dois cascos
usados para a vela esportiva, transporte rápido de passageiros e/ou carga, estações de
pesquisa, etc.
A idéia de unir dois cascos surgiu, inicialmente, por uma necessidade de melhor
estabilidade, como uma alternativa aos monocascos.
Nos anos de 1950 na Inglaterra foram desenvolvidos os primeiros catamarãs
modernos a vela para competição. Surgiu a primeira geração de projetistas e
construtores de multicascos modernos, com uma crescente variedade de embarcações a
vela e a motor para esporte e lazer. Deste então, com o desenvolvimento de materiais e
de técnicas de construção, os catamarãs vêm se tornando uma opção para varias áreas da
engenharia naval, com suas mais variadas formas, sejam cascos convencionais,
simétricos e assimétricos, SWATH (Small Waterplane Area Twin Hull ) ou SES
(Surface Efect Ship).
O catamarã e outros multicascos apresentam algumas vantagens em relação aos
monocascos como por exemplo: maior espaço de convés para um mesmo comprimento
e deslocamento, melhor estabilidade transversal, no caso das embarcações a motor, uma
superior capacidade de manobra devido à propulsão dupla e uma boa eficiência para
cascos longos e esbeltos. Comparado aos barcos do tipo hidrofoils, que eles
substituíram em muitas rotas, os catamarãs são mais apropriados na maioria das
condições de mar e são, de maneira geral, de maior facilidade de operação e
manutenção.
Os multicascos apresentam maior área molhada ocasionando um aumento da
resistência friccional e, por isso, um catamarã deverá ser sempre o mais leve possível,
pois um aumento da carga significará um maior aumento de superfície molhada. Esta
desvantagem pode ou não ser compensada por uma menor resistência residual obtida
através de cascos mais esbeltos.
As embarcações do tipo trimarã oferecem algumas vantagens em termos de
volume de deslocamento e espaços internos. O casco central normalmente é utilizado
para melhorar o comportamento da embarcação em ondas, apresentando ainda
vantagens em relação ao arranjo estrutural com a diminuição do vão entre os cascos.
São várias as razões para o atual domínio dos catamarãs no mercado de fast
ferries. A razão comprimento – boca total (distância entre os extremos dos dois cascos)
encontra-se na faixa entre 2.5-3.5 em comparação com valores entre 6-7 normalmente
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encontrados nos monocascos permitindo, desse modo, um melhor aproveitamento do
espaço útil para o desenvolvimento do arranjo.
O casco em alumínio ou fibra de vidro juntamente com a utilização de motores
diesel de alta rotação ou turbinas em sala de máquinas não tripuladas, possibilitou ao
catamarã uma diminuição do peso leve e uma mudança da faixa de velocidade
operacional de 25 a 30 nós, saltando, rapidamente, para um patamar mais elevado de 35
a 40 nós e apresentando ainda tendências de crescimento.
O comportamento no mar das embarcações do tipo catamarã, inicialmente não
indicava este modelo para o transporte marítimo ficando sua aplicação restrita as
operações em águas abrigadas. Entretanto com o avanço tecnológico principalmente dos
estabilizadores longitudinais, os catamarãs passaram a competir com seus competidores
de melhores características de movimento na presença de ondas.
Com o desenvolvimento dos materiais e dos conhecimentos estruturais, a cada
dia os catamarãs vêm ganhando mais espaço nos meios de navegação, seja para o
transporte de passageiros ou de carros, como no caso dos Ferry boats, seja para lazer,
como os veleiros e lanchas de competição e de cruzeiro.
Na área de transporte o catamarã tem se mostrado uma excelente solução para
linhas curtas de até 1000 Km (540 milhas), com velocidades superiores a 30 nós,
tornando-se um concorrente efetivo aos já saturados meios de transporte dos grandes
centros de produção.
A união dos dois cascos concentra os esforços a que o barco está submetido o
que exige uma estrutura reforçada que acarreta em aumento de peso. Com o surgimento
de novos materiais já é possível fazer uma estrutura mais leve, mas ainda muito mais
cara ou no mínimo mais cara do que a de um monocasco equivalente.
A estabilidade do catamarã permite que seus cascos sejam mais estreitos do que
um monocasco de mesmo comprimento o que evita que a resistência de onda cresça
muito com a velocidade.
Devido ao catamarã possuir cascos delgados e estreitos, deve-se ter atenção
especial à carga pois a variação de calado é muito mais sensível à variação do
deslocamento do que num monocasco equivalente. O catamarã sobrecarregado pode ter
seu comportamento comprometido, podendo haver choque do mar contra o inferior do
convés entre os cascos. Em casos extremos pode ocorrer falha na estrutura que une os
cascos.
Para evitar esses choques é estudado o movimento vertical da
embarcação (heave e pitch) em relação às alturas de onda esperadas em operação.
Estão surgindo também alguns parâmetros de projeto para os barcos de
transporte de alta velocidade que buscam, por exemplo, garantir que os passageiros não
sofram de enjôos na viagem. Esse fator se baseia na aceleração vertical da embarcação.
Há duas maneiras principais de se aumentar a estabilidade de um catamarã:
aumentando-se uma de suas dimensões principais : o comprimento total (L) ou a boca
máxima (B) ou os dois; ou então aumenta-se seu deslocamento. As primeiras versões
modernas de catamarãs ainda tinham uma dimensão de boca limitada por questões
estruturais de material e construção.
O aumento da boca máxima significa um aumento do momento restaurador
transversal pelo aumento do seu braço, aumentando assim sua estabilidade transversal,
mas esta não deve exceder muito em relação à estabilidade longitudinal pois deseja-se o
equilíbrio geral da embarcação.
Dessas relações vemos que pode ser relacionada a boca máxima, medida da
linha de centro de um casco a outro, ao comprimento da linha d’água. Um veleiro, de
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dois cascos, convencional, operando com baixo número de Froude (em torno de 1) teria
sua boca da ordem de 40% do comprimento da linha d’água, esse afastamento entre os
cascos é necessário para diminuir a interferência entre os sistemas de ondas produzidos
por cada um deles, o que dá maior liberdade à seleção da forma do casco. Uma análise
mais detalhada do afastamento entre os cascos será feita no capítulo 4.
Uma outra possibilidade de se aumentar a estabilidade diminuir a resistência ao
avanço, é a criação de um colchão de ar entre os cascos, que pode servir tanto para
diminuir a arfagem (pitch), quanto para aumentar a sustentação das embarcações com
efeito de superfície.
A figura 4 apresenta alguns exemplos de seções de casco para catamarãs.
Figura 4 : Alguns tipos de seções de casco para catamarãs
Os catamarãs com quina e fundo plano são usados basicamente em cascos
planantes, ou de semi-planeio, pois as formas retas são comprovadas como eficientes
para planeio. Já o fundo redondo e o elíptico são característicos de embarcações de
deslocamento, cujo objetivo principal do projeto é a redução da propagação de ondas.
A estrutura longitudinal de um catamarã não difere muito de um
monocasco, assim como a estrutura de cada casco individualmente, por outro lado, a
chamada ponte estrutural, a estrutura transversal que une os cascos, deverá suportar
grandes torções. É a ponte o principal elemento na interação entre os cascos.
Um outro problema é a necessidade de instalação de duas praças de máquinas,
uma em cada casco, aumentando a complexidade do sistema e o custo total da
embarcação.
O catamarã a motor será eficiente em relação ao monocasco equivalente
utilizando motorização dupla, pois sua forma naturalmente sugere a propulsão dupla. A
propulsão dupla no catamarã torna-o muito eficiente em manobras devido ao
afastamento entre os hélices, sobretudo em baixas velocidades.
A figura 5 apresenta uma relação de barcos de altas velocidades, e seus
respectivos números de Froude ( Fn = V/√gL ).
Deve-se observar que os monocascos de alta velocidade presentes no
gráfico não possuem características de embarcações de transporte ou de serviço.
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Figura 5 : Gráfico comparativo entre diversas embarcações de alta velocidade
Observa-se que os catamarãs têm múltiplas aplicações e que começam a
ganhar espaço nos meios de transporte, principalmente com a evolução dos materiais e
das técnicas de projeto, o que permite a redução do peso que é a maior dificuldade no
projeto dessas embarcações.
O catamarã será uma opção sempre que o conforto e a estabilidade forem
requisitos do projeto. Sua variação o “Wavepiercer” é uma boa alternativa quando
altas velocidades e grandes dimensões forem necessárias, conforme é observado na
figura 5.
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2.3 EMBARCAÇÃO TIPO WAVEPIERCER
Figura 6 : Embarcação tipo Wavepiercer
O desenvolvimento do modelo básico de embarcações do tipo catamarã levou a
criação de formas variadas que por seu sucesso nas aplicações mereceram nomes
especiais. Este é o caso dos chamados Wavepiercer Catamarã. Esta embarcação
possui uma forma própria caracterizado por seções em forma de arco que permite a
embarcação apresentar melhor performance na presença de ondas. Inicialmente, os
wavepiercers sofriam os mesmos problemas de perda de desempenho em mar agitado
como os catamarãs convencionais. Recentemente, entretanto, os problemas de
aceleração vertical (heave e pitch) foram significativamente reduzidos pela introdução
de sistemas estabilizadores de movimento gerenciado por sistemas de controle
automatizados que ativam os estabilizadores e flaps.
O primeiro wavepiercer catamarã do tipo ferry de 74 m entrou em serviço na rota
de Dover-Calais em 1990, hoje em dia é um dos tipos de catamarãs mais construídos no
mundo.
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2.4 EMBARCAÇÃO TIPO HOVERCRAFT
Figura 7 : Embarcação do tipo hovercraft ou aerodeslizadores
O aerodeslizador ou hovercraft, como é; mais popularmente conhecido; é uma
embarcação diferente das outras mais convencionais, pois não requer contato com uma
superfície para ser tracionada, e é capaz de mover-se livremente sobre uma grande
variedade de superfícies pois é suportada continuamente por um colchão de ar autogerado.
Em 1962, surgiram os dois primeiros hovercrafts para transporte de passageiros,
e quatro anos depois já transportavam cerca de 500.000 pessoas por ano. Em 1969,
surgiu o modelo SR.N4, o primeiro passageiro/carro, mais conhecido como hoverferry.
Este aerodeslizador cruzava o Canal da Mancha carregando 254 passageiros e 30 carros,
com velocidade de cerca de 65 nós.
A partir de então, o desenvolvimento dos hovercrafts se espalhou por
todo o mundo, tornando-se um veículo de grande interesse para fins militares, sendo
estas aplicações responsáveis, em grande parte, por sua evolução.
O conceito do colchão de ar surgiu da necessidade de se reduzir a
resistência ao avanço devido ao atrito e à geração de ondas nos barcos convencionais.
Durante seus estudos, Cockerell chegou à conclusão de que o ar inserido entre a
embarcação e a água era uma solução para os problemas de resistência ao avanço.
O termo "sistemas de suspensão a colchão de ar" refere-se como o colchão de ar
pode ser mantido sob o hovercraft. As funções dos colchões de ar são : de reduzir o
atrito entre a embarcação e a superfície de contato, de agir como suspensão a fim de
reduzir os efeitos de aceleração vertical que surgem durante a viagem sobre superfícies
acidentadas e de prover segurança e conforto a altas velocidades, quaisquer que sejam
as condições ambientais. Além disso, os colchões de ar são capazes de distribuir o peso
dos hovercrafts ao longo de quase toda a área. Portanto, as pressões são baixas e
normalmente variam entre 950 N/m2, para os pequenos hovercrafts, e 3.350 N/m2 para
os de maior porte.
Apesar das grandes vantagens dos colchões de ar, o fato é que da forma
como eles foram inicialmente concebidos, o ar podia escapar muito facilmente do
perímetro da chapa, tornando a distância entre a embarcação e a superfície da água
muito pequena. Surgiram, assim, métodos para a contenção do colchão de ar com a
utilização de saias flexíveis.
Provavelmente o desenvolvimento mais significativo no campo do projeto dos
hovercrafts foi a introdução de extensões periféricas flexíveis que ficaram mais
conhecidas como "saias".
A importância das “saias” nos hovercraft tem a seguinte finalidade :
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a) Diminuir a quantidade de ar que escapa dos colchões de ar;
b) Melhorar a capacidade de ultrapassagem sobre ondas e obstáculos sem a
necessidade de um aumento acentuado de energia, que seria necessário em
embarcações sem saia;
c) Proporcionar um aumento do desempenho dos hovercrafts ao reduzir os
impactos com as ondas.
O material utilizado para sua construção, precisa apresentar baixo peso e boa
resistência. Normalmente a saia é composta por polímeros e varia em peso, espessura,
etc, dependendo das necessidades do local de operação (ambiente aquático ou terrestre).
Uma importante característica deste sistema de saia é a sua resistência ao balanço, tanto
longitudinal como transversal, o que fornece uma boa estabilidade à embarcação.
A vida média destes tipos de saias é de aproximadamente 2000 horas, para
alguns de seus componentes, e em média de 500 horas para os segmentos. As saias,
como os pneus dos automóveis, estão sujeitas ao desgaste, portanto devem ser
periodicamente reparadas/trocadas parcialmente ou totalmente.
O desenvolvimento das saias flexíveis fez com que os hovercrafts se tornassem
meios de transporte de passageiros/cargas mais práticos, através da redução da energia
necessária para a sustentação dinâmica e do tamanho necessário da embarcação e,
consequentemente, seus custos de construção e operação.
Os elementos do meio marítimo que exercem maior influência sobre a operação
dos hovercrafts são: a altura e comprimento da onda, velocidade e direção do vento e a
presença ou não de gelo.
A altura das ondas limita a extensão em que os hovercrafts podem realmente
operar em mares revoltos, pois a partir de um certo ponto o conforto e a segurança dos
passageiros pode estar comprometida. Deve ser lembrado que a superestrutura dos
hovercrafts é particularmente vulnerável a danos decorrentes da ação das ondas do mar.
O impacto da estrutura da embarcação, devido à ação das ondas, é proporcional a
velocidade dos hovercrafts em relação ao mar, sendo muito mais ameno quando a
embarcação está apenas flutuando ou em baixa velocidade.
O comprimento das ondas também influência no conforto dos
passageiros. Se um hovercraft, com saias em toda sua periferia, está atravessando ondas
com comprimentos menores do que a metade do comprimento do colchão de ar, ocorre
o que se chama de "platforming", e o efeito das ondas em movimento são
"absorvidos" pelo colchão de ar, e os passageiros não sofrem nenhum desconforto.
Quando o comprimento das ondas é muitas vezes superior ao comprimento do colchão
de ar, o hovercraft contornará a onda sem desconforto para os passageiros, efeito
também conhecido como "contouring". As condições mais indesejáveis ocorrem
quando o hovercraft tem de operar em ondas de comprimentos superiores ao colchão de
ar, que não podem ser contornadas; nesta situação um balanço longitudinal considerável
poderá ocorrer, e a viagem poderá ser bastante desconfortável (figura 8).
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Figura 8 : Operação sobre ondas de diferentes comprimentos
Outro fato importante é a orientação do hovercraft em relação à direção das
ondas. A pior direção é aquela inclinada transversalmente à embarcação pois o
hovercraft, não possuindo contato com a superfície, tende a derivar lateralmente. Este
problema ocorre principalmente com os hovercrafts pequenos. O comandante
necessitará modificar a direção do seu curso com o intuito de amenizar o desconforto
dos passageiros. Isto acarreta um aumento na distância percorrida, em relação a original,
e consequente aumentos do tempo de viagem, e do consumo de combustível.
Ventos frequentes, geram ondas que provocam a queda no desempenho
dos hovercrafts. A combinação de ventos e ondas vindos da proa da embarcação
provoca um aumento no tempo de viagem, com consequente aumento de consumo de
combustível por viagem.
Áreas onde é provável a ocorrência de grandes quantidades de gelo
também restringem a operação de alguns hovercrafts. Apesar de hovercrafts pequenos
apresentarem boas performance sobre o gelo, desenvolvendo entre 30 e 40 nós de
velocidade sobre blocos de gelo com alturas entre 0,5 e 0,6 m, há de se lembrar que o
gelo pode apresentar superfícies cortantes, e um possível choque com alguma das suas
pontas pode danificar a saia ou a estrutura interna do hovercraft. O "spray" que sai dos
hovercrafts também provoca o congelamento instantâneo, em camadas, na
superestrutura e na estrutura da embarcação, causando aumento do peso e consequente
redução de desempenho.
Quando o acesso à terra é impedido por rochas, áreas habitadas, etc.. , as
praias servem de acesso para os hovercrafts. Desta forma, o comprimento, a largura, o
tipo de areia, e a inclinação da praia são dados importantes para a operação. Estatísticas
mostram que quanto a largura e ao comprimento, a maioria das praias do mundo atende
as necessidades para operação de carga/descarga dos hovercrafts. Manobras lentas sobre
a areia devem ser evitadas, pois ocorrerá um decréscimo da visibilidade em virtude do
“spray” gerado pelo escape de ar do colchão de ar. Quando ocorre a presença de corais,
deve-se ter cuidado em virtude destes serem pontiagudos podendo danificar as saias ou
a própria estrutura inferior da embarcação.
Os hovercrafts, possuem uma estrutura que se assemelha a uma caixa que
funciona como um corpo rígido, com a saia flexível ao seu redor. A injeção de ar infla
as saias a partir dos ventiladores localizados, geralmente, na popa da embarcação. Em
geral, sua superestrutura localiza-se à vante da embarcação ou entre os motores e os
compartimentos de carga num patamar superior. Este aranjo tem a finalidade de
aumentar o ângulo de visada. Os compartimentos que transportam passageiros/cargas,
localizam-se entre a superestrutura e os motores responsáveis pela
propulsão/sustentação, ou à vante da superestrutura.
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Quanto as forças que atuam na estrutura, existe uma preocupação em relação ao
impacto resultante das ondas sobre estas embarcações, particularmente as pequenas, e a
flutuação sobre as cristas e vãos das ondas para as embarcações de maior porte. Para um
determinado peso e comprimento desta embarcação os dois efeitos acima descritos têm
igual importância. A necessidade do baixo peso estrutural dos hovercrafts força a
adoção de práticas empregadas na indústria aeronáutica, como a utilização de materiais
especiais para sua construção, como o alumínio e compósitos de fibra de vidro.
A propulsão dos hovercrafts pode ser tanto através de motores à diesel,
como através de turbinas a gás. Geralmente estes motores localizam-se à ré da
embarcação, e são caracterizados, principalmente, pela alta potência. Tal necessidade
vem do fato de que além do sistema propulsor, estes respondem pelo sistema de
sustentação da embarcação. As turbinas a gás são mais comumente encontradas, em
virtude da alta rotação que fornecem, pois os ventiladores necessitam de alta rotação
para movimentar a embarcação em altas velocidades.
As principais vantagens das turbinas a gás em relação aos motores diesel são :
a ) Mais leves;
b ) Menor espaço para instalação;
c ) Rápida partida mesmo em baixa temperatura;
d ) Maior aceleração;
e ) Maior rotação;
f ) Melhor ajuste a variação da carga;
g ) Menor vibração;
h ) Menor manutenção;
i ) Baixo consumo de óleo lubrificante.
Arranjos típicos dos ventiladores nos hovercrafts podem ser vistos a seguir.
Figura 9 : Arranjos típicos dos ventiladores propulsores
Estes arranjos restringem alguns graus de liberdade de movimento dos
hovercrafts e diminuem a deficiência em relação a capacidade de manobra que algumas
destas embarcações possuem.
2.5 EMBARCAÇÃO TIPO SES ( SURFACE EFECT SHIP - SES )
14
Figura 10 : Embarcação do tipo SES
O SES tem a mesma configuração de superestrutura e casco de um catamarã com
cascos laterais sólidos e uma cortina de borracha na proa e na popa entre os cascos
proporcionando um colchão de ar no interior dos cascos. O efeito de elevação causado
pelo colchão de ar corresponde em média a 80% do peso da embarcação, fazendo com
que boa parte da embarcação sofra apenas a resistência do ar, diminuindo as
componentes de resistência do casco abaixo da superfície livre.
Embora os SES sejam um grande sucesso em várias partes do mundo, alguns
problemas são identificados na operação em águas muito agitadas, onde podem
apresentar perdas de sustentação devido a fuga do ar de dentro do colchão. As
características de sustentação desta embarcação, assim como seus problemas
operacionais e de manutenção são semelhantes aos verificados anteriormente nos
Hovercraft e Catamarãs pois o mesmo é uma mistura dos dois tipos vistos
anteriormente.
2.6 EMBARCAÇÃO TIPO SWATH
Figura 11 : Embarcação do tipo SWATH
15
A vantagem principal do SWATH (Small Water Plane Area Twin Hull) é sua
característica de seakeeping superior as embarcações concorrentes acarretando maior
conforto na operação. Esta característica da embarcação do tipo SWATH é
consequência do afastamento dos cascos em relação a superfície livre acarretando uma
maior "transparencia" em relação as ondas incidentes. Os SWATH não têm nenhuma
vantagem em velocidades altas comparado com outras embarcações. Um SWATH de
determinado tamanho pode ser menos eficiente que um monocasco ou catamarã do
mesmo deslocamento. Porém, o SWATH deve ser considerado em qualquer discussão
para serviços de Fast Ferry porque, em algumas partes do mundo, o único modo em que
a velocidade pode ser sustentada com confiabilidade provem de uma forma de casco
que pode prover o grau exigido de conforto operacional em todas as condições de mar.
Recentes inovações no projeto de SWATH vem apresentando melhorias promissoras em
eficiência de forma de casco aproveitando a sua pequena área de linha d’água.
Os SWATHs, se caracterizam sobretudo pela redução da área do plano de linha
d’água, que tem como objetivo reduzir a resistência ao avanço por formação de ondas e
pelo atrito viscoso com a superfície livre, onde a resistência é maior em função da
tensão superficial.
Como conseqüência da menor geração de ondas por cada casco haverá menor
interferência de onda entre seus cascos diminuindo a resistência decorrente, o que é uma
preocupação constante no projeto de catamarãs.
O SWATH se enquadra como uma boa solução para uma embarcação que
deveria enfrentar ondas com alturas até cerca de 5 metros. A forma dessa embarcação é
bastante complexa e exige uma estrutura capaz de evitar a separação dos cascos, o que a
torna pesada. Se no catamarã convencional já devemos tomar um certo cuidado com o
carregamento, a fim de evitar um excessivo aumento da área molhada, nos SWATHs
esse cuidado com o carregamento deve aumentar. Nessa embarcação não é desejado que
seus flutuadores saiam de dentro d'água, pois perderia o sentido da pequena área de
linha d’água. Deste modo, os SWATH são projetados para operar sempre com uma
carga suficiente manter os flutuadores submersos. Também não deve operar com angulo
de trim pois aumentaria muito a resistência dos “torpedos”; outra denominação comum
dos flutuadores. Sem poder variar sua carga significativamente, os SWATHs acabam
sendo ideais mesmo para atividades de pesquisa e patrulha. Em pesquisa ele se mostra
muito eficiente pois com a estabilidadede um catamarã facilita o trabalho e preserva os
equipamentos. Já em operações de patrulha ele se destaca pela capacidade de enfrentar o
mar. Na figura 12 observa-se a trajetória do SWATH na superfície do mar, devido a
pequena variação de volume submerso em função da passagem de ondas pela estrutura
estreita dos cascos, a trajetória desse tipo de embarcação será bem mais suave do que as
ondulações da superfície do mar. Um comportamento que pode ser comparado ao de
embarcações que utilizam hidrofólios, com a vantagem de manterem esse
comportamento mesmo a baixas velocidades. Alguns SWATHs podem apresentar
estabilizadores que ajudem a corrigir o angulo de trim para navegação.
Figura 12 : Trajetória de um SWATH na superfície do mar
16
A forma do SWATH cria desafios interessantes no projeto, sobretudo na
instalação do sistema de propulsão. Uma primeira idéia seria colocar os motores no
interior de cada casco, deste modo ficando abaixo da linha d’água. Porém muitas vezes
pode não haver espaço suficiente para manutenção e refrigeração. Por outro lado, se a
alocação dos motores forem no convés do barco, será necessário uma transmissão
bastante complexa e cara, com aplicação de eixos em “Z”, acarretando ainda em maior
dissipação de potência.
2.7 EMBARCAÇÃO TIPO HIDROFOILS
17
Figura 13 : Embarcação tipo hidrofoil ou aerobarco
O princípio básico de funcionamento de embarcações com aplicação de
hidrofólio é levantar a embarcação para fora d'água sustentando-a dinamicamente
através da utilização de fólios. Deste forma, procura-se reduzir a resistência ao avanço e
o efeito das ondas sobre a embarcação reduzindo a potência requerida para se alcançar
altas velocidades.
A década de setenta foi a época de grande desenvolvimento deste tipo de
embarcação, motivado pela necessidade de altas velocidades e de melhores condições
operacionais em estado de mar.
Desde esta época, sabe-se que a grande vantagem de se utilizar aerobarcos, vem
de sua capacidade de manter altas velocidades, atingindo até 50 nós, em condições
adversas de mar, com potências instaladas relativamente baixas. Este tipo de
embarcação é muito menos sucetível à ação das ondas que embarcações convencionais.
Os fólios podem ser divididos em dois grupos: secantes e completamente
submersos. Os fólios secantes são projetados de forma que fiquem parcialmente fora
d'água durante a operação. Conforme o aumento da velocidade, haverá também uma
maior força de sustentação ocasionada pelo escoamento na parte submersa do fólio. Tal
fenômeno fará com que o volume submerso dos fólios diminua, até que o equilíbrio
dinâmico entre o peso da embarcação e a força de sustentação gerada seja atingido.
Os fólios totalmente imersos utilizam alguns recursos físicos para
proporcionarem a força de sustentação da embarcação. Assim, é necessário que se varie
o ângulo de ataque do fólio inteiro ou faça-se uso de flaps para que a sustentação seja
obtida, de acordo com a velocidade em que se encontra a embarcação, seu peso e estado
de mar. Este sistema é semelhante ao verificado nas asas de avião.
A principal vantagem dos fólios totalmente submersos em relação aos secantes é
sua capacidade de proporcionar uma redução substancial no efeito das ondas sobre o
casco. Tal peculiaridade permite que um pequeno aerobarco alcance altas velocidades
em condições de mar não muito favoráveis e, ainda assim, ofereça confortável ambiente
para tripulação e passageiros.
Figura 14 : Fólios secantes e totalmente submersos
Existem três configurações básicas de fólios: Canard, Convencional e Tandem.
Normalmente, se 65% ou mais do peso estiver sobre o fólio de ré ou vante são
considerados os arranjos de fólios tipo Canard ou Convencional respectivamente.
Caso o peso esteja distribuído aproximadamente igual entre os fólios, aí então, a
configuração Tandem é a mais recomendada.
18
Figura 15 : Arranjos básicos de fólios
Na escolha da melhor configuração de fólios, a manobrabilidade e a estabilidade
direcional devem ser consideradas juntamente com o comportamento em ondas. Para
estes requisitos, tanto a configuração convencional quanto a Canard são superiores ao
Tandem devido ao maior comprimento do fólio principal, e neste caso um fólio bipartido poderia ser o mais indicado. A configuração Canard é a mais aconselhável em
operações em estados de mar severos, pelo fato do maior carregamento se encontrar
sobre o fólio de ré.
Existem dois tipos básicos de fólios. Estes fólios possuem mecanismos para
controlar a sustentação dinâmica proporcionada à embarcação. O primeiro se assemelha
à asa de um avião. Possuindo “flaps” na parte de ré, os fólios conseguem interferir o
fluxo d'água de tal maneira que a força ali gerada provocará um momento capaz de
emergir ou imergir a embarcação. O segundo gira em torno de um eixo, modificando
seu ângulo de ataque. Ao se fazer isso, estamos alterando a direção e a magnitude da
força de sustentação dinâmica (a força de sustentação estática ou empuxo, continuará
constante enquanto os fólios estiverem completamente submersos).
Figura 16 : Tipos de fólios
19
A capacidade de se elevar o casco fora d'água é o que justifica a utilização de
hidrofólios. Essa particularidade permite que haja menor efeito das ondas sobre o casco
e menor resistência ao avanço, acarretando maiores velocidades de operação.
A resistência ao avanço até a decolagem é fundamental para o dimensionamento
da potência instalada, por isso, deve-se preocupar também com a forma de casco
eficiente dentro d’água e no momento da “decolagem”. Isto é, um casco cuja geometria
proporcione reduzida resistência ao avanço nestas duas condições.
Para superar resistência adicional provocada por mares agitados, ventos,
correntezas e outras adversidades, faz-se necessário uma margem de potência, além
daquela exigida em águas tranqüilas. É adequado uma margem de 20 a 25 por cento
maior para garantir a decolagem em mares agitados.
Figura 17 : Resistência comparativa entre os hidrofólios e planadores
O gráfico apresentado na figura 17 compara a resistência oferecida à hidrofólios
e a de um casco planador.
Pode-se constatar que após ter atingido a velocidade de decolagem, a resistência
oferecida ao hidrofólio diminui bastante. A interseção das curvas de resistência e a de
empuxo do propulsor (propeller thrust) nos fornece o ponto de velocidade máxima da
embarcação . Constata-se assim, que a velocidade alcançada por aerobarcos é muito
superior áquela atingida por cascos planadores. Isto se deve, exclusivamente, à menor
resistência oferecida ao avanço.
Algumas das principais vantagens dos aerobarcos, em comparação com monocascos ou tipos de embarcações alternativas são: (1) a habilidade de operar efetivamente
em praticamente qualquer condição de mar, e (2) a capacidade de deslocar-se na faixa
de 30 a 50 nós com reduzida potência, permitindo operações mais econômicas.
As operações com o casco fora d'água só começam a ficar comprometidas
quando a altura das ondas excede a dos suportes dos fólios.
Além de um ganho significativo de velocidade de serviço, hidrofólios possuem
boa capacidade de manobra e proporcionam uma plataforma mais estável que navios
convencionais.
Este tipo de embarcação também requerer maior profundidade nos portos devido
os fólios ficarem submersos quando a embarcação encontra-se em baixa velocidade.
20
2.8 EMBARCAÇÃO TIPO HIBRIDOS
Muitas embarcações que são construídas hoje em dia não são baseadas nas formas
básicas dos casco discutidas anteriormente, mas combinações de atributos de um ou
mais modelos. Observam-se catamarãs com utilização de foils (foil-assisted catamarã),
mono-cascos com foils removíveis e os modelos do tipo SES podem ser considerados
ainda como híbridos. A tendência de aplicar conceitos de sucesso de um determinado
modelo em um outro tipo de embarcação levou a uma mistura de características que
acarretou a necessidade de se incluir estes barcos em uma classe especial denominada
de híbridos.
A seguir, a figura 18 apresenta um resumo dos principais tipos de embarcações de
alta velocidade atualmente em serviço.
21
Figura 18 : Tipos de embarcações de Alta Velocidade
3
EVOLUÇÃO DA CONSTRUÇÃO DE EMBARCAÇÕES
VELOCIDADE PARA PASSAGEIRO NO MUNDO
DE
ALTA
Este tópico pretende apresentar, de maneira simplificada, como está evoluindo a
construção naval de embarcações de alta velocidade destinadas ao transporte de
passageiros.
O gráfico da figura 19 apresenta a distribuição das construções realizadas entre
1974 e 1995. Observa-se a predominância dos catamarãs com aproximadamente a
metade (48%) das construções efetuadas. Isso indica uma tendência, bem clara, pela
preferência de embarcações tipo catamarã para o transporte de passageiros.
Catamarãs em geral
9%
0%
Fully Submerged Hydrofoil
19%
48%
Hovercraft
Monocasco
Surface Piercing Hydrofoil
16%
3%
Surface Effect Ship
5%
Sw ath
Figura 19 : Estatística das construções realizadas
4 ASPECTOS GERAIS DA UTILIZAÇÃO DE EMBARCAÇÕES DE ALTA
VELOCIDADE (HSC) EM DIVERSOS PAÍSES
A demanda por embarcações para o transporte de passageiros sofre um aumento
significativo nos últimos anos. Países como China, Korea, Hong Kong, Japão,
Inglaterra, França, Noruega, Dinamarca e ainda timidamente, o Brasil e a Argentina,
vem cada vez mais aproveitando seus recursos naturais, utilizando o modal aquaviário,
para atender principalmente o transporte de passageiros e veículos.
Buscando atender o crescimento da demanda, o mercado internacional de
embarcações de alta velocidade para o transporte de passageiros, vem sofrendo
profundas alterações. Países onde a construção naval encontra-se baseada, em parte no
projeto e construção de embarcações de passageiros, vem disputando palmo a palmo
esta importante fatia no mercado da construção naval. A participação do governo,
22
apoiando a iniciativa privada em países como Noruega, Austrália e Japão, resultou em
um desenvolvimento tecnológico coordenado, com objetivos bem definidos, sendo um
deles a exportação e conquista do mercado internacional. Estes países atualmente
lideram a carteira de encomendas de embarcações com projetos modernos, técnicas de
construção avançadas e emprego acentuado de equipamentos de alta tecnologia.
A disputa deste mercado vem provocando alterações significativas nas
características técnicas das embarcações. A busca de formas mais hidrodinâmicas, a
melhoria constante nos motores (diesel e turbina a gás) e a busca de peso leve cada vez
menores, com a utilização acentuada de alumínio e diferentes combinações de materiais
compostos, elevou o patamar de velocidade para 32-40 nós. Recentemente, a utilização
de foils para sustentar parte ("Foil Assisted Catamarans") ou totalmente (Hydrofoil
Catamarans) a embarcação, elevou ainda mais esse patamar para 42-45 nós.
A melhoria na qualidade das embarcações e o aumento da velocidade de serviço
a custos operacionais razoáveis, justifica de certa forma a procura acentuada pelos
catamarãs que possuindo maior área de convés em comparação aos monocascos,
facilitam bastante o arranjo dos passageiros.
A seguir será apresentado alguns aspectos da navegação através de embarcações
de alta velocidade em várias regiões do mundo
4.1 UTILIZAÇÃO DOS HSC NO JAPÃO
As embarcações de alta velocidade estão sendo utilizadas para o transporte de
passageiros entre as ilhas que compõem o território japones e atualmente estão atraindo
cada vez mais o interesse da população pelo transporte aquaviário urbano nas grandes
cidades.
Esta tendência foi iniciada pelo sucesso alcançado pelo projeto Jetfoils na linha
Niigata-Sado (figura 20). A distância entre as cidades é de aproximadamente 50 km (27
milhas) e a rota localiza-se na costa norte do Japão. Duas razões foram apontadas para
o sucesso do Jetfoils. A alta velocidade e o desempenho do Jetfoils em mar agitado.
A maioria das famílias da ilha de Sado visita a cidade de Niigata para fazer compras
pelo menos uma vez por semana. Estas geralmente pernoitam em Niigata quando
utilizam as embarcações convencionais com baixa velocidade. Porém, com a utilização
de embarcações de alta velocidade, a despesa que eles fariam com o pernoite compensa
o valor mais alto da tarifa das embarcações mais velozes.
O sucesso da utilização de uma embarcação de alta velocidade na linha NiigataSado, estimulou a aplicação deste tipo de embarcação em outras linhas. NagasakiGotou, Fukuoka-Iki, Kagoshima-Tanegashima e Osaka, Kobe-Takamatsu são rotas
potenciais para a implantação de embarcações velozes.
23
Figura 20 : Mapa geral de algumas linhas japonesas
Estão sendo analisados outros tipos de embarcações de alta velocidade além do
tipo convencional ( deslocamento ) atualmente empregado no transporte de passageiros.
Os surface piercing, hydrofoils, SWATH, catamarans de alta velocidade do tipo SES,
wavepiercer catamarã e hydrofoil-catamarã, são algumas das tecnologias com
perspectiva de aplicação.
A maioria do transporte através de embarcações de alta velocidade é realizado
para a conexão de ilhas próximas a cidade principal. Porém, o uso de embarcações de
alta velocidade como parte do sistema de transporte urbano apresenta-se cada vez mais
como uma opção para o transporte de passageiros.
Alguns aspectos merecem atenção quanto ao emprego de embarcações de alta
velocidade no transporte urbano de passageiros.
(1) Baixa Tarifa.
(2) Freqüência do serviço.
(3) Menor tempo de transporte.
(4) Disponibilidade e serviço pontual.
(5) Acesso fácil aos terminais.
(6) Conforto.
É bastante difícil para serviço de embarcações rápidas, proporcionar baixa tarifa,
quando comparada as tarifas dos sistemas de transporte de massa como vias férreas e
ônibus. É pouco provável tornar as embarcações de alta velocidade com tarifas
competitivas a outros modais de transporte de passageiros uma vez que o seu principal
item custo operacional é determinado pela alta potência necessária para atingir
velocidades elevadas. Desta forma, o conforto da viagem de barco deve ser enfocado
para superar esta dificuldade.
24
Menor tempo de transporte pode ser atingido através de velocidades altas. Porém,
o tempo de transporte porta-porta é muito mais importante no tempo final que o tempo
de viagem, especialmente no caso de integração com o transporte urbano.
Embora seja muito difícil ter um terminal com boa localização no centro da
cidade, existem alguns terminais que têm rotas de acesso previlegiadas. A travessia por
“ferries” para a Ilha de Nova Iorque e o “ferry” de Vancouver são bons exemplos, onde
o sistema de metrô é perfeitamente integrado com os sistemas de transporte aquaviário.
O PROJETO TSL
No Japão existe um interesse crescente pelo transporte de carga através de
embarcações de alta velocidade, pois elas são uma alternativa atraente para substituir o
transporte rodoviário (caminhão) das já saturadas estradas domésticas do Japão. O
projeto Tecno Superliner (TSL), em andamento desde 1989, aponta ao desenvolvimento
de uma embarcação capaz do seguinte :
·
·
·
·
velocidade de 50 nós;
capacidade de 1.000 toneladas;
500 milhas náuticas de autonomia;
condições para navegar em estado de mar 6 sem perda de velocidade.
Foram completados testes de mar de dois modelos de TSL, TSL-A com colchão
de ar e TSL-F com hydrofoil. Um modelo de TSL-A, o Hisho, foi desenvolvido pela
Mitsubishi. O Hisho alcançou uma velocidade máxima de 54 nós demonstrando
desempenho estável em ondas de até 4 m. Um um sexto modelo do TSL-F, o Hayate,
foi construído através da Kawasaki. Este modelo possui um sistema de hydrofoil
completamente submerso. O TSL é um projeto preferêncial para o governo japonês
para o setor de transporte aquaviário. Existem rotas muito atraentes para este tipo de
embarcação no Japão. A distância entre Tóquio-Hokkaido e Tokyo-Kyushu são de
aproximadamente de 500 milhas. Se for possível operar a velocidade de 50 nós, o TSL
pode ligar em 10 horas as áreas que necessitam de uma operação de ida-e-volta em um
dia incluindo 2 horas para carregamento e descarregamento. O mesmo serviço pode ser
esperado para Japão-Sibéria e Kyushu-Shangai como rotas internacionais.
Para distâncias menores, duas viagens de ida-e-volta em um dia pode ser
alcançada para as linhas Tóquio-Nagoya, Osaka-Kyushu, Niigata-Hokkaido e a rota
Japão-Coréia como uma rota internacional.
A seguir será apresentado o quadro 2 com diversas linhas importantes do Japão
onde os HSC são utilizados
Quadro 2 : Linhas operadas por embarcações HSC no Japão
Linha
Awashira - Iwafume
Yanai - Mitsuhama
Watakano - Anagawa
Ujina - Fujinowaki
Ushifuka - Minamata
Fuke - Sumoto
Nakamachi - Ujina
Gonokubi - Wakamatsu
Operadoras
Awashima
Boyo Kisen
Daitohmaru
Enoh Kisen
Ezaki Kisen
Fuke Kaiun
Geibi Shosen
Goto
Período de
operação
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
25
Tempo de
Tipo de
viagem
embarcação
Monocasco
Monocasco
Hydrofoil
Monocasco
Monocasco
Catamarã
Monocasco
10 min.
Monocasco
Tarifa
Distância
4,5 km
Wakamatsu - Kirifurusato
Kirifurusato - Doinoura
Doinoura - Naru
Naru - Fukue
Habu - Mihara
Kobe - Kameura
Kobe - Tokushima
Sarahama - Hirara
Ujina - Imabari
Mihata - Setoda
Imabari - Iguchi
Imabari - Onomichi
Ishigaki - Funaura
Matsuyama - Hiroshima
Matsuyama - Onomichi
Matsuyama - Mihara
Iwakuni - Hashirashima
Numazu - Matsuzaki
Kobe - Aeroporto Kensai
Tonosho - Takamatsu
Takamatsu - Tonosho
Osaka - Sumoto
Kobe - Sumoto
Hakata - Iki
Onagawa - Ayukawa - Kin
Kazan
Setoda - Mihara
Shinojima - Kohwa
Gamagohri - Toba
Mihara - Setoda
Hayase - Mikatasanbasi
Nakamachi - Ujina
Hikone - Chikubushima
Imazu - Chikubushima
Ilura - Chikubushima
Mihara - Iguchi
Oita City - Oita Airport
Oita City - Beppu
Sakai - Okinoshima
Niigata (ilha Honshu) Ryotsu (ilha Sado)
Naoetsu ( ilha Honshu) - Ogi
(ilha Sado)
Fukuyama - Marugame
Kasaoka - Sanagi
Nikata - Imabari
Mihara - Ohcho
Takehara - Namikata
Ujina - Akashi
Yokohama - Tokyo
Shimabara - Ohmuta
Takamatsu - Tonosho
Ryokaykusen
Goto
Ryokaykusen
Goto
Ryokaykusen
Goto
Ryokaykusen
Goto
Ryokaykusen
Habu Shosen
Hankyu Kisen
Hankyu Kisen
Hayatekaiun
Hiroshima I.K
Horai Kisen
Imabari K. C.
Imabari K. C.
Iriomote K. K.
Ishizaki Kisen
Ishizaki Kisen
Ishizaki Kisen
Iwakuni H. K.
Izu Hakone
Kaijo Access
Kansai Express
Kansai Express
Kyodo Kisen
Kyodo Kisen
Kyush Yusen
Marunaka Kisen
Maruto Kisen
Meitetsu Kiajo
Meitetsu Kaijo
Mihara Kanko
Mikatagoko
Nomi-cho
Ohmi Marine
Ohmi Marine
Ohmi Marine
Ohmishima ferry
Oito Hover ferry
Oito Hover ferry
Oki Kisen KK
Sado Kisen
Kaisha
Sado Kisen
Kaisha
Sanyo Kisen
Sanyo Kisen
Sanyo Shosen
Sanyo Shosen
Sanyo Shosen
Sanyu Kisen
Sea-Com
Shimabara Kanko
Shodoshima Kosoku
Todo o ano
15 min.
Monocasco
6,5 km
Todo o ano
15 min.
Monocasco
8,0 km
Todo o ano
15 min.
Monocasco
14 km
Todo o ano
30 min.
Monocasco
19,8 km
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Monocasco
Hydrofoil
Hydrofoil
Monocasco
Monocasco
Monocasco
Monocasco
Monocasco
Monocasco
Hydrofoil
Hydrofoil
Hydrofoil
Monocasco
Monocasco
Hydrofoil
Monocasco
Monocasco
Catamarã
Catamarã
Hydrofoil
Catamarã
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
1h
Monocasco
Monocasco
Monocasco
Monocasco
Monocasco
Monocasco
Monocasco
Monocasco
Monocasco
Monocasco
Hovercraft
Hovercraft
Foil catamarã
Hydrofoil
1h
Hydrofoil
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
26
15 min.
10 min.
Monocasco
Monocasco
Monocasco
Monocasco
Monocasco
Monocasco
Catamarã
Monocasco
Monocasco
15,6 milhas
6,5 milhas
36,3 milhas
42,1 milhas
Matsuyama - Mihara
Mihari - Imabari
Atami - Ohshima
Tokyo - Ohshima
Tokyo - Niijima
Ohshima - Tokyo
Inatori - Ohshima
Ito - Ohshima
Atami - Ohshima
Osaka - Tokushima
Wakayama - Tokushima
Hirato - Kashimae
Obama - Sodohmon
Ishigaki - Surrounding
Aeroporto de Nagasaki Nagasaki
Aeroporto de Nagasaki Ohkusa
Aeroporto de Nagasaki Nagasaki Holland Vil.
Aeroporto de Nagasaki Sasebo
Nagasaki Holland Vil. Hirato
Nagasaki Holland Vil. Higashisonogi
Mogi - Obama
Mogi - Tomioka
Nagasaki - Kagoshima
Showa Kaiun
Showa Kaiun
Tokai Kisen
Tokai Kisen
Tokai Kisen
Tokai Kisen
Tokai Kisen
Tokai Kisen
Tokai Kisen
Tokushima
Kosokusen
Tokushima
Shuttle Line
Tokushin C.
Ueda Kaiun K.K.
Yaeyama Kanko
Yasuda Sangyo
Kisen
Yasuda Sangyo
Kisen
Yasuda Sangyo
Kisen
Yasuda Sangyo
Kisen
Yasuda Sangyo
Kisen
Yasuda Sangyo
Kisen
Yasuda Sangyo
Kisen
Yasuda Sangyo
Kisen
Yasuda Sangyo
Kisen
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Verão
Verão
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Verão
Todo o ano
Hydrofoil
Catamarã
Catamarã
Catamarã
Catamarã
Catamarã
Catamarã
Catamarã
Catamarã
Catamarã
Todo o ano
Catamarã
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
20 min.
Monocasco
Catamarã
Monocasco
Monocasco
Todo o ano
10 min.
Monocasco
Todo o ano
40 min.
Monocasco
Todo o ano
50 min.
Monocasco
Todo o ano
65 min.
Monocasco
Todo o ano
30 min.
Monocasco
Todo o ano
40 min
Monocasco
Todo o ano
40 min.
Monocasco
Todo o ano
100 min
SES
1030
yen
720 yen
1500
yen
1900
yen
3090
yen
1130
yen
1400
yen
1450
yen
8000
yen
17 km
8,8 km
27 km
38 km
63 km
22 km
30 km
33,7 km
135 km
4.2 UTILIZAÇÃO DE HSC NA AMÉRICA DO NORTE
4.2.1 HSC no Canada
O Canada apresenta um potencial muito grande para a utilização de embarcações
de alta velocidade, este mercado ainda não está muito explorado, sendo suas principais
linhas operadas por navios convencionais. A empresa BAY Ferries, implantou e vem
operando os primeiros catamarãs para passageiros e automóveis do Canadá, nas
seguintes linhas : Bar Harbor, Maine - Yarmouth, Nova Escócia, Wood Island, PEI Caribou, NS e Saint John, NB - Digby, NS, (figura 21).
27
Figura 21 : Mapa da região servida por catamarãs da empresa BAY ferries
Projetado para condições oceânicas, o catamarã reduziu o tempo de viagem, nas
diversas linha, que antes eram realizadas por embarcações convencionais, pela metade e
vem causando uma revolução nos serviços de transporte de passageiros e veículos na
região.
A seguir será apresentado um quadro técnico do tipo de catamarã que opera na
região mencionada :
Quadro 3 : Dados técnicos do catamarã canadense
Embarcação
Características
BAY ferries
Comprimento = 91 m
Catamarã tipo wavepiercer com Boca = 27 m
capacidade para 900 passageiros e 240 Calado = 3.00 m
veículos com velocidade de 50 nós
Foto
A seguir será apresentado o quadro 4 com diversas linhas importantes do Canadá
onde os HSC são utilizados
Quadro 4 : Linhas operadas por embarcações HSC no Canadá
Linha
Operadoras
Vancouver - Nanaimo
Período de
operação
Nanaimo Express Verão
Vancouver - Victória
Nanaimo Express Verão
Tempo de
viagem
1h:05 min
Tipo de
embarcação
Catamarã
Catamarã
28
Tarifa
Distância
4.2.2 HSC nos EUA
No mercado americano, as embarcações de alta velocidade já vem ganhando
espaço em diversas linhas, principalmente naquelas que buscam fugir do transito urbano
já congestionado das grandes cidade.
As estradas congestionadas de Nova Iorque para o Cassino de Foxwood,
resultou na idéia de implantação de um serviço de embarcações velozes.
SeaConn LLC (SeaConn), construiu uma embarcação de alta velocidade para
transporte de passageiros e veículos para servir a orla da Cidade de New York (NYC)
com outras comunidades litorâneas contornando a costa que liga ao aeroporto de La
Guardia. Estas embarcações reduziram significativamente o tempo de viagem de NYC
e ilhas próximas.
O avanço do sistema de transporte aquaviário promete fundamentalmente mudar
os hábitos da pupulação, de modo que os problemas de transporte ao redor de cidades
litorâneas sejam minimizados. As principais vantagens desses benefícios incluem:
· Redução radical de tempo entre NYC e algumas localidades: em
muitos casos o tempo será reduzido pela metade
· Destinos novos e conexões, como nova possibilidade de ir para
NYC e com Conecção para o Aeroporto de La Guardia
· Tensão reduzida e aumento de conforto com serviços semelhantes
ao do avião. Arranjos e tipos de assentos variam conforme as
classes
· Segurança e tranquilidade: cada barco possui monitoramento por
sistema de televisão, pessoal de segurança, acesso controlado.
· Primeira classe possui comida e serviço de bordo.
Outra linha onde as embarcações de alta velocidade vem sendo utilizadas para
fugir do transito congestionado das grandes cidades é linha entre o litoral sul de
Massachusetts ao aeroporto Logan em Boston, que vem sendo operada através da
Harbor Exprees, conforme linha apresentada no mapa da figura 22.
Figura 22 : Aspectos gerais da linha entre o litoral sul de Massachusetts ao
aeroporto Logan em Boston e foto da embarcação utilizada
29
A Incat e AMD têm dominado durante muitos anos mercado americano de Fast
Ferries. Agora há outro competidor no campo, a empresa PEQUOT RIVER
SHIPWORKS que vem trabalhando em New London. Um marco na evolução dos fast
ferries americanos foi o lançamento da primeira embarcação para 302 passageiro e de
148 ft, o Sassacus. Esta embarcação foi a primeira construída nos EUA conforme as
normas da IMO para Hight Speed Craf (figura 23).
Figura 23 : Lançamento do Sassacus
A empresa percebe um futuro grande para o Tricats pois acredita que estes
barcos terão papel fundamental nas hidrovias expressas do futuro. As estradas estão
congestionados e as embarcações de alta velocidade são uma alternativa para este
problema. Com o desenvolvimento e implantação dessas embarcações será aberto um
corredor entre Nova Iorque e Boston com um transporte mais seguro e eficiente.
A companhia de Ferry da Argentina, Buquebus, planeja começar a operar uma
linha entre Key West e Forte Myers na Florida, um mercado que acredita-se estar
maduro para um catamarã de concepção avançada.
Outra linha que já vem sendo bem explorada é a linha entre Miame e Nassau
(figura 24). Esta linha está sendo operada pela empresa BAY ferries, a mesma do
Canadá, através de um catamarã do tipo wavepierce conforme características técnicas
apresentada no quadro a seguir.
Figura 24 : Mapa da região entre Miame e Nassau
30
QUADRO 5 : Dados técnicos do catamarã americano
Embarcação
Características
BAY ferries
Comprimento = 91 m
Catamarã tipo wavepiercer com Boca = 27 m
capacidade para 700 passageiros e Calado = 3.00 m
240 veículos com velocidade de 50
nós
Foto
A seguir será apresentado o quadro 6 com diversas linhas importantes dos
Estados Unidos onde os HSC são utilizados
Quadro 6 : Linhas operadas por embarcações HSC nos Estados Unidos
Linha
Operadoras
Hingham - Rowes
Boston Harbor C.
S.
San Pedro - Avalon
Catalina Channel
E. L.
Long Beach - Avalon
Catalina Channel
E. L.
Newport Beach - Catalina Catalina Passenger
Island
S.
Seattle - Victoria
Clipper Nav.
San Francisco - Larkspur
Fort Lauderdale - Bahamas
Golden Gate
Martin Automatic
Inc
Put-in-Bay - Port Clinton
Put-in-Bay Boat
Line
Barbers Point - Honolulu Sea Jet Cruiser
Harbor (Hawaii)
Line
New York - Wall Street
TNT Hydrolines
Período de Tempo de
Tipo de
operação
viagem
embarcação
Todo o ano
30 min.
Monocasco
Tarifa Distância
Todo o ano
Monocasco
Todo o ano
Catamarã
17,25
US$
17,75
US$
Todo o ano
75 min
Catamarã
Todo o ano
2 h :45
min
45 min.
Catamarã
Todo o ano
Todo o ano
Todo o ano
22 min.
Todo o ano
Todo o ano
9,8 milhas
26 milhas
52
US$
71 milhas
18
US$
13 milhas
Monocasco
SWATH
Catamarã
Catamarã
45 min.
Catamarã
4.3 UTILIZAÇÃO DE HSC NA AMÉRICA DO SUL
A utilização de embarcações de alta velocidade na America do Sul concentra-se
principalmente na Argentina, Uruguai e Brasil.
4.3.1 HSC na Argentina / Uruguai
Na Argentina as embarcações de alta velocidade são operadas pela empresa
BUQUEBUS, que faz três linhas (figura 25) : Buenos Aires (Arg.) - Colonia (Urug.),
com 10 (dez) frequências diárias, tempo de viagem de 45 minutos e tarifas para adultos
de 40 e 32 dolares para a primeira classe e classe turística respectivamente, Buenos
Aires (Arg.) – Montevideo (Urug.), com 5 (cinco) frequências diárias, tempo de
viagem de 1h:50min e tarifas para adultos de 67 e 52 dolares para a primeira classe e
classe turística respectivamente, Buenos Aires (Arg.) – Pirápolis (Urug.), com 2
(duas) frequências diárias, tempo de viagem de 4 (quatro) horas e tarifas para adultos de
146 e 113 dolares para a primeira classe e classe turística respectivamente
31
Figura 25 : Principais linha regulares da empresa BUQUEBUS na bacia do Prata
A seguir, no quadro 7, serão apresentadas as principais embarcações da empresa
BUQUEBUS que operam nas linhas citadas.
Quadro 7 : PRINCIPAIS EMBARCAÇÕES DA EMPRESA BUQUEBUS QUE
OPERAM NAS LINHAS DA BACIA DO PRATA
Embarcação
ALBAYZIN
Monocasco de alta velocidade
com capacidade de 84 automóveis
e desenvolve velocidade de 37 nós
Características
Comprimento : 37 m
Boca : 14,60 m
Calado : 2,08 m
Potência : 4 x 5.420 Kw
Ano : 1995
B 60
Monocasco de alta velocidade
com
capacidade
de
450
passageiros e 56 automóveis e
desenvolve velocidade de 60 nós
Comprimento : 77,32 m
Boca : 16,50 m
Calado : 2,15 m
Potência : 2 x 16.000 Kw
Ano : 1998
CIDADE DE COLONIA
Comprimento : 33,71 m
Catamarã de alta velocidade com Boca : 9,40 m
velocidade de 37 nós
Calado : 1,23 m
Potência : 2 x 1.540 Kw
JUAN L.
Catamarã wavepiercer de alta
velocidade com capacidade de 610
passageiros e 108 automóveis e
desenvolve velocidade de 42 nós
Comprimento : 74,20 m
Boca : 26,00 m
Calado : 3,00 m
Potência : 4 x 4.050 Kw
Ano : 1993
32
Foto
JUAN PATRÍCIO
Catamarã de alta velocidade com
capacidade de 450 passageiros e
desenvolve velocidade de 51 nós
Comprimento : 70,36 m
Boca : 19,50 m
Calado : 2,10 m
Potência : 4 x 5.420 Kw
Ano : 1994
SILVANA ANA L.
Mono-casco de alta velocidade
com
capacidade
de
1.250
passageiros e 250 automóveis e
desenvolve velocidade de 40 nós
Comprimento : 127 m
Boca : 18,70 m
Calado : 2,40 m
Potência : 6 x 5.650 Kw
Ano : 1996
RONDA MARINA
Catamarã wavepiercer de alta
velocidade com capacidade de 640
passageiros e 92 automóveis e
desenvolve velocidade de 40 nós
Comprimento : 77,50 m
Boca : 26,00 m
Calado : 3,40 m
Potência : 4 x 4.320 Kw
PATRÍCIA OLIVA.
Catamarã wavepiercer de alta
velocidade com capacidade de 520
passageiros e 92 automóveis e
desenvolve velocidade de 40 nós
Comprimento : 73,60 m
Boca : 26,00 m
Calado : 3,05 m
Potência : 4 x 4.050 Kw
Ano : 1992
4.3.2 HSC no Brasil
4.3.2.1 Estado do Rio de Janeiro
A operação de embarcações de alta velocidade no Rio de Janeiro é realizada na
travessia Rio-Niterói por aerobarcos (hydrofoil) e catamarãs por uma distância de
11,00 Km (6 milhas). Estas embarcações competem com as embarcações convencionais
(barcas) e o transporte rodoviário através da ponte Rio- Niterói. Esta viajem, quando
executada por embarcações de alta velocidade, como os hidrofólios ou catamarãs, dura
aproximadamente 7 (sete) minutos, entretanto 2 minutos de viagem são destinados a
manobras de desaceleração/aceleração e atracação/desatracação respectivamente, ou
seja a embarcação opera apenas 5 minutos na velocidade de cruzeiro (no caso dos
catamarãs 30 nós). Os catamarãs possuem um serviço de maior conforto, comparado
com as demais embarcações da linha, como : ar condicionado, poltronas altas estofadas,
vista panorâmica e serviço de bar. Os catamarãs foram construídos pelo estaleiro
Kvaner Fjellstrand, de Singapura em 1995.
O projeto original dos catamarãs é norueguês e previa 450 poltronas, mas a
empresa operadora das embarcações - Transtur - optou por diminuir para 420 poltronas
em favor do conforto. A tripulação também é especial, pois conta com um capitão, um
chefe de máquinas e quatro marinheiros. A embarcação é toda de alumínio, os barcos
possuem 40 metros de comprimento, boca de 10 metros, calado de 1,7 metro e
propulsão com 2 MTU de 2.000 hp, jato d'água Kamewa. A velocidade máxima é de 35
nós e a de cruzeiro, 30 nós.
33
São duas praças de máquinas desassistidas, com circuito interno de TV. Os
barcos estão equipados com o que existe de mais moderno em termos de navegação e
comunicação. Navega por satélite GPS, tem radar com alcance para 48 milhas náuticas,
Navtex, bússola magnética e eletrônica, rádio VHF, radar transponder e Epirb. A
classificadora é a DNV e a classe pretendida, a high speed passenger craft (navegação
costeira).
A Transtur possui também oito aerobarcos modelo PT 20, de fabricação italiana,
que foram reconstruidos no estaleiro Transnave em 1970, de propriedade do mesmo
grupo da Transtur. A empresa completa 200 mil milhas por ano na ligação Rio-Niterói e
já transportou 80 milhões de passageiros em 25 anos. O serviço dos aerobarcos ou
hydrofólios tem frequência a cada três minutos, para 80 passageiros por viagem e os
catamarãs tem intervalos de 12 a 14 minutos.
A empresa Transtur também opera o terminal de passageiros com sistema de
catraca eletrônica, sala de espera e terminal flutuante para o embarque e desembarque
de passageiros.
A taxa de ocupação dos catamarãs e aerobarcos é de 95 %, nos horários de pico
(7:00 às 10:00 horas e 17:00 às 20:00 horas), nos horários intermediários esta taxa cai
para 25%, já as barcas operam, com 98% de ocupação nos horários de pico e 50% nos
horários intermediários. As tarifas dos aerobarcos e catamarãs são iguais e no valor de
R$ 4,85 (US$ 2,85), já as barcas possuem tarifas de R$ 0,90 (US$ 0,48) sendo que estas
fazem a travessia em 20 minutos e os catamarãs em 7 minutos.
As barcas (embarcação convencional), contruídas em 1963, tem capacidade para
2.000 passageiros, comprimento de 75 m, boca de 10,80 m, pontal de 3,7 m e dois
motores de 745 hp.
Figura 26 : Embarcação convencional (barca) da travessia Rio-Niterói
A seguir serão apresentadas as figuras ilustrativas das embarcações de alta
velocidade que operam na travessia Rio-Niterói e os respectivos terminais.
Figura 27 – Vista frontal
Figura 28 - Vista lateral do catamarã
34
Figura 29 : Porta de acesso ao interior
do catamarã
Figura 30 : Interior do catamarã
Figura 31 : Vista da ponte de embarque/
desembarque em Niterói
Figura 32 : Flutuante de atracação em
Niterói
Figura 33 : Visão interna do terminal dos
catamarãs em Niterói
Figura 34 : Visão da passarela de
acesso aos catamarãs
no Rio de Janeiro
Figura 35 : Estação de embarque dos
catamarãs no Rio de Janeiro
35
Figura 36 :Visão interna do terminal
dos catamarãs no Rio de
Janeiro
Figura 37 : Visão lateral do aerobarco
(hydrofoil) no Rio
Figura 38 : Vista lateral do aerobarco
em Niterói
Figura 39 : Flutuante de atracação dos
aerobarcos no Rio de Janeiro
Figura 40 : Flutuante de atracação dos
aerobarcos em Niterói
4.3.2.2 Bacia de Campos no Estado do Rio de Janeiro
A operação de transporte de passageiros na Bacia de Campos é uma atividade
essencial para a logística das plataformas instaladas para produção offshore de petróleo.
Durante décadas o transporte de pessoal, suprimentos e equipamentos vem sendo
realizado através de embarcações, supply vessels e helicópteros.
Vários tipos de embarcações foram utilizadas no transporte de passageiros na
região entretanto, no período entre 1982 e 1990 a denominada primeira geração de
embarcações pode ser identificada com a utilização de um barco convencional que
desenvolvia velocidades entre 15 e 18 nós e era operada pela companhia NORSUL.
A segunda geração de embarcação, pode ser identificada com a utilização de
dois catamarans denominados de Margareth Gil e Speed Tyde ambos do tipo SES
(Surface Effect Ship). Estas embarcações eram operadas pela empresa Tyde Water a
apesar de apresentarem maior conforto, este ainda era insuficiente. Pesquisa realizadas
mostravam desconforto dos passageiros devido a acelerações verticais da embarcação
na presença de ondas.
Em 1992 começou a operar na Bacia de Campos dois catamarans denominados
San Paul e Santa Maria cujos nomes foram alterados para Express Brasil e Express
Macaé. Ambos também do tipo SES possuíam um sistema lateral para redução de
movimentos e encontravam-se em operação até 1999 quando foram substituídos pela
embarcação do tipo SWATH (Small Water Plane Area Twin Hull).
O SWATH foi contratado pela Petrobrás através de afretamento após uma
licitação internacional onde restrições ao comportamento da embarcação no mar nas
condições de velocidade de avanço e parada foram rigorosamente estabelecidas. O
SWATH opera a 25 nós com capacidade de 250 passageiros e apesar do pouco tempo
de operação sua performance parece estar de acordo com as necessidades de conforto
estabelecidas pela Petrobrás.
36
Figura 41 : Vista lateral do SWATH operando na bacia de Campos e suas
características principais
A operação de transporte de passageiros na Bacia de Campos segue o mercado
internacional referente a "crewvessel" com relação ao afretamento. As taxas encontramse na ordem de aproximadamente US 8500 / dia. As embarcações obedecem a um
sistema organizado de roteamento e normalmente atendem de 3 a 4 unidades de
produção em cada viagem. No caso dos últimos catamarans que operaravam na região,
o tempo máximo de viagem era de 7 horas a uma velocidade média de 22 nós, consumo
aproximado de 140g/bhp/h e uma capacidade de 260 passageiros com 6 tripulantes.
Durante estes anos de operação, um único acidente foi relatado referente ao
choque da embarcação com a unidade de produção. O acidente foi descrito como um
problema de projeto relacionado a posição de embarque localizada na proa o que
acarretava a necessidade de atracar de proa voltada para a unidade e desta forma o barco
ficava sem condições de se afastar da unidade com a utilização de sua propulsão. Este
acidente provocou uma grande obra na embarcação de forma a permitir a passagem dos
passageiros para a unidade de produção via cestas içadas pela popa.
As maiores restrições de operação das embarcações devido as condições
ambientais estão relacionadas a operação da cesta de içamento durante o transbordo.
Ventos maiores que 30 nós (ocorrência média entre 18 a 20% do tempo) impedem a
operação das embarcações favorecendo bastante a utilização dos helicópteros.
Em relação aos helicópteros, a Petrobrás utiliza 3 tipos básicos: Grande porte
(PUMA) - 18 passageiros, Médio porte (Bell 212) - 13 passageiros e Pequeno porte
(Bell 206) - 4 passageiros. Especificamente na Bacia de Campos o SM61N com
capacidade para 26 passageiros é bastante utilizado.
Diversos operadores são responsáveis pelo transporte de passageiros via
helicóptero e por causa dos inúmeros acidentes registrados nos primeiros anos de
operação, a Petrobrás iniciou um trabalho de melhoria da segurança com a contratação
de uma empresa de auditoria externa que fiscaliza as aeronaves e estabelece padrões de
conduta e treinamento da tripulação. Devido a esta ação o número de acidentes foi
radicalmente reduzido.
A Petrobrás paga pelo serviço através de contratos de disponibilidade indicando
um custo fixo mais um custo mensal por horas voadas. Este custo em 1998 era de
aproximadamente de R$ 3500/hora para as aeronaves de grande e médio porte.
37
A utilização das aeronaves em 1998 era de 18000-20000 horas/mês para os
helicópteros enquanto para os catamarans estes valores situavam-se entre 8000 a 13000
horas/mês.
Na região da Bacia de Campos, uma vantagem adicional se estabeleceu para os
helicópteros com a utilização de São Tomé como base de decolagem. Esta alteração
mudou a distância de 50-130 milhas para atendimento das plataformas saindo de Macaé
para 40-80 milhas quando partindo de São Tomé.
Os helicópteros operam em média a uma velocidade de 110 nós e podem operar
100% do tempo por não possuírem a restrição relacionada a operação da cesta de
desembarque.
4.3.2.3 Amazônia
Localizada em rios de planice, a bacia Amazônica tem cerca de de 23.000 Km
de rios navegáveis, que possibilitam o desenvolvimento do transporte hidroviário. A
navegação é especialmente importante nos grandes afluentes do rio Amazonas, como o
rio Madeira, o Xingu, o Tapajós, o Negro, o Trombetas e o Jari entre outros.
A região amazônica tem um grande potencial hidroviário, e praticamente todo o
transporte de cargas e passageiros de baixa renda é realizado por via fluvial através de
comboios de empurra ou embarcações mistas de passageiros e cargas, pois nessa região
não existe outro modo de transporte para interligar as diversas cidades da Amazônia,
principalmente os grandes centros como Belém, Macapá, Santarém, Manaus e Porto
Velho. O único transporte alternativo ao hidroviário é o aéreo.
Figura 42 : Mapa da região amazônica com suas principais cidades
As embarcações tipo catamarã já vem operando na Amazônia, através da
empresa ENASA, desde o início da década de 80 através de catamarãs de deslocamento
com velocidade aproximadamente de 10 nós, capacidade para 500 passageiros e 750 t
de carga. Até hoje essas embarcações cruzam o trecho entre Belém e Manaus
transportando cargas e passageiros em classes turísticas e populares. A introdução dos
catamarãs no transporte fluvial da Amazônia foi viabilizada devido as características da
carga transportada, baixo peso e grande volume, e da necessidade de se ter maior espaço
para a alocação de passageiros, que era o objetivo principal do projeto dos catamarãs.
38
Quadro 8 : Catamarã da empresa ENASA, primeiro catamarã a operar
comercialmente na Amazônia
Comprimento : 56,10 m
Boca : 21,40 m
Calado : 3,18 m
Pontal : 5,00 m
Capacidade de passageiros : 500
Capacidade de carga : 670 t
Potência : 1050 hp
Ano : 1981
Com a evolução dos transporte fluvial na Amazônia, surgiu a primeira
embarcação considerada de alta velocidade (HSC), a operar na região. Esta embarcação
está operando na linha Belém-Macapá desde fevereiro de 1999, através de um catamarã
tipo “SES”, com comprimento de 40m, boca de 12m, capacidade para 350 passageiros e
velocidade máxima de 50 nós, o que proporciona, para uma distância de 560 km (303
milhas), um tempo médio de viagem de 6 a 8 horas. As tarifas são de R$ 55,00
(US$31,43) e R$ 40,00 (US$ 22,86) em classes executivas e populares respectivamente
com taxa média de ocupação, por viagem, de 60% . Esta linha não apresenta grandes
restrições operacionais a não ser nas proximidades do litoral de Belém e Macapá onde
as embarcações são limitadas a imprimir uma velocidade máxima de 8 nós. Não existem
terminais específicos para este tipo de embarcação e nem para as outras embarcações
convencionais que operam com passageiros.
A seguir serão apresentadas fotos da embarcação que opera na linha :
Figura 43 : Catamaran Atlântica
atracando no porto de Belém
Figura 44 : Visão de popa do catamarã
Figura 45 : Visão da proa do
Catamarã Atlântica
Figura 46 : Visão geral do catamarã
Atlântica
39