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SHIPHANDLING FOR THE MARINER
Fourth Edition
Chapter 2 – Shiphandling in a Channel
Leonardo Soares 1
SHIPHANDLING FOR THE MARINER
Fourth Edition
Chapter 2 – Aula 1
I. Bank Effects and Tide and Current
II. Rudders and Propulsion Systems
Leonardo Soares
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Chapter 2
SHIPHANDLING IN
A CHANNEL
I. Bank EffectsEfeitos de banco:
Um navio em um canal estreito começa a sentir os
efeitos do banco pelo bordo de boreste, pois
ocorrem:
Bank suction a ré e, to a lesser degree, Bank cushion a
vante.
Obs: SHFM : Bank cushion é mais fraco.
SIM: Bank cushion é o efeito mais
forte.
Leonardo Soares
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Chapter 2
SHIPHANDLING IN
A CHANNEL
I. Bank Effects
Não reduza a máquina, pois toda a eficiência do
leme será necessária.
1. Let the head fall a few degrees off enquanto
mantém some rudder angle towards the bank
and increase engine speed.
2. Quando o heading mudou, increase rudder
angle toward the near bank, primeiro para
quebrar a guinada e depois para trazer o navio
de volta ao centro do canal.
3. Somente depois de se afastar da área mais
rasa é que a máquina pode ser diminuída pra
reduzir a velocidade.
4. O navio também tende a se mover
lateralmente na direção do banco, mesmo que
sua proa esteja paralela ao mesmo. Mantenha a
proa com algum ângulo pra fora do banco ou
mantenha o navio no centro do canal quando
não estiver encontrando outra embarcação.
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Chapter 2
SHIPHANDLING IN
A CHANNEL
I. Bank EffectsAs vezes podemos usar essas forças de
forma positiva. Ex: Numa curva um
banco pode ser colocado perto o
suficiente da alheta fazendo com que o
navio gire na direção da curva. Neste
caso usando o “bank suction” como
auxilio.
Também podemos usar o “bank suction”
para : ajudar um navio a passar outro num
canal estreito, para localizar o centro do
canal com visibilidade restrita ou fazer
manobras de rotina. É só planejar
corretamente.
Planeje e pense adiante e use as forças
naturais como vantagem
.Leonardo Soares
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Chapter 2
SHIPHANDLING IN
A CHANNEL
I. Tide and Current• Rising Tide – Fair current and deeper water
:ajuda o navio a fazer uma curva. Ajuda a popa
a guinar, ao mesmo tempo a proa é ajudada
pelas “eddy currents” (correntes de vórtice)
refletidas por fora da curva e pela falta de
corrente na proa do lado da curva.
• Ao contrário, a “ship stemming the tide”
(navegando contra a maré), existe um grande
fluxo de água passando entre o navio e a
margem, retardando o movimento da popa, e
forçando a proa e o navio na direção da
margem.
• Um navio “closer to the bottom” ( mais próximo
do fundo) é mais difícil de controlar, logo a
maré alta torna o trabalho mais fácil.
Navegando com a maré subindo assegurando
uma corrente a favor e maior profundidade de
água,.
.Leonardo Soares
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Chapter 2
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A CHANNEL
II.Rudders and Propulsion
systems1. Proceda a velocidades moderadas, então maiores
rotações da máquina poderão ser usadas paraaumentar o fluxo de água no leme, aumentando aeficiência do mesmo. ( “tática do kick ahead comleme”)
2. Aumente a rotação da máquina somente durante otempo necessário para conseguir os resultadosdesejados.
3. Com motores diesel essa tática é mais eficiente.grandes mudanças na rotação podem ser obtidasimediatamente.Com navios movido a turbinas avapor o aumento da rotação é mais demorada emaior cuidado é necessário.
4. Navios equipados “ balanced spade rudders”frequentemente não vão governar quando grandesângulos de leme são usados.
Um fluxo turbulento se desenvolve perdendo o efeitodo “lift” e entrando em “stall”. Alguns encalhes temocorrido com navios equipados com esse tipo deleme.Atenção com curvas que precisam de maisdo que 5 a 10 graus de leme. ( “stall”).
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II.Rudders and propulsion systems
Rudder stall
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II.Rudders and propulsion systems
O design do propulsor tem um efeito significante:
A direção da rotação afeta a direção que o
navio tende a girar com máquina atrás, e o
diâmetro da curva de giro para direita e
esquerda.
O tamanho do propulsor ou hélice afeta a
habilidade de parar e de governar, pois
maiores rotações são necessárias quando
temos um propulsor de pequeno diâmetro.
Propulsores de passo variável:
Vantagens:
1. Um motor diesel não tem que parar e
reiniciar para dar máquina a ré;
2. Não precisa de “supply air” se quiser
inverter máquinas;
3. Quase infinitas opções de velocidades estão
disponíveis;
4. Pode ir a ré infinitamente
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II.Rudders and propulsion systems
Propulsores de passo variável:
Desvantagens:
1. Quando se reduz máquina, the flow past the
rudder is significantly disrupted,a menos que
se reduza o pitch bem devagar. E isso
causa um significante adverse effect on
steering.
2. Menos eficiente com máquina atrás,
sendo necessário reduzir a velocidade
antes. Continua rodando a altas RPM,
mesmo com passo zero.
3. Cuidado com cabos de amarração e
rebocadores na popa.
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II.Rudders and propulsion systems
Directional propulsion systems• Voith-Schneider e Shottel : mais usados
em rebocadores e self-propelled barges.
• Azipod- Navios de passageiros, alguns
navios tanque e navios de tarefas especiais
como quebra gelo.
• Diminui os custos com rebocadores
• Pods gira, 360° ( direction of thrust can be
reversed ).
Vantagens (7):
1. Movidos a geradores elétricos- motores localizados
na popa, fora do casco : Liberdade de projeto para
o engenheiro naval.
2. As máquinas são localizadas em áreas mais
apropriadas, sobra mais espaço para outros
setores como serviço para os passageiros
3. Não precisa de eixo para transmitir potência ao
hélice
4. Baixo ruído
5. Segurança : Não precisa parar e depois partir
máquina atrás
6. Compressores de ar menores.
7. Altamente manobrável, os motores são variáveis
em velocidade e direção
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II.Rudders and propulsion systems
Voith - Schneider
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II.Propulsion systems
Concerns (7)(uso impróprio dos azipods)
1. A potência e manobrabilidade do Azipod criam
a ilusão de que habilidades marinheiras não
são mais tão importantes.
2. Terminologia dos equipamentos, modos de
operação e manobras precisa ser padronizada,
para que todos os operadores falem a mesma
língua.
3. O excesso de configurações fazem o sistema
ser desnecessariamente complicado se o
operador quiser utilizar todas as possibilidades,
em vez de adotar algumas configurações
padrão.
4. A possibilidade de operação com uma só
pessoa cria o risco dos conceitos de
gerenciamento de passadiço serem ignorados.
5. Operação assistida por computador pode
ser usada de forma errada para atracar,
desatracar e manobrar em águas restritas.
6. Expectativa do sistema ser caro para
manter, devido ao custo do reparo e tempo
que o navio está parado para manutenção.
7. Habilidades tradicionais e marinheiras
podem ser perdidas pelos oficiais que
trabalham nesses navios.
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II.Propulsion systems
3 modos de operação do Azipod:At Sea, Harbour, Docking
a) At Sea Mode:
Rotação limitada a 35° para cada bordo.
Full Power available
Pod movement is synchronized
Pods can be steered using the helm, wheel,
mini-wheel, autopilot or differential positioning
system.
b) Harbour Mode:
Potência reduzida para 50% do At Sea
Mode.
Os pods giram 360°.
Pods can be rotated independent.
Governo do navio é feito pelo controle dos
pods, combi-controls, DGPS, joystick,
Nonfollow-up, e variando RPM para BB/BE.
2 Configurações básicas de operação:
1. At Sea Mode
Similar ao outboard motor / tiller (“cana do leme”):
pod para BB para guinar navio para BE.
The pod follows the control : gire o pod para BB
para mover a popa para BB e a proa para BE.
Steering a ship with Azipod is like steering a small
boat with na outboard ( this is true for all modes).
2. Harbour Mode
Pods fixos a 45° in opposition to each other e a
prop setting (RPM) é alterada.
Particularly useful in slow speeds in open channels
and anchorages.
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A CHANNEL
II.Propulsion systems
3 modos de operação do Azipod:At Sea, Harbour, Docking
2. Harbour Mode (cont.)
“Bicycle mode” : controle de BB para vante e
controle de BE para ré para mover o navio para
BE.
O ângulo dos pods também ajuda a estabilizar o
navio em baixas velocidades : by increasing the
setting of one pod only, the stern (atenção !)
can be held againist the wind to assist in keeping
the ship on a desired heading in slow speeds.
3. Docking Mode
Para se aproximar do berço / local de atracação.
O pod mais próximo do berço fica paralelo
enquanto o outro pod fica perpendicular ( para
fora).
Funciona como um powerful stern thruster to both
steer and move the stern laterally.
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II.Propulsion systems
3 modos de operação do Azipod:At Sea, Harbour, Docking
2. Harbour Mode (cont.)
“Bicycle mode” : controle de BB para vante e
controle de BE para ré para mover o navio para
BE.
O ângulo dos pods também ajuda a estabilizar o
navio em baixas velocidades : by increasing the
setting of one pod only, the stern (atenção !)
can be held againist the wind to assist in keeping
the ship on a desired heading in slow speeds.
3. Docking Mode
Para se aproximar do berço / local de atracação.
O pod mais próximo do berço fica paralelo
enquanto o outro pod fica perpendicular ( para
fora).
Funciona como um powerful stern thruster to both
steer and move the stern laterally.
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II.Propulsion systems Manobras e Comandos padronizados pelos práticos no RTM Star Simulator
2 métodos que funcionam bem
1. Na configuração 1, ordens de leme e máquina
são dadas da mesma maneira dos navios
convencionais
2. Nas configurações 2 e 3, os pods são
posicionados por graus ou posição de relógio
relativa a proa, e ordens de máquina são
dadas em porcentagem avante ou a ré ( “port
engine at 10 o’ clock”)
• Alguns práticos usam ordens padrão de máquina e
posicionam os pods por marcação relativa. (“ port
engine 315°, half power”).
• Como a potência dos motores elétricos é variável,
o sistema de RPM é melhor.
• E como o sistema de marcaçôes relativas pode
confundir, o sistema de clock é melhor.
.
Baseado em observações de práticos, os
comandos padronizados recomendados são:
1. Nos modos At Sea e Harbor : Comando de
máquina em percentual de potência de 0% a
100%,
2. No modo At Sea : Ordens convencionais de
leme em graus para BB e BE
3. No modo Harbour : Configuração dos pods
usando clock positions, enquanto as
máquinas são usadas primariliy in posições
fixas.
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II.Propulsion systems
Computer Control
• Está disponível em todos os modos.
Normalmente é usado um joystick para
selecionar a potência, velocidade e direção
do movimento do navio.
• Práticos e comandantes experientes são pró-
ativos; o computador é reativo
• É um auxilio adicional. Ferramenta
sofisticada, mas apenas um auxilio.
.
• Remember you are controlling resultant power,
speed and vessel movement, not actual
revolutions and direction of thruster, engine and
rudder movements.
“One ship lenght Rule” ( Regra do 1 LOA) : uma
boa recomendação é mudar do modo automático
para o manual a mennos de 1 LOA do cais /
objetos fixos. ( computers often apply power in na
unpredictable manner).
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II.Propulsion systems
BRM and Azipods
Foram criadas práticas de BRM para reduzir
fatores humanos que dão causa a 75-80%
dos acidentes.
Existindo apenas 1 pessoa controlando os
consoles, máquinas, thrusters e governando
o navio para um berço ou fundeadouro :
that person is prone ( inclinada,
propensa) to make errors due to being
overloaded (sobrecarregada).
Não existirá monitoramento e não
haverá como quebrar a error chain (cadeia
de erros). As ações são baseadas apenas na
sua percepção, que é baseada em scanty
(esparsa, insuficiente) information.
Pilot – Master Relationship
O prático tem que poder exercer sua final authority
para controlar os movimentos do navio in pilot
waters.
Pilots should consider stopping the ship or going to
anchor and reporting the situation when they do not
have effective and complete control.
Devem existir comandos padronizados e conning
pratices para que o prático possa fulfill this
responsibility to the licensing authority and play his /
her essential role in the pilot-master relationship.
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Chapter 2
SHIPHANDLING IN
A CHANNEL
Dúvidas?
BZ: (21) 3197.1260
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