Peso e flutuabilidade

Cálculo do peso e volume de flutuabilidade do navio

Numa fase inicial do projecto, o peso do navio é estimado como a soma dos pesos da carga, casco, acessórios, equipamentos, máquinas propulsoras e auxiliares, sistemas de tubagem, equipamento eléctrico e electrónico, combustível, água, armazéns de consumíveis, passageiros e tripulação, mais uma margem de alguns por cento para os pesos que estão subestimados. Numa fase posterior, os pesos são calculados com maior precisão ou são retirados de pesos reais de itens semelhantes. Em muitos casos, as estimativas de peso são revistas constantemente à medida que o projeto prossegue para evitar um excesso de peso final que poderia prejudicar seriamente o desempenho do navio.

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O volume subaquático do navio em projecto deve ser adequado não só para deslocar um peso de água que irá suportar o navio inteiro, mas deve ser tão disposto em comprimento, largura e altura e tão moldado em cada parte que todos os outros requisitos operacionais e arquitectura naval sejam cumpridos. Quando o navio é construído e completamente carregado, deve flutuar ao nível e em pé na linha de água projetada (normalmente indicada por uma linha Plimsoll).

Como as porções subaquáticas e acima da água do casco são moldadas, o arquiteto naval mantém uma verificação contínua dos pesos estimados e volumes de flutuação calculados, bem como os produtos desses pesos e volumes vezes as distâncias horizontais para frente e para trás ou “braços de momento” de cada um a partir do plano de referência vertical transversal em comprimento médio. Estes produtos são conhecidos como o peso longitudinal e os momentos de flutuação.

Para realizar estas operações sistematicamente, o casco subaquático é dividido em segmentos por planos transversais imaginários denominados estações. Pode haver 10 segmentos deste tipo para um barco, 40 ou mais para um grande navio. O volume de cada segmento é calculado em conjunto com a posição do centro de volume de cada um. Os momentos à frente e depois do volume são então computados da mesma forma que para os momentos dianteiros e traseiros de peso. A soma dos volumes dos segmentos individuais dá o volume total do casco subaquático. As posições do ante-e-peso dos centros de gravidade dos grupos de peso individuais são então estimadas. São mantidas somas separadas dos momentos destes grupos para a frente e para trás do comprimento médio. A divisão do volume total do casco subaquático pelo volume por unidade de peso da água doce, salobra ou salgada em que o navio vai operar dá o peso da água deslocada. Isto deve ser igual ao peso total se o navio tiver que flutuar na linha de água projectada. O momento do peso líquido, à frente ou à ré, é dividido pelo peso total para dar a distância à qual o centro de gravidade (G) se encontra à frente ou à ré, no comprimento médio. A mesma operação para os momentos de volume dá a posição do centro de flutuação (B).

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