🧭 MMPH · Cap.3 — Use of Tugs

Mapa Mental PH (aula enxutíssima) · MacElrevey, Shiphandling for the Mariner · II.02-SH · Área II do edital · só o que cai, em esquemas · ✎ marque lacunas e oclusões para revisão ativa
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Papel do rebocador

DefiniçãoOs tugs (rebocadores) são a ferramenta externa mais versátil do shiphandler na aproximação, atracação e desatracação.
Primary rolegerar força lateral controlada que suplementa — mas não substitui — motor, leme, bow thruster, âncoras e cabos de amarração do próprio navio.
First rule de MacElrevey: não use o tug a menos que as outras ferramentas sejam insuficientes — depender de rebocador em vez de treinar perícia própria faz perder o "feel" do navio e a reserva de segurança.

Duas famílias

FamíliaDriveCabos típicosEmpurrar a ângulos retos com seguimento
Conventional single-screw (baseline do capítulo)hélice + leme fixosbacking line + come-ahead (+ stern opcional)Limitado — perde ângulo de empuxo à medida que a velocidade sobe
Twin-screw harborduas hélices fixasbacking lineModerado
Tractor / ASD (Voith-Schneider, Schottel)azimutal / cicloidalhawser único (winch)Total — direção do empuxo independe da velocidade

A conventional single-screw exige a maior perícia (2–3 cabos, manobra limitada); dominar suas limitações forja a intuição mais afiada → é o baseline conceitual. A "segunda família" (tractor/ASD) vetoriza o empuxo em qualquer direção.

Resolução da força (tug alongside)

Empuxo do tug componente lateral (translada o navio para o través) + componente longitudinal (acelera OU desacelera)

Proporçãodepende do ângulo do tug à linha de centro e da posição ao longo do casco onde a força é aplicada — alavanca em torno do pivot point.
Fig. 3-1
Fig. 3-1 — Tugs alongside, arriving Baltimore Harbor.
Arranjo padrãoTug conventional single-screw na proa ou no través de ré → dois cabos enviados do foredeck do rebocador.

Backing line

  • É o primeiro cabo enviado a bordo; sai de um bitt no foredeck do tug, sobe ao navio e é passado para vante (led forward).
  • Amarrado num bitt (cabeço) — nunca num pequeno cleat ou acessório de borda-falsa: quando o tug caça forte, a tração cresce geometricamente com a velocidade e um cleat pode ser arrancado e virar projétil letal.

Come-ahead line

Trajetotambém sai do foredeck do tug, vai à proa do tug e sobe ao navio; a bordo é passado para (led aft). O tug trabalha contra ela para se posicionar e começar a empurrar.
Dois tripulantes do navio ficam de prontidão nos dois cabos durante toda a manobra, prontos a largar no sinal e a arriar o cabo ao tug com um messenger (retinida). Arriar o stern line sem messenger arrisca meter o cabo na hélice do tug.

Stern line (quando exigido)

QuandoSe o navio for dar ré para dentro/fora de um slip, acrescenta-se um stern line para o tug não girar (fall away) enquanto o navio ganha sternway.

Mantenha a velocidade no mínimo com o tug quase em ângulos retos: todo o comprimento do rebocador vira arrasto e a tração no backing line dispara com qualquer aumento de velocidade.

Fig. 3-2
Fig. 3-2 — Making fast a single-screw tug.

Tractor/ASD: single hawser

  • Cabo de trabalho num winch motorizado, posição otimizada ao pivot point do tug; envia-se um único hawser, encurtado/folgado sob carga sem perder efetividade.
  • Diferente do conventional, o tractor trabalha no hawser com o navio em seguimento, empuxo a ângulos retos independe da velocidade relativa.
  • Conventional US ancorado à frente por hawser com seguimento arrisca ser tripped (emborcado/rolado).
Fig. 3-2a
Fig. 3-2a — a. Tractor-type tugs have replaced conventional single-screw tugs in most ports.
Um tug alongside nunca exerce força puramente lateral: o empuxo é um vetor que se divide em componente lateral (move o navio de través) + componente longitudinal (acelera ou desacelera à vante). Calcular os % exatos por diagrama é possível mas impraticável em tempo real.

Movimento lateral × seguimento (headway)

  • Caçando (backing) → puxa a proa/popa de través e arrasta/reduz o seguimento.
  • Come ahead → empurra de través mas soma seguimento (o tug acelera o navio).
  • Quanto mais próximo dos ângulos retos, maior a fração de empuxo virando movimento lateral.
Máximo efeito do tug exige mínima velocidade do navio: com a velocidade subindo, mais da potência limitada do tug é consumida só para acompanhar, sobrando menos para manobrar.

Alavanca em torno do pivot point

Ponto de aplicaçãoBraço de alavancaEfeito predominante
Junto à proa ou popamaior braço a partir do pivot pointmáximo momento de giro → gira o navio
Perto de amidships (meia-nau)braço menormenos giro, mais translação do corpo do navio

Tug como leme auxiliar dando ré

Stem-to-stemBow tug arrastando atrás do navio em ré, empurrando uma das bochechas: empurrar a bochecha de bombordo lança a proa a boreste → gira o navio a bombordo (e vice-versa). Estende o controle direcional enquanto o leme ainda não é efetivo.
Fig. 3-3
Fig. 3-3 — A tug's force affects the ship's lateral motion and her headway.
PosiçãoEfeito primárioLimitação / cuidado
Na proa (ou bochecha)move a proa de través; segura o navio atracadocome ahead soma seguimento
Em cada proa (2 tugs)ambos caçando: reduz seguimento mantendo o rumo; um só: gira a proaexige coordenação; 2 taxas
No através de ré (quarter)move a popa de través, mecânica igual à do bow tugarrasto no leme; leva a popa ao cais
Na popa (astern)caça p/ frear; come ahead BB/BE p/ governar como leme ativooficial + 2 tripulantes nos cabos; risco de cabo na hélice

Tug no quarter (através de ré)

  • Mesmo arranjo backing/come-ahead do bow tug — mas duas diferenças.
  • (1) Atua como arrasto, reduzindo a efetividade do leme nas baixas velocidades em que mais se precisa mover a popa.
  • (2) Afasta a popa do bordo em que está preso — ou seja, leva a popa ao cais na atracação — porque o perfil submerso do tug age como grande leme; intensifica com o ângulo.
Por isso o stern tug deve stand off até ser realmente necessário e ser dispensado o mais cedo possível após a desatracação.

Tug em cada proa

Ambos caçando ao mesmo temporeduzem o seguimento mantendo o rumo (as forças laterais opostas se cancelam). Qualquer um sozinho gira a proa. O motor do navio fica disponível junto → controle máximo de velocidade e rumo.

Tug na popa (astern)

  • Age como leme suplementar ativo: caçando desacelera; come ahead BB/BE move a popa; governa o navio sem motor ligado.
  • Não é inerentemente perigoso: milhares de trânsitos no Gaillard Cut a 6–8 nós. O perigo real é desatenção nos cabosoficial + 2 tripulantes nos cabos sempre, sobretudo nos quarter chocks; cabo solto na água enrosca na hélice.
Caution — hawser à frente: conventional US harbor tug à frente com seguimento significativo está sempre sob risco de ser tripped. Tractor/ASD são projetados para hawser-ahead; conventional não.
Fig. 3-4
Fig. 3-4 — Effect of a tug made fast on the quarter.
ContextoMais comum na Europa que nos EUA; cresce com a entrada de Schottel e Voith-Schneider. Winches posicionados ao pivot point → puxadas sustentadas seguras sem risco de tripping; encurta/alonga o hawser sob carga, mudando de posição sem perder tração.

Quando o conventional pode usar hawser

  • Circunstâncias limitadas: dead ship (sem motor, sem leme), ou navio de calado tão leve que atracar alongside é impraticável.
  • Manter motor no mínimo e seguimento estritamente controlado: um conventional in irons (pego de través pelo próprio hawser) pode ser emborcado.
  • Comunicação por rádio dá ao tug velocidade e direção de puxada; fora isso, dirige-se o hawser tug como um tug alongside.

Hawsers em oposição

Dois tugs em hawsers opostos — um puxando à vante, outro à ré — para aumentar/reduzir o seguimento ou segurar o navio em posição precisa em corrente ou no cais.
O que éTug amarrado alongside (hip tug / on the hip), fazendo fast com head line, stern line e um spring de ré. Head/stern o mais perto de breast lines que a geometria permite e caçados bem tensos.
A tensão não é opcional: lash-up frouxo → tug e navio não agem como unidade única → vira mais estorvo que ajuda. Se um lash-up tenso for impossível (calado, forma do casco, layout de cabeços), o navio não deve ser movido nesse arranjo.

Lashed no quarter — equivalente twin-screw

  • Um/dois tugs no través de ré substituem ou suplementam motor + leme; com um em cada quarter, o navio manobra como twin-screw → ordens de leme/máquinas de twin-screw servem.
  • Um único stern tug lashed dá empuxo descentrado → move o navio de través para longe do tug antes de ganhar seguimento.
  • Para girar na direção do bordo do tug, back the tug: caçar um tug lashed no quarter de bombordo lança a popa a boreste → navio gira a bombordo.

Lashed na proa, apontando à ré — desatracar de popa

UsoTirar o navio do berço dando ré (há navio atracado a ré, ou dead ship). O tug caça p/ afastar a popa do cais; obtido o ângulo, come ahead p/ governar à saída.
Caveat crítico saindo de popa: left rudder do tug leva a proa do navio a bombordo e empurra a popa a boreste — confunde. Fix de MacElrevey: vire-se para ré, na direção em que o navio se move, e então dê as ordens de leme ao tug — a direção certa fica óbvia.

Parar e efeito de hélice

Navio em lash-up para-se caçando o tug. A posição descentrada gera tendência de giro: tug lashed no quarter de boreste indo à vante (ou na proa de bombordo indo de ré) faz o navio manobrar como single-screw de hélice de passo à direita — previsível uma vez reconhecido.
Fig. 3-7
Fig. 3-7 — The pilot wants a tight lash-up, Harry, so...
ObjetivoLash-up em oposição deliberada ao motor do navio para mover o navio puramente de través, sem desenvolver seguimento nem sternway. Exige cooperação estreita e lash-up tenso.

Mecânica

Tug lashed na proa, apontando à ré, come ahead com leme todo para o cais navio dá máquina à vante + leme todo para o berço componentes longitudinais se cancelam (nem headway nem sternway) componentes laterais se somam → proa e popa afastam do cais juntas

Um único tug lashed em oposição ao motor do navio faz o trabalho de dois tugs independentes na translação lateral — movimento paralelo controlado de todo o navio.
Condições (best practice)(1) lash-up tenso; (2) tug e navio aplicam força simultaneamente ao comando; (3) lemes de ambos todo carregado na mesma direção.
Fig. 3-9
Fig. 3-9 — Working with tug and ship in opposition to move the ship laterally.