🧭 MMPH · Cap.9 — Special Maneuvers

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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O que reúneAs special maneuvers fora da atracação/desatracação comum: canais e locks, single/multiple-point moorings, ship-to-ship lightering, Mediterranean moor, Williamson Turn, twin-screw e navios de baixo L/B, e o salto para VLCCs, RAS e helicópteros.
Nenhuma dessas manobras exige novas leis físicas: a diferença é de magnitude e timing, não de caráter.
  • O shiphandler competente planeja com antecedência e usa as forças externas — wind, current, quickwater e interaction — a seu favor.
  • Faz o serviço do modo com que se sente mais confortável.
ModeloO Canal do Panamá é o composto de condições de quase todo lock: água doce/salgada, locks simples/múltiplos, canal restrito. Uma lockage tem 4 segmentos: approach, entrance, fill e departure.

2.1 Correntes nos locks

Mito de que não há correntes em lock canals: na verdade chegam a 3 a 4 knots na entrada (as jaws).
  • Spill current: ao baixar a câmara, grande volume escoa — corrente de superfície, efeito varia com o calado.
  • Density current: onde o lock une duas densidades, a água mais pesada desloca a leve; em superfície parece a spill, mas por baixo flui ao contrário. Na entrada marítima do Panamá a água doce sai em corrente forte descendo até 20 a 25 feet.

2.2 A aproximação em "S"

  • Aproxima-se em padrão "S" para compensar as correntes; elas seguem fortes por cerca de 30 minutos após parar o spilling.
  • Velocidade é crítica: reduzir ao mínimo — normalmente 1 a 2 knots — para poder dar kick ahead sem ganhar velocidade excessiva.
  • As locomotives rebocam a no máximo 3 knots e não passam wires a navio mais rápido.

2.3 Gear, tugs e o knuckle

Quem supreNo Panamá o navio fornece oficial+guarnição a vante/ré e duas mooring lines por ponta; o resto é dos canal seamen. Já Welland/Saint Lawrence: o navio supre todo o gear — ler as regras locais.
  • Comunicação por walkie-talkie, hand signals de backup, whistle só para danger signal.
  • Anchors prontas mas stowed no hawsepipe (não backed out), para não fouling.
  • Knuckle = o canto onde a side approach wall encontra a side wall da câmara; tugs seguram o bow/midbody contra o fendering do center wall.

2.4 Dois métodos válidos — e a lição

MétodoTécnicaRazão
Whole ship alongsideNavio inteiro flat contra a wall até o forward midbody entrar.Mantém o casco longe do knuckle; nenhuma corrente entra entre navio e wall.
Bow alongside, stern offBow alongside, popa a poucos pés off ao deslizar para dentro.Se o bow sai, volta fácil (água flui à ré); basta um tug lento.
Qual o melhor? O que o pilot preferir — raramente há uma só forma certa de fazer o serviço.

2.5 Wires, piston effect e o fill

  • Wires vêm das locomotives (as "mules"); cada uma exerce até 70.000 pounds de pull. Nº de wires por fórmula empírica (displacement e length).
  • Navios grandes entram driven in, muitas vezes full ahead: beam+draft preenchem a seção → piston effect quase para o navio sozinho.
  • Fill: gate valves abrem, água pelos lateral culverts. Up lockage surge forte; down lockage é quiet. Encher pelo fundo é preferível (movimento vertical).
  • Fig. 9-1
    Fig. 9-1 — General surface current diagram.
    Fig. 9-2
    Fig. 9-2 — Allowing for current during lock approach.
Nunca permitir movimento athwartship — o navio surge e bate na wall.

2.6 Departure

SaídaNavio grande é "flushed out" por água posta atrás dele. Ao clarear as jaws, põe-se em ângulo com o bow away do center wall — a wall agindo como a close bank do cap. 2.
DimensãoLocks 1914 / PanamaxNovos locks / Neo-Panamax
Comprimento do lock1.050 ft (320 m)maior (Agua Clara / Cocoli)
Largura do lock110 ft (33,5 m)maior
Comprimento máx. navio965 ft1.200 ft (366 m)
Boca máx.106 ft160,7 ft (49 m)
Calado máx.39,5 ft~49,9 ft (15,2 m)
Capacidade~5.000 TEU~13.000 TEU
  • Dois conjuntos: Agua Clara (Atlântico) e Cocoli (Pacífico), cada um com três chambers e water basins que reciclam água.
  • Locomotives substituídas por tugs → maior dependência da perícia do pilot; não há approach wall em Agua Clara pelo lado do Gatun Lake.
Maior efeito da expansão: capacidade de operar navios maiores, com DGPS e simuladores para manobrá-los com precisão.
ContextoPoucos portos recebem VLCC/ULCC carregados; terminais offshore como o LOOP (Golfo do México) usam SPMs. LOOP fica em 100 a 125 feet de água, a ~19 miles da costa da Louisiana.

4.1 Achar o heading de aproximação

Melhor indicação do heading = a direção em que os cargo hoses flutuam a partir do buoy (jazem na resultante de current + wind).
Apesar do calado do VLCC, a corrente não simplesmente vence o vento: pela grande sail area, até um vento de 15 knots afeta o heading.

4.2 "In the groove"

  • Forças externas crescem geometricamente quando a arrancada cai ao valor de menos de 1 knot necessário para completar.
  • No heading certo o buoy fica na mesma marcação relativa, fine on the port bow — sinal de estar "in the groove". Doppler log ajuda muito.
  • Planeje uma grande mudança de heading na fase final (não várias pequenas): corre-se a 3 a 4 knots até o giro, cobrindo as últimas 2 miles em ~1 hora.

4.3 Pegar e amarrar

  • Estabilizar no heading final bem antes do buoy (sem tugs para checar swing residual).
  • Nos últimos 600 feet içar a pickup line para parar a 100 feet do buoy; ela traz a chafing chain.
  • Chain stopper é preferível ao Smit bracket (sem elos/manilhas → mais rápido e seguro).
As pickup hawsers não devem puxar o navio de 350.000 a 600.000 toneladas ao buoy — o navio é steamed ao buoy, as lines só trazem a chain.

4.4 Lado dos hoses e bow pilot

  • Hoses e buoy ficam no port bow: com engine astern o bow gira para boreste, longe deles.
  • Fig. 9-4
    Fig. 9-4 — Approaching a single-point mooring.
    Fig. 9-5
    Fig. 9-5 — SPM pickup rope and chafing chain.
  • Sistemas em ordem de preferência: (1) bow chain stoppers p/ chafing chain de 76,1 mm (3-inch) — o preferido; (2) Smit brackets padrão OCIMF; (3) mooring bitts. Sempre dois closed chocks.
  • A poucas centenas de pés o buoy some da ponte → um assistant mooring master no bow conna por walkie-talkie e deve ser pilot qualificado.

4.5 Durante o discharge

Manter offLine pronta à ré; evita-se o navio subir nos hoses, geralmente com engine astern a 8 a 10 revolutions. Limite primário para fazer/manter no SPM = o sea state durante o makeup.
Fig. 9-7
Fig. 9-7 — Chain stoppers for mooring a VLCC at a single-point mooring.
TermosO navio menor que recebe o óleo é o offtaker; aqui VLCC inclui o ULCC.

5.1 Rigging dos fenders

Fenders vão no port side do offtaker — não do VLCC: garante que o navio que manobra pouse neles.
  • Yokohama: 4+ grandes flutuantes ao longo do parallel midbody. Pillow: 2 menores no forward shoulder e na quarter.
  • Mooring lines com synthetic tails (quebra rápida em emergência + absorvem shock; cortáveis em último caso).

5.2 Papel do VLCC e a aproximação

  • O mooring master no offtaker tem o comando; o do VLCC mantém curso/velocidade steady, into the wind and sea, à velocidade mínima.
  • Offtaker aproxima o starboard side do VLCC, largo até abeam do parallel midbody.
Vital manter o bow do offtaker longe da quarter do VLCC, onde a suction o puxa rapidamente para dentro.

5.3 O vento como tug

  • Vento na starboard bow traz alongside; passa para port bow se fechar rápido demais. Efeito forte porque o offtaker está light antes de carregar.
  • Land flat em todos os floating fenders simultaneamente → máximo hydraulic cushion.
  • Fig. 9-9
    Fig. 9-9 — Rigging fenders for ship-to-ship lightering.

5.4 Lines e break-up

NavioLines
Offtaker5 headlines, 2 forward springs, 2 after springs, 3 sternlines.
VLCC3 wire headlines, 2 forward spring wires, 2 stern wires + 2 springs do manifold rebocando o offtaker.
  • Passar todas as lines qualquer que seja o tempo. Manter vento/mar a point na port bow do VLCC (faz lee).
  • Fig. 9-10
    Fig. 9-10 — Keep the offtaker's bow clear of the VLCC's quarter while going alongside.
  • Ao terminar: single up; o after main-deck spring leading forward impede o offtaker escorregar à ré sob a quarter e é a última line largada. Vento na inner bow = "poor man's tug".
Break up before as condições piorarem, nunca depois que as lines começarem a partir. Não aumentar velocidade até bem clear.
Fig. 9-11
Fig. 9-11 — General arrangement of lines for lightering.
Onde/comoCosta oeste dos EUA, a 0,5 a 1 mile da costa sobre submarine hoses. Amarra com duas bow anchors + lines a buoys abeam e astern.
SistemaPorte máx.
Five-pointaté 35.000 tons
Seven-pointaté 165.000 tons

Tugs podem assistir navios acima de 80.000 tons deadweight; prepara-se até 14 synthetic lines (2 por buoy).

6.1 Aproximação e lançar as anchors

  • Heading a cerca de 90 graus ao eixo do berth, na linha em que as anchors ficarão. Vento/mar geralmente on the beam.
  • Larga a offshore anchor, com todas as 7 a 9 shots corridas de imediato. Não checar a chain (pivotaria o navio e poderia garrar).
  • Fig. 9-13
    Fig. 9-13 — Berthing at a multiple-buoy mooring.

6.2 Governar de ré com duas anchors

A popa move-se para o lado oposto ao da anchor segurada. Segura a port anchor → popa vai a boreste; segura a starboard → popa vai a bombordo; ambas slack → geralmente walks to port.
  • É a base do Mediterranean moor. Navio é swung à posição, não backed-and-filled.
  • Não girar o propeller com lines out, salvo ordem direta do mooring master. Anchors formam um triângulo equilátero segurando o navio contra o tempo.

6.3 Ficar e sair

Com tempo de proa o esforço fica nas anchors e pode-se ficar mais; de outras direções o esforço vai às lines. Navio light sai dragando ambas as anchors até clear — não pode fall off the wind ou vai sobre os buoys.

O que éHoje comum para RO/RO com stern ramps: berço stern to the quay, anchors laid out à frente. Segue o procedimento do five/seven-point (approach, lançar anchors, back in governando pelas anchors).
Ideal: anchors espalhadas a 60 graus (bow seguro qualquer que seja o vento), formando um triângulo equilátero; amarra-se com ao menos uma shot a mais de chain do que para fundear na mesma profundidade.

7.1 Compensar o tempo e back in

  • Berço de carga raramente é feito para o tempo dominante → forças vêm de outra direção; ajustar o swing e segurar uma anchor ou outra.
  • O mate à ré reporta bearing/distance da popa ao berço e a rate of change (ponte muito a vante nos RO/ROs).
Não usar o engine para back nos últimos pés — heave o navio de ré (evita acidente por resposta atrasada). Heave as chains parte pra fora d'água.

7.2 Bow thrusters e departure

Um bow thruster confiável simplifica muito: nenhum navio que trabalha carga pela popa deveria ser construído sem um.

Sair: recolher stern lines, heave a windward anchor curto a two shots, depois a lee anchor steaming contra a weather anchor; parte ahead quando a lee breaks free.

Fig. 9-14
Fig. 9-14 — Mediterranean moor.
Para quêPõe o navio em heading recíproco (man overboard). Útil ao crescer o porte: navios de alto block coefficient perdem arrancada rápido — um VLCC quase para ao atingir o recíproco.

8.1 Eliminar as variáveis

A instrução clássica de steady up após 60–65 graus é não confiável (depende do helmsman); o valor fixo de 60 graus não serve a nenhum navio específico.
  • Melhor: shift do leme em ponto pré-determinado, achado por trial and error em drills.
  • Ex.: um VLCC voltou ao próprio wake com o leme shiftado a 35 graus do rumo inicial, depois hard over para checar o swing a 15 graus do recíproco.

8.2 As three helm orders

(1) leme hard over p/ o lado da queda até 35–50° do rumo (2) shift hard over ao contrário (3) a 10–15° do recíproco, shift de novo p/ steady no recíproco

  • três movimentos de leme, em pontos definidos, independentes do julgamento do oficial.
  • Engine speed não muda na volta (mantida em standby): rev constante mantém a rate of turn previsível e retorna em tempo mínimo.
Acima de tudo: vigiar o homem/objeto na água o tempo todo — mais importante que a volta perfeita; à noite, luz é essencial. Num teste, VLCC voltou em 11 minutos, a 4 knots no recíproco, vindo de 19 knots.
Fig. 9-15
Fig. 9-15 — "Three helm order" Williamson Turn.
Mito de que twin-screw manobra inerentemente melhor que single-screw: não necessariamente. Quem governa o handling é o tipo de propulsão + número/configuração/posição dos rudders.
  • Turbina + single rudder antiga: "handle like water-soaked logs". Diesel moderno + twin rudders + thrusters: excelente. Achado sobretudo em passenger vessels.
  • Twin-rudder é mais responsivo em baixa velocidade porque os rudders ficam atrás dos propellers (recebem o wash).
  • Twin-screw single-rudder muitas vezes governa melhor a baixíssima velocidade com engines stopped — parar remove a estabilidade direcional das hélices spread.

10 Girar e mover lateral

Gira dentro do próprio comprimento: port engine ahead + starboard astern → gira a boreste. Como a hélice é mais eficiente ahead, usa-se menos rev no eixo ahead.
  • Mover em bloco ao berço: outboard prop astern, inboard ahead (tug/thruster empurra o bow). Atracando starboard side to, o starboard screw ahead walks the stern ao cais.

10.2 Special case high-powered twin-rudder

vale para navios muito potentes twin-rudder (naval, supply, grandes passenger): leme hard left leva a popa a boreste, port engine ahead + starboard astern leva o bow a boreste → move em bloco. Não funciona no mercante comum.

Shallow channel: twin-screw pega sheer mais facilmente e recupera pior; hélices off-center e expostas → guardar de tocar o berço. O triple-screw resolve muito: eixo central manobra como single-screw.

Fig. 9-16
Fig. 9-16 — Turning a twin-screw ship to starboard.
Fig. 9-17
Fig. 9-17 — Moving a twin-screw ship laterally.
Aumentar a boca reduz o L/B e diminui a estabilidade direcional (mais rudder para checar e steady) — porém o turning circle fica menor.

11.1 O VMax VLCC

Números1.100 feet de comprimento, 230-foot beam → L/B de 4,8:1 (vs 5,5–6:1 de outros VLCCs e 8:1 de um Panamax de 850 ft).
  • Pela teoria responderia mal ao leme, mas o oposto ocorre: twin skegs, twin rudders, twin screws bem outboard, com cut-away stern pondo os rudders no extremo da área submersa.

11.2 Handling e cautelas

  • Menos rudder inicia o giro; rudders ficam on mais tempo; mantém steerage com engines stopped.
  • Podem ser usados separadamente a baixa velocidade: rudder do mesmo lado do engine ahead, o outro amidships → realça o twisting.
Boca extrema exige planejar cruzamentos/ultrapassagens; mesmo pequeno heel em curva aumenta o calado → calado máx. cortado para 38 feet (vs 40 da maioria dos tankers).
Fig. 9-18
Fig. 9-18 — A modern VMax twin-screw vessel with skewed propellers and high-efficiency rudders with skegs.
Manobrar VLCC/ULCC é surpreendentemente similar a navios menores (testes do Esso Osaka confirmaram): diferença de escala e timing, não de caráter — mesmas leis de hydrodynamics.

12.1 Parar e o ratio tonnage/HP

NavioDeslocamento / HPRatio
VLCC380.000 t / 40.000 hp9,5
Bulk carrier80.000 t / 16.000 hp5,0
Containership65.000 t / 60.000 hp1,1
Numa situação close-quarters a resposta mais eficaz do VLCC é alteração de curso, não redução de velocidade (steering compensa a baixa backing power). A menos de 2 knots ainda precisa de mais de um comprimento para parar.

12.2 Seaway, shallow e "constrained by draft"

  • Head sea mal se sente na ponte, mas as stresses (panting, slamming, hogging, sagging, wracking) são muito maiores → reduzir velocidade/alterar curso por sea sense.
  • Efeitos de shallow water sentidos mais cedo e em água mais funda (calado ~o dobro do médio). "Constrained by her draft" = Rule 3.h do COLREGS.
  • Fig. 9-20
    Fig. 9-20 — VLCC alongside (moving up to larger ships).

12.3 Docking do VLCC

#Ajuste ao atracar VLCC
1Tugs são menos eficazes.
2Impraticável warp alongside só com lines.
3Parar mais off e push alongside, land flat.
4Minimum lateral speed é essencial.
5Doppler (lateral + ahead/astern) é essencial.
Efeito "railroad track": a perspectiva faz o bow parecer mais perto que a stern mesmo equidistantes → vigiar a rate of closing a vante e a ré, não a distância aparente.
Fig. 9-21
Fig. 9-21 — Allow for the "railroad track" effect when estimating a VLCC's distance off a berth.

13 Replenishment at Sea (RAS)

TermosQuem mantém curso/velocidade = large ship; o outro = maneuvering ship. Base course/speed põe o mar a two points na bow longe da operação (faz lee).
  • A menos de meia milha, paralelo ao wake, velocidade 3 a 5 knots maior.
  • Danger zone = quando o bow do maneuvering ship passa a quarter do large ship (interação máxima) — atravessá-la antes de reduzir à base speed.
Mercantes não devem back down como os navais (backing estraga o steering e falta backing power) — seguram a velocidade até passar a zona.
  • Separação ~100 feet; heading alguns graus away para compensar constant-tension winch + suction. Governar por headings, não helm orders.
  • Sair: abrir levemente o bow angle; não passar à frente do large ship nem aumentar velocidade até bem clear.
  • Fig. 9-22
    Fig. 9-22 — The area to be avoided during approach.

14 Helicopter Operations

Landing ou hovering: pôr o navio em heading/velocidade que criem 15 a 25 knot de relative wind numa bow — dá headwind, minimiza turbulência da superstructure e leva os stack gases para longe.
  • O que importa é o relative wind; maneuvering-board plot quando o true wind passa de 25 knots.
  • Rolando mais que uns poucos graus → warn off o landing (perigoso); hovering não é problema.
Deck prep: baixar dipole antenna, deck livre marcado com "H" num círculo, luz forward (não cegar o piloto). Não tocar o basket/litter até pousar e descarregar a static; ao carregar pessoa/gear, não prender o basket ao navio.