1. Visão geral
Fonte: SILVA, Otávio Augusto Fragoso Alves da; GONÇALVES, Marcelo Campello Cajaty. Rebocadores Portuários. 1. ed. Rio de Janeiro: Conselho Nacional de Praticagem (CONAPRA), 2002 — Capítulo 1: Classificação dos Rebocadores. Edital: Anexo 2-A, Área II (Arte Naval), item 4 — II.4 Rebocadores · código de obra II.12.
O Capítulo 1 estabelece a classificação dos rebocadores portuários. O livro lista oito aspectos que influem na capacidade de manobra de um rebocador: estabilidade; deslocamento; potência; força de tração estática (bollard pull); tipo de propulsão; posição do(s) propulsor(es); posição do gato, cabeço ou guincho — o ponto de aplicação da força de tração; e forma e dimensões do casco e da superestrutura. Potência e bollard pull costumam ser as características mais destacadas na qualificação de um rebocador, mas é a combinação de todas essas variáveis que define não apenas a manobrabilidade do rebocador, como a melhor posição para utilizá-lo durante a manobra, suas limitações e suas principais qualidades.
De todos os aspectos citados, o mais adequado para uma classificação inicial é o tipo de propulsão. Com base nesse critério, o livro estabelece dois grandes grupos: rebocadores com propulsão convencional e rebocadores com propulsão azimutal ou cicloidal. Acrescentando-se a esse critério a combinação de mais dois aspectos — a posição dos propulsores e a posição do ponto de aplicação da força de tração — o grupo azimutal/cicloidal se divide em rebocadores de propulsão a vante e rebocadores de propulsão a ré. Um terceiro critério, o tipo de propulsão em si, separa ainda os azimutais/cicloidais em cicloidais (Voith Schneider) e azimutais.
O capítulo está dividido em três blocos, na ordem do próprio livro: 1 — rebocadores com propulsão convencional (de um hélice; de dois ou mais hélices; tubulão-Kort e outros aperfeiçoamentos); 2 — rebocadores com propulsão azimutal ou cicloidal (tratores, de propulsão a vante — cicloidais/Voith Schneider e azimutais; e tratores reversos/ASD, de propulsão a ré); e 3 — novas tendências, com o Ship Docking Modules (SDM) e o rebocador rotor. É o capítulo de nomenclatura do livro: a distinção central entre trator, trator reverso e ASD não é o nome comercial nem o fabricante do propulsor, mas a posição do(s) propulsor(es) e a posição do ponto de aplicação da força de tração em relação a eles.
2. Rebocadores com propulsão convencional (1 – 1.2)
Características gerais dos rebocadores convencionais
Os rebocadores de propulsão convencional são os de concepção mais antiga ainda em atividade, podendo ser dotados de um ou mais hélices, sempre fixos. Têm capacidade de manobra limitada e sua utilização requer atenção constante nas situações que possam comprometer sua estabilidade. Entre suas características, destaca-se o fato de a força de tração a ré ser, geralmente, bastante inferior à força de tração a vante. A posição do ponto de tração principal — geralmente um gato de escape a ré — fica sempre a uma distância ante a vante do propulsor que permita o governo quando em operação com cabo no gato.
Na maioria dos países desenvolvidos, esses rebocadores vêm sendo progressivamente substituídos, no auxílio às manobras de navios, por rebocadores azimutais ou cicloidais. No Brasil, rebocadores convencionais continuam sendo construídos, porém dotados de dois ou três eixos e equipados com tubulão, geralmente móvel. Esses rebocadores novos se juntam a uma grande quantidade de rebocadores convencionais antigos que continuam em atividade nos portos brasileiros.
De um hélice (1.1)
São os rebocadores mais simples, com apenas um eixo e um leme. Os de menor potência são bastante utilizados nos portos brasileiros nas operações de apoio portuário, como reboque de chatas, barcaças etc. Atuam bem nas operações de reboque com cabo na proa em locais com pouca corrente e quando é possível pegar o cabo da proa com o navio em baixa velocidade. Correm riscos ao se aproximar da proa do navio com muito seguimento a vante ou muita corrente, e têm dificuldade em atuar com cabo na popa quando é necessário mudar de bordo.
Para trabalhar no costado na situação puxa/empurra, parcela expressiva da potência é gasta na simples tentativa de se manter perpendicular ao costado, sendo impossível, em alguns momentos, que o rebocador puxe antes que substancial força empurrando seja aplicada para a colocação na posição perpendicular — o que torna essa forma de utilização pouco recomendável, mesmo com potência elevada, especialmente em locais restritos, com corrente intensa ou sob condições adversas de mar.
De dois ou mais hélices (1.2)
Os rebocadores de dois hélices têm, basicamente, as mesmas características dos de um hélice. A diferença principal está na possibilidade de, usando rotações diferentes nos dois eixos, criar um binário de forças na popa do rebocador que se soma à ação do leme para governar. A existência de um segundo propulsor aumenta consideravelmente a manobrabilidade e a segurança do rebocador, permitindo maior facilidade nas aproximações na proa ou popa do navio para pegar o cabo de reboque, no acompanhamento com cabo passado na proa, e nas mudanças de um bordo para outro para auxiliar o governo.
No costado, através da ação conjugada dos dois hélices, o rebocador de dois hélices tem mais facilidade de se manter perpendicular ao costado, mesmo com um pequeno seguimento do navio ou corrente de pequena intensidade — o que exige, ainda assim, uma "sobra" de potência bastante elevada além da normalmente exigida para o porte do navio. Da mesma forma que os de um hélice, sua utilização com cabo passado na popa do navio com seguimento a vante é desaconselhável e arriscada, se houver necessidade de mudança do bordo de atuação.
Rebocadores com três propulsores são encontrados em alguns portos brasileiros, atuando com bons resultados, geralmente equipados com tubulões móveis que atuam de forma solidária. Nesses casos, os três propulsores podem produzir a mesma força de tração, ou o propulsor central concentrar a maior parte da potência — nesta última configuração, os propulsores laterais facilitam o governo e o posicionamento do rebocador, permitindo que a maior parte da força de tração seja aplicada no sentido exigido pela manobra. Nos demais aspectos, os rebocadores de três ou mais hélices comportam-se como os de dois hélices.
| Aspecto | De um hélice | De dois ou mais hélices |
|---|---|---|
| Manobrabilidade | Mais limitada; um eixo e um leme | Maior, por binário de forças entre os dois eixos, somado ao leme |
| Aproximação na proa/popa | Corre riscos com muito seguimento a vante ou muita corrente | Maior facilidade de aproximação e de mudar de bordo com cabo na proa |
| Costado (puxa/empurra) | Gasta parcela expressiva de potência mantendo-se perpendicular; pode ser impossível puxar sem empurrar antes | Mais facilidade em manter-se perpendicular mesmo com pequeno seguimento/corrente fraca; exige grande "sobra" de potência |
| Cabo na popa, seguimento a vante, mudança de bordo | Desaconselhável e arriscado | Também desaconselhável e arriscado |
| Uso típico nos portos brasileiros | Apoio portuário (chatas, barcaças) nos de menor potência | Manobra de navios; três propulsores atuam com bons resultados em alguns portos |
3. Tubulão-Kort e outros aperfeiçoamentos (1.3)
Lemes de flanco
Dadas as dificuldades verificadas na utilização dos rebocadores de propulsão convencional em diversas situações de manobra e na falta de outra alternativa, vários aperfeiçoamentos deste sistema surgiram ao longo do tempo. Inicialmente, copiando a experiência bem-sucedida das barcaças fluviais, foi introduzida em rebocadores convencionais — principalmente nos Estados Unidos — a utilização de lemes de flanco: lemes posicionados ante a vante do propulsor e voltados para vante, além dos lemes tradicionais ante a ré do propulsor e voltados para ré. Sua finalidade é direcionar o fluxo de água, quando com máquina para ré, aumentando a governabilidade dos rebocadores convencionais tanto de um quanto de dois hélices. São utilizados dois lemes a vante para cada hélice, funcionando de forma independente dos lemes tradicionais posicionados a ré, com melhora considerável do governo, especialmente nos rebocadores de dois hélices.
Tubulão-Kort fixo e móvel
Outro aperfeiçoamento frequentemente utilizado em rebocadores convencionais é o tubulão-Kort, desenvolvido na década de 30 pelo alemão Ludwig Kort e amplamente difundido pela Kort Propulsion Company, da Inglaterra, a partir de 1935, quando instalado no primeiro rebocador. São tubos fixos que envolvem o hélice, organizando o fluxo de descarga e possibilitando um ganho na tração a vante de até 30%, mas reduzindo a capacidade de governo — o que cria a necessidade de sua associação com lemes mais eficientes. Alguns rebocadores adotam um sistema de leme towmaster em conjunto com o tubulão-Kort: um grupo de lemes instalados a vante e a ré do tubulão, que permite uma melhoria no governo e um ganho na potência a ré — sistema bastante complexo, de utilização reduzida. No Brasil, há um número significativo de rebocadores equipados com tubulão-Kort, tendo sido encontrado pelo menos um que o utiliza em conjunto com lemes de flanco.
Menos frequente, por ter instalação mais onerosa, é a presença nos portos brasileiros de rebocadores dotados de tubulão-Kort móvel: um tubulão que envolve o hélice, com mobilidade controlada pelo aparelho de governo — isto é, o tubulão funciona como propulsor e leme, direcionando o fluxo de descarga do hélice na direção desejada e aumentando a força de tração e a manobrabilidade do rebocador. Há alguns anos era mais fácil encontrá-lo instalado em rebocadores de um único eixo; atualmente rebocadores de até três eixos equipados com tubulão-Kort móvel vêm sendo construídos no Brasil.
Embora o tubulão-Kort seja originalmente destinado a embarcações de baixa velocidade, como rebocadores e pesqueiros, com o desenvolvimento de novos tipos de tubulão alguns navios já podem ser encontrados com esse tipo de equipamento. O Wing Nozzle, com seu pequeno comprimento e formas hidrodinâmicas especiais, foi desenvolvido especialmente para navios de maior velocidade, como navios-tanque e cargueiros. As vantagens proporcionadas por esses aperfeiçoamentos aumentam significativamente a força de tração a vante e podem melhorar a capacidade de governo do rebocador convencional; não alteram substancialmente, entretanto, a força de tração do rebocador quando com máquina a ré.
Bow-thrusters e propulsão mista
Por fim, vem ocorrendo a instalação de bow-thrusters em rebocadores convencionais antigos, mas de grande potência. O alto investimento é compensado na medida em que o substancial aumento da capacidade de manobra permite a utilização desses rebocadores em manobras de navios de grande porte. Esses bow-thrusters podem ser propulsores embutidos em túneis no costado do rebocador ou, os mais eficientes, propulsores azimutais (360° de curso), retráteis ou não, colocados a vante e com potência reduzida em relação à potência total do rebocador. Rebocadores com esta última configuração são conhecidos como de propulsão mista ou combinada e, em diversos casos, têm apresentado excelentes resultados.
| Aperfeiçoamento | O que é | Efeito principal |
|---|---|---|
| Leme de flanco | Dois lemes a vante do propulsor, voltados para vante, além dos lemes tradicionais a ré, voltados para ré | Aumenta a governabilidade com máquina para ré |
| Tubulão-Kort fixo | Tubo fixo que envolve o hélice | Ganho de tração a vante de até 30%; reduz o governo, exige lemes mais eficientes (ou towmaster) |
| Tubulão-Kort móvel | Tubulão articulado, controlado pelo aparelho de governo | Funciona como propulsor e leme; aumenta tração e manobrabilidade |
| Wing Nozzle | Tubulão de pequeno comprimento e formas hidrodinâmicas especiais | Adapta o conceito de tubulão a navios de maior velocidade |
| Bow-thruster / propulsão mista | Propulsor embutido em túnel no costado ou azimutal (360°, retrátil ou não) colocado a vante, de potência reduzida | O aumento substancial da capacidade de manobra permite empregar rebocadores convencionais antigos de grande potência em manobras de navios de grande porte |
4. Rebocadores com propulsão azimutal ou cicloidal — tratores (2 – 2.1.2)
Conceito e classificação (2)
Os rebocadores com propulsão azimutal ou cicloidal são de concepção revolucionária, se comparados aos de propulsão convencional. O princípio é a substituição do hélice de eixo fixo, que produz força sempre na direção longitudinal, por um propulsor que pode mudar o sentido de sua corrente de descarga, dirigindo sua força para qualquer ponto do azimute da embarcação. A principal característica desses rebocadores está no fato de não precisarem de leme para governar, pois o propulsor, por sua atuação nos 360 graus do rebocador, já faz esse papel — a interação entre propulsão e direção é tão boa que é comum observar essas embarcações navegando de popa ou mesmo de lado.
Suas principais qualidades, comparados aos de propulsão convencional, são a forma segura com que podem controlar a aproximação com a proa ou a popa do navio em velocidade, evitando os riscos da interação, e a possibilidade de atuar para vante ou para ré mantendo, praticamente, a mesma força de tração — o que torna a utilização com volta no costado do navio (método puxa-empurra) muito mais eficaz que a mesma operação com rebocadores convencionais. Por essas características, foram desenvolvidos e são preferidos nas manobras de navios.
Mais difícil que apresentar suas qualidades é estabelecer a denominação definitiva para cada tipo de rebocador cicloidal ou azimutal: o mesmo rebocador pode ser conhecido em portos diferentes por denominações diversas, derivadas do tipo de propulsão, do nome do fabricante do propulsor, ou do tipo de utilização em que é empregado. É comum ouvir o nome trator empregado para qualquer rebocador de propulsão não convencional, especialmente os de propulsão cicloidal; é frequente também, nos portos brasileiros, chamar um rebocador azimutal de Schotel, por ser essa a marca de propulsor azimutal mais encontrada no país. O termo Z-peller, abreviatura de azimuth propeller, é associado, em vários portos do mundo, a rebocador azimutal com propulsão a ré, por ser esse modelo o mais comum no Japão e em Hong Kong.
O livro adota a seguinte classificação: pelo posicionamento do propulsor, os rebocadores azimutais ou cicloidais separam-se em rebocadores de propulsão a vante (tratores) e rebocadores de propulsão a ré (tratores reversos ou ASDs); pelo tipo de propulsão, separam-se em cicloidal (Voith Schneider) e azimutal.
Tratores — propulsão a vante (2.1)
O trator tem, normalmente, o ponto de aplicação da força de tração (guincho, cabeço ou gato) na popa. Assim, com o propulsor a vante e o cabo de reboque na popa, o rebocador trator tem excelente atuação trabalhando com cabo da proa do navio — sendo esse o objetivo que norteou sua concepção. Podem ser cicloidais ou azimutais, sistemas radicalmente diferentes na tecnologia do propulsor, mas que permitem comportamento em manobra bastante semelhante. Os propulsores, sempre em número de dois, são dispostos em linha, equidistantes do plano diametral, a vante da embarcação.
Em geral, os tratores podem navegar para ré com a mesma desenvoltura que para vante, elegendo o sentido da movimentação em função da posição onde vão operar, já que o cabo deve ser passado sempre a ré do rebocador. Assim, para operar com cabo na popa ou no costado do navio, a aproximação é sempre de popa; para operar na proa, ao contrário, o rebocador navega no sentido normal, de proa, evitando os efeitos da interação — mesmo em alta velocidade — graças às características e à posição dos propulsores, enquanto passa ou recebe o cabo do navio.
Cicloidais ou Voith Schneider (2.1.1)
Os primeiros tratores desenvolvidos foram equipados com propulsão cicloidal; no início dos anos 50, rebocadores com essa configuração já estavam em operação — o primeiro rebocador cicloidal é de 1951. O sistema de propulsão cicloidal é composto de dois conjuntos de lâminas verticais móveis, fixados em discos paralelos ao fundo do rebocador. Os dois conjuntos são localizados na mesma linha transversal e, geralmente, a vante do rebocador. Os discos giram em velocidade constante, produzindo uma força de intensidade e sentido controlados através da variação do ângulo de cada uma das lâminas — conceito semelhante ao do hélice de passo controlável, porém com a diferença de que o posicionamento das pás é transversal à força exercida.
É necessário um skeg de grandes proporções localizado a ré, na altura do ponto de tração, com o objetivo de aumentar a estabilidade de governo — importante especialmente nas operações com cabo da proa ou popa do navio. A principal vantagem deste sistema, além de poder atuar para vante ou para ré com a mesma força de tração, é a velocidade com que as alterações do sentido da aplicação e da intensidade da força podem ser feitas: a rotação do motor e das pás é mantida constante durante as manobras, sendo o governo e a força de tração controlados pelo mestre através de dois comandos — um volante que define o movimento e a intensidade da força no sentido transversal, e duas alavancas operadas em conjunto (uma para cada propulsor) que fazem a mesma função no sentido longitudinal. O resultado se dá pela mudança do ângulo das pás por um processo mecânico bastante simples, permitindo resposta imediata do rebocador ao comando do passadiço.
As desvantagens são, principalmente, um grande calado (além das lâminas, há uma estrutura que protege cada propulsor e funciona como direcionador do fluxo de água), o formato do fundo do casco, reto e largo, que pode prejudicar a hidrodinâmica e dificultar a operação em mar aberto ou em alta velocidade, e uma relação entre tração estática e potência do motor inferior à de outros sistemas de propulsão — 0,8 para o Voith Schneider comparado com 1,3 para o tubulão-Kort móvel. Os tratores Voith Schneider, sempre que atuam com cabo, têm volta num guincho, cabeço ou gato na popa do rebocador; da mesma forma, quando atuando no costado, o rebocador empurra com a popa, o que exige um sistema de defensas robusto a ré.
Azimutais (2.1.2)
A partir da década de 60 surgiram os tratores com propulsão azimutal: rebocadores com dois propulsores (hélices), geralmente envolvidos por tubulões e com capacidade de girar 360°, instalados a vante. Há vários fabricantes de propulsores no mercado, mas as diferenças entre os modelos são pequenas e geralmente amenizadas por outras características, resultando numa semelhança muito grande entre os equipamentos.
O funcionamento e as características de atuação, do ponto de vista da utilização em manobra, não diferem muito entre o trator Voith Schneider e o correspondente azimutal. Observa-se, entretanto, que o calado do trator azimutal pode ser consideravelmente menor, o que faz diferença em áreas de pouca profundidade. Da mesma forma, o deslocamento de um rebocador azimutal é normalmente inferior ao do VS de tração estática semelhante, bem como o custo de construção e manutenção. Por causa da menor resistência das obras vivas, o azimutal atua melhor que o VS em velocidade; por outro lado, exatamente pelo mesmo motivo (além do menor calado dos propulsores, o skeg é geralmente menor), o trator azimutal é menos eficiente que o VS quando atuando com cabo da popa do navio em ação indireta.
| Aspecto | Cicloidal (Voith Schneider) | Azimutal |
|---|---|---|
| Época de surgimento | Início dos anos 50 | A partir da década de 60 |
| Propulsor | Dois conjuntos de lâminas verticais em discos giratórios | Dois hélices, geralmente com tubulão, giro de 360° |
| Calado | Maior | Consideravelmente menor |
| Deslocamento e custo | Maiores para tração estática semelhante | Normalmente inferiores |
| Desempenho em velocidade | Prejudicado pelo fundo reto e largo | Melhor, por menor resistência das obras vivas |
| Ação indireta com cabo da popa | Mais eficiente | Menos eficiente (skeg menor) |
| Relação tração estática / potência | 0,8 | Superior (1,3 no tubulão-Kort móvel, para comparação) |
5. Rebocadores com propulsão a ré — tratores reversos e ASD (2.2 – 2.2.3)
Rebocadores com propulsão a ré (2.2)
Os rebocadores com propulsão a ré têm qualidades de governo e manobrabilidade comparáveis aos tratores: podem movimentar-se em qualquer direção desejada e produzir força de tração para ré quase igual à produzida para vante. O fato de os propulsores estarem localizados na popa reduz o risco de serem atingidos numa colisão ou num encalhe e permite que o calado seja menor que o de um trator de dimensões correspondentes; garante ainda uma forma de casco mais hidrodinâmica, com vantagem nas operações em mar aberto ou em portos não protegidos. Além dessas vantagens operacionais, esses rebocadores têm custos de manutenção mais reduzidos que os tratores, já que os reparos nos propulsores não exigem a docagem da embarcação.
Da mesma forma que os tratores têm configuração ideal para trabalhar com cabo passado da proa do navio, os azimutais com propulsão a ré têm a configuração ideal para trabalhar com cabo passado da popa do navio, podendo atuar direta ou indiretamente. Também podem atuar no costado em condições até superiores aos tratores: além de operar com a mesma manobrabilidade e força de tração equivalente, empurrando ou puxando, não produzem, ao puxar, descarga sobre o costado do navio que reduza significativamente a tração — a corrente de descarga é despejada sobre o próprio casco do rebocador, reduzindo apenas ligeiramente a força de tração.
Mesmo quando operando com cabo passado da proa do navio, os azimutais ou cicloidais com propulsão a ré geralmente recebem o cabo na sua própria proa, aproveitando em plenitude as qualidades de governo oferecidas pela distância entre a extremidade de trabalho do rebocador (a proa) e a extremidade onde estão localizados os propulsores — distância ainda superior à verificada nos tratores de porte semelhante. Apresentam desvantagem ao operar nessa condição, na proa do navio, por serem obrigados a navegar de popa, com redução de estabilidade direcional.
São encontrados, nos diversos portos, rebocadores com propulsão azimutal a ré em duas configurações diferentes. Um grupo — mesmo quando dispõe de gato ou cabeço na popa — não os utiliza nas manobras de navios, por sua posição ficar muito a ré e muito próxima dos propulsores, operando sempre com o cabo passado da sua proa: são os tratores reversos, que dificilmente atuam rebocando pela proa do navio, seja em trechos longos dentro da área portuária, seja no reboque costeiro ou em mar aberto. Outros rebocadores azimutais com propulsão a ré são projetados para poder operar também com um guincho ou gato posicionado a ré, numa distância em relação aos propulsores semelhante à dos rebocadores de propulsão convencional — podendo operar alternativamente com cabo na sua popa, funcionando nessa condição como um rebocador convencional de dois propulsores, com o ganho de governo permitido pelos propulsores azimutais: são os ASD — Azimuth Stern Drive. É frequente encontrar, mesmo na literatura especializada, os termos trator reverso ou ASD aplicados de forma genérica aos rebocadores com propulsão azimutal na popa, sem considerar essa importante diferença entre os dois tipos.
Tratores reversos azimutais (2.2.1)
Como os azimutais tratores, os tratores reversos azimutais são equipados com dois propulsores, afastados igualmente do eixo diametral, apenas com a diferença de que sua localização é a ré. A característica que melhor os identifica é o fato de atuarem sempre — seja no costado, seja com cabo passado na proa ou na popa do navio — com a proa como extremidade de trabalho. Geralmente são dotados de guincho na proa, o que facilita a passagem do cabo e permite administrar seu comprimento conforme a necessidade da manobra.
Quando atuam passando o cabo para a proa do navio com seguimento, são obrigados a navegar de popa, o que exige um governo bastante sensível, dificultado em alta velocidade ou em portos expostos à ação de ondas e ventos. Na popa podem dispor de guincho, cabeço ou gato, sempre localizados muito próximos dos propulsores, dificilmente utilizados nas manobras portuárias. A superestrutura é geralmente disposta de forma que não sobra muito espaço de convés a ré, o que dificulta ainda mais sua utilização no reboque costeiro ou offshore. Esse tipo de rebocador é encontrado com frequência em portos do Japão e de outros portos da Ásia, onde suas características se adequam ao tipo de manobra predominante.
Tratores reversos com propulsão cicloidal (2.2.2)
Como caso particular dos tratores reversos, deve ser citado um modelo concebido em 1995 pela Voith Schneider equipado com propulsão cicloidal, cujos propulsores estão instalados a ré. A posição dos propulsores é um pouco mais para vante do que a verificada nos tratores reversos com propulsão azimutal, mas seu comportamento é similar; sua criação pretendeu oferecer uma opção de rebocador cicloidal com as características ideais para o acompanhamento (escort) com cabo passado na popa do navio. Esse rebocador é denominado pelo fabricante de trator, da mesma forma que os dotados de propulsão a vante.
Azimutais tipo ASD (2.2.3)
Da mesma forma que os tratores reversos, os rebocadores ASD têm os dois propulsores instalados a ré e geralmente atuam em manobras utilizando a proa como extremidade de trabalho. Apresentam, no entanto, diferenças significativas no posicionamento da superestrutura, no espaço de convés disponível a ré e na posição do gato, cabeço ou guincho de popa em relação à posição dos propulsores — nesses aspectos, assemelham-se mais a um rebocador de propulsão convencional, com comportamento semelhante quando atuando com cabo passado na popa. Como os tratores reversos, têm o formato do casco diferente dos tratores, com a proa mais profunda, o que protege os propulsores de impactos frontais, mas, devido à maior resistência da água, reduz levemente a força de tração ao puxar para vante.
O ASD compartilha as qualidades do trator reverso com as do rebocador convencional, o que lhe permite grande flexibilidade na forma de atuação. Atualmente, tem sido a opção de construção mais comum entre os rebocadores azimutais; no Brasil, em particular, a grande maioria dos rebocadores azimutais recentemente construídos é classificada como ASD.
| Aspecto | Trator reverso azimutal | Trator reverso cicloidal | ASD |
|---|---|---|---|
| Origem | — | Concebido em 1995 pela Voith Schneider | — |
| Posição dos propulsores | A ré | A ré, um pouco mais a vante que o trator reverso azimutal | A ré |
| Gato/cabeço/guincho de popa | Muito próximo dos propulsores; pouco utilizado em manobra portuária | Similar ao trator reverso azimutal | Posicionado como no rebocador convencional; utilizável |
| Semelhança operacional | Extremidade de trabalho é sempre a proa | Vocação para escort com cabo na popa | Assemelha-se ao convencional operando com cabo na popa |
| Denominação pelo fabricante | Trator reverso | Trator (mesmo nome dos tratores de propulsão a vante) | ASD — Azimuth Stern Drive |
| Registro do livro quanto à ocorrência | Encontrado com frequência nos portos do Japão e da Ásia | Caso particular dos tratores reversos (categoria técnica) | No Brasil, a maioria dos azimutais recentemente construídos |
6. Novas tendências (3)
Ship Docking Modules (SDM)
Alguns rebocadores de concepção recente têm características tão particulares que não podem ser enquadrados na classificação anterior. Os modelos apresentados a seguir foram divulgados até o ano de 2001 e são baseados sempre em propulsão azimutal. Dentre esses novos conceitos, talvez o mais particular seja o SDM — Ship Docking Modules, projeto desenvolvido no sul dos Estados Unidos, em 1998.
Trata-se de um rebocador com dois propulsores azimutais localizados um a ré e outro a vante, porém em lados opostos em relação ao eixo diametral do rebocador. Tem a boca superior a 50% do comprimento, superestrutura reduzida e afastada dos bordos, e sistema de defensas reforçado em todo o costado, para facilitar a operação no sistema puxa/empurra. Com potência de 4.000 HP, tem tração estática superior a 40 toneladas de bollard pull e condições de atuar em qualquer direção aplicando 95% de sua força máxima. Foi concebido para trabalhar em águas abrigadas e no costado do navio; por suas características de projeto, pode puxar/empurrar mantendo sua posição afilada ao navio, sem perder tempo e potência para se posicionar perpendicularmente. Atualmente existem vários desses rebocadores trabalhando em portos americanos.
Rebocador Rotor (Rotor Tug)
O rebocador rotor (Rotor Tug) é a novidade de maior sucesso em concepção de rebocador. Foi desenvolvido em 1996, visando principalmente à área de atuação dos escort tugs, e iniciou operações em 1999, na Holanda. Essa nova geração de rebocadores é equipada com três propulsores azimutais de igual potência e tração estática total de 75 toneladas: dois propulsores são localizados a vante, como num rebocador trator, e um terceiro colocado a ré, no lugar do skeg.
A grande diferença está no terceiro propulsor, que pode substituir com vantagens o skeg ou, nas situações em que este apêndice não é importante, atuar aumentando a manobrabilidade, de forma a permitir uma navegação lateral de até seis nós. Em informação técnica de origem holandesa, consta que a velocidade de reação e a capacidade de manobra desses rebocadores é tão grande que obrigou a Schottel a desenvolver um computador, chamado master pilot, para auxiliar o mestre no controle dos propulsores. A existência de um terceiro propulsor tem ainda a vantagem de possibilitar a operação do rebocador — com desempenho inferior ao normal — mesmo quando um dos propulsores falha. No ano de 2000, o rotor R/T Magic foi eleito a embarcação do ano na Holanda.
| Aspecto | SDM (Ship Docking Modules) | Rebocador Rotor (Rotor Tug) |
|---|---|---|
| Ano de concepção | 1998 | 1996 (operação iniciada em 1999) |
| Origem | Sul dos Estados Unidos | Holanda |
| Número e posição dos propulsores | Dois azimutais, um a vante e outro a ré, em lados opostos ao eixo diametral | Três azimutais de igual potência: dois a vante, um a ré no lugar do skeg |
| Potência / tração estática | 4.000 HP; mais de 40 toneladas de bollard pull | 75 toneladas de tração estática total |
| Capacidade direcional | 95% da força máxima em qualquer direção | Navegação lateral de até 6 nós |
| Vocação | Águas abrigadas, operação no costado (puxa/empurra) | Escort tugs |
7. Síntese para o prático
O critério que organiza toda a classificação do capítulo é o tipo de propulsão, combinado com a posição do(s) propulsor(es) e a posição do ponto de aplicação da força de tração — o gato, cabeço ou guincho. É essa combinação, e não o nome comercial ou o fabricante do propulsor, que determina se um rebocador é um trator, um trator reverso ou um ASD: o mesmo rebocador pode ser chamado de formas diferentes em portos diferentes, mas seu comportamento em manobra decorre sempre dessa posição relativa.
Nos rebocadores convencionais, a limitação está na propulsão de eixo fixo: a força de tração a ré é geralmente bastante inferior à de vante, e o governo depende do leme, com aperfeiçoamentos como o leme de flanco, o tubulão-Kort (fixo ou móvel) e o bow-thruster ampliando, mas não eliminando, essas limitações. Nos rebocadores azimutais ou cicloidais, o propulsor faz o papel do leme, atuando nos 360° do azimute — o que os torna preferidos nas manobras de navios.
| Tipo | Posição do propulsor | Ponto de tração | Configuração ideal de uso |
|---|---|---|---|
| Convencional | Fixo, longitudinal (um, dois ou mais hélices) | Ante a vante do propulsor (gato de escape a ré) | Reboque com cabo na proa; costado com limitações de potência |
| Trator (cicloidal ou azimutal) | A vante, dois propulsores | Guincho, cabeço ou gato na popa | Cabo passado da proa do navio |
| Trator reverso (azimutal ou cicloidal) | A ré — e é justamente por o gato de popa ficar muito próximo deles que ele não é usado | A proa, sempre — a extremidade mais distante dos propulsores, distância superior até à dos tratores | Dificilmente atua rebocando pela proa do navio; cabo sempre passado da sua proa. Vocação: manobra na área portuária |
| ASD | A ré, dois propulsores | Popa ou proa, alternadamente — o gato/guincho de popa fica afastado dos propulsores, como no convencional | Assemelha-se ao convencional operando com cabo na popa; opção mais comum no Brasil |
| Rebocador Rotor | Três propulsores azimutais (dois a vante, um a ré no lugar do skeg) | Não descrito no Cap. 1 do livro | Escort tugs, alta manobrabilidade, inclusive navegação lateral |
Para o exame, a leitura correta de qualquer descrição de rebocador — número e posição de propulsores, tipo de propulsão, posição do gato ou guincho em relação aos propulsores — permite classificá-lo mesmo sem que o nome comercial seja informado, o que é exatamente o objetivo do capítulo.