site de Gustavo Dantas Brum, dedicado a projetos de veleiros e de outras máquinas que você pode construir em sua garagem

O objetivo deste artigo é apresentar alguns conceitos básicos usados no projeto de veleiros, e que podem ajudar você a escolher um projeto para começar a construir, ou até mesmo para comprar um veleiro “pronto”. Os conceitos apresentados abaixo são de domínio de todos os yacht designers, e seu entendimento pode te ajudar a prever o comportamento de um veleiro (desempenho, estabilidade, segurança) conhecendo apenas as suas dimensões gerais.

• Comprimento na linha d´água: Esta dimensão é importante porque é base para determinar a velocidade máxima do casco, e é uma medida mais realista do espaço útil de um barco.
• Boca: é a medida da largura do barco na seção onde ela é maior. Boca na linha dágua é a medida da largura na linha d´água (óbvio), e é uma medida útil em alguns casos.
• Calado: É a profundidade, da linha dágua, até o ponto mais baixo do casco (em geral a quilha ou patilhão). No caso de veleiros com bolina retrátil, tem-se duas medidas de calado, máximo, incluindo a bolina, e mínimo, com a bolina recolhida.
• Deslocamento: É o peso da água deslocada pela parte submersa do barco. Mais claramente, o peso do barco. Normalmente o deslocamento inclui metade da capacidade de carga do barco. Em barcos pequenos e leves o peso varia muito dependendo da tripulação e carga a bordo. Para um mesmo deslocamento, a linha d’água apresentará uma diferença em sua altura se o barco estiver em água salgada ou doce. Mas é insignificante a não ser que seu barco seja um petroleiro de cem mil toneladas de deslocamento.
• Centro de Carena: é o centro do volume submerso do barco, onde atua a resultante da força de empuxo. Varia com a forma do volume submerso, que por sua vez varia a medida que o barco aderna ou caturra, ou dependendo da distribuição de peso no barco. O centro de carena varia a medida que o barco aderna, e é este deslocamento lateral do centro de carena (em relação ao centro de gravidade) que cria um momento que limita o adernamento provocado pelo esforço lateral sobre as velas.
• Centro de Flutuação: é o ponto que corresponde ao centro da área desenhada pela linha d’água, e é o ponto em torno do qual o barco realiza movimentos de arfagem, rolagem e giro.
• Centro de Resistência Lateral: é o  centro da área da seção lateral submersa. Esta medida é importante porque a distáncia longitudinal entre o CRL e o centro de esforço lateral das velas tem grande efeito sobre o comportamento do barco. Quando o centro de esforço das velas está à frente do CRL, o barco tende a arribar, e esta tendência compensa a tendência a orçar devido ao momento formado pela resistência do casco e a força sobre as velas. O ideal é um barco que tenha uma leve tendência a orçar, assim, em uma eventual rajada, o barco entra no vento naturalmente, o que diminui a força lateral sobre a vela e a tendência a adernar em excesso.
• Área submersa: É a área do casco sob a linha d’água, e é importante porque quanto maior a área, maior o atrito superficial e portanto maior a resistência ao movimento do veleiro. A área submersa é importante sob brisa fraca porque em baixas velocidades o atrito é o componente mais importante da resistência ao movimento.
• Coeficiente prismático: O coeficiente prismático é a relação entre o volume submerso do casco e o prisma formado pela projeção da seção transversal de maior área que tem o comprimento de linha d’água do casco. O CP está relacionado com a velocidade máxima de projeto, o que por sua vez depende de um outro fator, a razão entre  velocidade e a raiz quadrada do comprimento. O CP recomendado para um casco de deslocamento deve ser menos de 0,525. Cascos de semi-planeio podem ter CP acima deste valor.
• Razão Velocidade/Comprimento: É velocidade, em nós,  dividida pela raiz quadrada do comprimento na linha d’água. Em um casco de deslocamento este coeficiente tem um valor máximo de 1,34. Isto significa que um barco de 16  pés tem velocidade máxima, se for um casco de deslocamento, de 4×1,34, ou seja, 5,36 nós. Um veleiro de 36 pés, com a mesma Razão V/L, tem velocidade máxima teórica de 8,10 nós.Veleiros de regata podem chegar a números acima de 1,34, pois tem cascos de planeio.

Por exemplo, o veleiro Cruiser, cujo projeto está sendo apresentado neste site, tem as seguintes medidas:

Comprimento na linha d´água:      3.6 [m]
Comprimento total:      4.2 [m]
Boca na linha d´água:      1.6 [m]
Boca:      1.8 [m]
Calado (sem bolina) :      0.21

O coeficiente prismático do veleiro cruiser é de 0,54, que é ótimo para uma razão velocidade/comprimento de 1,1. O deslocamento é de cerca de 517kg, que é bastante para um pequeno veleiro, mas necessário já que o objetivo é oferecer capacidade de carga (água, mantimentos, motor de popa, bagagens) e lastro generoso (120 a 150kg). A velocidade máxima teórica é de 4,7 nós, o que é pouco. Por isso o casco apresenta este desenho, com popa larga e fundo plano, para permitir o planeio e velocidades acima da velocidade máxima em deslocamento puro. Se trata, então, de um casco de semi-planeio.

Na parte 2 deste artigo vamos conhecer outros conceitos, e aprofundar a aplicação dos que aqui foram introduzidos. Se você tem alguma dúvida ou contribuição, envie seu comentário.

Gustavo