InícioProjetosAtuaisProjeto e Construção de Veleiro de Pesquisa ECO UFSC60

gabarito_img_proj

O projeto visa o desenvolvimento de tecnologia de projeto e fabricação de um veleiro de alumínio de 60 pés para pesquisa oceanográfica da UFSC. O projeto executivo e projeto dos interiores é desenvolvido pela equipe da UFSC, a partir de tecnologia de última geração para a soldagem de alumínio naval.

 

 

 

Desenvolvido em parceria com os arquitetos navais Olivier Petit et Nicolas Berthelot, responsáveis pelas linhas do casco e pelo dimensionamento.  

O veleiro está sendo denominado ECO – Veleiro de Expedição Científica Oceanográfica, sendo sua marca UFSC60, que caracteriza sua origem e dimensões. Trata-se de um veleiro de Alumínio Naval – 5083 H116, de 60 pés (~18,6 metros) soldado com tecnologia TIG e MIG de última geração, sendo grande parte por métodos automáticos. Terá capacidade de hospedar comodamente até dez pessoas, entre pesquisadores e tripulantes. Possui características de segurança e navegabilidade, permitindo expedições científicas de grande desafio, incluindo as polares, particularmente a Antártica. Como características destacáveis, sua concepção com quilha retrátil permitirá navegação em águas rasas como mangues e estuários de rios, áreas ainda pouco exploradas por pesquisadores brasileiros e internacionais. Sua concepção de propulsão híbrida, diesel/elétrica, além de permitir navegação sem ruído (em algumas áreas protegidas este é um requisito importante), sua autonomia/eficiência é aumentada em cerca de até duas vezes com a utilização de um sistema híbrido de propulsão.

 

 

Entidades Envolvidas

finep_234X60px UFSC EMC LABSOLDA FEESC

Informações Gerais

Coordenadores:
Orestes Estevam Alarcom - EMC/UFSC
Jair Carlos Dutra - LABSOLDA/UFSC

Data de Início: 25/10/2010
Data de Término:
25/10/2014

Instituição/Gestora:
FEESC

Características do veleiro ECO UFSC60

Com um plano estrutural, um plano de leiaute, e um plano vélico, conforme apresentado nas figuras 1,2 e 3, respectivamente, o veleiro possui as seguintes características principais: 

  • Comprimento 18,6 m (60 PÉS);
  • Linha D’água 17,3 m;
  • Largura máxima 5,3 m;
  • Calado 1,4 m / 4,5 m (quilha retrátil);
  • Deslocamento (a plena carga) 35 t;
  • Tanques 7000 l: 4000l combustível e 3000 litros água;
  • Área vélica : Vela mestra 73,4 m2, Mezena 25,6 m2, Genoa 74,8 m2 e vela de stail 35,8 m2 ;
  • Motoração híbrida: propulsão 150 kW com autonomia de até 6.500 milhas náuticas (mn) a velocidade de 3 nós e média de 5.000 mn a 6 nós, com banco de baterias de 80 kW, estimando a utilização de 5 kW adicionais para consumo geral (veja os detalhes capitulo 4); 
  • Sistema de regeneração a partir do hélice com potencial até 15 kWh;
  • Sistema de geração solar e eólico auxiliares.


Plano estrutural do Veleiro ECO
Plano estrutural do Veleiro ECO



Plano de leiaute do Veleiro ECO
Plano de leiaute do Veleiro ECO



Plano vélico do Veleiro ECO
Plano vélico do Veleiro ECO



Tecnologias a serem desenvolvidas

  • Metodologia de projeto para veleiros e pesquisa oceânica, incluindo desenho universal;
  • Processos de corte, conformação e solda que minimizem custos e maximize o desempenho da embarcação;
  • Motorização elétrica baseada em energia limpa.

 

Metodologia

O veleiro será construído na UFSC, no prédio do Instituto do Petróleo, Gás e Energia (projeto Petrobrás) no Sapiens Parque, onde encontra-se instalado uma estrutura de galpão com pé direito alto e facilidades para movimentação, talha com estrutura metálica para deslocamento longitudinal e transversal, equipamentos de conformação e solda.O módulo de desenvolvimento de produtos é suportado por uma metodologia que vem sendo consolidada ao longo dos anos no NEDIP/UFSC, que considera todas as fases do ciclo de vida do produto, com ênfase na fase do processo de projeto, que é constituída do projeto informacional, conceitual, preliminar e detalhado do produto. As pesquisas conduzidas para o desenvolvimento dessa metodologia e sua consolidação, adequação e validação, seguem os seguintes procedimentos gerais:

a) Análise de caracterização do problema a ser estudado, definindo necessidades e requisitos, estabelecimento apropriado das fronteiras do problema, definição do plano de atividades e alocação de recursos para sua execução;

b) Na fase seguinte, uma vez definido o plano de atividades para o problema em questão, prossegue-se com o estudo e desenvolvimento de soluções alternativas, fazendo-se uso intensivo de ferramentas de apoio a criatividade e de seleção de soluções, bem como de apoio à decisão;

c) Diante da melhor solução para o problema conduz-se o processo de configuração e detalhamento desta solução, especificando-se suas características e os meios de sua implementação;

d) Uma vez definido as especificações e os meios necessários para viabilizar a solução desenvolvida inicia-se o processo de implementação e validação desta solução, que no âmbito do presente projeto é a realização de estudos de caso, planejamento conjunto de projetos, avaliação de especialistas e prática de seminários de integração e disseminação de conhecimentos.

 

Justificativa

  • O projeto vem a atender duas demandas estratégicas da UFSC, a primeira relacionada ao desenvolvimento de competência técnica, Científica e educacional está vinculada ao Curso de Engenharia da Mobilidade que a UFSC está desenvolvendo no seu novo campus em Joinville/SC, onde Engenharia Naval é um dos principais cursos em andamento. No estado de Santa Catarina encontra-se a maior produção de embarcações de porte pequeno e médio do país.
  • O Departamento de Engenharia Mecânica, com sua competência na área de metodologia de projetos de produtos, projetos estruturais, mecânica dos fluidos, energia solar fotovoltaica (vencedor do primeiro desafio barco solar do Brasil e disputara na Holanda o Frisian, desafio barco solar mundial), processos de fabricação, em especial na engenharia de conformação mecânica e soldagem, e engenharia de materiais, junto com o Departamento de Engenharia Elétrica com competência consolidada na área de motores e geradores elétricos e tecnologia de conversores e eletrônica de potência, estarão viabilizando o projeto de construção de um veleiro de pesquisa para UFSC, e juntos apoiando o desenvolvimento do curso de Engenharia Naval em Joinville. As competências mencionadas estão relacionadas ao fato que o veleiro será construído com casco de alumínio, com motorização elétrica, a qual corresponde a uma inovação radical na área de fabricação de veleiros, neste caso a utilização de fonte de energia limpa (fotovoltaica, eólica e gerador a biodiesel) é uma das principais inovações do ponto de vista tecnológico.

Aplicações para o Veleiro

A embarcação potencialmente atenderá pesquisas relacionadas a:

  • Mudanças climáticas globais e ocorrência de eventos extremos;
  • Monitoramento do impacto ambiental decorrente do crescimento econômico;
  • Biodiversidade e Ecologia dos ecossistemas marinhos;
  • Ciclos biogeoquímicos (CO2).

Ainda, a embarcação seria utilizada em atividades de educação ambiental, treinamento de alunos de graduação, pós-graduação e reciclagem de docentes (Programa Nacional de Experiência Embarcada).

Resultados Esperados

  • Domínio da tecnologia de construção de veleiro em alumínio;
  • Domínio da tecnologia de motoração elétrica em veleiro;
  • Veleiro de pesquisa oceânica prestando serviços na costa brasileira;
  • Formação de recursos humanos na área de embarcações oceânicas.