Análise Comparativa de Softwares para Projeto Naval

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Análise Comparativa do Processo de Projeto Desenvolvido em dois Softwares 
Comerciais (NAPA e Maxsurf) aplicado a um Fast Supply Boat (FSV) de deslocamento 
de alta velocidade para operar no pré-sal. 
 
 
 
Flávia Vieira Monteiro 
 
 
Projeto de Graduação apresentado ao Curso de 
Engenharia Naval e Oceânica da Escola 
Politécnica, Universidade Federal do Rio de 
Janeiro, como parte dos requisitos necessários à 
obtenção do título de Engenheiro. 
 
 
Orientador(es): Richard David Schachter 
 Luiz Felipe Assis 
 
 
 
Rio de Janeiro 
Agosto de 2015 
 
 
 
 
Análise Comparativa do Processo de Projeto Desenvolvido em dois Softwares 
Comerciais (NAPA e Maxsurf) aplicado a um Fast Supply Boat (FSV) de deslocamento 
de alta velocidade para operar no pré-sal 
Flávia Vieira Monteiro 
PROJETO FINAL SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DA ESCOLA 
POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO 
PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A CONCLUSÃO DO CURSO 
DE ENGENHARIA – HABILITAÇÃO NAVAL E OCEÂNICA. 
Banca Examinadora: 
_______________________________________________ 
Prof. Richard David Schachter, DENO-UFRJ 
_______________________________________________ 
Prof. Luiz Felipe Assis, DENO-UFRJ 
_______________________________________________ 
Prof. Severino Fonseca da Silva 
_______________________________________________ 
PEnO-UFRJ Prof. Carl Horst Albrecht, DEG-UFRJ 
_______________________________________________ 
Eng. Juan Manuel Nunes Prieto - NAPA 
 
 
RIO DE JANEIRO, RJ – BRASIL 
AGOSTO DE 2015
III 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Monteiro, Flávia Vieira 
Análise Comparativa do Processo de Projeto Desenvolvido em 
dois Softwares Comerciais (NAPA e Maxsurf) aplicado a um Fast 
Supply Boat (FSV) de deslocamento de alta velocidade para operar 
no pré-sal/ Flávia Vieira Monteiro. – Rio de Janeiro: UFRJ/ Escola 
Politécnica, 2015. 
XIX, 240 p.: il.; 29,7 cm. 
Orientador: Richard David Schachter 
Projeto de Graduação – UFRJ/Escola Politécnica/ Curso de 
Engenharia Naval e Oceânica, 2015. 
Referências Bibliográficas: p. 239 
1. Ferramenta de Projeto de Embarcações 2. Sistema de 
Projeto com Foco na Solução 3. Integração de Módulos de 
Projeto.I. Schachter, Richard David II. Universidade Federal do 
Rio de Janeiro, Escola Politécnica, Curso de Engenharia Naval e 
Oceânica. III. Título. 
 
 
IV 
 
Dedicatória 
 
À minha mãe, Maria Carmelita, pelo exemplo, incentivo, amor e carinho. Ao meu irmão 
Felippe pela cumplicidade. Ao meu pai pelas palavras de estímulo e aos meus avôs, em 
especial ao meu avô Cleber Monteiro, que sempre me serviram de inspiração. 
 
 
 
V 
 
AGRADECIMENTOS 
 Ao professor Richard D. Schachter pela orientação, conhecimentos e incentivo à 
elaboração deste trabalho, principalmente nos momentos de incerteza. 
 Ao professor Luiz Felipe Assis pela orientação e estímulo durante à minha formação 
acadêmica e elaboração deste trabalho. 
 Aos professores da engenharia naval da UFRJ e da Universidade de Coruña pelo 
conhecimento e experiência transmitidos. 
 À empresa NAPA, em especial ao Engenheiro Juan Prieto, da Napa, Finlândia, que 
contribuiu de forma efetiva para que esse trabalho fosse realizado. 
 Um agradecimento em especial à minha família que me deram apoio e compreenderam 
minha ausência em momentos de estudo. 
 Aos amigos que contribuíram de forma efetiva durante a minha formação. 
 Ao CNPq pelo suporte financeiro durante meu período de intercâmbio na Universidade 
de Coruña. 
 À ANP pelo suporte financeiro durante o desenvolvimento do meu projeto de final de 
curso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VI 
 
Resumo do Projeto de Graduação apresentado à Escola Politécnica/UFRJ como parte dos 
requisitos necessários para a obtenção do grau de Engenheiro Naval. 
 
Análise Comparativa do Processo de Projeto Desenvolvido em dois Softwares Comerciais 
(NAPA e Maxsurf) aplicado a um Fast Supply Boat (FSV) de deslocamento de alta velocidade 
para operar no pré-sal 
 
Flávia Vieira Monteiro 
Agosto/2015 
Orientador: Richard David Schachter 
Curso: Engenharia Naval e Oceânica 
Um dos fatores essenciais para o sucesso de um projeto de uma embarcação é a compatibilidade 
entre os softwares utilizados. Atualmente, o mercado possui alguns softwares na área de projeto 
naval que procuram integrar cada vez mais as fases de projeto no mesmo software e dentro 
desses encontram-se os softwares comerciais NAPA e o Maxsurf. 
Esse trabalho tem como intuito realizar uma análise comparativa do funcionamento dos 
softwares comerciais NAPA e Maxsurf. Para isso, foi desenvolvido o projeto da embarcação 
Fast Supply boat, em paralelo, no NAPA e no Maxsurf, sendo anotadas todas as diferenças 
percebidas, como a facilidade de utilização, qualidade da interface, tempo necessário para 
definir os dados de entrada, tempo de processamento das análises, integração do programa, 
clareza dos dados de saídas. 
A estruturação e a sequência de utilização em cada Sistema foram analisadas, mostradas e 
comparadas. O processo de projeto aplicado utilizou uma metodologia comum, desenvolvida 
para o projeto e envolveu fatores como a definição da Forma (de deslocamento de alta 
velocidade), Hidrostáticas, Cruzadas, Resistência, Propulsão, Compartimentação, Equilíbrio e 
Estabilidade, Seakeeping, etc. A cada fator executado, comparações são feitas, resumidas e 
analisadas no final do trabalho. A embarcação em estudo transporta Passageiros, Óleo, Água e 
Carga no Convés e opera a 22 nós. 
 
Palavras-chave: Sistema de Projeto de Embarcações, Softwares de Arquitetura Naval, NAPA, 
Maxsurf. 
 
 
VII 
 
Abstract of Undergraduate Project presented to POLI/UFRJ as a partial fulfillment of the 
requirements for the degree of Engineer. 
 
Comparative analysis for a design process developed in two commercial software (NAPA and 
Maxsurf) applied to a high-speed displacement Fast Supply Boat (FSV) to operate at pre-salt 
Flávia Vieira Monteiro 
August/2015 
Advisor: Richard David Schachter 
Curse: Naval and Ocean Engineering 
 
One of the essential factors for a successful vessel design is the compatibility between software 
employed in the project. Ship design software, nowadays, can address almost all the design 
phases. Among this type of software, NAPA and Maxsurf are quite well known. 
This work aims to compare how NAPA and Maxsurf work by developing a Fast Supply boat in 
both computer programs. Therefore, we could write down the differences between them e.g., 
applicability, interface quality, time required to define input data and to process the analysis, 
software’s integration and output data clarity. 
We also presented, compared and analysed the programs’ usage structure and sequence. 
In order to achieve a consistent process comparison in this work, we applied the same 
methodology to both programs. It consists of factors such as hull form definition (high-speed 
displacement vessel), Hydrostatics, Cross Curves, Resistance, Propulsion, Compartmentation, 
Equilibrium & Stability, Seakeeping, etc. For each factor, there is a short comparison analysis at 
the end of the report. 
On the top of that, the vessel considered in this report carries passengers, oil, and water and 
deck cargo at 22 knots. 
 
 
Keywords: Ship Design System, Ship Design Software, NAPA, Maxsurf. 
 
 
 
 
VIII 
 
ÍNDICE 
 
1. Introdução.................................................................................................................. 1 
2. Estado da arte dos softwares da Engenharia Naval ................................................... 3 
2.1. Software NAPA e seu funcionamento ............................................................... 3 
2.2. Software Maxsurf e seu funcionamento ............................................................ 6 
2.3. . Parâmetros utilizados para a comparaçãoentre os softwares .......................... 7 
3. Definição da área de atuação ..................................................................................... 7 
4. Metodologia de Projeto ............................................................................................. 8 
5. Características principais da Embarcação ............................................................... 10 
5.1. Forma ............................................................................................................... 11 
5.1.1. Forma no NAPA ....................................................................................... 13 
5.1.2. Forma no Maxsurf .................................................................................... 15 
5.1.3. Comparação da Forma .............................................................................. 16 
5.2. Hidrostáticas e Cruzadas .................................................................................. 17 
5.2.1. Hidrostáticas e Cruzadas no FreeShip ...................................................... 17 
5.2.2. Hidrostáticas e cruzadas no NAPA .......................................................... 23 
5.2.3. Hidrostáticas e Cruzadas no Maxsurf ....................................................... 31 
5.2.4. Comparação das Hidrostáticas e Cruzadas ............................................... 38 
5.3. Resistência ao Avanço ..................................................................................... 41 
5.3.1. Resistência ao Avanço no NAPA ............................................................. 41 
 
 
IX 
 
5.3.2. Resistência ao Avanço no Maxsurf .......................................................... 47 
5.3.3. Comparação da Resistência ao Avanço .................................................... 51 
5.4. Sistema Propulsivo .......................................................................................... 52 
5.5. Escolha do Motor ............................................................................................. 61 
5.6. Borda Livre ...................................................................................................... 64 
5.7. Arqueação ........................................................................................................ 65 
5.8. Tripulação ........................................................................................................ 65 
5.9. Estrutura ........................................................................................................... 67 
5.10. Compartimentação ........................................................................................... 74 
5.10.1. Forma de compartimentar no NAPA ........................................................ 75 
5.10.2. Forma de compartimentar no Maxsurf ..................................................... 93 
5.10.3. Tabela e Plano de Capacidade .................................................................. 97 
5.10.4. Comparação da Compartimentação ........................................................ 104 
5.11. Peso Leve e Centro de Gravidade .................................................................. 106 
5.11.1. Chapeamento .......................................................................................... 106 
5.11.1. Outros Elementos Estruturais ................................................................. 110 
5.11.1. Outros elementos do Peso Leve ............................................................. 118 
5.11.1. Resultado do Peso Leve .......................................................................... 119 
5.12. Arranjo Geral ................................................................................................. 120 
5.13. Condição de Carregamento ............................................................................ 122 
5.13.1. Condição de Carregamento no NAPA.................................................... 125 
 
 
X 
 
5.13.1. Condição de Carregamento no Maxsurf ................................................. 127 
5.13.1. Comparação da Condição de Carregamento no Maxsurf e no NAPA ... 129 
5.14. Estabilidade Intacta e Equilíbrio .................................................................... 133 
5.14.1. Estabilidade Intacta e Equilíbrio no NAPA ............................................ 133 
5.14.1. Estabilidade Intacta e Equilíbrio no Maxsurf ......................................... 138 
5.14.1. Comparação da Estabilidade Intacta e Equilíbrio no Maxsurf e NAPA
 141 
5.15. Estabilidade em Avaria .................................................................................. 144 
5.15.1. Estabilidade em avaria no NAPA ........................................................... 146 
5.15.2. Estabilidade em avaria no Maxsurf ........................................................ 151 
5.15.1. Comparação da Estabilidade em Avaria no Maxsurf e NAPA ............ 157 
5.16. Seakeeping ..................................................................................................... 158 
5.16.1. Seakeeping no NAPA ............................................................................. 159 
5.16.2. Seakeeping no Maxsurf .......................................................................... 161 
5.16.3. Comparação do Seakeeping .................................................................... 164 
6. Análise Comparativa ............................................................................................. 165 
7. Conclusão .............................................................................................................. 168 
8. Anexos ................................................................................................................... 169 
8.1. Anexo A :Exemplo do relatório de Estabilidade para condição Água, Carga, 
Óleo e Passageiro-Chegada ...................................................................................... 169 
8.2. Anexo B – Resumo dos resultados de estabilidade para todas as condições no 
NAPA ....................................................................................................................... 173 
 
 
XI 
 
8.3. Anexo C- Resumo de Estabilidade Maxsurf .................................................. 205 
3 Bibliografia............................................................................................................ 236 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
XII 
 
LISTA DE FIGURAS 
Figura 1- Subsistemas do NAPA ...................................................................................... 5 
Figura 2– Janela Principal do NAPA ............................................................................... 6 
Figura 3- Módulos do Maxsurf ......................................................................................... 7 
Figura 4- Forma do FSV ................................................................................................. 11 
Figura 5- Comando para Importar a forma para o NAPA .............................................. 14 
Figura 6- Forma no NAPA ............................................................................................. 14 
Figura 7- Forma no NAPA ............................................................................................. 15 
Figura 8- Importação da forma para o Maxsurf ............................................................. 16 
Figura 9- Forma no Maxsurf .......................................................................................... 16 
Figura 10- Hidrostáticas FreeShip .................................................................................. 17 
Figura 11- Janela para definir o trim, limite dos calados e seu passo ............................ 18 
Figura 12- Janela para definir as curvas cruzadas- FreeShip ......................................... 20 
Figura 13- Abrindo interfacegráfica Hydrostatics do NAPA ........................................ 23 
Figura 14- Hydrostatics – NAPA ................................................................................... 24 
Figura 15- Abrindo o modelo no Maxsurf Stability Enterprise .................................... 32 
Figura 16 -Interface da página principal do Maxsurf Stability Enterprise ..................... 32 
Figura 17 -Manager NAPA ............................................................................................ 42 
Figura 18-SH-POWERING ............................................................................................ 43 
Figura 19 - Janela principal do SH-POWERING ........................................................... 44 
Figura 20- Definindo a curva Transom no NAPA ......................................................... 45 
 
 
XIII 
 
Figura 21- Janela do Maxsurf Resistence ....................................................................... 47 
Figura 22- Interface do Maxsurf Resistence ................................................................... 48 
Figura 23- Hélice Supercavitante- Tela inicial ............................................................... 59 
Figura 24- Imagem do programa utilizado para selecionar o propulsor com a curva do 
hélice ............................................................................................................................... 63 
Figura 25- Posicionamento do Motor e redutora ............................................................ 64 
Figura 26- Representação da Borda Livre ...................................................................... 65 
Figura 27- Croquis da Seção Mestra .............................................................................. 68 
Figura 28- Seção mestra Modelada – AutoCad .............................................................. 73 
Figura 29- NAPA- Geometry Editor .............................................................................. 75 
Figura 30- NAPA Geometry Editor................................................................................ 76 
Figura 31- Síntese para criar um plano ........................................................................... 77 
Figura 32- Criando um compartimento no NAPA ......................................................... 82 
Figura 33- Forma de compartimentar no NAPA ............................................................ 82 
Figura 34- Botões do NAPA na interface do Geometry Editor ...................................... 83 
Figura 35- Geometry editor- Parte da interface- Definição dos compartimentos .......... 84 
Figura 36- Síntase do comando para criar comparimento no NAPA ............................. 85 
Figura 37- Interface do Maxsurf Modeler Desisgn ........................................................ 93 
Figura 38- Vista Superior da Compartimentação do Maxsurf ....................................... 94 
Figura 39- Criando os comparimentos no Maxsurf ........................................................ 95 
Figura 40 – Plano de Capacidade (1)............................................................................ 102 
Figura 41- Plano de Capacidade (2) ............................................................................. 103 
 
 
XIV 
 
Figura 42- Modelo estrutural do chapeamento ............................................................. 109 
Figura 43- Peso do chapeamento de um bordo ............................................................ 110 
Figura 44- Longitudinais do convés ............................................................................. 111 
Figura 45- Longitudinais do Costado ........................................................................... 112 
Figura 46- Longitudinais do fundo ............................................................................... 112 
Figura 47- Vaus Gigantes ............................................................................................. 113 
Figura 48- Cavernas Gigantes ...................................................................................... 113 
Figura 49- Hastilhas Gigantes ...................................................................................... 114 
Figura 50- Anteparas Gigantes ..................................................................................... 114 
Figura 51- Prumo de Anteparas Transversais .............................................................. 115 
Figura 52- Anteparas Longitudinais ............................................................................. 115 
Figura 53- Longitudinais das anteparas Longitudinais................................................. 116 
Figura 54- Conveses intermediários ............................................................................. 116 
Figura 55- Longitudinais dos conveses Intermediários ................................................ 117 
Figura 56- Estrutura completa exceto Chapeamento .................................................... 117 
Figura 57- Arranjo Geral .............................................................................................. 121 
Figura 58- Abrindo a Ferramenta Loading Condition no NAPA ................................. 125 
Figura 59- Interface NAPA Loading Conditions- Condição que aparece na interface: 
Carga, água, óleo e passageiro- chegada ...................................................................... 126 
Figura 60- Criando uma condição de carregamento no NAPA .................................... 128 
Figura 61- Arranjo utilizado para compartimentar ....................................................... 132 
Figura 62 – Resultado de Equilíbrio no NAPA ............................................................ 134 
 
 
XV 
 
Figura 63- Definição dos critérios de estabilidade ....................................................... 135 
Figura 64- Critérios de estabilidade no NAPA ............................................................. 136 
Figura 65- Gerando relatório de estabilidade intacta no NAPA ................................... 137 
Figura 66- Gerando relatório de estabilidade intacta no NAPA ................................... 137 
Figura 67- Cálculo de estabilidade intacta no Maxsurf ................................................ 138 
Figura 68- Botão para processar uma análise ............................................................... 138 
Figura 69- Critério de estabilidade no Maxsurf............................................................ 140 
Figura 70- Critério de Estabilidade Maxsrf .................................................................. 141 
Figura 71- Zonas de Avaria- Representação ................................................................ 144 
Figura 72- Zonas de Avaria .......................................................................................... 145 
Figura 73- Abrindo o Macro para calcular a avaria probabilística ............................... 146 
Figura 74- Janela principal do Macro da Avaria Probabilistica ................................... 147 
Figura 75- Parâmetros fornecidos para iniciar o cálculo da estabilidade em Avaria ... 148 
Figura 76- Pastas do Macro PROB do NAPA .............................................................. 149 
Figura 77- Zonas de Avaria no NAPA ......................................................................... 150 
Figura 78- Cálculo de em Avaria no Maxsurf ............................................................. 151 
Figura 79- Definido o trim e a banda para o cálculo da Estabilidade em Avaria ......... 152 
Figura 80- Janela Damage- Maxsurf ............................................................................ 153 
Figura 81 – Avaria Probabilisttica no Maxsurf ............................................................ 154 
Figura 82- Zonas de Avaria- Maxsurf .......................................................................... 155Figura 83- Zonas de Avaria- Maxsurf .......................................................................... 155 
 
 
XVI 
 
Figura 84- Zonas de Avaria- Maxsurf .......................................................................... 156 
Figura 85- Zonas de Avaria- Maxsurf .......................................................................... 156 
Figura 86- Raios de Giro .............................................................................................. 158 
Figura 87- Abrindo o Macro do Seakeeping ................................................................ 159 
Figura 88- Seakeeping no NAPA ................................................................................. 160 
Figura 89-Seakeeping- Onda de proa no passadiço –Napa .......................................... 161 
Figura 90- Maxsurf Motions Advanced ........................................................................ 163 
Figura 91- Seakeeping- Onda de proa no passadiço- Maxsurf ..................................... 164 
Figura 92- Erro do NAPA ............................................................................................ 167 
Figura 93- Estabilidade - LC01-SAÍDA- Óleo, Água, Carga e PAX .......................... 173 
Figura 94- Estabilidade - LC01-CHEGADA- Óleo, Água, Carga e PAX ................... 174 
Figura 95- Estabilidade - LC02-SAÍDA- Água, Carga e PAX .................................... 175 
Figura 96- Estabilidade - LC02-CHEGADA- Água, Carga e PAX ............................. 176 
Figura 97- LC03-SAÍDA- Estabilidade - Óleo, Carga e PAX ..................................... 177 
Figura 98- Estabilidade - LC03-CHEGADA- Óleo, Carga e PAX ............................. 178 
Figura 99- Estabilidade - LC04-SAÍDA- Óleo, Água e PAX ..................................... 179 
Figura 100- Estabilidade - LC04-CHEGADA- Óleo, Água e PAX ............................ 180 
Figura 101- Estabilidade - LC05-SAÍDA- Óleo, Água e Carga .................................. 181 
Figura 102- Estabilidade - LC05-CHEGADA- Óleo, Água e Carga .......................... 182 
Figura 103- Estabilidade - LC06-SAÍDA- Carga e PAX ............................................. 183 
Figura 104- Estabilidade - LC06-CHEGADA- Carga e PAX ...................................... 184 
 
 
XVII 
 
Figura 105- Estabilidade - LC07-SAÍDA- Água e PAX ............................................. 185 
Figura 106- Estabilidade - LC07-CHEGADA- Água e PAX ..................................... 186 
Figura 107- Estabilidade - LC08-SAÍDA- Água e Carga ........................................... 187 
Figura 108- Estabilidade - LC08-CHEGADA- Água e Carga ..................................... 188 
Figura 109- Estabilidade - LC09-SAÍDA- Óleo e PAX ............................................... 189 
Figura 110- Estabilidade - LC09-CHEGADA- Óleo e PAX ....................................... 190 
Figura 111- Estabilidade - LC09-CHEGADA- Óleo e PAX ...................................... 191 
Figura 112- Estabilidade - LC10-CHEGADA- Óleo e Carga ...................................... 192 
Figura 113- Estabilidade - LC11-SAÍDA- Óleo e Água .............................................. 193 
Figura 114- Estabilidade - LC11-CHEGADA- Óleo e Água ....................................... 194 
Figura 115- Estabilidade -LC12-SAÍDA- Óleo ........................................................... 195 
Figura 116- Estabilidade - LC12-CHEGADA- Óleo ................................................... 196 
Figura 117 – Estabilidade - LC13-SAÍDA- Água ........................................................ 197 
Figura 118– Estabilidade - LC13-CHEGADA- Água .................................................. 198 
Figura 119- – Estabilidade LC14-SAÍDA- Carga ........................................................ 199 
Figura 120– Estabilidade- LC14-CHEGADA- Carga .................................................. 200 
Figura 121- Estabilidade - - LC15-SAÍDA- Pax .......................................................... 201 
Figura 122- Estabilidade- LC15-CHEGADA- Pax ...................................................... 202 
Figura 123- Estabilidade- LC16-SAÍDA Vazio ........................................................... 203 
Figura 124- Estabilidade - LC16-CHEGADA Vazio ................................................... 204 
Figura 125- Estabilidade- LC01-SAÍDA- Óleo, Água, Carga e PAX ......................... 205 
 
 
XVIII 
 
Figura 126 – Estabilidade- LC01-CHEGADA- Óleo, Água, Carga e PAX................. 206 
Figura 127- Estabilidade- SAÍDA- Água, Carga e PAX .............................................. 207 
Figura 128- Estabilidade - LC02-CHEGADA- Água, Carga e PAX ........................... 208 
Figura 129- Estabilidade - LC03-SAÍDA- Óleo, Carga e PAX ................................... 209 
Figura 130- Estabilidade - LC03-CHEGADA- Óleo, Carga e PAX ............................ 210 
Figura 131- Estabilidade - LC04-SAÍDA- Óleo, Água e PAX .................................... 211 
Figura 132 – Estabilidade - LC04-CHEGADA- Óleo, Água e PAX ........................... 212 
Figura 133- Estabilidade - - LC05-SAÍDA- Óleo, Água e Carga ................................ 213 
Figura 134- Estabilidade - LC05-CHEGADA- Óleo, Água e Carga ........................... 214 
Figura 135- Estabilidade - LC06-SAÍDA- Carga e PAX ............................................. 215 
Figura 136- Estabilidade - LC06-CHEGADA- Carga e PAX ...................................... 216 
Figura 137- Estabilidade - LC07-SAÍDA- Água e PAX .............................................. 217 
Figura 138- Estabilidade - LC07-CHEGADA- Água e PAX ...................................... 218 
Figura 139- Estabilidade - LC08-SAÍDA- Água e Carga ............................................ 219 
Figura 140- - Estabilidade - LC08-CHEGADA- Água e Carga ................................... 220 
Figura 141—Estabilidade- LC09-SAÍDA- Óleo e PAX .............................................. 221 
Figura 142- Estabilidade - LC09-CHEGADA- Óleo e PAX ....................................... 222 
Figura 143- Estabilidade - LC10-SAÍDA- Óleo e Carga ............................................. 223 
Figura 144- Estabilidade -LC10-CHEGADA- Óleo e Carga ....................................... 224 
Figura 145- Estabilidade LC11-SAÍDA- Óleo e Água ................................................ 225 
Figura 146- Estabilidade-LC11-CHEGADA- Óleo e Água ......................................... 226 
 
 
XIX 
 
Figura 147 - Estabilidade LC12-SAÍDA- Óleo ............................................................ 227 
Figura 148- Estabilidade-LC12-CHEGADA- Óleo ..................................................... 228 
Figura 149- Estabilidade LC13-SAÍDA- Água ............................................................ 229 
Figura 150- Estabilidade-LC13-CHEGADA- Água .................................................... 230 
Figura 151- Estabilidade LC14-SAÍDA- Carga ........................................................... 231 
Figura 152- Estabilidade LC14-CHEGADA- Carga .................................................... 232 
Figura 153-- Estabilidade LC15-SAÍDA- Pax ............................................................. 233 
Figura 154- Estabilidade- LC15-CHEGADA- Pax ...................................................... 234 
Figura 155- Estabilidade - LC16-SAÍDA Vazio .......................................................... 235 
Figura 156- Estabilidade- LC16-CHEGADA Vazio .................................................... 236 
 
 
1 
 
1. Introdução 
 No início das atividades offshore, os crew boats eram empregados para realizar o 
transporte dos funcionários para as plataformas, as quais eram localizadas relativamente 
próximas à costa. Com a descoberta do pré-sal, a exploração teve um deslocamento para regiões 
de lâmina d´água mais profunda e, consequentemente, mais afastadasdo continente. Para 
minimizar o custo de operação surgiu o conceito de embarcações FSV, que passaram a 
transportar carga além de passageiro. 
 Um dos fatores essenciais para o sucesso do projeto de uma embarcação FSV é a 
escolha dos softwares utilizados durante o seu projeto. Atualmente, os softwares procuram 
integrar as fases de projeto, diminuído a necessidade de importar dados de um software para 
outro. Dentro desse conceito encontram-se os softwares comerciais NAPA e Maxsurf. 
 O objetivo do presente trabalho é realizar uma análise comparativa do funcionamento 
dos softwares comerciais NAPA e Maxsurf, aplicados ao projeto conceitual de um Fast Supply 
Boat (FSV) para operar no pré-sal. 
 Esse trabalho irá apresentar o seu desenvolvimento conforme a divisão a seguir: 
 Seção 2: Objetivo de apresentar o funcionamento dos softwares NAPA e Maxsurf e 
definir os parâmetros de comparação entre os softwares. 
 Seção 3: Define qual será a área de atuação da embarcação e as suas características 
principais. 
 Seção 4: Apresenta a Metodologia de Projeto utilizada. 
 Seção 5: Apresentação das características principais da Embarcação e desenvolvimento 
do projeto, com seus procedimentos e resultados. 
 Seção 5.1: Tem como objetivo explicar como a forma foi obtida no software FreeShip 
(Engeland, 2015) e a maneira que ela foi exportada para os softwares Maxsurf e NAPA. Esse 
procedimento foi dividido em três partes. O 5.1.1 apresentará a definição da forma no NAPA, 
5.1.2 a definição no Maxsurf e o 5.1.3 a comparação do procedimentos e dos resultados dos dois 
softwares. 
 Seção 5.2: Tem como objetivo a apresentar como foram obtidas as hidrostáticas e a 
cruzadas nos softwares FreeShip, NAPA e Maxsurf. Os resultados do FreeShip são também 
apresentados nessa seção com o intuído de verificar e confirmar que a forma tratada nos três 
 
 
2 
 
softwares é a mesma, podendo então seguir com a comparação dos softwares de interesse. Vale 
ressaltar que essa seção foi dividido em quatro partes, com as três primeiras apresentando o 
procedimento e o resultado em cada software e a última apresentando a comparação entre os 
softwares. 
 Seção 5.3: Inicialmente é feita a apresentação do método de cálculo da resistência ao 
avanço. Em seguida, a seção é dividida em três partes, na primeira parte é apresentado o 
procedimento no NAPA, a segunda no Maxsurf e terceira a comparação entre os dois softwares. 
 Seção 5.4: O sistema propulsivo é definido nesse seção. Como propulsor utilizou-se um 
hélice Supercavitante. Como os softwares NAPA e Maxsurf não possuem esse método utilizado 
para cálculo do propulsor, essa parte não será feita nos softwares. 
 Seção 5.5: Nessa seção é feita a escolha do Motor. A escolha do motor é feita através de 
estudo de catálogos de empresas dessa área, portanto, conforme na seção 5.4 não é feito um 
estudo comparativo dessa parte. 
 Seção 5.6: Apresentação da borda livre calculada de acordo com o capítulo 3 da 
“International Convention on load lines” (Load Lines , 1966). 
 Seção 5.7: Apresentação da arqueação calculada baseada na Convenção Internacional 
para Medidas de Tonelagem de Navios (1969). 
 Seção 5.8: Apresentação do número de tripulantes de acordo com a NORMAM01 
(Marinha do Brasil - Diretoria de Portos, 2005). 
 Seção 5.9: Apresentação dos elementos estruturais. 
 Seção 5.10: Apresentação da compartimentação da embarcação. A compartimentação 
foi feita nos dois softwares, portanto, nessa seção volta a acontecer a comparação entre os dois 
softwares. Essa seção foi dividido em quatro parte, a primeira apresentado a forma de 
compartimentar no NAPA, segunda apresentado a forma de compartimentar no Maxsurf, 
terceira o plano e tabela de capacidade e a última a comparação. 
 Seção 5.11: Nesse tópico é apresentado o peso leve calculado. Notar que o peso leve só 
serviu de dado de entrada nos softwares. 
 Seção 5.12: Nesse tópico é apresentado o peso leve calculado. Notar que o peso leve só 
serviu de dado de entrada nos softwares. 
 
 
3 
 
 Seção 5.13: Tem como objetivo apresentar as condições de carregamento. Esse tópico é 
dividido em três partes. O primeiro tópico apresenta como criar as condições de carregamento 
no NAPA, o segundo no Maxsurf e o terceiro a comparação. 
 Seção 5.14: Apresenta o cálculo da estabilidade intacta e equilíbrio para todas as 
condições de carregamento. Dividido em três partes, tendo a primeira parte a apresentação de 
como escolher o critério e processar a estabilidade intacta no NAPA, a segunda no Maxsurf e a 
terceira a comparação. 
 Seção 5.15: Apresenta o cálculo da estabilidade em Avaria nos dois softwares e a 
comparação. 
 Seção 5.16: Apresenta o cálculo do Seakeeping nos dois softwares e a comparação. 
2. Estado da arte dos softwares da Engenharia Naval 
 O uso de softwares durante o projeto de uma embarcação é indispensável nos dias 
atuais, pois diminui o tempo de projeto, aumenta a precisão dos cálculos e aproxima o seu 
resultado da realidade, além de servir como uma ferramenta poderosa de otimização. 
 Atualmente os softwares mais conhecidos na área de projeto são: AUTOSHIP (2015), 
DELFTSHIP (2015), Maxsurf (2015) e NAPA (2015). O Maxsurf e o NAPA são os softwares 
analisados nesse trabalho. 
2.1. Software NAPA e seu funcionamento 
 NAPA é um software comercial que incorpora a definição do modelo 3D com 
hidrodinâmica avançada, estabilidade e ferramentas de design estrutural. O NAPA pode ser 
utilizado para conceber qualquer tipo de estrutura flutuante, e acomoda todas as necessidades 
iniciais de projeto. Esse software é uma ferramenta poderosa, pois para realizar o projeto desde 
da fase de esboço até a fase de entregas de relatório, somente essa ferramenta é necessária. 
 Este software funciona com divisão de funções em subsistema. O princípio fundamental 
da divisão do sistema é composto de funções que compartilham um conjunto comum de dados e 
conceitos, enquanto as conexões entre os subsistemas são mantidos tão estreita quanto possível. 
No entanto, o funcionamento de um subsistema pode depender de dados criados dentro de um 
outro subsistema. Vale ressaltar que a definição dos subsistemas GM (geometry) e SM (ship 
model) criam a base de dados para todos os outros subsistemas. 
 
 
4 
 
 Os subsistemas do NAPA são divididos em subsistemas de aplicação e em funções 
auxiliares. Os subsistemas de aplicação executam tarefas relacionadas com o projeto do navio, 
tais como definição da forma, hidrostáticas, condições de carregamento, estabilidade intacta e 
em avaria e assim por diante. Já as funções auxiliares são necessárias para funções internas do 
sistema, tais como a administração de projetos, gerenciamento de banco de dados e 
configuração do sistema. 
 Os principais subsistemas do NAPA são listados abaixo e são apresentados na Figura 1: 
 Reference System: Esse subsistema contém funções para alterar o sistema de referência 
(Dimensões principais, sistema de cavernamento, velocidade de serviço, número de 
passageiros...), ou para criar uma lista desse sistema. 
 Geometry: Esse subsistema lida com as funções geométricas associados com o projeto 
do navio. Nele é possível modelar a forma, modelar os compartimentos e a superfícies 
de referência. 
 Hydrostatics: O subsistema HYD contém funções que listam e plotam vários 
parâmetros calculados da forma do casco e outros objetos geométricos. As Curvas e 
Tabelas Hidrostáticas, Curvas Cruzadas e Curva de Bonjean são obtidas nesse 
subsistema. 
 Capacities: O subsistema de capacidades (CP) lida com tabelas de sondagem e outras 
tabelas que contêm quantidade relacionadas com o volume ou a área de superfície de 
compartimentos em um navio 
 Loading Conditions: Nesse subsistema é possível criar as condições de carregamento e 
realizar os cálculos de equilíbrio, estabilidade intacta para cada condição. 
 Stability Criteria:O subsistema (CR) consiste no cálculo de requisitos mínimos de 
estabilidade para condição intacta e em avaria, de acordo com as regras estabelecidas 
pelas autoridades. 
 Damage Stability: O subsistema (DA) é composto pela análise da capacidade de 
sobrevivência do navio em caso de uma avaria e o cálculo de estabilidade de 
acordo com as regras estabelecidas pelas autoridades. 
 Administration: Esse subsistema tem como objetivo principal a administração do 
projeto, mas também lida com tarefas relacionadas à instalação 
 Table Contents: Esse subsistema fornece acesso direto ao banco de dados de outros 
subsistemas do NAPA. 
 
 
5 
 
 
Figura 1- Subsistemas do NAPA 
 Todos os subsistemas do NAPA são acessados na sua janela principal, que foi 
apresentada na Figura 2, junto como uma descrição de cada botão. 
 
 
6 
 
 
Figura 2– Janela Principal do NAPA 
 Cada subsistema possui uma interface padrão, que possui os comandos pertencentes 
àquele subsistema. As interfaces são acessadas através do botão “TASK”. Uma outra maneira de 
trabalhar com os subsistemas é através de comandos na área de entrada de comando. 
2.2. Software Maxsurf e seu funcionamento 
 Maxsurf é um Software de arquitetura naval com ferramentas para as diversas fases do 
processo de projeto de navio e suas análises. Com Maxsurf, os usuários podem modelar formas 
de casco; avaliar o equilíbrio e estabilidade; prever o desempenho; e realizar definição estrutural 
e análise iniciais. 
 O software Maxsurf é organizado por módulos, onde cada módulo cria um banco de 
dados completo, que é usado diretamente por todos os módulos existentes. Todos os módulos do 
Maxsurf compartilham uma interface gráfica Microsoft Windows, o que aumenta a facilidade de 
uso. 
 O Maxsurf possui os seguintes módulos: Modeler, Stability, Resistance, Motions, 
Structure, Multiframe. Os módulos são apresentados na Figura 3. 
 
 
7 
 
 
Figura 3- Módulos do Maxsurf 
2.3. . Parâmetros utilizados para a comparação entre os softwares 
 Para realizar uma análise comparativa do funcionamento dos softwares comerciais 
NAPA e Maxsurf os seguintes parâmetros foram usados: 
1. Facilidade de utilização: Esse parâmetro analisa a simplicidade no uso de 
cada módulo ou subsistema; 
2. Qualidade da Interface: tem como objetivo avaliar a interface de cada 
módulo. A qualidade está ligada a clareza dessa interface e a forma que ela 
está organizada; 
3. Tempo necessário para definir os dados de entrada; 
4. Tempo de processamento das análises; 
5. Clareza dos dados de saída; 
6. Facilidade de ocorrer erros na definição dos dados de entrada; 
7. Facilidade de reconhecer e consertar um erro; 
8. Integração do programa: nível de integração entre cada subsistema ou 
módulo do programa. 
 O último parâmetro, número 8, só vai ser usado quando estiver comparando todos os 
fatores no mesmo momento. 
3. Definição da área de atuação 
 A embarcação selecionada para ser estudada nesse projeto será uma embarcação do tipo 
Fast Supply Vessel (FSV). Essa embarcação é uma embarcação offshore de transporte de carga 
 
 
8 
 
e passageiros, que tem como compromisso combinar alta velocidade e estado de mar alto, 
operando com segurança, conforto e confiabilidade. 
 A área de atuação escolhida foi a Bacia de Santos. Segundo Petrobras (2015), essa é a 
maior bacia sedimentar offshore do país, com área total de mais de 350 mil quilômetros 
quadrados e que se estende de Cabo Frio (RJ) a Florianópolis (SC). 
 O FSV ficará baseado no porto de Imbetiba (Capitania dos portos do Rio de Janeiro , 
2015), em Macaé, no norte fluminense, uma vez que esse é o maior porto operado pela 
Petrobras, garantindo agilidade as operações de carga e descarga, bem como reabastecimento de 
combustível e suprimentos. 
 O porto de Imbetiba tem as seguintes características: 
Tabela 1- Características do Porto de atuação 
Área Portuária 55.000 m² 
Comprimento 90 m 
Largura 15 m 
Calado Máximo 8 m 
Número de Píer 3 
Quantidade de Berços 6 
4. Metodologia de Projeto 
 A metodologia aqui utilizada foi baseada na metodologia de Christopher Jones (1984), a 
qual propôs unir a linha de raciocínio lógica com a criativa a fim de reduzir erros e retrabalhos e 
otimizar a criatividade e no método de projeto com Foco na solução (Schachter, R. D., 
Fernandes, A. C., BogosianNeto, S., Jordani, C. G., Castro, G. A. V, 2006). 
 As atividades de impacto significativo ou indispensáveis ao projeto são consideradas 
fatores de projeto. Os fatores de projeto considerados para projetar o FSV foram: 
 
 
 
9 
 
Tabela 2- Fatores de Projeto 
Missão 
Estado de Mar 
Velocidade 
Características Principais 
Forma 
Hidrostáticas, Bonjean, Cruzadas 
Estrutura 
Estabilidade e Equilíbrio 
Condições de carregamento 
Peso leve e CG 
Resistência ao avanço 
Propulsão 
Arranjo Geral 
Seakeeping 
Manobrabilidade 
Número de passageiros 
Carga 
Compartimentação 
Arranjo da PM 
Equipa- mentos 
Equipamentos do Convés e Casco 
 Nesse trabalho só serão apresentados alguns fatores de projeto, que foram considerados 
como importantes no foco aqui estudado, que é a comparação dos softwares NAPA e Maxsurf. 
Os fatores analisados são: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 
 
Tabela 3- Fatores de Projeto analisados 
Missão 
Estado de Mar 
Velocidade 
Características Principais 
Forma 
Hidrostáticas, Bonjean, Cruzadas 
Estrutura 
Estabilidade e Equilíbrio 
Condições de carregamento 
Peso leve e CG 
Resistência ao avanço 
Propulsão 
Arranjo Geral 
Seakeeping 
Número de passageiros 
Carga 
Compartimentação 
 
5. Características principais da Embarcação 
 Como requisitos de projeto foi determinado que a embarcação teria capacidade para 50 
passageiros, capacidade de 250 t de carga no convés e capacidade de carga líquida de 313 
metros cúbicos, operando a uma velocidade de 22 nós. 
 As dimensões e Características principais foram obtidas de uma regressão linear de 
embarcações semelhantes e são apresentadas na Tabela 4. 
Tabela 4- Dimensões Principais 
Dimensões e Características Principais 
Lpp(m) 52,09 
L(m) 52,4 
B(m) 10,5 
 
 
11 
 
Dimensões e Características Principais 
D(m) 5,5 
Carga líquida ( ) 313 (196 óleo diesel 
e 117 de água 
potável) 
Carga no Convés (t) 250 
T (m) 2,6 
V(nós) 22 
 
5.1. Forma 
 A forma foi feita a partir de um modelo do FreeShip (Engeland, 2015) que se 
enquadrasse ao máximo nas características iniciais do FSV. A partir da forma inicial foram 
feitas variações na proa, na popa e no LCB, procurando entre essas a que apresentasse a melhor 
combinação de resistência ao avanço mínima e uma avaliação preliminar de seakeeping. 
 A forma final pode ser vista na Figura 4. 
 
Figura 4- Forma do FSV 
 Suas características hidrodinâmicas são: 
 
 
12 
 
Design length : 47.700 [m] 
Length over all : 52.340 [m] 
Design beam : 10.500 [m] 
Beam over all : 10.499 [m] 
Design draft : 2.600 [m] 
Midship location : 23.850 [m] 
Water density : 1.025 [t/m3] 
Appendage coefficient : 1.0000 
Volume properties: 
 Displaced volume : 789.20 [m3] 
 Displacement : 808.93 [tonnes] 
 Total length of submerged body : 51.409 [m] 
 Total beam of submerged body : 10.499 [m] 
 Block coefficient : 0.5624 
 Prismatic coefficient : 0.6686 
 Vert. prismatic coefficient : 0.6688 
 Wetted surface area : 572.70 [m2] 
 Longitudinal center of buoyancy : 23.838 [m] 
 Longitudinal center of buoyancy : -0.024 [%] 
 Vertical center of buoyancy : 1.622 [m] 
Midship properties:Midship section area : 22.962 [m2] 
 
 
13 
 
 Midship coefficient : 0.8412 
Waterplane properties: 
 Length on waterline : 50.671 [m] 
 Beam on waterline : 10.499 [m] 
 Waterplane area : 453.84 [m2] 
 Waterplane coefficient : 0.8408 
 Waterplane center of floatation : 22.211 [m] 
 Entrance angle : 30.860 [degr.] 
 Transverse moment of inertia : 3636.8 [m4] 
 Longitudinal moment of inertia : 76729 [m4] 
Initial stability: 
 Transverse metacentric height : 6.230 [m] 
 Longitudinal metacentric height : 98.846 [m] 
Lateral plane: 
 Lateral area : 115.73 [m2] 
 Longitudinal center of effort : 27.614 [m] 
 Vertical center of effort : 1.416 [m] 
 Posteriormente, a forma foi exportada para o NAPA e para o Maxsurf. 
5.1.1. Forma no NAPA 
 No NAPA a importação de arquivo é feito no subsistema GM >DEF, através de 
comandos. O formato do arquivo importado do FreeShip foi o IGES. 
 O comando utilizado pode ser visto na Figura 5. Onde TEMP é o nome da pasta onde 
foi colocado o arquivo no formato IGS, FVM é o nome do arquivo e CAS é o nome dado para o 
casco que será salvo no database. 
 
 
14 
 
 
Figura 5- Comando para Importar a forma para o NAPA 
 É importante lembrar, que o objeto importado só é tratado como um casco se esse for 
nomeado de HULL, nome padrão do programa. Em caso de usar outro nome é preciso usar um 
comando para o objeto ser tratado como um casco e todos os cálculos serem feitos. Outro 
cuidado que é preciso ter é na orientação do vetor normal, o que pode ser facilmente corrigido 
com o comando DEF?>OUT HULL Y. O casco importado pode ser visto na Figura 6 e na 
Figura 7, que apresentam duas projeções diferentes. 
 
 Figura 6- Forma no NAPA 
 
 
15 
 
 
Figura 7- Forma no NAPA 
5.1.2. Forma no Maxsurf 
 Importar para o Maxsurf é um processo muito simples. O primeiro passo é exportar do 
FreeShip em algum formato que o Maxsurf possua. O formato escolhido é novamente o IGES. 
 O passo seguinte é abrir o Maxsurf, depois clicar com o botão direito em “File”, em 
seguida clicar em “import” e depois em IGES SURFACES, conforme pode ser visto na Figura 
8. 
 
 
 
16 
 
Figura 8- Importação da forma para o Maxsurf 
 A Figura 9 apresenta a forma exportada. 
 
Figura 9- Forma no Maxsurf 
5.1.3. Comparação da Forma 
 Para esse fator de projeto, foram utilizados quatro parâmetros para sua comparação, os 
outros parâmetros de comparação apresentados na seção 2.3 (2-Qualidade da interface, 4- 
Tempo de processamento das análises, 5- Clareza dos dados de saída) não foram necessários 
para esse nível de definição. 
 Facilidade de utilização: 
 A exportação para o Maxsurf foi um processo muito mais simples e intuitivo do que o 
para o NAPA, sendo possível uma pessoa complementarmente iniciante no software realizar o 
processo. Porém, no software NAPA requer um pouco mais de conhecimento, pois é necessário 
conhecer os comandos. 
 Tempo necessário para definir os dados de entrada 
 A definição da forma no NAPA levou um tempo maior do que no Maxsurf. O maior 
tempo no NAPA foi para descobrir os comandos necessários e suas sínteses. 
 Facilidade de ocorrer erros na definição dos dados de entrada 
 
 
17 
 
 A importação para o Maxsurf foi bem simples e a possibilidade de cometer um erro é 
bem pequena. Na importação da forma para o NAPA, é mais fácil de cometer um erro, pois o 
programa pode não entender a forma importada como um casco, dependendo do nome dado e a 
orientação do vetor normal pode estar interpretado pelo programa de forma errada. 
 Facilidade de reconhecer e consertar um erro 
 A facilidade de reconhecer um erro é maior no NAPA, pois o NAPA fornece uma 
mensagem indicando o erro e seu número de referência, onde através desse número é obtida a 
explicação do erro, sendo assim é mais fácil também de corrigir esse erro. 
5.2. Hidrostáticas e Cruzadas 
 Utilizando o FreeShip, o NAPA e o Maxsurf foram geradas as curvas cruzadas e as 
curvas e tabelas hidrostáticas, depois foi realizada uma comparação entre os resultados. A 
diferença entre esses resultados é um parâmetro para comparar a forma nos três softwares. Vale 
ressaltar que a forma usada é uma forma modelada no FreeShip e depois exportada para o 
NAPA e Maxsurf, portanto, uma possível diferença vem do método de cálculo dos softwares. 
5.2.1. Hidrostáticas e Cruzadas no FreeShip 
 Para gerar as hidrostáticas com o FreeShip, basta clicar com o botão direito em 
“calculations” e depois em “Hidrostatics”, do mesmo modo que é demonstrado Figura 10. 
 
Figura 10- Hidrostáticas FreeShip 
 
 
18 
 
 Em seguida, a janela Hydrostatics, a qual está apresentada na Figura 11 irá abrir e nela é 
possível determinar o trim, o calado inicial e final de cálculo e seu passo. 
 
Figura 11- Janela para definir o trim, limite dos calados e seu passo 
 A tabela e a curva hidrostática são apresentadas na Tabela 5 e no Gráfico 1, 
respectivamente. 
 
Gráfico 1 - Curvas Hidrostáticas – FreeShip 
 
Tabela 5- Tabela hidrostáticas - FreeShip 
Draft Trim Lwl Displ. LCB VCB Cb Aw LCF KMt KMl 
 [m] [m] [m3] [tonnes] [m] [m] [-] [-] [m2] [m] 
0 0 11,66 0 31,994 0 0 0,03 41,865 0,952 1911,6 
0,1 0 28,609 1,833 33,195 0,066 0,3548 34,536 32,379 3,862 798,36 
0,2 0 30,989 7,047 32,095 0,132 0,3249 67,18 31,26 6,879 449,24 
0,3 0 32,915 15,586 31,412 0,198 0,313 99,253 30,52 9,192 331,66 
0,4 0 34,659 27,35 30,892 0,265 0,3092 130,1 29,928 10,729 274,21 
0
500
1000
1500
2000
2500
0 1 2 3 4 5 6
Calado 
Curvas Hidrostáticas 
Trim Lwl Bwl Volume Displ. LCB
VCB Cb Am Cm Aw Cw
LCF Cp S KMt KMl
 
 
19 
 
0,5 0 36,307 42,207 30,45 0,33 0,31 159,56 29,366 11,633 240,68 
0,6 0 37,948 59,989 30,043 0,396 0,3145 186,98 28,803 11,964 217,99 
0,7 0 39,637 80,454 29,656 0,461 0,3217 212,02 28,244 11,861 201,41 
0,8 0 41,338 103,4 29,278 0,525 0,3303 235,61 27,675 11,552 190,15 
Draft Trim Lwl Displ. LCB VCB Cb Aw LCF KMt KMl 
0,9 0 42,974 128,73 28,906 0,589 0,3394 258,47 27,106 11,18 182,83 
1 0 44,584 156,38 28,536 0,653 0,3485 281 26,523 10,79 178,59 
1,1 0 46,265 186,34 28,162 0,717 0,3568 303,54 25,904 10,419 176,84 
1,2 0 47,976 218,58 27,783 0,781 0,3643 325,3 25,293 10,069 175,41 
1,3 0 49,606 252,98 27,404 0,845 0,372 345,89 24,702 9,725 173,77 
1,4 0 50,763 289,44 27,027 0,909 0,3828 365,32 24,125 9,381 172,08 
1,5 0 50,817 327,76 26,659 0,972 0,4016 381,65 23,675 9,031 167,27 
1,6 0 50,823 367,57 26,318 1,035 0,4204 394,64 23,343 8,672 160,16 
1,7 0 50,785 408,58 26,005 1,096 0,4386 405,02 23,096 8,322 152,07 
1,8 0 50,687 450,54 25,726 1,157 0,4559 413,57 22,904 7,998 143,9 
1,9 0 50,447 493,33 25,474 1,217 0,4722 420,98 22,772 7,706 136,31 
2 0 50,163 536,83 25,252 1,277 0,4876 427,66 22,691 7,442 129,6 
2,1 0 50,248 580,97 25,056 1,335 0,502 433,58 22,653 7,2 123,49 
2,2 0 50,332 625,68 24,884 1,394 0,5157 438,74 22,644 6,975 117,79 
2,3 0 50,417 670,89 24,733 1,451 0,5285 443,25 22,655 6,766 112,49 
2,4 0 50,502 716,55 24,601 1,509 0,5405 447,2 22,68 6,572 107,58 
2,5 0 50,586 762,56 24,486 1,565 0,5518 450,7 22,716 6,393 103,03 
2,6 0 50,671 808,92 24,386 1,622 0,5624 453,84 22,759 6,23 98,847 
2,7 0 50,757 855,57 24,299 1,678 0,5723 456,71 22,804 6,082 95,008 
2,8 0 50,845 902,54 24,222 1,734 0,5817 459,39 22,852 5,949 91,479 
2,9 0 50,936 949,75 24,155 1,789 0,5904 461,98 22,898 5,831 88,269 
3 0 51,031 997,25 24,096 1,845 0,5987 464,42 22,943 5,725 85,308 
3,1 0 51,128 1045 24,044 1,9 0,6065 466,75 22,988 5,63 82,581 
3,2 0 51,209 1092,9 23,999 1,954 0,6141 468,81 23,039 5,544 79,975 
3,3 0 51,254 1141,123,96 2,009 0,6217 470,44 23,108 5,465 77,387 
3,4 0 51,298 1189,4 23,926 2,064 0,629 472,01 23,175 5,395 74,991 
3,5 0 51,342 1237,8 23,898 2,118 0,6359 473,54 23,242 5,334 72,768 
3,6 0 51,386 1286,4 23,875 2,172 0,6425 475,05 23,308 5,281 70,702 
3,7 0 51,431 1335,2 23,855 2,226 0,6488 476,53 23,373 5,235 68,776 
3,8 0 51,475 1384,1 23,84 2,28 0,6549 477,99 23,437 5,196 66,982 
3,9 0 51,519 1433,2 23,826 2,334 0,6607 479,44 23,501 5,162 65,298 
4 0 51,563 1482,4 23,817 2,387 0,6663 480,87 23,563 5,134 63,728 
4,1 0 51,608 1531,8 23,81 2,441 0,6717 482,29 23,626 5,111 62,248 
4,2 0 51,652 1581,3 23,805 2,494 0,6769 483,69 23,687 5,092 60,857 
4,3 0 51,696 1630,9 23,802 2,548 0,6817 485,08 23,748 5,077 59,549 
4,4 0 51,74 1680,8 23,8 2,601 0,686 486,45 23,809 5,066 58,311 
4,5 0 51,784 1730,6 23,803 2,654 0,6901 487,8 23,869 5,058 57,146 
4,6 0 51,828 1780,7 23,805 2,708 0,694 489,15 23,928 5,053 56,039 
4,7 0 51,872 1830,9 23,809 2,761 0,6978 490,47 23,986 5,051 54,993 
4,8 0 51,916 1881,3 23,814 2,814 0,7015 491,79 24,045 5,052 54,003 
4,9 0 51,96 1931,7 23,821 2,868 0,705 493,1 24,102 5,056 53,057 
5 0 52,004 1982,4 23,829 2,921 0,7084 494,41 24,159 5,062 52,162 
5,1 0 52,047 2033,1 23,838 2,974 0,7117 495,7 24,216 5,07 51,309 
5,2 0 52,091 2084 23,848 3,027 0,7149 497 24,274 5,08 50,498 
5,3 0 52,135 2135 23,858 3,08 0,718 498,29 24,33 5,092 49,721 
5,4 0 52,179 2186,1 23,87 3,133 0,7209 499,58 24,387 5,106 48,985 
5,5 0 52,222 2237,4 23,883 3,186 0,7238 500,91 24,445 5,122 48,286 
 
 
 
20 
 
 Para gerar as curvas cruzadas com o FreeShip, basta clicar com o botão direito em 
“calculations” e depois em “Cross Curves”. Com isso a janela Cross Curves, Figura 12, abrirá, 
onde é possível entrar com os dados de entrada. 
 
Figura 12- Janela para definir as curvas cruzadas- FreeShip 
 
As curvas cruzadas e a tabela são apresentadas no Gráfico 2 e na Tabela 6. 
 
 
21 
 
 
Gráfico 2 – Curvas Cruzadas – FreeShip 
Tabela 6- Cruzadas - FreeShip 
Deslocamento 
/banda 
0.0º 5.0º 10.0º 15.0º 20.0º 30.0º 40.0º 50.0º 60.0º 
10 <-> <-> 2,21 <-> <-> <-> <-> <-> <-> 
20 0 0,943 2,06 3,111 3,689 4,151 4,228 4,097 3,829 
30 0 0,986 1,994 2,917 3,556 4,077 4,198 4,107 3,878 
40 0 1,003 1,95 2,791 3,444 4,015 4,173 4,115 3,918 
50 0 1,008 1,916 2,703 3,344 3,962 4,152 4,121 3,952 
60 0 1,007 1,887 2,637 3,252 3,915 4,133 4,127 3,982 
70 0 1,001 1,862 2,584 3,176 3,872 4,115 4,132 4,01 
80 0 0,993 1,838 2,54 3,112 3,833 4,099 4,136 4,032 
90 0 0,984 1,817 2,501 3,058 3,796 4,084 4,141 4,049 
100 0 0,974 1,796 2,467 3,011 3,761 4,069 4,144 4,062 
110 0 0,963 1,777 2,436 2,97 3,727 4,056 4,147 4,072 
120 0 0,952 1,759 2,407 2,934 3,695 4,042 4,15 4,08 
130 0 0,942 1,741 2,381 2,901 3,664 4,03 4,151 4,087 
140 0 0,931 1,724 2,356 2,871 3,634 4,017 4,15 4,092 
150 0 0,921 1,707 2,333 2,843 3,605 4,004 4,148 4,096 
160 0 0,911 1,69 2,312 2,818 3,576 3,992 4,144 4,099 
170 0 0,902 1,674 2,291 2,794 3,55 3,98 4,14 4,101 
180 0 0,892 1,658 2,272 2,771 3,524 3,969 4,134 4,103 
190 0 0,883 1,643 2,253 2,75 3,5 3,957 4,128 4,105 
200 0 0,874 1,628 2,235 2,73 3,478 3,946 4,121 4,106 
210 0 0,865 1,613 2,218 2,712 3,457 3,934 4,113 4,106 
220 0 0,856 1,599 2,201 2,694 3,437 3,922 4,106 4,104 
230 0 0,848 1,585 2,186 2,676 3,418 3,909 4,098 4,102 
 
 
22 
 
240 0 0,839 1,572 2,17 2,659 3,399 3,895 4,089 4,098 
250 0 0,831 1,558 2,155 2,643 3,382 3,881 4,081 4,094 
260 0 0,823 1,546 2,141 2,627 3,365 3,867 4,072 4,089 
270 0 0,815 1,533 2,127 2,611 3,35 3,852 4,063 4,083 
280 0 0,807 1,521 2,113 2,596 3,334 3,837 4,054 4,076 
290 0 0,799 1,509 2,099 2,582 3,319 3,821 4,045 4,069 
300 0 0,791 1,497 2,086 2,567 3,305 3,805 4,036 4,061 
310 0 0,784 1,485 2,072 2,553 3,291 3,79 4,027 4,052 
320 0 0,776 1,474 2,059 2,54 3,278 3,774 4,018 4,044 
330 0 0,769 1,463 2,046 2,526 3,266 3,759 4,009 4,034 
340 0 0,762 1,452 2,034 2,513 3,253 3,743 3,999 4,025 
350 0 0,755 1,441 2,021 2,5 3,241 3,728 3,989 4,015 
360 0 0,748 1,43 2,009 2,488 3,23 3,713 3,979 4,005 
370 0 0,742 1,42 1,997 2,475 3,218 3,698 3,968 3,995 
380 0 0,735 1,409 1,985 2,463 3,207 3,684 3,957 3,984 
390 0 0,729 1,399 1,973 2,451 3,195 3,67 3,945 3,973 
400 0 0,723 1,388 1,961 2,44 3,183 3,655 3,933 3,962 
410 0 0,716 1,378 1,95 2,428 3,172 3,642 3,921 3,951 
420 0 0,71 1,368 1,938 2,417 3,16 3,628 3,908 3,939 
430 0 0,704 1,359 1,927 2,406 3,149 3,615 3,896 3,928 
440 0 0,698 1,349 1,916 2,395 3,137 3,602 3,882 3,916 
450 0 0,692 1,339 1,905 2,384 3,125 3,589 3,869 3,904 
460 0 0,687 1,33 1,894 2,374 3,113 3,576 3,855 3,892 
490 0 0,675 1,311 1,873 2,353 3,09 3,552 3,828 3,868 
500 0 0,67 1,302 1,863 2,343 3,078 3,54 3,814 3,856 
510 0 0,665 1,294 1,853 2,333 3,066 3,528 3,8 3,843 
 
Deslocamento/banda 0.0º 5.0º 10.0º 15.0º 20.0º 30.0º 40.0º 50.0º 60.0º 
520 0 0,659 1,285 1,843 2,323 3,054 3,516 3,786 3,831 
530 0 0,654 1,276 1,833 2,314 3,042 3,505 3,772 3,818 
540 0 0,649 1,268 1,823 2,304 3,031 3,494 3,759 3,805 
550 0 0,644 1,259 1,813 2,295 3,019 3,483 3,745 3,792 
560 0 0,639 1,251 1,804 2,286 3,007 3,472 3,731 3,779 
570 0 0,634 1,243 1,795 2,277 2,996 3,461 3,718 3,766 
580 0 0,63 1,235 1,785 2,268 2,984 3,45 3,704 3,753 
590 0 0,625 1,227 1,776 2,259 2,972 3,439 3,691 3,74 
600 0 0,621 1,219 1,767 2,25 2,961 3,428 3,678 3,727 
610 0 0,616 1,211 1,758 2,241 2,95 3,416 3,664 3,713 
620 0 0,612 1,204 1,75 2,233 2,938 3,405 3,651 3,7 
630 0 0,608 1,196 1,741 2,224 2,927 3,394 3,638 3,687 
640 0 0,604 1,189 1,732 2,216 2,915 3,383 3,625 3,674 
650 0 0,6 1,182 1,724 2,207 2,904 3,371 3,612 3,66 
660 0 0,596 1,175 1,715 2,198 2,893 3,36 3,599 3,648 
670 0 0,592 1,168 1,707 2,189 2,882 3,349 3,586 3,635 
680 0 0,588 1,161 1,699 2,18 2,871 3,337 3,573 3,622 
690 0 0,584 1,154 1,691 2,171 2,86 3,326 3,56 3,61 
700 0 0,581 1,148 1,683 2,161 2,849 3,314 3,547 3,597 
710 0 0,577 1,141 1,675 2,152 2,838 3,303 3,535 3,585 
720 0 0,574 1,135 1,668 2,142 2,827 3,291 3,522 3,573 
730 0 0,57 1,129 1,66 2,132 2,816 3,279 3,509 3,561 
740 0 0,567 1,123 1,653 2,123 2,805 3,268 3,497 3,549 
750 0 0,563 1,117 1,646 2,113 2,795 3,256 3,484 3,537 
760 0 0,56 1,111 1,638 2,103 2,784 3,244 3,472 3,525 
770 0 0,557 1,105 1,631 2,092 2,774 3,232 3,46 3,513 
 
 
23 
 
780 0 0,554 1,099 1,624 2,082 2,763 3,221 3,447 3,502 
 0 0,551 1,094 1,617 2,072 2,753 3,209 3,435 3,491 
 
 
 
5.2.2. Hidrostáticas e cruzadas no NAPA 
 Os cálculos das hidrostáticas e cruzadas são feitos no subsistema HYD (Hydrostatics), 
existem duas formas de trabalhar com esse subsistema: através de comandos ou através de uma 
interface gráfica. Foi escolhido utilizar a interface gráfica. 
 Para abrir a interface gráfica clica-se com botão direito no botão “Task” e em seguida 
em “Hydrostatics”, conforme Figura 13. 
 
Figura 13- Abrindo interface gráfica Hydrostatics do NAPA 
 A interface gráfica é apresentada na Figura 14. 
 
 
24 
 
 
Figura 14- Hydrostatics – NAPA 
 Os cálculos das hidrostáticas e cruzadas são feitos clicando no botão direito nos 
respectivos botões. Os seus resultados podem ser vistos na Tabela 7, Tabela 8, Tabela 9, 
Gráfico 3, Gráfico 4. 
Tabela 7- Tabela Hidrostática - NAPA 
 
 
25 
 
 
 
 
 
26 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 8- CB local e CB real- NAPA 
 
 
27 
 
 
 
 
 
28 
 
 
Gráfico 3- Curva Hidrostática - NAPA 
 
 
29 
 
 
Gráfico 4- Curva Cruzadas –NAPA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
30 
 
Tabela 9- Cruzadas - NAPA 
 
 
 
31 
 
 
5.2.3. Hidrostáticas e Cruzadas no Maxsurf 
 As curvas Hidrostáticas no Maxsurf são calculadas no programa Maxsurf Stability 
Enterprise. Primeiramente, é necessário abrir o projeto em trabalho clicando em “file” e depois 
em “open” e depois abrir o projeto, conforme Figura 15. O modelo a ser aberto foi definido em 
Maxsurf Modeler Desisgn. O banco de dados criado em Maxsurf Modeler Desisgné 
compartilhado com o novo módulo aberto A interface da página é apresentada na Figura 16. 
 
 
 
32 
 
Figura 15- Abrindo o modelo no Maxsurf Stability Enterprise 
 
 
Figura 16 -Interface da página principal do Maxsurf Stability Enterprise 
 
 
33 
 
 Para realizar o cálculo das hidrostáticas, a opção “Upright Hydrostatics” é selecionada 
conforme é apresentado na Figura 16, pelo número 1. 
 Em seguida, o trim, número 2, e os calados utilizados na análise, número 3, são 
definidos clicando em “Analyzis”, conforme a Figura 16. 
 Para realizar a análise clica-se no botão indicado pelo número 4, na mesma figura de 
referência utilizada a cima. 
 A tabela hidrostática e as curvas são apresentadas na Tabela 10 e no Gráfico 5. 
 
Gráfico 5- Curvas Hidrostáticas 
 
 
 
 
 
34 
 
Tabela 10- Tabelas Hidrostáticas 
 
 
 
 
35 
 
 
 
 Os passos para calcular as cruzadas são semelhantes ao das hidrostáticas e os resultados 
são apresentados na Tabela 11 e no Gráfico 6. 
 
 
 
 
36 
 
 
Tabela 11- Tabelas cruzadas 
 
 
 
37 
 
 
 
 
38 
 
 
Gráfico 6- Curvas Cruzadas- Maxsurf 
5.2.4. Comparação das Hidrostáticas e Cruzadas 
 Os limites das diferenças do resultado entre um software e outro considerados 
aceitáveis são apresentados na Tabela 12. Esses limites são baseados na referência 
 
 
39 
 
Requirements concerning, LOAD LINE (INTERNATIONAL ASSOCIATION OF 
CLASSIFICATION SOCIETIES , 2013). 
Tabela 12- Limites que são considerados aceitáveis 
 
 As comparações seram feitas para o calado de projeto 2,6 e para o pontal 5,5 e equação 
utilizada será: 
 
 
 
 (1) 
Tabela 13- Comparação das Hidrostáticas- NAPA x FreeShip 
Comparação Hidrostática- NAPA x Freeship 
 Deslocamento (t) LCB (m) KMT (m ) CB 
Draft Napa FreShip Dif. Napa FreShip Dif. Napa FreShip Dif. Napa FreShip Dif. 
5,5 2243,6 2237,4 0,3% 23,917 23,883 0,1% 5,124 5,122 0,0% 0,7247 0,7238 0,1% 
2,6 806,98 808,92 -0,2% 24 24,386 0,2% 6,218 6,226 -0,1% 0,5692 0,57057 -0,2% 
 
Tabela 14 - Comparação das Hidrostáticas- Maxsurf x FreeShip 
 Comparação Hidrostática - Maxsurf x FreeShip 
 Deslocamento (t) LCB (m) KMT (m ) CB 
Draft FreShipp Maxsurf Dif. FreShipp Maxsurf Dif. FreShipp Maxsurf Dif. FreShipp Maxsurf Dif. 
5,5 2237,4 2233 0,2% 23,883 23,864 0,1% 5,122 5,122 0,0% 0,7238 0,722 0,2% 
2,6 808,92 806 0,4% 24,386 24,328 0,2% 6,23 6,239 -0,1% 0,57057 0,568 0,5% 
 
 
 
 
40 
 
Tabela 15- Comparação das Hidrostáticas- Maxsurf x NAPA 
 Comparação Hidrostática - Maxsurf x NAPA 
 Deslocamento (t) LCB (m) KMT (m ) CB 
Draft Napa Maxsurf Dif. Napa Maxsurf Dif. Napa Maxsurf Dif. Napa Maxsurf Dif. 
5,5 2243,6 2233 0,5% 23,917 23,864 0,2% 5,126 5,122 0,1% 0,7230 0,722 0,1% 
2,6 806,98 806 0,1% 24,445 24,328 0,5% 6,218 6,239 -0,3% 0,569193 0,5685 0,1% 
 Os resultados foram comparados para o calado de projeto de 2,6 m e para o pontal 5,5 m 
e seus valores deram um diferença muito pequena, estando dentro das margens fornecidas na 
Tabela 12. 
 O NAPA fornece dois coeficientes de bloco, o real e o local, conforme apresentada na 
Tabela 8, o local utiliza o comprimento entre perpendiculares e a boca total e o real utiliza os 
valores da boca e o comprimento de linha d’água no calado de referência. Os valores fornecidos 
no Maxsurf e no FreeShip utilizam o comprimento de linha d’água e a boca no calado de 
referência, portanto o valor utilizado no NAPA foi o real. Conferindo os valores calculados pelo 
FreeShip, foi observado uma discrepância, para os calados entre 1,9 e 3,1 metros, entre os 
valores esperados, calculados em uma planilha Excel utilizando o volume , comprimento de 
linha d’água e boca no calado de referência fornecidos na tabela hidrostática do FreeShip, e os 
valores fornecidos do coeficiente de bloco na mesma tabela, concluindo dessa forma que esses 
valores estavam errados, os valores utilizados na comparação foram os encontrados na planilha. 
 Em seguida, o Maxsurf e o NAPA serão comparados de acordo com os parâmetros 
listados na seção 2.3. 
 Facilidade de utilização: 
 O modo de calcular as hidrostáticas e cruzadas nos dois softwares são muito parecidos, 
sendo um pouco mais simples no NAPA, por este possuir uma interface somente para esse 
propósito. 
 Qualidade da Interface 
 O NAPA possui uma interface específica para o cálculo das hidrostáticas e cruzadas, 
ficando os dados de entrada para este cálculo mais claros e organizados. O Maxsurf possui uma 
interface só para alguns cálculos, como hidrostáticas, cruzadas, equilíbrio estabilidade e etc., 
portanto, a interface torna-se mais tortuosa, tendo mais informações na janela do que o 
necessário para o cálculo de hidrostáticas. 
 Tempo necessário para definir os dados de entrada 
 
 
41 
 
 O tempo para definir os dados de entrada é semelhante nos dois softwares. 
 Tempo de processamento das análises; 
 O tempo de calcular as hidrostáticas nos dois softwares é semelhante. Porém no cálculo 
das curvas cruzadas, o software Maxsurf teve seu tempo de cálculo muito mais longo do que o 
do NAPA. 
 Clareza dos dados de saída; 
 Uma desvantagem o Maxsurf é a o formato do arquivo de saída, o qual apresenta a 
legenda de cada coluna só na primeira página do PDF. Entretanto, no NAPA o arquivo de saída 
é bem claro e organizado. 
 Facilidade de ocorrer erros na definição dos dados de entrada 
 O modo de fornecer os dados de entrada nos dois softwares é muito semelhante, logo 
não existe uma diferença para essa análise. 
 Facilidade de reconhecer e concerta um erro 
 A facilidade de reconhecer um erro é maior no NAPA, pelo mesmo motivo explicado 
no tópico sobre a forma, 5.1.3. 
5.3. Resistência ao Avanço 
 Para a obtenção da resistência ao avanço, foi utilizado o método estatístico de Holtrop 
(1984), o qual consiste em um armazenamento de dados de mais de 300 modelos e uma 
regressão com base nestes resultados. É importante salientar que o método considera fatores 
como bulbos, apêndices, área transom e inclusive ondas. Este método funciona inclusive para 
embarcações de deslocamento de alta velocidade. 
5.3.1. Resistência ao Avanço no NAPA 
 O cálculo de resistência no “NAPA” foi feito através da ferramenta “MANAGER”, o 
qual é uma ferramenta poderosa, formada por um grupo de macros que realizam ações 
específicas em um conjunto de objetos, fornecendo uma interface gráfica do usuário (GUI) para 
a aplicação. 
 O acesso para essa ferramenta é feito na página inicial no NAPA, clicando em “Tools” e 
depois em cima “manager”, conforme a Figura 17, e em seguida irá aparecer a janela do 
 
 
42 
 
MANAGER. Para abrir o gerenciador, deve-se seguir os passos da Figura 18. Para o cálculo de 
resistência é usado o SH-POWERING. Através desse gerenciador é possível entrar com os 
dados de entrada, determinar o método utilizado, realizar os cálculos e adquirir os resultados. A 
janela principal do SH-POWERING, pode ser vista na Figura 19. As pastas ficam do lado 
esquerdo e suas informações são abertas do lado direito. As pastas de dados de entrada podem 
ser mudadas e atualizadas. 
 
Figura 17 -Manager NAPA 
 
 
43 
 
 
Figura 18-SH-POWERING 
 
 
44 
 
 
Figura 19 - Janela principal do SH-POWERING 
 
 
45 
 
 Na pasta “Common Input” é possível verificar todos os parâmetros de cálculo e se 
necessário modificá-los. Um especial cuidado deve ser tomado em relação à área transom, que é 
a área submersa do espelho de popa. O NAPA, calcula a área Transom automaticamente ao criar 
a curva transom, normalmente, definida na hora de modelar o casco, porém nesse projeto a 
forma foi obtida de outro software, ou seja, essa curva não foi previamente definida. Portanto, é 
necessário modelar essa curva para o cálculo correto da resistência ao avanço. Depois da curvamodelada, é necessário defini-la na pasta “Common Input” conforme a Figura 20. 
 
Figura 20- Definindo a curva Transom no NAPA 
 
 
46 
 
 Os parâmetros usados para o cálculo são apresentados na Tabela 16. 
Tabela 16- Parâmetros Geométricos NAPA 
 
 O resultado da resistência ao avanço pode ser obtido na pasta “Reports” e está 
apresentado na Figura 14. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
47 
 
 
Tabela 17-Tabela de Resistência –NAPA 
 
5.3.2. Resistência ao Avanço no Maxsurf 
 A resistência no Maxsurf é calculada no programa Maxsurf Resistence. A interface do 
Maxsurf está apresentado na Figura 22. O MaxSurf Resistence apresenta cinco janelas, 
apresentadas na Figura 21. 
 
Figura 21- Janela do Maxsurf Resistence 
 
 
 
48 
 
 
Figura 22- Interface do Maxsurf Resistence 
 
 
49 
 
 O primeiro passo é conferir o sistema de referência a ser usado, ou seja, a posição das 
perpendiculares, a linha de base e o calado. Em seguida define-se a velocidade de serviço e 
depois o método a ser usados é escolhido clicando-se em Analysis e depois em Methods, 
conforme a Figura 22. Os dados de entrada são apresentados na janela DATA, onde se 
necessário é possível atualizar os valores. Os valores usados são apresentados na Tabela 18. 
Tabela 18– Dados de entrada 
 
 O resultado da resistência ao avanço é apresentado na Tabela 19. 
 
 
 
 
50 
 
 
Tabela 19- Resultado da Resistência ao avanço no Maxsurf 
 
 
 
51 
 
5.3.3. Comparação da Resistência ao Avanço 
 As diferenças entre os resultados estão apresentadas na Tabela 20. Os resultados nos 
dois softwares são bem próximos, ou seja, o cálculo de resistência tanto no software Maxsurf, 
quanto NAPA são confiáveis. Para calcular a diferença entre os dois softwares a equação (1), do 
tópico 5.2.4, foi utilizada. 
 Para realizar o cálculo no Maxsurf é necessário primeiro conferir o sistema de 
referência, o qual quando aberto em outro modulo, pode modificar. Já no NAPA não existe esse 
problema, uma vez definido o sistema de referência, ele é usado para todos os subsistemas. 
 No NAPA, uma atenção deve ser dada aos parâmetros de cálculo. O fato de a forma não 
ter sido definida no próprio programa pode causar dificuldades na determinação de alguns 
valores, como, por exemplo a área transom, que precisou ser definida da curva para poder ser 
feito o cálculo. Entretanto, este mesmo valor não é definido pelo Maxsurf, porém nesse caso 
tem a opção de entrar já com o valor ao invés da curva, que é mais demorado e trabalhoso de ser 
feito. 
Tabela 20- Comparação dos resultados da resistência ao avanço 
 Resistência ao Avanço (kN) 
NAPA Maxsurf 
440,00 445,30 
Diferença NAPA Maxsurf 1,19% 
Para concluir esse tópico, será realizada a comparação utilizando os parâmetros padrões 
definidos com base no que já foi explicado. 
 Facilidade de utilização: 
 Similar entre os dois softwares; 
 Qualidade da Interface: 
 Interfaces diferentes, porém igualmente claras e organizadas; 
 Tempo necessário para definir os dados de entrada: 
 O Maxsurf possui um tempo menor para definir os parâmetros, já que é possível entrar 
diretamente com os valores de entrada, quando estes não estão definidos corretamente; 
 Tempo de processamento das análises: 
 
 
52 
 
 Um pouco mais rápido no NAPA; 
 Clareza dos dados de saída: 
 Similar entre os dois softwares; 
 Facilidade de ocorrer erros na definição dos dados de entrada: 
 Mais fácil ocorrer no Maxsurf, já que os parâmetros de referência no NAPA estão 
interligados em todos os subsistemas, já no Maxsurf ocorre dele mudar ao iniciar um módulo 
diferente. 
 Facilidade de reconhecer e consertar um erro: 
 Mais fácil no Maxsurf, já que em caso de um parâmetro errado é só mudar o valor em 
uma tabela, já no NAPA algumas vezes precisa de uma definição mais elaborada, tendo como 
exemplo o cálculo da área transom, que foi necessário definir a curva transom. 
5.4. Sistema Propulsivo 
 O sistema propulsivo de embarcações de apoio a plataforma desempenha três funções 
básicas: propulsão, manobra e stationkeeping. Para escolha do sistema propulsivo utilizou-se a 
Série Newton-Rader de hélices supercavitantes (R. N. Newton, November 2006) que operam 
completamente submersos até aproximadamente 40 nós. Este tipo de propulsão é bem adequado 
para este FSV, cuja velocidade de operação é de 22 nós. 
 Os softwares NAPA e Maxsurf não possuem esse método para cálculo do propulsor, 
portanto essa parte não será feita nos softwares e não terá a seção comparativa. 
 Essa série possui um número fixo de pás igual a 3. Possui ainda apenas 3 razões de 
áreas e 4 razões de passo para cada razão de área, como visto na Tabela 21 
Tabela 21- Razão de Área vs Razão de Passo 
Razão de Área Razão de Passo 
0.48 1.05 1.26 1.67 2.08 
0.71 1.05 1.25 1.66 2.06 
 
 
53 
 
Razão de Área Razão de Passo 
0.95 1.04 1.24 1.65 2.04 
 Em função dessas duas razões definiu-se uma nomenclatura para os hélices: 
 
 
 
 
 O artigo (R. N. Newton, November 2006) descreve um conjunto de experimentos em 
túnel hidrodinâmica para diversos números de cavitação, definido como: 
 
 
 
 
 
 (2) 
 Onde: 
 
 
 
 
 Os experimentos então geraram curvas Ktvs J, Kqvs J e η vs J em função da razão de 
área, razão de passo e número de cavitação. 
 
 
 
 (3) 
 
 
 
 (4) 
 
 
 
 (5) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 (6) 
 Para encontrar hélices adequados deve-se definir a profundidade do eixo do hélice, para 
calcular a pressão hidrostática no bosso do hélice pela equação (7) e calcular σ pela equação (2). 
 (7) 
 
 
54 
 
 
 
 
 
 Para isso, todavia, ainda é preciso calcular a velocidade axial média sobre o hélice, Va. 
Devido à interferência do casco no escoamento incidente sobre ele a velocidade axial média 
sobre o hélice é menor do que a velocidade de avanço da embarcação. A relação entre essas 
velocidades e o coeficiente ω, coeficiente de esteira, é apresentada abaixo. 
 
 
 
 (8) 
 (9) 
 O coeficiente de esteira pode ser obtido ou estimado de diversas maneiras, nesse projeto 
ele foi estimado pelo mesmo método estatístico utilizado para estimar a resistência ao avanço, 
ou seja, o método de Holtrop [9]. O coeficiente de esteira varia com a forma do casco, 
velocidade e tamanho do hélice. 
 Com isso pode-se calcular σ pela equação (2): 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Utilizando as tabelas de número de cavitação imediatamente acima e imediatamente 
abaixo do obtido é possível interpolar linearmente as curvas Kt, Kq e η nos pontos que tiverem 
o mesmo J. Sendo σ1 o número imediatamente abaixo e σ2 o número imediatamente acima 
podemos utilizar a seguinte interpolação: 
 ( ) 
 
 
 (10) 
 
 
 
 
55 
 
 Para o número de cavitação calculado deve-se interpolar entre σ=1 e σ=2,5 e obter a 
curva σ=2,28. Isso deve ser feito para as 12 combinações de razão de passo e razão de área. 
Exemplificando para o hélice A3/95/124: 
Tabela 22- Número de cavitação 1 
σ=1 
J Kt Kq η 
0,5 0,1435 0,0305 0,374 
0,55 0,165 0,0349 0,414 
0,6 0,1885 0,04 0,45 
0,65 0,215 0,0455 0,489 
0,7 0,241 0,0512 0,524 
0,75 0,262 0,0558 0,561 
0,8 0,267 0,0578 0,589 
0,85 0,263 0,0576 0,618 
0,9