Desenvolvimento conceitual, projeto, construção e testes de um barco bidirecional sem leme movido por kite

Abstract

O presente trabalho apresenta como tema central o desenvolvimento e a realização de um conceito tecnológico inovador para propulsionar embarcações utilizando a força do vento por meio de uma pipa dirigível de alto desempenho aerodinâmico conhecida como Kite. Para demonstrar a eficiência da tecnologia aplicada é projetado, manufaturado e testado um barco protótipo com quatro metros de comprimento capaz de carregar uma ou duas pessoas. Kites modernos são projetados para operar em regime de sustentação aerodinâmica e podem ser movimentados de forma razoavelmente controlada em uma região denominada “janela de vento” e possibilitam a geração de forças perpendiculares á direção do vento. Assim, uma embarcação tracionada por Kites e equipada com uma quilha pode realizar cursos cruzados contra o vento. O equilíbrio hidrodinâmico da embarcação tratada neste trabalho é alcançado através de tecnologia com uso de uma plataforma giratória azimutal e um conjunto de mecanismos para o manuseio do Kite e o controle do rumo do barco. É apresentado o cálculo para relacionar o equilíbrio da embarcação com o voo do Kite. Não há necessidade de leme para controlar o rumo da embarcação, portanto o barco protótipo deste trabalho não apresenta algum leme. Os dados obtidos em teste foram relacionados, processados e os resultados quantitativos de percursos e manobras são apresentados e descritas as condições e posicionamentos das grandezas relevantes. A Propulsão do barco prototipo por meio de um Kite mostrou bons resultados em ventos acima de 18 km/h (10 nós). Nestas condições ficou comprovado a eficiência do sistema inovador para propulsionar e guiar barcos com Kites como o protótipo apresentado no presente trabalho.