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O Tanque de Provas Numérico (TPN), laboratório ligado à Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP), inaugurou recentemente o Simulador Marítimo Hidroviário (SMH) – equipamento capaz de reproduzir as condições de navegação e de atracação de navios em águas restritas como as de canais, portos e rios.

Desenvolvido por uma equipe coordenada pelo professor Eduardo Aoun Tannuri, em parceria com a Transpetro – subsidiária da Petrobras –, o sistema permite prever com exatidão manobras de atracação arriscadas e simular as condições de comando de embarcações após obras portuárias.

O SMH está dividido em duas salas do laboratório da Poli. Em uma delas, há entre 10 e 12 telas, algumas com 46 polegadas para simular a vista da cabine de comando. Embaixo há telas menores que imitam equipamentos como radar, GPS, carta náutica eletrônica, mostradores de velocidade e de inclinação. A estrutura também conta com timão e manches de comando.

Na outra sala, há uma única tela de 6 metros de largura por 2 metros de altura, além da réplica de uma cabine de comando que inclui uma cadeira que se movimenta para simular o balanço de um navio.

Todas as telas estão conectadas a um computador que, por meio de um modelo matemático desenvolvido no TPN, simula ventos, ondas, correntezas, marés e condições de visibilidade, como neblina, noite, chuva e sol.

“O SMH é o único simulador com software e hardware totalmente desenvolvidos no Brasil. É fruto de mais de 20 anos de pesquisa do laboratório e conta com o mesmo modelo matemático usado na fase de engenharia e projeto dos navios. Por isso, é altamente refinado, com validações baseadas em experimentos publicados”, afirmou Tannuri.

O equipamento pode ser configurado para diferentes tipos de navios, desde os mais modernos até os mais antigos, disse o pesquisador. “Agora, acabamos de comprar mais 12 telas para montar uma versão com visão de 360º”, contou.

De acordo com Tannuri, a demanda por esse tipo de serviço tem crescido no país em função dos investimentos governamentais na ampliação e modernização do sistema portuário brasileiro. Até o momento, o SMH já foi usado para simular manobras nos portos de Suape (PE), Pecém (CE), Itaqui (MA), Tubarão (ES), Angra dos Reis (RJ), Rio Grande (RS) e em alguns terminais do porto do Rio de Janeiro e de Santos (SP).

“No porto de Tubarão, por exemplo, simulamos a atracação do maior navio do mundo, o Vale Brasil, antes que ela ocorresse de fato. Isso ajuda a evitar acidentes e contratempos”, disse Tannuri.

Manobras fluviais

O simulador originalmente começou a ser desenvolvido para auxiliar embarcações na hidrovia Tietê-Paraná, também em parceria com a Transpetro, contou Tannuri. O objetivo era treinar operadores de comboios fluviais que transportam álcool e biodiesel.

Essa primeira versão foi lançada em 2010 e, no ano seguinte, o grupo lançou o Simulador Virtual Offshore, criado para treinamento de operadores de navios petroleiros que atuam em operações de transferência de óleo nas plataformas instaladas em alto-mar.

“Hoje, há duas versões do Offshore na Academia Transpetro e uma versão no Ciaga [Colégio de Instrução Almirante Graça Aranha], da Marinha. Todas estão situadas na capital fluminense”, disse Tannuri.

O SMH foi lançado no segundo semestre de 2012. No momento, também em parceria com a Petrobras, a equipe trabalha em um novo projeto de pesquisa que prevê a construção de cinco simuladores integrados.

“Isso permitirá fazer a chamada simulação multiplayer, ou seja, uma pessoa simulando a navegação de um navio e interagindo com outra em um rebocador e assim por diante”, explicou Tannuri.

Recursos humanos

Além de atender às demandas da Petrobras e prestar serviços para diversas outras empresas, o simulador foi uma ferramenta de trabalho para diversos pesquisadores que passaram pelo TPN nos últimos 20 anos, entre eles o próprio Tannuri.

“Meu doutorado e pós-doutorado , ambos realizados com Bolsa da FAPESP, foram voltados para o desenvolvimento dos modelos matemáticos de propulsão e de posicionamento implementados no simulador”, contou.

Atualmente, o pesquisador desenvolve um software para controlar simultaneamente o posicionamento em alto-mar de dois navios, o que permitirá realizar operações complexas como a transferência de óleo de uma embarcação para outra. O projeto também conta com auxílio da FAPESP.

Já os algoritmos de controle do tanque de ondas usado para fazer simulações em escala reduzida e validar medidas feitas pelo modelo matemático – que tem 14 metros de largura por 14 metros de comprimento e 4 metros de profundidade – foram desenvolvidos durante o doutorado de Mario Luis Carneiro, sob orientação de Tannuri e com Bolsa da FAPESP.

Para Tannuri, além dos produtos gerados, os projetos desenvolvidos no TPN são importantes porque ajudaram a formar recursos humanos na área.

“Muitos engenheiros saíram daqui e estão na Petrobras ou em outras empresas de engenharia. É diferente de comprar um simulador pronto, sem saber ao certo como ele funciona. O desenvolvimento de um produto como esse permite que alunos e pesquisadores se capacitem ao longo do processo”, afirmou.