segunda-feira, 20 de julho de 2015

Breves apontamentos de navegação para velejadores - parte dois.

A menor distância entre dois pontos será sempre uma reta, certo?

Para o velejador esse conceito, verdadeiro, nem sempre pode ser seguido ao pé da letra e isso precisa ser compreendido desde o princípio. Que fique claro desde já: na superfície da terra é impossível navegar reto e, a bordo de um veleiro, nem sempre se consegue um rumo direto para onde se deseja ir. 

Quando dissemos que na superfície da Terra é simplesmente impossível deslocar-se em linha reta parece haver um contrassenso, mas não há:  mesmo que deixemos Fernando de Noronha com destino a Cabo Verde fazendo um rumo na superfície do mar o mais direto possível, o mais "reto" possível, sem nenhuma variação de grau, não estaríamos navegando em linha reta. O motivo é simples: a terra é redonda e estaríamos, assim, navegando ao longo de um arco. 

É que ao seguir pelo relevo terrestre invariavelmente acompanharíamos a curvatura da Terra, de forma que mesmo um rumo aparentemente reto, não o será verdadeiramente uma reta como aquela definida na geometria.

E a complicação não termina ai.

Se um viajante sair de um ponto na Linha da Equador e mantiver um rumo constante por um tempo suficiente ao longo dessa linha imaginária acabará chegando no ponto de partida. Se fizer o mesmo ao longo de algum meridiano, também. Isso porque  o Equador faz um círculo máximo perfeito e  os meridianos fazem um semi-círculo máximo perfeito, mantendo a trajetória da curva constante ao longo de toda a linha.



Essas curvas ao longo da esfera terrestre (curvas aparentemente retas para quem as percorre na superfície) são chamadas curvas loxodrômicas. Nelas  o trajeto percorrido na superfície equivale a um ARCO. No Equador  e nos Meridianos temos curvas loxodrômicas de ângulo nulo.

Ao assumirmos a mesma postura - navegar pelo arco mantendo um rumo constante - fora do Equador ou de algum dos meridianos um fenômeno interessante acontece: a trajetória tende a espiralar e seguir para os polos.

Isso significa dizer que haverá um desvio tão grande quanto for o percurso a ser percorrido. O viajante, então, se não  corrigir o rumo, não chegará ao mesmo ponto de partida, por maior que seja o tempo da jornada. Saindo das proximidades do Equador e mantendo o rumo 060º com o meridiano seguinte e mantendo esse rumo o navegante irá terminar sua viagem no polo.



O matemático Pedro Nunes, na época dos descobrimentos, percebeu esse fenômeno que traz uma consequência interessante: para se navegar, na superfície da Terra percorrendo a menor distância entre dois pontos, é preciso alterar o ângulo da rota entre cada meridiano.

Diante de tudo o que foi colocado  temos elementos para dizer que na superfície da Terra a menor distância a ser percorrida entre um ponto A e B será equivalente, sempre, a um arco de um círculo máximo que passa por esses pontos A e B.

Essa curva denomina-se curva ortodrômica. Na prática, porém, é inviável segui-la, pois não se pode alterar o rumo a cada instante.

A solução para esse dilema vem com a projeção Mercator e é por isso que em navegação ela é a mais usada. É que nessa projeção a curva loxodrômica (aquela, onde o rumo é constante) entre dois pontos pode ser representada através de uma linha reta, pois ela permite que os ângulos da derrota entre cada meridiano permaneça inalterado e que esse ângulo coincida com o rumo.

Por essa razão é essa a projeção utilizada nas cartas náuticas.

Os pontos em amarelo podem ser alcançados mantendo-se um mesmo ângulo entre os meridianos (rumo constante) ou com alterações no rumo. Mantendo-se o rumo teremos uma curva loxodrômica angulada, que nos fará percorrer uma trajetória maior do que se o rumo for corrigido - caminho em azul, menor.

Podemos pensar que esse é um problema que atinge apenas quem irá fazer grandes navegações. É verdade: as distorções da curvatura da Terra e os efeitos das curvas loxodrômicas produzem mais reflexos nas longas distâncias.

Mas nem por isso o "ir reto" entrará mais fácil na vida do velejador, mesmo naquele que vai "só até ali".

Ao longo de minhas aulas de vela noto que os alunos têm uma certa dificuldade em aceitar que estamos indo para frente, mas "olhando" um pouquinho para o lado. Explicarei melhor. Para sair do ponto A e chegar ao ponto B quando o vento está contra (orça), não adianta colocar a proa direto para o ponto a que se quer chegar, pois na "zona morta" o barco não navega. É preciso colocar o veleiro em um ângulo tal que ele receba o vento pelas velas e crie a força de sustentação necessária para avançar. Esse ângulo convencionou-se fixar em 45º de vento real ou 30º de vento aparente. Fiquemos com esses valores por agora.



Isso quer dizer que se você está na praia e deseja sair da baía em um dia de vento sul, em Santos, terá que fazer o barco avançar na direção de São Vicente, depois fazer um bordo e colocá-lo na direção de Guarujá e assim sucessivamente, avançando aos poucos, até sair da baía. Irá para frente, mas olhando um pouquinho para os lados. Eis ai a dificuldade, pois tendemos a buscar o deslocamento direto, em linha reta.

Mas o que tem isso a ver com o assunto que estamos abordando?

É que em navegação tendemos a fazer marcas de destino  (waypoints) que se unem em linha reta. Porém, à vela, poderá ser muito difícil seguir essas marcas ao pé da letra, navegando "reto", em especial em um contravento. Traçar derrotas em cartas náuticas e segui-la, à vela, pode ser especialmente complicado.

Velejar é mesmo algo divino, já que Deus escreve certo, por linhas tortas...

Já já falaremos mais sobre esse assunto.

E vamos no pano mesmo!

quarta-feira, 15 de julho de 2015

Breves apontamentos de navegação para velejadores - parte um.


Um dos problemas iniciais da navegação sempre foi se conseguir uma representação fiel do planeta que contivesse a descrição correta do relevo e permitisse que cálculos de distância fossem feitos da forma mais precisa possível.

O planeta terra é um geóide de revolução. Isso quer dizer que não é uma esfera perfeita, mas um astro que tem aspecto arredondado, próximo de uma esfera, mas com dois pólos achatados.




Nenhuma representação física consegue cumprir essa missão com exatidão absoluta. Nem mesmo o globo terrestre, pois o planeta não tem a forma de uma esfera, como já colocamos. Além disso, o movimento das marés deforma o geóide de forma aleatória, o que complica ainda mais as coisas.

O planeta Terra sem a massa de água.

Esquema da deformação (exagerada para fins didáticos) da deformação da Terra pela atração gravitacional da Lua (marés).

A representação física mais utilizada para navegação é a Mercator e é ela a utilizada nas cartas náuticas. Apesar dessa planificação trazer distorções, fazendo por exemplo parecer que a Groenlândia é do mesmo tamanho da América do Sul, quando se sabe que ela é oito vezes menor - ela tem uma vantagem que em navegação marítima é especial. Nela, as curvas loxodrômias mantém um ângulo constante com os meridianos. Dessa forma, os rumos e os azimutes podem ser medidos diretamente na carta impressa.





Cartas náuticas                 

As cartas náuticas são documentos oficiais, elaboradas visando possibilitar a navegação.


A representação do continente e do terreno de ilhas e demais porções de terra firme não é muito detalhada. Não são representadas todas as ruas e avenidas, mas apenas pontos notáveis que podem ser observados a partir do mar têm a merecida atenção, como uma antena ou uma igreja. A razão é possibilitar a determinação da posição, por meio de marcações visuais.

Já o relevo marinho é trazido com mais detalhes do que apenas uma cor azul. A informação mais relevante é a profundidade, trazida pela indicação numérica. Há também a indicação de rochas e naufrágios, faróis, bóias de sinalização, advertências locais e a composição do fundo: areia, lama, coral ou pedras, por exemplo.

Todos os símbolos trazidos nas cartas são trazidos em uma carta, a 12.000 – destacando que toda carta náutica é identificada não apenas pela região a que se refere, mas por um número. A carta referente ao Porto de Santos, por exemplo, é a n. 1711.

As cartas náuticas podem ser de grande escala ou de pequena. As de grande escala trazem grande cobertura de área, mas poucos detalhes; as de pequena o inverso – pequena cobertura de área e muitos detalhes.

As distâncias são trazidas em milhas náuticas, sendo que 01 milha náutica equivale a 1852 metros ou o que é mais importante, a 1 minuto de arco na latitude média do equador.

No Brasil a elaboração das cartas náuticas é de responsabilidade da Marinha do Brasil, que também é a responsável por sua venda (inclusive on line). Porém qualquer loja náutica de respeito terá um bom estoque para a comercialização.

Toda embarcação deve trazer a bordo as cartas náuticas em papel da área onde irá navegar.

Independentemente disso, é certo que com os avanços da informática qualquer smartphone, tablet, GPS, notebook ou até mesmo desktop pode ter em sua memória todas as cartas náuticas brasileiras e do mundo.

No site da Marinha, por exemplo, está à disposição todo o acervo nacional:  http://www.mar.mil.br/dhn/chm/box-cartas-raster/raster_disponiveis.html

Os programas de interface mais utilizados são o Seaclear e o OpenCPN – todos gratuitos e com muitas funções. Nosso favorito é o OpenCPN , pois é muito mais simples e intuitivo. Em tablets e smartphones os app’s mais usados para esse fim são o Navionics e o Marine Navigator, disponíveis também para a plataforma Android.


Onde estou?

Em navegação a pergunta mais importante e que deve ser feita constantemente é: onde estou?

Por convenção essa resposta é feita tomando por base duas linhas imaginárias: a Linha do Equador, que divide o planeta em duas metades eqüidistantes (hemisférios): o norte acima da linha e o sul, abaixo dela; o Meridiano de Greenwich é a outra referência, que divide o globo em outros dois hemisférios: o oriental a oeste e o ocidental, a leste da linha.

A posição de qualquer ponto na face terrestre pode ser tomada, assim, de acordo com a distância que se está de uma dessas duas linhas. A distância em graus referida à linha do Equador nos dá a LATITUDE; a distância a partir do Meridiano de Greenwich, a LONGITUDE, em graus. Com esses dois dados pode-se localizar qualquer ponto na esfera terrestre desde que se utilize uma projeção bidimensional, como é o caso da Mercator.

Por conta da trigonometria e seus mistérios, tais distâncias são tomadas em graus de arco, cujas subdivisões são os minutos e os segundos. A Linha do Equador é, assim, o paralelo 0. Descendo em direção à Antártida o navegador passa pelo paralelo 1 e pode ir até o 90; em direção ao Ártico ocorre o mesmo. Quem está em Santos, por exemplo, está na altura do  paralelo 23 Sul, ou 23º S. Quem está em Miami está na altura do paralelo 25 Norte, ou 25º N.

O Meridiano de Greenwich é, por sua vez, o meridiano 0. Quem seguir dele em direção ao oeste, poderá se afastar até o meridiano 180 oeste, ocorrendo o mesmo com quem se afastar dele seguindo para o leste. Santos está na altura do meridiano 43 oeste, ou 43º W; Tóquio está na altura do meridiano 136 leste, ou 136º E.
  
A posição da embarcação na terra é, pois, determinada pela distância medida em graus, minutos e segundos de arco, de duas linhas imaginárias: o Equador e Greenwich.

Para onde vou?

Essa é a segunda pergunta mais importante.

Uma carta náutica é uma mera representação do planeta. Ela não diz, sem o auxílio de outros instrumentos, onde se está, nem para onde ir. Relata apenas como é a região onde se está (assumindo, previamente, que essa informação seja conhecida) e para onde se pode ir.

A tomada do destino, ou rumo, é feita com base em alguma referência fixa. Em navegação utiliza-se o campo magnético da terra. Qualquer objeto imantado e que possa se movimentar livremente irá se alinhar com o eixo norte e sul do campo magnético da terra. O polo positivo, com efeito, irá sempre apontar na direção norte. Este é o princípio essencial do mais importante instrumento de navegação: a bússola.

A bússola não diz onde estamos, mas diz para onde estamos indo, em um determinado instante.

A partir desse alinhamento norte/sul foi desenvolvida a rosa dos ventos, que nada mais é do que a representação gráfica dos rumos possíveis de serem seguidos tomando como base os pontos cardeais: Norte, Sul, Leste e Oeste – pontos estes que podem ser identificados através da bússola. Outra forma de representação da rosa dos ventos é em graus de círculo, sendo o Norte o 0º, o Sul o 180º, o Leste o 90ª e o Oeste o 270º. Quando um veleiro está no rumo 270º, ele está navegando para o oeste, por exemplo.


Todas as cartas náuticas trazem, em seu corpo, uma rosa dos ventos.

Porém, contudo, todavia e entretanto, é preciso saber uma coisa muito importante sobre o campo magnético da terra: ele se move constantemente!

O polo norte magnético não está, há muitos milênios, alinhado com o polo norte geográfico. Mas as cartas náuticas estão, todas elas, referenciadas ao polo norte geográfico. Isso significa que se um velejador seguir para o norte apontado pela bússola, ele não chegará ao polo norte geográfico, pois não estará se deslocando em direção ao norte verdadeiro. E isso vale para qualquer outra direção.

Por sorte o valor dessa variação – que é anual e em valores médios – é conhecida por cálculos. Assim, para que as referências sejam as mesmas – a da agulha magnética (bússola) e a indicada na representação gráfica (carta náutica), é preciso fazer uma correção ou uma compensação entre o que é indicado pela agulha e o desvio (variável de local para local) que ela sofre. Esse desvio causado pelo local é a chamada declinação magnética
                    

Métodos de determinação da posição

A determinação da posição pode ser obtida por várias métodos: pela referência com pontos geográficos da costa, pelos astros, pela anotação dos rumos tomados, velocidade de navegação e tempo ou ainda pela posição de satélites artificiais na órbita terrestre (base do sistema GPS).

Por agora cabe fixar a idéia de que nenhum, simplesmente nenhum desses sistemas fornece uma posição 100% precisa. Sempre haverá um erro e durante a navegação esse erro deverá ser sempre levado em consideração.

Sobre o sistema GPS cabe mesmo sublinhar que ele é uma maquininha fantástica: em um único aparelho, relativamente barato, tem-se a posição instantânea, o rumo a ser seguindo para se atingir um determinado ponto/destino pré-programado (waypoint), a velocidade (sempre em relação ao solo) média e instantânea, o rumo magnético e o verdadeiro, o odometro, o tempo de viagem, o tempo para chegar ao destino e uma série de outras funções.

MAS tenha sempre em mente que o GPS navega com você ce não por você!

Além disso, ele indica a posição com um erro proposital imposto pelo operador do sistema (EUA) visando a garantia da segurança daquele país.

E ele só funciona enquanto houver energia!


Falaremos mais sobre esse assunto em nossas próximas postagens.

E vamos no pano mesmo!

segunda-feira, 13 de julho de 2015

Superbakanna Campeão da Semana de Vela de Ilhabela - Bico de Proa B

Boas, muito boas!

Nosso amigo e parceiro Alexandre Dangas e sua tripulação familiar venceram a 42ª Semana de vela de Ilhabela, na categoria Bico de Proa B a bordo do Superbakanna!

Depois de desistir da prova de percurso longo na abertura, em razão das condições de vento estarem incompatíveis com o arranjo do equipamento,  a tripulação foi se afinando e galgando vitórias: venceu a segunda, a terceira e a quarta regata, tendo ficando em segundo apenas na terceira. O oponente direto foi desde a segunda regata o veleiro Cocoon, que tinha a vantagem de vencido a regata de percurso longo. Isso,porém, não foi suficiente para tirar a primeira colocação do Superbakanna, que no geral teve um desempenho melhor, tendo sido inclusive fita azul (o primeiro veleiro a completar a prova) da regata de percurso médio.

Parabéns ao Alexandre e a sua tripulação: Luisa, Juliana, Mariana, Rafael, Salvador, Michel e Caio.



E vamos no pano mesmo!

segunda-feira, 6 de julho de 2015

Meus vinte minutos na Semana de Vela de Ilhabela!

Boas!

Emocionante em todos os sentidos, ainda que por um breve período. É isso o que em resumo eu tenho a dizer sobre a largada das regatas Alcatrazes por Boreste e Toque Toque na abertura da 42ª Semana de Vela de Ilhabela.

Eu fui proeiro no veleiro Superbakanna, um RC 33 do nosso parceiro na escola de vela Alexandre Dangas e posso dizer que valeu cada minuto. Participaram da largada 143 barcos e ver isso tudo de velas ao vento em um mesmo momento é algo difícil de traduzir em palavras.



Nossa largada não foi boa, mas foi linda: o Atrevida vinha atrás da gente, com todo o pano que as condições permitiam e era algo de fazer simplesmente cair o queixo de tão lindo. Na largada o mar estava baixo e o vento na casa dos 20 nós, com algumas rajadas de 24. O Camiranga, nosso conhecido lá da Refeno, voava baixo para quebrar o recorde de Alcatrazes.

(c) Fred Hoffmann
O vento estava bastante forte e o céu púmbleo. O Superbakanna adernava loucamente e andava bem. Próximo ao porto de São Sebastião, porém, o vento começou a aumentar, subindo para a casa dos 30 nós com alagumas rajadas bem maldosas de até 35. Foi então que nosso capitão deu a ordem de rizarmos a vela mestra... o rizo, porém, não funcionou.  A testa da vela desceu bem, mas a valuma ficou mal posicionada e o shape da vela foi para o espaço. Começamos a velejar só de genoa, com a vela mestra "morta" pelo traveller. Perdemos várias posições. Tentamos o segundo rizo e a coisa piorou: a parte de baixo formou uma barriga e logo perdemos o controle do barco. A regata, para nós, acabava ali, vinte minutos depois de começar. Enrolamos a genoa, abaixamos o resto da vela e ligamos o motor.

Há tempos, contudo, eu não sentia tanta emoção velejando. A uma porque aquela largada com tantos barcos é algo simplesmente lindo de se ver (e as quase colisões dão arrepios na espinha). A duas pois o vento uivou bonito e ver o barco andando daquele jeito foi sensacional. O vento e o mar não estavam impraticáveis, mas cada peça deveria estar em seu devido lugar, incluindo a tripulação, que não poderia errar. Além disso o risco de quebra era evidente e era mesmo o caso de avaliar até que ponto valia a pena arriscar. Fosse com o Malagô eu não teria saído, pois só eu sei como é complicado consertar um fuzil dele quebrado. Fosse com o Grandpa eu teria ido apenas de genoa. 





Enfrentar o mau tempo quando não se tem escolha é uma coisa; entrar nele por opção, outra: é preciso estar já como o Caulimaran - um barco pronto e testado. O Superbakanna é um barco novo, estava com velas novas e ainda precisa de alguns ajustes. Para o vento até 8 nós ele está imbatível (no último Ubatuba Sailing Festival ele foi o fita azul da regata de percurso, chegando mais de meia hora na frente do segundo colocado). Para ventos fortes o Alexandre ainda irá trabalhar nas regulagens.

Essa questão do rizo que não funciona adequadamente  tem sido bastante comum em barcos que tenho velejado. Por isso teste sempre seu sistema de rizo em situações controladas e não pense que você não irá precisar dele. Rizar faz parte de velejar! Outra coisa que tenho observado é que essa dificuldade é maior em barcos novos, algo que contraria em parte nosso senso comum, pois tendemos a pensar que em coisas novas tudo funciona a contento. Nem sempre é assim. Por isso conheça seu barco e o deixe sempre preparado para condições mais difíceis de navegação. Um barco mais antigo já passou por esses enroscos e se teve um dono "do ramo", foi devidamente ajustado.

De volta ao clube começamos a colecionar os relatos de avarias feitos pelos outros barcos e a contabilizar as desistências, que foiram em número recorde. Eu ia voltar para casa naquele mesmo dia, mas a balsa parou de funcionar e eu fiquei literalmente ilhado. Como estava de ônibus só consegui voltar no dia seguinte, por São Paulo. Em Ilhabela eu sempre passo algum perrengue, não tem jeito. Para mim a semana de vela terminou ali, mas o Superbakanna e sua tripulação continuarão por lá.



E vamos no pano mesmo!

Velejando no Nordeste...

Boas! Por conta do lançamento do livro A Travessia Azul, fiz palestras em algumas cidades para contar para as pessoas mais sobre o que ...