Curso Básico de vela

por:

Augusto Elísio Lessa Veiga

Filipe Martins Pinheiro

Marcos Santoni Wiliams

ii

Departamento de Engenharia Naval

Universidade Federal do Rio de Janeiro

Atualizado em 20 de setembro de 2000

A foto da capa é um veleiro classe Cherub navegando em 40 nós de vento

obtido na página: http://www.cherub.org.au/index2.htm

IntroduçãoEste trabalho tem como finalidade expor aos alunos do curso de Vela I àteoria básica do manejo de veleiros. Como exemplo dessas embarcações,foi usado o Dingue, embora a teoria seja válida a qualquer outro tipo develeiro observando as particularidades de cada um.

Estão contidos neste texto: uma breve história da navegação a vela, al-guns termos náuticos, a teoria de como o veleiro funciona, as partes quecompõem um veleiro, como se arma um veleiro, os tipos de aproamen-to com o vento, o manejo do veleiro em cada um deles; as regulagensdos veleiros, e a manutenção. Não se quis com isso produzir um trabalhoestritamente técnico mas fazer um guia que resumisse da melhor formaalguns conhecimentos básicos de vela e capacitasse os alunos a conduzirpequenos veleiros, abrindo-lhes uma brecha do horizonte do tão antigoesporte da vela.

Conteúdo

Introdução iii

1 História 1

2 Termos de Navegação 3

3 Como funciona o Veleiro 5

4 As Partes que compõem um Veleiro 7Velas 8

Casco 8

Apêndices 10

Ferragens 10

5 As Direções do Vento 13

6 Navegando o seu Veleiro 15Contravento 16

Través 17

Vento de Aleta e Popa 18

Manobras 19

7 Montagem do Veleiro

vi Conteúdo

passo a passo 23

8 Cuidados e Conservação 25

9 Referências Bibliográficas 27

10 Anexos 29Tabela de Fatores de Conversão para: Comprimento,

Área e Volume 29

Tabela de Fatores de Conversão para: Velocidade,Peso e Pressão 30

1 História

Há milênios o homem utiliza as embarcações a vela como parte do seudesenvolvimento. Desde a antigüidade os veleiros foram utilizados comomeio de transporte, de passageiros e carga; como embarcações de pesca,e, nas ultimas décadas deste milênio a maior parte das embarcações a velaforam utilizadas para lazer.; devido à aparição dos motores de combustãointerna utilizados para propulsão das embarcações.

O iatismo é um dos esportes mais antigos que se conhece. Alem disso, éum dos esportes mais abertos para boa parte das idades e sexo. Existemclasses de veleiros para crianças de 5 até 12, como são o Optimist, Cadet eVauriem, este último para a faixa de idade entre 9 e 14 anos. E, por outrolado, pessoas de 70 anos já participaram de regatas até em Olimpíadascomo é o caso de Paul Elvstrøm nas Olimpíadas de Los Angeles 84.

2 Termos de Navegação

BoresteBombordo

Proa

Popa

Vento

Barla

vent

o

Sota

vent

o

Vento

Os termos de navegação podem ser classificados em dois grupos:

1. Os relacionados com os contornos do barco:

• proa: extremidade anterior da embarcação, geralmente afiada paramelhor fender as águas;

• popa: parte posterior de qualquer embarcação onde, na maioria doscasos, se situa o leme;

• bombordo: lado do bordo esquerdo da embarcação para quem olhapara a proa;

• boreste: lado direito da embarcação para quem olha para vante(proa).

2. Os relacionados com a posição do barco em relação ao vento:

• barlavento: direção de onde sopra o vento;• sotavento: lado oposto àquele de onde sopra o vento.

3 Como funciona o Veleiro

SA

SF

L

SATSA

SAD

AWV

VB

TWV

SFHK

RHK

LHR

HRD

CPHCPA

A figura acima refere-se a um veleiro navegando em um aproamento qual-quer. A soma vetorial da velocidade do vento verdadeiro VT W com a ve-locidade do veleiro VB forma o vento aparente VAW . O vento aparente éo que sentimos quando estamos velejando.

Como é uma soma vetorial, a medida que o veleiro muda de velocidadeaumentando a intensidade, o ângulo e a intensidade do vento aparente semodifica. Em veleiros rápidos, a variação da direção do vento aparenteé mais sensível. Essa direção é a em que o fluxo de ar age na vela. Aforça de sustentação LSA gerada será perpendicular a essa direção e a

6 Capítulo 3 Como funciona o Veleiro

força de arrasto DSA será paralela. A projeção da força de sustentação eda força de arrasto na direção do movimento do veleiro resultará na forçade impulso TSA.

A força de impulso, por sua vez, é resistida pelas forças hidrodinâmicasdo cascoRHK , o mesmo acontecendo para a força lateral gerada pela velaSHK . A distância entre os centros das forças na vela e no casco, tantono sentido longitudinal quanto vertical, causa um momento transversalque fará com que o veleiro navegue adernado e com abatimento. Pararesistir ao momento que aderna o veleiro, a tripulação se desloca parao bordo de barlavento. Para resistir ao momento que causa abatimentodo veleiro, o timoneiro dá um ângulo de leme para manter o veleiro norumo. O resultado da banda com o abatimento é uma embarcação quenão se desloca na direção de sua linha de centro mas, com um pequenoângulo β, tornando o fluxo da água no casco asimétrico.

4 As Partes que compõemum Veleiro

Qualquer veleiro é composto por quatro elementos básicos: vela, casco,apêndices e ferragens.

Retranca Mastro

Vela

Apêndices

Mastreação

Ferragens

Casco

8 Capítulo 4 As Partes que compõem um Veleiro

Velas

As força de impulso do veleiro é gerada pelo fluxo de ar que passa pelasuperfície da vela. Estas podem ser fabricadas, atualmente, de dois ti-pos de materiais: rígidos e flexíveis com poucas deformações. As velasde materiais rígidos são praticamente iguais às asas de avião e os mate-riais podem ser desde alumínio em lâminas até materiais compostos comofibras de carbono. As flexíveis são de materiais de alta resistência à de-formação na direção das fibras que compõem o tecido como a fibra depoliéster e a fibra aramida.

Na figura abaixo são mostrados os termos das partes da vela.

burro

Valu

ma Testa

Esteira

Escota

Tope

Casco

O casco é o corpo da embarcação constituída do forro exterior estanquee seu arcabouço interno, ver Cherques [1]1. O casco é composto tambémpela quilha, sobrequilha, o cavernante, as longarinas, vaus, dormentes,

1 os números entre colchetes indicam as referências listadas ao final da apostilha

Apêndices 9

anteparas e conveses. O convés é composto, por sua vez, pelo cockpit,espelho de popa, convés, cabine, fundo do convés, caixa da bolina e caixado mastro. O cockpit é o poço na popa onde as embarcações de recreiosão providas de bancos onde se sentam os tripulantes e passageiros e deonde o comandante governa o barco.

Existem basicamente dois tipos de cascos: os quinados e os curvos. Oscascos quinados têm duas vantagens em relação aos curvos: são de fa-bricação mais simples e de menor custo devido à simplificação na cons-trução do molde, no caso de utilizar fibra de vidro, e podem ser fabricadosa partir de superfícies desenvolviveis. Outra classificação dos cascos é se-gundo o regime ao qual pertencem:

• deslocamento puro,• semi-deslocamento,• semi-planeio, e,• planeio.

Caixa da BolinaEspelho de Popa

Convés

Caixa do Mastro

Fundo do Convés

Casco

Cockpit

10 Capítulo 4 As Partes que compõem um Veleiro

Apêndices

Os apêndices nos veleiros são perfis de sustentação que servem para for-necer a manobrabilidade da embarcação, por exemplo o leme, outros ser-vem para fazer resistência à deriva da embarcação causada pela força la-teral da vela: a bolina e a quilha, sendo que a quilha ainda possui lastropara se opor ao momento adernante causado pela vela [1].

Bolina

Leme

Ferragens

As ferragens são todos os mecanismos que permitem manipular e ajustaros três elementos mencionados acima. As ferragens podem ser desdeum moitão até um sistema hidráulico de variação da curvatura do mastro.No caso de veleiros monotipos de uma vela as ferragens tradicionais são:moitões, mordedores de cabo, catracas para a escota, entre outros.

Ferragens 11

Cana do Leme

Extensão do Leme

Catraca da escota

Moitões do BurroMoitões da Escota

Moitões da Escoteira

Cabeçote do Leme

Escota

Escoteira

5 As Direções do Vento

A figura abaixo mostra a rosa dos ventos para um veleiro de uma ve-la. Através dela podem ser observados os diferentes aproamentos com ovento. Pela figura, quando o veleiro gira a favor do vento, ele arriba equando o veleiro gira contra o vento ele orça. Os aproamentos básicospara um veleiro são:

VENTO

ARRIBA

ORÇA

VENTO DE TRAVÉS

VENTO DE POPA

VENTO DE ALETA

CONTRAVENTO

• Vento de Popa: Direção de 180o com o vento. A embarcação é em-purrada pelo vento com uma resultante na direção da proa do veleiro.Nessa situação, o veleiro não se distingue de qualquer outra embar-cação com respeito a atitude do casco na água e às forças hidrodinâ-

14 Capítulo 5 As Direções do Vento

micas causadas pelo fluxo da água ao longo do casco e apêndices. Aforça para empurra-lho está na direção de seu movimento e dependebasicamente da área vélica exposta que está resistindo ao vento. Porisso, sua vela deve estar aberta ao máximo (90o em relação à linhade centro do veleiro). A força lateral nesse aproamento é pequena e,deve-se subir a bolina para evitar resistência desnecessária.

• Vento de Aleta: Direção de 135ocom o vento. O veleiro ainda é em-purrado pelo vento porém, com uma força lateral causada pelo casco eapêndices pequena. A bolina deve ter uma parcela dela (1/4) abaixadapara garantir a resistência lateral.

• Vento de Través: Direção de 90o com o vento. A partir dessa posição,vela e apêndices se comportam como asas, gerando sustentação como fluxo do vento e da água. Nesse aproamento o veleiro atinge o augedo seu desempenho com maior velocidade. A bolina deve estar commetade dela abaixada.

• Contravento: Direção de 45o com o vento. O veleiro está perto de seuponto máximo de aproamento contra o vento. Esse ponto máximo va-ria de acordo com cada veleiro e pode ser desde 60o até 30o. Durantea navegação em contravento, a bolina permanece inteiramente abaixa-da e o ângulo da retranca é mínimo em relação a linha de centro doveleiro.

6 Navegando o seu Veleiro

Como o veleiro se comporta de modo diferente em relação a outras em-barcações, a forma de navegá-lo também é diferente. Ele funciona com oaproveitamento da energia do vento e, para usá-la da melhor forma, o po-sicionamento do(s) tripulante(s), o ângulo de leme e a vela devem estarem harmonia, caso contrário, você não vai a lugar algum.

No capítulo 5 foi discutido a navegação para diversos aproamentos como vento e no capítulo 7 foi montado o veleiro. Agora, discutiremos oposicionamento e a regulagem básica do veleiro. Os veleiros usados comoexemplos são o Dingue e o Laser, que podem ser montados basicamenteda mesma forma.

A bordo do veleiro você tem os seguintes controles com suas funçõesbásicas:

1. leme: governa o veleiro e dá a estabilidade direcional;

2. escota: regula a abertura da retranca;

3. burro: regula a tensão na valuma e flexiona o mastro;

4. cabo da esteira: regula a tensão na esteira;

5. cabo da testa: regula a tensão na testa;

6. escoteira: regula a altura do ponto da escota, permitindo que a retrancase acomode no veleiro sem forçar a torção (twist) na vela, ver figuradas ferragens;

7. bolina: responsável pela estabilidade direcional do veleiro. A boli-na modifica o centro de pressões hidrodinâmicas do veleiro e a força

16 Capítulo 6 Navegando o seu Veleiro

lateral resistida pela parte submersa, ver figura dos apêndices;

Contravento

Nessa posição o barco se encontra próximo à linha de vento e por isso aretranca não terá grande ângulo de abertura. No vento fraco cace a escotaaté o ponto em que a vela se encontre esticada. Se você orçar sutilmente avela deverá começar a panejar. Caso isso não aconteça, você caçou muitoa escota ou arribou demais. Solte um pouco a escota ou, orce com o leme.

Se o veleiro possuir birutas na vela, o posicionamento dela pode ser in-dicado de uma melhor forma. A vela estará bem regulada caso as birutasestejam paralelas horizontalmente. Regule com a escota até que as biru-tas fiquem nessa posição. Não esqueça que a bolina deve estar completa-mente abaixada e a tripulação disposta de forma que o veleiro tenha umapequena banda para sotavento. Longitudinalmente, a tripulação deve sesituar mais ao centro do veleiro.

No vento forte, a regulagem da escota obedece ao mesmo princípio dis-cutido anteriormente. Porém deve ser dada maior atenção ao burro, aoscabos da testa e da esteira. Cace a testa e a esteira da vela sem que dei-xe dobras horizontais (esteira demasiadamente caçada) ou, verticais (testademasiadamente caçada) lembre-se que neste aproamento a vela funcio-na como uma asa de avião e essas dobras prejudicam o fluxo de ar, dimi-nuindo sua eficiência. No vento forte, a esteira e a testa devem estar bemtencionadas de forma a diminuir a curvatura na vela.

Você agora regulou a vela com todas as regulagens mencionadas ante-riormente, porém a vela com todas as suas talas parece estar torcendo e aparte da valuma no tope está panejando. Não se desespere! – Corra para oburro e cace-o até desaparecer essa irregularidade. O burro irá tencionar avaluma, tornando a vela mais rígida e sem torção (twist), que irá aumentara eficiência da vela e até diminuir a sua força na escora. O posicionamen-

Través 17

to no veleiro continua com a tripulação no centro e em barlavento parafora da borda fazendo contra-peso.

No vento forte é comum que se cace bastante a escota. Pode acontecerque a escota esteja totalmente caçada, não permitindo mais regulagem.Repare na escoteira (traveller): se ela estiver muito aberta significa quevocê pode caça-lá e fechar mais o ângulo de retranca, além de fletir maiso mastro, reduzindo sua força na escora. Após caçar a escoteira, ajuste aescota para a melhor abertura da retranca.

Través

No vento fraco, alivie os cabos da esteira, da testa e do burro mantendoa vela esticada e sem dobras. Deixe meia bolina. Inicialmente, deixe aretranca a 90o com a linha de centro do veleiro e cace suavemente a esco-ta até que ela não paneje mais. Durante a navegação regule suavementeescota de forma a deixar a vela sempre inflada, sem panejar. O posicio-namento da tripulação deve ser no centro (altura do ponto da catraca noDingue).

No vento forte, a velejada em través passa a ser mais emocionante. Sevocê fizer tudo com precisão, poderá diminuir sua força na escora sensi-velmente. Tensione a testa e a esteira com a mesma regulagem comentadapara o contra-vento em ventos fortes. Tencione o burro para que a valumanão fique panejando.

Comece com a vela a 90o da linha de centro do veleiro, panejando. Caceaté que ela fique esticada e o veleiro ganhe velocidade. A medida em queo veleiro aumenta a velocidade, o vento aparente muda de intensidade edireção (gira para a direção da linha de centro do veleiro) e faz com quea vela paneje. Se panejar, cace a escota seguidamente, enquanto o veleiroaumenta a velocidade. Haverá um ponto em que a velocidade do velei-ro se estabiliza momentaneamente e depois começa a diminuir. Quando

18 Capítulo 6 Navegando o seu Veleiro

há a desaceleração, ocorre conjuntamente, um momento adernante maior.Se isso ocorrer, solte a escota e vá caçando aos poucos até o veleiro ace-lerar novamente. Esse movimento de acelerar e desacelerar é periódico evocê deve estar atento para abrir ou, fechar a vela, de modo que o veleiropermaneça sempre com boa velocidade e sem adernar muito. O posicio-namento da tripulação deve ser mais a ré do veleiro para forçar o planeio(a ré do ponto da catraca para o Dingue).

Quanto ao planeio, uma observação importante: os veleiros LASER irãoplanar com mais facilidade e até com ventos mais fracos, diferente doDingue, que precisará de um vento mais forte.

Vento de Aleta e Popa

No vento fraco, alivie o burro, cabos da testa e da esteira, observandopara que a vela permaneça esticada e sem dobras. Em aleta deixe aproxi-madamente 1

4da bolina e em popa suba a bolina inteiramente. Nos dois

aproamentos, a retranca se encontra a aproximadamente a 90o com a li-nha de centro do veleiro. A tripulação deve situar-se na altura da catraca,centro do cockpit (Dingue).

Em vento de aleta forte, cace a testa, a esteira e o burro. Comece com aretranca a 90o do veleiro e feche-a aos poucos, sentindo uma aceleraçãodo veleiro. O barco tenderá a ter uma banda pronunciada se a vela esti-ver muito fechada por isso, solte novamente a escota e cace-a aos poucos,mantendo uma boa velocidade no veleiro. O posicionamento da tripu-lação nessa condição de vento é a ré do ponto da catraca para forçar oplaneio.

No vento de popa forte, deixe a retranca a 90o com o veleiro, cace mo-deradamente a testa e a esteira. Dê tensão moderada no burro. Tomecuidado que o veleiro tende a ficar instável lateralmente. Para reduzir es-sa instabilidade, é aconselhável deixar uma pequena parte da bolina. Você

Manobras 19

verá que ficará mais fácil até para manobrar o veleiro com uma pequenaparcela da bolina submersa; o ponto em que a bolina para de vibrar cau-sando um ruído forte em todo barco é a posição ideal para deixar a bolina.Este é o ponto em que há uma boa parcela da bolina para dar estabilidadeno veleiro.

Para aumentar o rendimento do veleiro em popa forte, varie o leme arri-bando e orçando em movimentos suaves. Quando orçar, cace a escota atévocê se encontrar em vento de aleta. No vento de aleta, arribe e solte aescota suavemente até você perceber uma ligeira tendência na vela a mu-dar de bordo. Ao perceber essa tendência, orce novamente e mantenhaesse movimento de zig-zag. O posicionamento da tripulação deve ser aré do ponto da catraca para forçar seu planeio. Atenção deve ser dada aoposicionamento transversal da tripulação de tal forma que o veleiro tenhamelhor estabilidade transversal.

Manobras

Cambada

A Cambada ou, simplesmente cambar, é a manobra resultante de orçaraté que a proa do veleiro passe pela linha do vento. Esta manobra é a maissegura para a estabilidade do veleiro e a segurança dos tripulantes, no quese refere a principiantes2.

2 As figuras foram extraidas do Bond [2].

20 Capítulo 6 Navegando o seu Veleiro

O primeiro passo a ser dado é verificar se o bordo está livre a barlavento.Então prepara-se a tripulação e no inicio da manobra o timoneiro fala:Cambando!. A partir deste momento aciona-se o leme para orçar3 oveleiro até a proa passar a linha do vento, nesse instante deve-se mudarde bordo sempre virando o corpo num giro tal que a vista passe pela proado veleiro, e sempre lembrar da retranca passando sobre sua cabeça!.

Início da cambada

Final da cambada

Jibe ou Cambando em Roda

A manobra resultante de arribar o veleiro até que a popa passe pela linha3 ver figura no capítulo5

Manobras 21

do vento é chamada de Jibe, ou Cambar em Roda.

Como na cambada, o timoneiro verifica primeiro se o bordo está livre asotavento. Então prepara-se a tripulação e no inicio da manobra o timo-neiro fala: Jibe!. Após desse aviso aciona-se o leme para arribar o veleiro,caçando pouco a pouco a vela para evitar uma passagem violenta da re-tranca, até a popa ter passado a linha do vento, (neste ponto é necessáriocuidado redobrado para a passagem rápida da retranca) e muda-se de bor-do seguindo a mesma recomendação da cambada onde deve-se girar ocorpo sempre olhando para a proa do veleiro .

Início do Jibe

Final do Jibe

7 Montagem do Veleiropasso a passo

Acompanhe este roteiro utilizando as figuras do capítulo 4.

• Posicione o veleiro com a proa alinhada com o vento.• Verifique se os bujões do cockpit e do espelho de popa estão bem fe-

chados.• Monte a escoteira, ver figura das ferragens.• Fixe a catraca da escota no fundo do cockpit.• Com a vela no chão sobre uma superfície macia coloque o mastro na

sua bolsa e as talas, verificando que estas estejam fixas.• Coloque o mastro na caixa do mastro com auxílio de uma outra pessoa.• Passe o cabo da testa e estique ligeiramente e deixe para regular depois.• Coloque a retranca alinhada com a linha de centro do barco encaixando-

a no garlindéu e passe o cabo da esteira e estique ligeiramente e deixepara regular depois.

• Coloque o burro nos pontos do mastro e da retranca evitando tensionardemasiadamente.

• Monte a escota a partir do moitão na ponta da retranca dando um nóláis de guia, daí para o moitão da escoteira voltando para a ponta daretranca seguindo até o moitão do meio da retranca e dai para a catraca,verificando o correto sentido da trava da catraca. Dê um nó oito naponta da escota.

• Verifique se a pá do leme esta solta e instale o leme com a pá na hori-zontal..

• Instale a cana no cabeçote do leme.

8 Cuidados e Conservação

O veleiro, como qualquer outro objeto, necessita de alguns cuidados. Sevocê está velejando em água salgada, mesmo que todas as peças do seubarco sejam em aço INOX e plástico, ao terminar de velejar lave-as comágua doce, principalmente os cabos e as velas que são mais sensíveis.Ao encostar o veleiro em uma praia, ainda na água, ponha o veleiro emdireção com o vento, solte a escota e leme, desça calmamente do barco esegure-o pela proa. Evite manobras emocionantes como vir velejandoe arrastar o veleiro na areia até parar. Esse tipo de manobra danificao equipamento, o casco e é extremamente perigoso para os banhistas.Quando o veleiro estiver montado e na água, sempre o segure pela proa.Se você segurar em qualquer ponto da ré, o veleiro irá pegar a direção dovento e ficará completamente desgovernado.

Quando for guardar o veleiro, desça a carreta de encalhe quando seu barcoainda estiver na água e suba para o seco e aponte a proa para o vento. Evitearrastar o casco na areia.

9 Referências Bibliográficas

[1] Sérgio Cherques. Dicionário Do Mar. Editora Globo, São Paulo, SP,Brazil, 1 edition, 1999.

[2] Bob Bond. Navegación a Vela. H. Blume Ediciones, Rosario, 17. Madrid-5. España, 1 edition, 1980.

10 Anexos

Tabela de Fatores de Conversão para: Comprimento, Área eVolume

Multiplicar por Para ObterComprimento cm 0. 393 7 polegadas (pol.)

pol. 2.54 cm

m 3.281 péspés 0. 304 78 m

km 0. 621 5 Mil. (Mil.)

km 0. 539 96 Mil. NáuticasMil. 1.609 km

Mil. 0.8684 Mil. NáuticasMil. Náuticas 1. 151 5 Mil.

Mil. Náuticas 1.852 km

Mil. Náuticas 6080 pésÁrea cm2 0. 155 pol.2

m2 10. 763 pés2

pol.2 6.45 cm2

pol.2 0.006 944 4 pés2

pés2 0.093 m2

pés2 144 pol.2

Volume m3 35. 320 pés3

pés3 0.0283 m3

pés3 1728 pol.3

pol.3 0.0005 787 pés3

30 Capítulo 10 Anexos

Tabela de Fatores de Conversão para: Velocidade, Peso ePressão

Multiplicar por Para ObterVelocidade m / s 3. 6 km / h

m / s 1. 943 9 nósm / s 3. 280 80 pés/ s

km / h 0. 277 78 m / s

km / h 0. 539 96 nóspés/ s 0. 304 8 m / s

nós 0. 514 44 m / s

nós 1.852 km / h

Peso Ton (Curta) 2000 lb

Ton (Curta) 907.18 kg

Ton (Curta) 0.90718 Ton (métrica)Ton (Longa) 2240 lb

Ton (Longa) 1016 kg

Ton (métrica) 1000 kg

Ton (métrica) 2205 lb

kg 2.205 lb

lb 0. 453 51 kg

Pressão atm 76.0 cm mercúrioatm 29.92 pol. mercúrioatm 1.033 kg / cm2

atm 14.7 lb /pol.2

atm 2116.2 lb /pés2

pol. de água 5.198 lb /pés2

pol. de água 25.38 kg /m2

kg /m2 0.2048 lb /pés2

lb /pés2 4. 882 8 kg /m2