Simulador Marítimo Hidroviária (SMH) – Tanque de Provas Numérico USP

Fruto de uma parceria bem sucedida entre a Universidade de São Paulo (USP) e Petrobrás, com instalações físicas inauguradas em fevereiro de 2002 na Escola Politécnica, o Tanque de Provas Numérico (TPN) realizou diversas análises de projetos que tornaram possíveis avanços na exploração e produção de Petróleo.

    Manobras de atracação arriscadas ou realizadas depois de obras em portos brasileiros já podem ser previstas com exatidão antes de acontecerem na realidade. Isso é possível graças ao Simulador Marítimo Hidroviário (SMH), um sistema 100% nacional, que reproduz no computador condições do mar e outras variáveis de alguns dos principais portos brasileiros, além da situação de embarcações – vazia ou carregada, por exemplo. O equipamento foi desenvolvido por uma equipe coordenada pelo professor Eduardo Aoun Tannuri.

As instalações do TPN contam com um Simulador Dinâmico, único no mundo, reconhecido por sua modelagem completa do comportamento hidrodinâmico e estrutural do sistema oceânico, como resposta de unidades flutuantes e tensões em linhas de ancoragem, risers e demais sistemas de produção offshore.

Com toda parte de infraestrutura computacional de última geração, permitindo fazer análises de sistemas extremamente complexos, a fim de permiti que os técnicos, engenheiros e tomadores de decisão tenham uma interpretação fácil dos resultados são requeridas ferramentas poderosas de pós-processamento.

Infraestrutura:

1. Clusters: fazem parte da Grade BR, uma Rede de Computação de alta Performance  (HPC) composta por cinco sistema de processamento numérico.
2. Calibrador Hidrodinâmico: objetiva reduzir o tempo e a complexidade dos ensaios nos simuladores, é utilizado para calibrar modelos hidrodinâmicos e estruturais.
3. Sala de visualização 4D: equipada com aparelhos de áudio e vídeo estereoscópicos e um plataforma de simulação de movimento.

A equipe  do TPN é multidisciplinar e multiinstitucional: membros de universidades, pesquisadores, estudantes de graduação e pós-graduação  e colaboradores  a fim de realizar os desafios da indústria de petróleo e offshore.

O laboratório TPN-USP conta com um centro de simulação de manobras composto por três simuladores com software próprio, desenvolvido em conjunto com a Petrobrás/Transpetro, além de instalar simuladores de menor porte em centros de treinamentos dedicados em parceria com a empresa Technomar Engenharia.

O simulador real-time é chamado SMH – Simulador Marítimo Hidroviário.

Todos os modelos compreendem:

• Cálculo de movimento em seis graus de liberdade;
• Hidrodinâmica da embarcação em águas abertas considerando forças de centro, onda e correnteza;
• Efeitos de águas rasas (fundo batimétrico) nos esforços hidrodinâmicos potenciais e viscosos e no sistema de propulsão e manobras;
• Efeitos de margens e interação com demais embarcações;
• Modelagem de thrusters (passo fixo ou variável), piloto automático e sistema de posicionamento dinâmico;
• Defensas, ferros e espias para simulações de atracação.

O SMH-FULL é o primeiro simulador do tipo Full Mission (Passadiço Completo) desenvolvido no Brasil:

• 25 telas de visualização com 360° de ângulo de visão;
•  7 telas de painel de comando e três telas em painel superior; passadiço com manetes para máquina (passo fixo ou controlável), thrusters em túnel ou azimutais, leme e sistema DP;
• Passadiço de comando de ré bipartido com manetes para comando da máquina, thrusters azimutais e leme, com duas telas de instrumentos;
• “Conning Display”: anemômetro, rate of turn, agulha magnética, Doppler, ecobatímetro;
• Painel de propulsores: disposição geral de todos os propulsores e leme com indicação de rotação, pitch e ângulo;
• Controle de MCP: rotação e pitch dos motores principais, ar de partida e ar de serviço, leme demandado e efetivo;
• Sistema DP;
• Radar;
• ECDIS
• Binóculos;
• Overhead;
• Repetidora da Giro
• Interface com o RIPEAM;
• Comunicação;
• Alarmes e ferro;
• Painel de controle de Amarração/Atracação;
• Painel remoto de controle de rebocadores;
• Integração entre todos os simuladores.

Visita dos Aluno da Escola de Formação de Oficiais da Marinha Mercante do Centro de Instrução Almirante Braz de Aguiar ao Tanque de Provas Numérico da Universidade de São Paulo.

Na manhã do dia 07 de junho de 2014 três alunos – Al. Luciano, Al. Messias e Al. Vanessa – do terceiro ano da EFOMM-CIABA visitaram as instalações do TPN-USP. Recebidos pelo MSc. Eng. Felipe Rateiro e acompanhados pelos Sr. Capitão-de-Longo-Curso Menezes (Inspetor Geral da Transpetro), do PON Armelim e do Al. Matheus (da EFOMM-CIAGA), foram apresentados às instalações e puderam participar de uma simulação de atracação no SMH-FULL e puderam por à prova os conhecimentos até então adquiridos na escola. Logo em seguida, no Simulador 4D, puderam participar de um interação entre um navio petroleiro e um catamarã na Baía de Guanabara e, em seguida, uma interação entre um navio tanque e um rebocador portuário em uma manobra de push-pull.

“Essa foi uma experiência ímpar”, afirma o Al. Luciano, “não havia imaginado que nosso país desenvolvesse uma tecnologia tão avançada de simulação como a que pudemos desfrutar”. “Conhecer o TPN-USP me permitiu ter ainda mais certeza da profissão que escolhi, poder participar de simulações tão próximas da realidade nos permitiu experimentar um pouco de como será a rotina a bordo em momentos de manobra”, afirma a Al. Vanessa, Diretora do Grêmio de Náutica da Sociedade Acadêmica Viking.

No dia seguinte. os alunos da EFOMM-CIABA  visitaram a Escola de Formação de Oficiais da Marinha Mercante do  Centro de Instrução Almirante Graça Aranha onde puderam conhecer o funcionamento do Grêmio de Náutica da SAMM. Lá o Comandante Aluno Saviatto apresentou as instalações do Centro aos visitantes e falou um pouco sobre o Grêmio e a rotina da EFOMM no CIAGA , importante intercâmbio entre alunos da Marinha Mercante. Na segunda-feira, o Al. Matheus, presidente do Grêmio de Náutica, falou um pouco mais sobre a gestão do Grêmio.