Desenvolvimento de uma ferramenta para projeto de hidrofólios para embarcação Sambaqui

Abstract

O princípio fundamental de operação das embarcações com hidrofólios é a utilização da sua força de sustentação para reduzir o calado da embarcação em movimento, com o intuito de minimizar a resistência ao avanço. Este trabalho, apresenta o desenvolvimento de uma ferramenta em Excel para o projeto e implementação de hidrofólios com formato de asa delta, para o monocasco Sambaqui da equipe Babitonga, com o intuito de tornar a embarcação mais veloz e estável. O desenvolvimento da ferramenta foi com base em literatura atualizada. Os coeficientes de sustentação e arrasto, além do perfil hidrodinâmico foram definidos utilizando o site Airfoiltools. A ferramenta foi validada através da conferência de resultados de um estudo de caso. Como resultado, foram determinados os parâmetros de projeto para o conjunto de hidrofólios destinados ao monocasco Sambaqui da equipe Babitonga. Apesar desta ferramenta poder ser utilizada em outras embarcações, ela se limita a calcular o desempenho de hidrofólios com formato de asa delta, totalmente submersos, sem variação de ângulo de ataque e flaps. Essa limitação se deve à parametrização adotada durante o desenvolvimento da ferramenta, que foca em simplificar as condições de análise para atender ao projeto específico.

The fundamental operational principle of hydrofoil-equipped vessels is the use of their lift force to reduce the vessel's draft while in motion, thereby minimizing drag. This study presents the development of an Excel-based tool for the design and implementation of delta-wing-shaped hydrofoils for the Sambaqui monohull of the Babitonga team, aiming to make the vessel faster and more stable. The tool's development was based on updated literature. Lift and drag coefficients, as well as the hydrodynamic profile, were defined using the Airfoiltools website. The tool was validated by cross-checking the results with a case study. As a result, the design parameters for the hydrofoil set intended for the Sambaqui monohull of the Babitonga team were determined. While this tool can be applied to other vessels, it is limited to calculating the performance of fully submerged delta-wing hydrofoils without angle-of attack variation or flaps. This limitation arises from the parameterization adopted during the tool's development, focusing on simplifying the analysis conditions to meet the specific project requirements.