Tecnologia

O futuro a bordo

Com novos métodos e novos materiais, a arte de construir barcos a vela passa por uma revolução. Fibras de carbono e computadores proporcionam aos esportistas recursos nunca dantes imaginados

Por Da Redação SEGUIR SEGUINDO
Atualizado em 31 out 2016, 18h37 - Publicado em 31 mar 1991, 22h00

Heymann

…ela preparou a partida de Ulisses com muito cuidado. Deu-lhe um grande machado de bronze, afiado dos dois lados e com um lindo cabo de oliveira, bem ajustado… Levou-o até a ponta da ilha, onde grandes árvores tinham crescido: amieiros, álamos, pinheiros altos com o céu, madeiras que há muito tempo não tinham seiva, bem secas, que flutuam com leveza. Depois de mostrar o lugar onde essas árvores tinham crescido, Calipso, a augusta deusa, voltou para seu abrigo. Ulisses se pôs a cortar os troncos e terminou logo o trabalho. Derrubou vinte árvores ao todo, afinou-as com bronze, poliu-as com cuidado e amarrou-as com o cardeal. Calipso, a augusta deusa, trouxe então ferramentas com as quais ele perfurou os troncos, ajustou-os e, a marteladas, uniu as peças com cavilhas.”Homero, poeta grego do século IX ou VIII a.C., descreve assim, na Odisséia, como Ulisses,com a ajuda da deusa Calipso, pôde construir um barco para deixar a ilha: onde estava preso depois de seu naufrágio.

A balsa do mitológico herói continha ainda um mastro, uma vela, um leme e, graças à generosidade da deusa, viveres para os dezoito dias de sua viagem. Catipso cuidou também de” soprar um vento favorável, “morno e constante”. que levou Ulisses calmamente até o continente. Não tão bem relacionados com o Olimpo, mas 3 000 anos à frente de lendário personagem de Homero, os alunos da renomada Escola Nacional Superior de Técnicas Avançadas (Ensta) de Paris se debruçam, desde 1986, sobre um projeto que só tem em comum com o milenar poema épico a fonte de energia. Eles pretendem bater o recorde de velocidade a vela, em poder do windsurfista Pacal Maka, que deslizou sua prancha a 42.90 nós ( 79,5 quilômetros por hora) em fevereiro de 1990, há doze anos as mekhores marcas no gênero pertencem aos praticantes daquele esporte, um dos motivos pelos quais os alunos da Ensta resolveram lançar o desafio.

Seu catamarã — barco de dois cascos — é uma estudada mistura de veleiro e avião. O nome com o qual foi batizado não deixa margem a dúvidas o.Técnicas Avançadas usa, para aproveitar o vento e cortar as ondas, algo que a indústria aeroespacial já testou, com o lastro de organizações como a NASA, para viajar no Cosmo. “De fato, utilizemos cada vez mais materiais e formas adaptadas da tecnologia que se emprega em aviões e foguetes”, explica Thierry Huck. um entusiasmado terceiranista de Engenharia Naval. “Para começar, não temos velas, mas asas.” Elas permitem um aproveitamento maior por serem rígidas e porque se movem em seu próprio eixo, formando ângulos parecidos com as correntes de vento. “Além disso, podemos prever o comportamento das asas muito mais facilmente do que o das velas”, completa Thierry. Uma vez na água, o Técnicas Avançadas chega até a decorar.Isso porque, quando ultrapassa a velocidade de 25 nós (47 quilômetros por hora), o barco é suspenso pelo vento e navega unicamente sobre três foils, laminas colocadas sob o casco, feito pás inclinadas, o que diminui sensivelmente a superfície de atrito com a água.

Construídos em fibra de carbono, um material leve e super-resistente, esses foils suportam os 700 quilos da embarcação, embora pesem 140 vezes menos. “Como o barco foi concebido com o objetivo único de bater o recorde de velocidade, tem características muito especiais”, esclarece Thierry. “Uma das mais importantes é a assimetria.” Como um dos cascos serve apenas para dar equilíbrio e por isso fica a maior parte do tempo fora da água, não é necessário que tenha o mesmo tamanho do outro nem o mesmo peso. “Estudamos cada centímetro do barco para que fosse o mais leve possível”, conta o futuro engenheiro, “ainda que, por isso, só possa navegar em condições ideais numa determinada posição”.Com toda essa tecnologia,calcula-se que o catamerã da escola francesa possa navegar 1,8 vezes mais depressa que o vento. Embora não se conheça armador ou habitué de cruzeiros marítimos interessado em copiar a fórmula exata do excêntrico veleiro da Ensta, a tendência, como da Fórmula 1 aos carros de passeio, é adaptar às possibilidades da fabricação em série as melhores soluções utilizadas em barcos concebidos às vezes para uma única regata. “É por isso que usamos em nossos veleiros de cruzeiro de hoje o que testamos na regata de ontem”, resume o agitado Jean François de Premorel, diretor do também chamado Técnicas avançadas, no caso um departamento da empresa francesa Jeanneau, um dos maiores construtores de barcos a vela da Europa. Não é à toa que esse setor da Jeanneau e o barco dos alunos da Ensta têm o mesmo nome. “Ele designa bem a revolução que houve nos últimos anos em todo o processo de concepção dos barcos”, orgulha-se Premorel.

Dois fatores em especial lançaram a técnica de construção naval ao patamar da alta tecnologia: os materiais compósitos e a criação auxiliada por computador. Incomparavelmente mais leves e resistentes do que os materiais tradicionais (madeira, aço e alumínio), os compósitos, como o nome indica, são um conjunto de duas ou mais estruturas com características diferentes. São um bom exemplo da transferência de tecnologia aeronáutica à construção de barcos. Como nos mais modernos aviões de combate, os cascos dos veleiros são fabricados “em sanduíche”: um material, chamado alma, que fica entre duas camadas de outro, chamado pele. Assim, é possível associar a reveza de um à rigidez do outro. “Em 1984 fizemos o primeiro barco de regata totalmente em sanduíche de espuma e fibras de kevlar”, conta Bruno Belmont, responsável pelo setor de competições do mesmo departamento da Jeanneau.

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Hoje em dia, nesses veleiros de competição, o kevlar foi substituído por um tecido três vezes mais resistente, as fibras de carbono, do mesmo modo como a espuma cedeu lugar à “colmeia”, três vezes mais leve. Trata-se, no caso, de uma estrutura em papel cartão impregnado de resina, cujo desenho é precisamente o mesmo dos engenhosos alvéolos criados pelas abelhas. Barcos de cruzeiro ainda utilizam espuma de alta densidade e balsa, esta um tipo de madeira mais leve que a cortiça. Construir um veleiro em sanduíche requer uma técnica muito apurada.Dentro de um molde do exato tamanho do casco, coloca-se o tecido de fibra de carbono, que será em seguida encharcado de resina epóxi. Sobre essa pele é assentada a alma da colmeia, que aproveita o excesso de epóxi para se colar perfeitamente ao tecido de carbono. “A precisão na colagem é importantíssima, por que interfere na resistência do casco, portanto, de todo o barco”, sublinha Bruno Belmont. Por isso, nessa etapa, coloca-se uma película de plástico, que, com a ajuda de uma bomba de vácuo, será espremida contra a colmeia e a primeira pele de carbono. “O vácuo faz escapar o que sobra da resina e obriga os dois materiais a ficar indissociáveis.”

O produto é levado ao forno e cozido a 80°Celsius, para que a mistura endureça na forma do casco. Retirado o filme de plástico, outra camada de tecido de fibra de carbono é colocada sobre a colmeia, o que completa o sanduíche. “Repetimos então todo o processo. Impregnamos o tecido com epóxi, fazemos o vácuo e tornamos a aquecer”, descreve Belmont, que aproveita o tempo livre para praticar o seu esporte preferido — a vela, óbvio.O convés, fabricado da mesma forma, é colado ao casco com resina. Os móveis são colados em seus lugares. Por último, ficam as ferragens, os cabos, o mastro e as velas, além dos instrumentos de navegação, peças essenciais para quem quer escolher o bom caminho e ganhar algumas milhas numa regata. “Antes da década de 70, navegava-se unicamente com o sextante, equipamento ótico cuja precisão é de 15 quilômetros. Os instrumentos atuais, como o GPS, sigla em inglês de Sistema de Posicionamento Global, que trabalha com o auxílio de dezoito satélites em órbita polar ligados a dezenas de centros de cálculo espalhados pelo mundo, dão o ponto exato em que o barco se situa com margem de erro não superior a 5 metros.”A localização do barco, sua velocidade e as condições de tempo são analisadas por um computador de bordo que indica a melhor rota a ser percorrida”, informa o engenheiro naval carioca Gustavo da Silveira Torres. um apaixonado por veleiros que passou as últimas férias percorrendo os salões náuticos de Gênova e Paris. Antes de fazer parte do mobiliário de um barco, porém, a informática participa das demais etapas do projeto e construção da nau.

“Todas as plantas dos cascos, que levavam meses para ser desenhadas, agora ficam prontas em questão de dias”, exemplifica o arquiteto naval Vincent Lauriot Prévost. “Todas as características que pedimos podem até ser testadas numa espécie de regata simulada em computador”, acrescenta seu sócio Marc Van Peteghem. Os dois franceses se encontraram na conceituada Escola de Arquitetura Naval de Southampton, Inglaterra, e em 1983 decidiram trabalhar em dupla.No ano passado, Van Peteghem e Prévost foram os responsáveis pelo projeto de dois dos três barcos vencedores de uma das mais concorridas regatas da Europa, a Route du Rhum, a Rota do Rum, assim chamada por atravessar o Atlântico, de Saint Malo, no norte da França, a Pointe-à-Pitre, em Guadalupe, Antilhas Francesas. Os participantes são veleiros com cerca de 18 metros de comprimento. Com suas 5 toneladas, o Pierre 1″, um trimarã (barco de três cascos) construído pela empresa Jeanneau e pilotado solitariamente pela francesa Florence Arthaud, completou a travessia de 7 200 quilômetros em cronometrados 14 dias, 10 horas, 8 minutos e 28 segundos, um recorde.

“Muito da vitória se deve à habilidade de Florence”, comenta Bruno Belmont. “Mas também foram decisivas a precisão nos cálculos e a utilização de fibras de carbono até no mastro, o que representou uma redução de 30% no peso.”As velas, em tecido de fibra de kevlar, foram concebidas especialmente para essa competição, levando em conta os tipos de vento que soprariam sobre o Pierre ler entre a Europa e a América. Desenhadas por computador, as velas são recortadas a laser pela E26, uma máquina ligada ao equipamento eletrônico para ser rigorosamente fiel ao molde. Costuradas a seguir à maneira tradicional (por máquinas de costura reforçadas) ou coladas com fitas adesivas feitas também de kevlar, as velas — capazes de exercer uma força de até 50 toneladas sobre a base do mastro — são enfim testadas e ajustadas. “É como se fosse uma calça jeans”, brinca Belmont. “As vezes, falta uma preguinha aqui, outra ali, para que o material possa resistir às fortes tensões das extremidades presas ao mastro e aos outros cabos, e assim aproveitar o vento ao máximo.

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“Embora enfunada atualmente pela alta tecnologia, a idéia da navegação a vela é tão antiga quanto a mistura de medo, fascínio e curiosidade que desde os tempos primitivos a imensidão dos mares exerce sobre o ser humano. Trata-se, simplesmente, de expor ao vento uma larga superfície para que este a empurre e dessa forma desloque sobre a água tudo aquilo que estiver preso a ela. Ao longo do tempo, mesmo quando para construir uma quilha era necessário procurar na floresta um tronco de árvore com a curvatura e o tamanho desejados, a singeleza do engenho apaixonou aventureiro conquistadores e aquele tipo de pessoa que hoje em dia é chamada esportista. “Até o final do século passado, os barcos eram únicos, cada qual com sua peculiaridade”, observa o engenheiro naval Gustavo da Silveira Torres. De fato, só em 1891 ficou pronto o primeiro barco em série. Era o Morbihan, feito em madeira, com cerca de 4 metros de comprimento. Seu construtor, o arquiteto francês Émile Soinet, vendeu uma dezena deles. Nenhum foi conservado.

Por isso, uma associação de aficionados resolveu construir um Morbihan, conforme os métodos tradicionais. O algo mais do projeto consistiu em realizá-lo diante do público, aproveitando uma exposição sobre o assunto promovida no fim do ano passado pela Cidade da Ciência e da Indústria, o arrojado museu científico e tecnológico de Paris. Na mesma exposição, foram construídos um barco de regata — o Transat, de 6,50 metros, em sanduíche de fibra de carbono e espuma de alta densidade — e um catamarã, em balsa. Este último foi construído aos pedaços, depois encaixados, como num quebra-cabeça. “Assim resolveram-se os problemas de espaço e de custo, pois o molde foi o mesmo para todas as partes do casco”, explica Pierre Laporte, um dos responsáveis pela exposição.Em dezembro último, ao encerrar-se o 30° Salão Náutico de Paris, o armador Jean François de Premorel, da Jeanneau, exultava: “Nestes dez anos, o barco a vela vai passar por uma revolução comparável à do século passado”.

Ele se referia aos estudos realizados por sete firmas de engenharia ligadas ao programa Ostic, da Comunidade Econômica Européia (CEE). A idéia é transformar equipamentos tão diversos como asas de avião, construções em cimento e, é claro, mastros e cascos de barcos em objetos, digamos, falantes. Isso é o que se espera da substituição de algumas fibras de carbono dos tecidos utilizados para construir as peças por fibras óticas. Estas servirão para assinalar com um impulso luminoso eventuais distorções, dilatações e tensões dos materiais. Assim, será possível prever, por exemplo, quando um mastro está prestes a se partir. O projeto soa simples, mas a execução é complexa — tanto que deverá consumir 40 milhões de dólares e não tem prazo para terminar. Nem Calipso, a augusta deusa que tanto ajudou Ulisses a se fazer ao mar, seria capaz de levar tão longe a arte da navegação.