Relação Lastro-Deslocamento (B/D)

A relação B/D — também chamada Relação de Lastro — é o valor de estabilidade mais simples na ficha técnica de um veleiro: indica que percentagem do peso total do barco é constituída por lastro. Os velejadores utilizam-na como abreviatura para "rigidez", ou seja, a força com que o veleiro luta para se manter direito sob a pressão das velas. Usada com critério, é um primeiro filtro útil. Usada isoladamente, pode ser bastante enganadora.

Mediadores, peritos e revistas de vela referem a relação B/D porque é fácil de calcular a partir dos dados publicados: o lastro dividido pelo deslocamento. Como comprador que analisa anúncios, irá vê-la frequentemente ao lado do deslocamento e da área vélica como uma pista rápida sobre o carácter do veleiro. A ideia básica é intuitiva: quanto mais massa for transportada na parte inferior da quilha, mais o barco resiste ao adorno. A fórmula é, praticamente, essa mesma ideia traduzida em números.

Fórmula

O lastro é o peso dedicado ao lastro, geralmente chumbo ou ferro na quilha. O deslocamento é o peso total do veleiro em ordem de marcha. A maioria dos monocascos situa-se algures entre aproximadamente 25 % e 50 %.

Interpretação

O artigo Measuring Performance da Practical Sailor e os comentários de Ted Brewer na Good Old Boat referem que o limite histórico de 40 % significava algo específico em barcos tradicionais de quilha pouco profunda — e significa algo bastante diferente num design moderno com quilha de bolbo profunda.

A grande ressalva: a localização do lastro é tudo

A relação B/D é cega em relação à posição do lastro. Apenas indica que percentagem do peso do barco é lastro, e não o braço de alavanca que esse lastro possui. O momento de adriçamento depende do peso e da distância ao eixo de adornamento, pelo que dois barcos com a mesma relação B/D podem comportar-se de forma muito diferente.

Considere dois barcos de 18 000 lb com relações de lastro idênticas de 40 % — ambos transportam 7200 lb de chumbo:

• Quilha corrida: 7200 lb de chumbo encapsulado numa sentina pouco profunda com 4 pés de calado. Pode manter muito bem o rumo, varar bem e assentar facilmente num berço de estaleiro. No entanto, o braço de alavanca curto limita a força mecânica, pelo que grande parte do momento de adriçamento tem de vir da forma do casco e da boca.
• Quilha de aleta profunda com bolbo: 7200 lb concentradas num bolbo em forma de torpedo a 8 pés abaixo da linha de água. Mesma relação B/D, mas exponencialmente mais momento de adriçamento apenas devido ao braço de alavanca. O veleiro parecerá mais rígido em todas as condições importantes.

Na prática, um arquiteto naval consegue igualar o momento de adriçamento de um barco de quilha pouco profunda com 45 % de lastro usando um design de quilha de bolbo profunda com apenas 25 %. Este é o aviso que deve acompanhar qualquer número de B/D.

Resumo: analise a relação B/D em conjunto com o calado e o formato da quilha. Um veleiro moderno com uma B/D na casa dos 30 % baixos e um bolbo profundo pode ser mais rígido do que um clássico pesado com B/D acima de 40 % numa quilha corrida encapsulada e pouco profunda.

Estabilidade de forma vs. estabilidade de lastro

Existem duas formas de um veleiro resistir ao adornamento:

1. Estabilidade de lastro — o peso colocado em posição baixa no casco cria um braço de alavanca longo que combate o momento de adornamento provocado pelo vento nas velas. É isto que a B/D mede, indiretamente.
2. Estabilidade de forma — um casco largo, quando adornado, submerge de forma assimétrica e gera um momento de flutuabilidade que resiste a um maior adornamento. É isto que torna rígido, inicialmente, um catamarã largo ou um barco de fundo plano.

Os veleiros de cruzeiro de produção modernos e largos apoiam-se fortemente na estabilidade de forma. Conseguem navegar com uma B/D relativamente baixa e, ainda assim, parecer rígidos com ventos fracos a moderados. O reverso da medalha surge em ângulos extremos: a estabilidade de forma inverte-se para lá dos 60–70° de adorno (o casco largo torna-se estável quando invertido), ao passo que a estabilidade de lastro continua a tentar adriçar o barco até ao limite da estabilidade positiva. É por isso que o Coeficiente de Capotagem penaliza a boca — e por que a B/D, por si só, é uma métrica fraca para avaliar a estabilidade em alto-mar.

No extremo oposto, os clássicos estreitos com um lastro desproporcionalmente pesado apresentam valores de relação que hoje parecem extremos — mas essa era a linguagem de design dos pequenos barcos de cruzeiro de alto mar antes de a estabilidade de forma e as popas largas se imporem.

Quilhas de asas e variantes de pouco calado

Muitos barcos de produção são oferecidos tanto em configurações de quilha profunda como de pouco calado. A versão de pouco calado tem tipicamente o mesmo lastro total — a mesma relação B/D — mas com o chumbo distribuído horizontalmente (frequentemente sob a forma de uma quilha de asas com abas horizontais na extremidade) para baixar o centro de gravidade dentro do limite de um calado mais reduzido.

As quilhas de asas baixam o CG de forma modesta em comparação com uma quilha de aleta encurtada com o mesmo calado, mas são uma solução de recurso, não um substituto para um bolbo profundo. Elas:

• Reduzem o desempenho à bolina. As asas aumentam a superfície molhada e perturbam o fluxo de água na extremidade da quilha.
• Prejudicam a recuperação de encalhes. Uma asa pode enterrar-se na lama ou na areia e resistir à flutuação de formas que uma quilha de aleta limpa não faria.
• Não resolvem a lacuna de estabilidade em mar aberto. O Limite de Estabilidade Positiva (LPS) de um barco desce de forma mensurável entre as versões profunda e de pouco calado do mesmo design — tipicamente 10° ou mais.

Escolha uma quilha de asas ou de pouco calado quando esta lhe permitir aceder a ancoradouros, campos de boias ou canais que, de outra forma, não poderia utilizar. Apenas encare o calado reduzido como um compromisso, não como uma vantagem gratuita.

O que procurar em alternativa

Se quer uma imagem real de quão rígido é um veleiro, peça dois números:

1. Momento de endireitamento máximo no ângulo do braço de endireitamento máximo (tipicamente 50–60°). Este combina peso, alavancagem e forma do casco numa única força física.
2. Limite de Estabilidade Positiva (LPS) — o ângulo de adorno a partir do qual o veleiro já não se endireita sozinho. Os monocascos de mar aberto devem ter 120° ou mais. A versão de quilha profunda de um determinado casco medirá significativamente mais do que a versão de pouco calado.

Juntos, estes valores dizem-lhe o que a relação B/D apenas consegue sugerir: como o veleiro se comporta sob cargas de vento reais e como se comporta após um adornamento extremo. Consulte a página do Coeficiente de Capotagem para saber mais sobre a curva GZ (a curva de braços de endireitamento) — a física subjacente que a relação B/D aproxima.

Ler o número como comprador

Não precisa de perseguir detalhes de chumbo vs. ferro para usar este número. Se uma ficha técnica lhe fornecer a relação B/D — ou se a calcular abaixo — use-a como uma verificação rápida de sensibilidade e pergunte imediatamente onde se situa realmente o lastro.

Como se sente o número a navegar:

• B/D ≤ 25%. O veleiro irá normalmente adornar cedo. Num rumo de través com 15 nós de vento, poderá estar a pensar em rizar mais cedo do que os seus vizinhos de cais. Uma quilha de asas ou de pouco calado torna isto mais preocupante; um bolbo profundo pode fazer com que a relação pareça pior do que o barco realmente se comporta.
• B/D 30 – 35%. A zona do cruzeiro convencional. Mantém o pano de trabalho normal sem tripulação na regala; precisa de um rizo quando o vento sobe além dos 18–20 nós. A maioria dos cruzeiros de produção modernos situa-se aqui.
• B/D 35 – 40%. Rígido. Mantém uma vela grande e uma genoa inteiras confortavelmente com vento até ao início dos 20 nós. Os designs de mar aberto mais antigos e os cruzeiros-regata mais rígidos agrupam-se aqui.
• B/D > 40%. Potente e exigente. Comum em cruzeiros-regata da era IOR e barcos de água azul tradicionais. O veleiro manterá o pano em condições que deixariam um barco de 30% com excesso de pano — se o aparelho estiver dimensionado para tal.

A ressalva que não pode ignorar: a arquitetura da quilha.

Dois barcos com B/D de 40% podem comportar-se de forma completamente diferente. Uma quilha corrida de pouco calado com o seu chumbo a 1,2 metros (4 pés) de profundidade é menos rígida do que uma quilha de aleta profunda com bolbo que tenha uma relação B/D de 30% a 2,4 metros (8 pés) de profundidade. Associe sempre a relação B/D ao calado e ao tipo de quilha antes de confiar nela:

• Quilha de aleta profunda + bolbo. A relação B/D pode ser moderada (32–38%) e ainda assim parecer mais rígida do que um barco de quilha corrida com 45%. A alavancagem mecânica vence.
• Quilha de aleta modificada com skeg. A rigidez escala aproximadamente com a relação B/D × calado. Bom compromisso intermédio.
• Quilha corrida. A relação B/D precisa de ser mais elevada para compensar o braço de alavanca curto — mas troca-se o desempenho com ventos fracos por estabilidade de rumo e proteção.
• Quilha de asas/pouco calado. Frequentemente a mesma relação B/D que a versão profunda, mas com o LPS reduzido em 10° ou mais. Aceitável para navegação costeira onde necessite de pouco calado; um custo real para quem tem sérias intenções de navegar em mar aberto.

Um exemplo rápido. O Catalina 30 e o J/109 apresentam ambos cerca de 40% de B/D, mas não se comportam de forma idêntica a navegar. O Catalina transporta o seu chumbo numa quilha de aleta de calado moderado e é suficientemente rígido para navegação costeira com ventos moderados. O J/109 transporta o seu chumbo mais de um metro abaixo num bolbo profundo, pelo que consegue aguentar o seu aparelho com ventos que obrigariam o proprietário de um Catalina a rizar substancialmente.

Calculadora

Abaixo encontram-se alguns exemplos de veleiros com os seus valores de lastro e deslocamento. Lembre-se de verificar também o tipo de quilha ao fazer a comparação — consulte a advertência acima.