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Imagem de capa: convoo da fragata Tamandaré (F200), em foto da ATS na visita técnica, e a esteira da superestrutura sobre esse convoo, calculada pela ATS com o CFD++.
A Diretoria de Aeronáutica da Marinha contratou a ATS para estudar com CFD o vento perturbado pela superestrutura das fragatas classe Tamandaré. O resultado alimenta o envelope de vento para pouso e decolagem de helicópteros no convoo, o SHOL (Ship-Helicopter Operational Limitation). A contratação direta (TJIL nº 04/2026) está publicada no portal de licitações e contratos da Marinha e no Diário Oficial da União, e foi noticiada pela Sociedade Militar.
A metodologia já está aprovada e validada pela Marinha. Ela foi desenvolvida pela ATS com o CASNAV na corveta Barroso, comparando o CFD++ com ensaios em túnel de vento no NLR, nos Países Baixos, e publicado no ICAS 2018. Na Tamandaré, a Marinha dispensou o ensaio em túnel de vento: usa os cálculos RANS do CFD++ feitos pela ATS, com o procedimento adaptado para a nova fragata. É um caminho menos complicado, mais curto e mais barato que construir um modelo em escala e ensaiá-lo num túnel no exterior.
Resumo
- Cliente: Diretoria de Aeronáutica da Marinha (contratação direta TJIL nº 04/2026).
- Objeto: caracterização do escoamento perturbado pela superestrutura das fragatas classe Tamandaré, para as operações aéreas embarcadas (envelope de vento).
- Ferramenta: CFD++ (Metacomp Technologies), RANS, distribuído no Brasil pela ATS.
- Base: procedimento validado contra o túnel de vento do NLR na corveta Barroso (ICAS 2018) e já aplicado na operação: o envelope da Barroso definido por CFD está em uso pela Marinha, aprovado pelo CASNAV.
- Visita técnica da equipe da ATS à F200, em junho de 2026, para conferir a geometria externa usada no modelo.
- Replicável: o mesmo procedimento serve para outros navios e outros helicópteros.
Por que o vento no convoo é um problema
O vento que chega ao navio bate na superestrutura (passadiço, mastros, hangar) e muda de direção e de intensidade antes de chegar ao convoo, que fica na popa. Aparecem rajadas, vórtices, zonas de baixa pressão, escoamento descendente e uma “sombra” de vento logo atrás do hangar. O piloto do helicóptero lê o vento do anemômetro do navio, mas o que o rotor encontra no ponto de pouso é outro vento.
O SHOL resolve isso: para cada direção e intensidade de vento relativo lidas no anemômetro, diz se o pouso e a decolagem são permitidos. Até pouco tempo, o primeiro passo dessa campanha era um ensaio em túnel de vento com um modelo em escala do navio, seguido de medições no mar e de ensaios com o helicóptero.
De onde vem o método: a corveta Barroso
A Marinha ensaiou um modelo da corveta Barroso (V-34) em escala 1/75 no túnel de baixa velocidade do NLR, a cerca de 30 m/s, com uma sonda de cinco furos sobre o convoo. O túnel cobre poucas trajetórias de aproximação, por tempo e custo. A ATS simulou o mesmo modelo com o CFD++ (RANS, modelo k-ε), girando o navio de 9° em 9° até completar 360°, comparou ponto a ponto com o túnel e construiu as outras trajetórias por CFD. O ensaio e o CFD usam uma velocidade de referência de cerca de 30 m/s no modelo em escala 1/75. Os resultados são usados em forma adimensional, como fração do vento relativo medido no anemômetro do navio (Cv = Vlocal / Vrel), e valem para as velocidades de vento do envelope porque o escoamento descola nas arestas da superestrutura e depende pouco do número de Reynolds.
O resultado foi publicado no ICAS 2018 (Rafael, da Silva e Guedes): no envelope final, o CFD++ ficou mais conservador que o túnel, e as diferenças locais de velocidade e ângulo pesaram pouco no envelope. Em 2022, uma simulação híbrida RANS-LES do pouso do Lynx na Barroso, também com o CFD++ (modelo de Batten e Goldberg), (Pio, Rafael, Villela, da Silva, Ferro e Guedes, ICAS 2022) melhorou a previsão logo atrás das estruturas, onde o escoamento é transitório e o RANS suaviza os vórtices.
O estudo da Barroso também foi apresentado no LNCC, em junho de 2018 (notícia do LNCC de 10/07/2018), por Sukumar Chakravarthy, fundador da Metacomp Technologies (CFD++), em palestra com a participação do CASNAV: a definição do envelope de pouso de um helicóptero num navio da Marinha em diversas condições de vento.
O que muda com a Tamandaré
A Tamandaré tem comprimento parecido com o da Barroso, mas as estruturas são outras: mais modernas e minimalistas, desenhadas para reduzir a assinatura de radar. A superestrutura muda, e com ela o escoamento sobre o convoo. O procedimento validado na Barroso foi adaptado para a nova fragata: modelo da geometria externa do navio, conferido pela equipe da ATS a bordo da F200, simulações do CFD++ para toda a volta de direções de vento e as grandezas que a Marinha usa para montar o envelope no ponto de pouso e ao longo das trajetórias de aproximação.
Para a Marinha, dispensar o túnel elimina a construção do modelo em escala, a logística de um ensaio no exterior e a espera pela janela do túnel e deixa a definição do envelope no país, com um procedimento que ela já conferiu contra ensaio. O mesmo procedimento pode ser repetido para outros navios da Marinha e para outros helicópteros, sem uma nova campanha de túnel a cada caso.
Os resultados RANS são precisos o suficiente para uso direto na operação dos helicópteros: o envelope definido por CFD para a corveta Barroso já está em uso pela Marinha, aprovado pelo CASNAV. No ICAS 2022, a simulação híbrida RANS-LES do CFD++ para o pouso do Lynx na Barroso reduziu ainda os erros nas regiões de vórtices sobre o convoo, logo atrás do hangar. É uma melhoria tecnológica possível, não um requisito. Os ensaios no mar continuam sendo a palavra final: a Marinha prevê para novembro de 2026 uma campanha de pousos a bordo para validar o envelope de vento candidato do SH-16 nas fragatas classe Tamandaré (Comando da Força Aeronaval, junho de 2026).
Perguntas frequentes
O CFD substitui o ensaio em túnel?
Nesta aplicação, sim, porque o procedimento foi validado antes contra o túnel do NLR na Barroso, e no envelope o CFD++ ficou do lado conservador. Não substitui as provas no mar nem os ensaios com o helicóptero, que fecham a qualificação.
Por que RANS e não RANS-LES?
O RANS permite varrer todas as direções de vento em prazo de projeto. A simulação híbrida RANS-LES é mais cara e serve onde o escoamento transitório pesa mais, nos vórtices sobre o convoo logo atrás das estruturas. O trabalho do ICAS 2022 mostrou que ela reduz os erros nessas regiões. É uma melhoria tecnológica possível, mas o RANS já é preciso o suficiente para a operação, como mostra o envelope da Barroso em uso.
Que software foi usado?
O CFD++, da Metacomp Technologies, do qual a ATS é distribuidora no Brasil.
O método vale para outros navios, edifícios, eVTOLs e plataformas?
Sim. O problema é o mesmo sempre que uma estrutura perturba o vento sobre a área de pouso: helipontos no topo de edifícios, vertiportos para eVTOLs em áreas urbanas e helipontos de plataformas de petróleo no mar, além de outros navios. O procedimento validado na Barroso se aplica com um modelo da geometria externa da estrutura e do entorno.
Leia mais
- Rafael, C. F., da Silva, G. A. L. e Guedes, M. J. M. Ship-helicopter operational limitation envelope definition with CFD results and wind tunnel data. ICAS 2018: PDF e página no ICAS.
- Pio, D. M., Rafael, C. F., Villela, P. S. C., da Silva, G. A. L., Ferro, M. e Guedes, M. J. M. Large-eddy simulation of a Lynx helicopter landing in the Barroso corvette ship. ICAS 2022: PDF e página no ICAS.
- CFD auxilia pouso de helicóptero em navio da Marinha Brasileira (2017) e Apresentação da ATS no ICAS 2022.
- Contratação direta TJIL nº 04/2026, Diretoria de Aeronáutica da Marinha: portal da Marinha.
- Serviços: Análise aerodinâmica, Supervisão e execução de ensaios, CFD++ e Publicações.
Tem um navio, uma plataforma ou um heliponto com problema de vento? Fale com um engenheiro da ATS.
