Veleiros: Liberdade, Luxo e Inovação na Água

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Introdução

Para pessoas que gostam de estar perto da água, veleiros fornecem um meio de deslizar sobre sua superfície. Mesmo quando a água está congelada, barcos de gelo (veleiros com patins ou lâminas no casco) podem deslizar sobre o gelo. O veleiro é uma forma de transporte, um tipo de recreação que varia de embarcações simples aos iates de corrida mais elaborados, e até uma forma de moradia. Um iate enorme com acabamentos personalizados e tripulação é símbolo de riqueza. Um barco individual com uma vela minúscula representa liberdade. Um majestoso navio clipper antigo remete a batalhas históricas, comércio de especiarias e chás, e lendas marítimas como o "Holandês Voador". E uma baía ou lago cheio de veleiros e marolas com nuvens ondulando acima compõe uma imagem perfeita para pintura e uma memória duradoura.

A vela era um hobby dos ricos, mas a disponibilidade de tempo livre e mais dinheiro para a pessoa "média" tornou a vela uma das formas de recreação mais populares. Veleiros podem ser artesanais ou fabricados em fábrica em todos os tamanhos, desde day-sailers e outros barcos com menos de 11 pés (3,4 m) de comprimento, até o dinghy, veleiros maiores de mastro único, barcos de dois mastros chamados yawls, e grandes iates. Iates são modelados após navios históricos chamados brigantinas, cutters, clippers e schooners. Barcos usados para corrida são especialmente projetados para velocidade e manobrabilidade, enquanto veleiros de todos os tamanhos que têm acomodações a bordo para passageiros e tripulação são mais robustos no design com mais detalhes para conforto. Muitos veleiros também carregam motores diesel internos ou externos para o caso de ficarem à deriva (imóveis por falta de vento) ou seus velejadores simplesmente quererem um retorno mais rápido ao porto.

Claro, o veleiro distingue-se de outras embarcações por suas velas. Uma vela é simplesmente um pedaço de tecido usado para captar o vento e impulsionar o barco pela água. A maioria das velas modernas é feita de Dacron, uma fibra de poliéster. Como o tecido é aquecido para fundir as fibras, o vento não escapa por poros como os de tecido tecido, e a superfície tem fator de atrito muito baixo. Velas de poliéster também são leves com pouco alongamento.

Velas se enquadram em duas categorias principais e depois em muitas subclasses. As duas categorias principais são velas quadradas e triangulares. Velas quadradas são montadas através do eixo principal do barco para usar a pressão do vento para impulsionar o barco. O vento atinge apenas a parte traseira, ou contraventania, das velas quadradas. Velas triangulares seguem o mesmo eixo do barco, com velas de proa na frente ou proa do navio e velas de popa na ré ou popa. Ambos os lados das velas triangulares são usados para movimento à frente, e podem ser ajustados para fazer o melhor uso da força do vento.

As subclasses de velas são nomeadas pelas peças de aparelhamento que as sustentam ou por equipamentos vizinhos. Mastros são identificadores significativos. Um veleiro de três mastros tem um mastro de proa, mastro principal e mastro de mezena (em direção à popa). Barcos de mastro único têm apenas mastro principal. Embarcações de dois mastros podem ter mastro de proa e principal ou principal e mezena, onde a mezena é a mais curta das duas. Velas nomeadas por partes do navio incluem velas de pega, velas de cabeça de gavia, velas de estai, e velas latina e de lugareta. Velas também são nomeadas para usos especializados: velas de verão para condições tropicais, velas de tempestade para mau tempo, velas de corrida necessárias apenas por corredores, e velas de cruzeiro são o conjunto padrão para condições cotidianas. Um veleiro quadrado de três mastros pode ser equipado com até 20 velas com nomes e propósitos únicos.

História

Peles de animais foram usadas como velas para os primeiros barcos e jangadas. Egípcios e outros povos antigos teciam juncos em esteiras para fazer velas, mas os egípcios também foram os primeiros a fazer velas de tecido já em 3300 a.C. Grandes navegadores do Mediterrâneo como os fenícios navegavam sob velas de tecido. Ao longo dos séculos, velas tecidas de uma variedade de fibras, como cânhamo, linho, ramie e juta, eram as favoritas dos fabricantes de velas; mas a fibra de linho foi o material principal para velas durante a era das explorações (aproximadamente 1450-1650). Algodão substituiu gradualmente o linho à medida que o cultivo e processamento do algodão aumentaram. Foi a vitória do iate de corrida America em 1851 que coroou a vela de algodão como suprema. Este iate dos Estados Unidos derrotou 14 embarcações britânicas em uma corrida ao redor da Ilha de Wight, na costa sul da Inglaterra, e deu origem ao nome da America's Cup Race, a maior regata de iates do mundo.

Os próprios veleiros começaram como troncos únicos e jangadas simples. Formas mais sofisticadas de cascos que cortariam a água surgiram do uso militar, mas também de marinheiros mercantes que construíram redes comerciais extensas cruzando o Mar Mediterrâneo. Quando day-sailers foram construídos para pesca e recreação, eram essencialmente cópias em miniatura de navios navais como schooners e cutters. Os elaborados iates que eram brinquedos de famílias reais e ricos também copiavam navios navais. Por volta de 1850, uma nova disciplina de engenharia chamada arquitetura naval começou a projetar cascos eficientes e outras partes de veleiros de acordo com as leis da física e princípios de engenharia e arquitetura. Velas e aparelhamento e seus efeitos na velocidade dos veleiros foram essencialmente ignorados até 1920. Desde então, a aerodinâmica tem sido usada em seu design. Hoje, modificações em embarcações complexas como os barcos que participam da America's Cup Race baseiam-se em testes em túnel de vento e muitas outras análises sofisticadas aplicadas a barcos, água, vento e velas.

Em partes do mundo onde as águas estão congeladas na maior parte do ano, barcos de gelo foram desenvolvidos para deslizar o veleiro sobre o gelo montando-o em patins ou lâminas. Arqueólogos encontraram evidências de barcos de gelo na Escandinávia datando de 2000 a.C. Relatos de testemunhas oculares da Escandinávia, Países Baixos e países da costa do Báltico como Letônia e Rússia são muito mais recentes, com os mais antigos do século XVII. Nos Estados Unidos, o primeiro barco de gelo conhecido no Novo Mundo viajou subindo e descendo o Rio Hudson em Nova York em 1790. Como seus equivalentes de água quente, barcos de gelo que correm são chamados de iates de gelo, e o iatismo de gelo como esporte reconhecido data do século XIX.

Matérias-Primas

Fabricantes de veleiros fabricam suas próprias peças ou as encomendam, dependendo do volume de produção pretendido. Itens geralmente fornecidos por fornecedores especializados incluem mastros, velas, motores e ferragens metálicas. Construtores de barcos fazem seus próprios cascos de fibra de vidro, no entanto, e os materiais usados para fundir fibra de vidro reforçada incluem resina de poliéster Gelcote, catalisador para a resina, roving de fibra de vidro tecido e fibra de vidro. Fabricantes que constroem cascos de madeira similarmente encomendam, envelhecem e moldam sua própria madeira.

Roving é material em forma de fio que se assemelha a juta. Pode ser tecido com fios biaxiais, triaxiais ou de malha, e o designer especifica o tipo de roving dependendo do design planejado e peso do veleiro final; veleiros variam de leves e muito rápidos a fortes e altamente seaworthy.

Design

Fabricantes geralmente produzem várias linhas específicas de veleiros. Seus designs são desenhados e impressos em plantas ou elaborados por métodos de design computacional. Quando um design é novo, um plug de madeira é feito a partir das plantas para corresponder exatamente à configuração do exterior do casco vazio. O plug de madeira é lixado, polido e coberto com um revestimento liso, algo como Teflon de construtor de barcos, do qual outros materiais podem ser removidos.

Um molde é construído no exterior do plug; o interior do molde é então o modelo para o exterior do veleiro a ser construído. Este molde é fundido em fibra de vidro, e deve Um veleiro. ser perfeito. O processo de fazer um plug e molde é muito caro, então os designers devem ter certeza do plano no papel antes de prosseguir para a construção do plug.

Após o molde ser completado e aprovado, ele está pronto para uso na duplicação de veleiros deste design. O plano da planta, plug e molde são usados para calcular o número e Exemplos de diferentes tipos de aparelhamento. tipos de ferragens no veleiro e convés, motores, velas e acabamento de qualquer interior. Estes itens são encomendados de fornecedores especializados antes da produção.

Processo de Fabricação

Veleiros fabricados tipicamente variam de day-sailers de 11 pés (3,4 m) a embarcações de luxo de 28 pés (8,5 m) e às vezes mais longas equipadas com motores diesel e acomodações. O processo descrito abaixo é para a construção de pequenas embarcações de fibra de vidro, mas algumas observações abordam variedades maiores.

O Casco

1. A construção do casco do veleiro começa do exterior para o interior. A superfície de contato ao longo do interior do molde é o exterior do casco. O molde é revestido com um agente desmoldante — um revestimento antiaderente que ajudará a liberar o casco do veleiro do molde quando este estiver completo. Pigmento de cor é aplicado contra o interior do molde; efetivamente, o "trabalho de pintura" é a primeira parte do veleiro a ser feita, embora o pigmento incorpore na fibra de vidro e resina mais externos. Veleiros podem ser coloridos em um arco-íris de tons, graças à variedade de pigmentos disponíveis.

   A camada de pele do barco é feita com 4-5 oz (124-156 g) de fibra de vidro soprada que se assemelha a algodão doce. Diferente do roving que seguirá, a fibra de vidro da camada de pele é fibra de vidro de fios aleatórios que é soprada e então espalhada à mão. A camada de pele tem cerca de 5 mils (0,005 pol; 0,13 mm) de espessura, mas isso é suficiente para impedir que o padrão do roving transpareça e seja detectável no acabamento externo do veleiro. Gelcote é aplicado para endurecer a fibra de vidro. Esta resina química reage com um catalisador que causa uma reação química que converte a fibra de vidro maleável em material duro.

2. Roving de fibra de vidro tecido de 24 oz (746 g) é colocado contra a camada de pele. Camadas de roving são desenroladas à mão e unidas para reforço e construídas para espessura e resistência. Também é prensado e moldado em forma contra as camadas externas e o próprio molde. Gelcote é novamente aplicado para iniciar o endurecimento da fibra de vidro. A resina e o catalisador são pulverizados com um spray cuidadosamente dosado até que o roving esteja saturado. Após a aplicação do Gelcote, os trabalhadores de fibra de vidro têm 30-40 minutos para terminar de manipular a fibra de vidro enquanto está em um estado um pouco semelhante a massa de biscoito e antes de começar a endurecer. O processo de construir a fibra de vidro e pulverizar a resina e o catalisador é feito em uma sala com temperatura controlada mantida a 72°F (22,2°C). Trabalhadores laminam a fibra de vidro para metade do casco (ou seja, um lado do veleiro) por vez. Cada metade então cura por 24 horas para permitir que o catalisador complete sua conversão química.
3. As primeiras camadas da metade restante do veleiro são laminadas e curadas, e os trabalhadores então retornam ao primeiro lado para continuar adicionando mais camadas para engrossar o casco. Barcos na faixa de 18 a 24 pés (5,5 a 7,3 m) de comprimento são tipicamente feitos de três camadas de roving. Durante o processo de "envidraçamento" do barco, reforços também são adicionados ao casco. Seções de compensado marinho pré-cortadas e pré-moldadas são colocadas no fundo do casco vazio. À medida que mais espessuras de roving são adicionadas, o compensado é envidraçado no lugar; a resina e o catalisador endurecem o compensado no lugar como componentes estruturais da fibra de vidro. Dependendo do design e tamanho do veleiro, os componentes de compensado podem consistir em um sistema de longarinas, costelas e anteparas que fortalecem o barco contra forças de impacto e flexão das ondas.
4. Em outra parte da sala de envidraçamento, o convés do veleiro está sendo construído. Um molde de convés correspondente é feito. Como a tampa de uma caixa de sapatos, ele se encaixa sobre o topo do casco aberto e é fixado mecanicamente no lugar. O convés de fibra de vidro é feito exatamente pelo mesmo processo. Um agente desmoldante é aplicado na parte inferior do molde do convés (o lado superior do convés), pigmento é colocado, e uma camada de pele de fibra de vidro soprada é pulverizada seguida pela aplicação da resina e catalisador. As camadas do convés são construídas de roving de fibra de vidro, seções de reforço de compensado marinho são envidraçadas no lugar, e reforços especiais são laminados no lugar onde ferragens ou fixadores passarão pelo convés. Peças de reforço são feitas de compensado marinho ou alumínio.
5. Quando a laminação de fibra de vidro foi completada tanto no casco do veleiro quanto em seu convés correspondente, as seções completamente curadas são removidas de seus moldes. Uma cunha de madeira é inserida entre o molde e a seção de fibra de vidro, e a seção salta para fora. Alternativamente, o molde e a seção são submersos em água, e a pressão da água entre as duas peças faz a seção de fibra de vidro saltar. Um guincho de corrente é usado para erguer a seção para fora de seu molde, e ela é colocada em um carrinho de montagem para que os trabalhadores possam movê-la e acessá-la facilmente.

6. A fase de montagem começa com "corte verde", um processo no qual pedaços de rebarba (excesso de fibra de vidro e resina) são aparados. As seções do convés e casco do veleiro são lixadas e limpas, todas as bordas são verificadas quanto à suavidade, e todas as juntas são inspecionadas para ajuste preciso. Obviamente, barcos maiores requerem muitos mais passos de montagem que day-sailers. Se o barco for maior que 22 pés (6,7 m) de comprimento, será equipado com forro de cockpit, forro interno, cabines, salas de estar e áreas, banheiros (chamados de heads em barcos) e áreas de dormir. Geralmente, embarcações maiores são construídas sob medida, e esses sistemas são feitos de madeira.

   Um competidor da America's Cup.

   John Cox Stevens, um rico corretor de imóveis e promotor esportivo de Nova Jersey, liderou a organização do New York Yacht Club em 1844. Como comodoro do NYYC, em 1850 organizou um sindicato de cinco outros membros do clube que encomendou a William H. Brown a construção de um iate de corrida. Seguindo o design de George Steers, Brown finalizou America em 1851, a tempo de Stevens aceitar um convite do Royal Yacht Squadron da Grã-Bretanha para entrar em sua corrida ao redor da Ilha de Wight. Contra 17 barcos britânicos experientes, America começou mal mas terminou com vantagem comandando e venceu o prêmio, uma taça de prata de 100 guinéus. Stevens aceitou o trofeu e o manteve em exposição em sua propriedade. Após sua morte em 1857, a Taça tornou-se um trust do NYYC.

   A Taça foi desafiada pela primeira vez em 1870 pelo schooner inglês de 113 pés (34 m) Cambria, O defensor dos Estados Unidos de 84 pés (26 m), Magic, venceu a corrida de 35 milhas (56 km). Pelos próximos 132 anos, a America's Cup permaneceu nos Estados Unidos. Foi perdida para a Austrália em 1983. O Australia II desafiou o Liberty com Dennis Connor como skipper. Na próxima corrida em 1986, Connor venceu a Taça para os Estados Unidos a bordo do Stars and Stripes. A Taça foi perdida novamente em 1995 para a Nova Zelândia, que, em 2000, tornou-se o único país além dos Estados Unidos a vencer a taça duas vezes. O próximo desafio para a America's Cup está marcado para 2003.

7. Encanamento é instalado em seguida. Tubo flexível é usado. Mangueiras são necessárias de tanques de água doce que armazenam água para banheiros e chuveiros (novamente, em embarcações maiores), e mangueiras de retorno também são necessárias para devolver água suja ao tanque de esgoto a bordo. Linhas elétricas são instaladas de acordo com requisitos de código elétrico. Motores (se houver) e equipamentos mecânicos são instalados no veleiro em seguida. Se o barco tem motor a bordo, ele é fixado em suportes de motor instalados nas longarinas — partes estruturais do casco. Um eixo de hélice e hélice são fixados no lugar, e os controles do motor são conectados.
8. O convés cortado e polido é invertido e ajustado sobre o casco. Um "ajuste a seco" é feito primeiro para garantir que o convés ainda se encaixe firmemente no casco. Fixadores mecânicos de aço inoxidável são passados através de seções reforçadas correspondentes do convés e casco. Antes que o convés seja travado no lugar, um selante à prova de vazamentos especialmente feito para construção marinha é aplicado. Os fixadores são então apertados mecanicamente. Ferragens do convés são instaladas. Ferragens podem incluir winches e blocos de viragem para enrolar linhas e velas, guardamancebos, estais e outros recursos. A instalação de ferragens é um importante indicador da qualidade do veleiro; as próprias ferragens, bem como as chapas de apoio e porcas e parafusos de travamento, devem suportar uso pesado e intensa ação da água. Ferragens são uma parte muito cara da construção de veleiros; um único winch para um iate feito para a America's Cup Race pode custar US$ 20.000.
9. O mastro é a última peça de ferragem principal adicionada. Dentro do casco, um bloco de madeira ou sapata chamado tabernáculo é instalado como assento para o mastro. Mastros são geralmente feitos de alumínio para leveza. Quando o mastro é assentado no tabernáculo, fios chamados estais são usados para manter o mastro no lugar. Os estais são feitos de fio de aço inoxidável e feitos sob medida para cada veleiro; fabricantes geralmente fazem seus próprios estais internamente para assegurar a tensão correta para estabilizar o mastro.
10. Todos os fios (se houver) para conexões elétricas e mangueiras para encanamento (se houver) são conectados e testados. Se o veleiro for do tamanho e design para ter janelas na cabine, templates são colocados no casco, e os contornos dos olhos-de-boi são cortados. Selante é adicionado ao redor das bordas das aberturas, e janelas consistindo de armações e vidro são colocadas nas aberturas. Selante adicional é aplicado para fazer vedações seguras. A pintura do exterior é verificada quanto a quaisquer marcas ou arranhões e detalhada. Detalhes são pintados e fita decorativa é adicionada para listras e outras decorações. Decalques, numeração e informações do fabricante também são adicionados.

As Velas

1. Velas são feitas por fabricantes de velas altamente qualificados em design e propriedades de materiais. Um fabricante de veleiros pode fornecer ao fabricante de velas um plano ou este pode medir o aparelhamento do barco e projetar as velas a partir disso. Matemática entra no design de velas na estimativa do alongamento de uma vela com pressão do vento aplicada, e a curvatura da superfície de cada vela é calculada. Esta curvatura é chamada de borro da vela, e fornece movimento à frente do vento assim como as asas curvas de um avião fornecem sustentação. A loja do fabricante de velas (chamada de veleria) é uma ferramenta crítica porque os planos para cada vela são delineados em giz no chão e em escala real. O tecido, que geralmente é poliéster, é colocado sobre o plano, e os contornos são transferidos para o tecido. Cada formato de vela é numerado.
2. As velas são recortadas de acordo com as dimensões delineadas nelas. Velas consistem de várias peças, e estas são costuradas juntas com linha de vela, uma fibra especializada mais forte que linha típica. Quando a agulha de costura é enfiada com linha de vela, a linha é torcida para adicionar resistência, e cera é aplicada para que a linha mantenha essa torção.
3. Após todas as peças de cada vela serem costuradas juntas, reforço é adicionado às partes da vela que receberão mais tensão. Remendos (reforços) são adicionados a cada canto e bainha grossa (tabling) é costurada ao longo da borda frontal (chamada de baluma) e do pé da vela. Quando a bainha é completada, cordas também são costuradas dentro das bordas da baluma e do pé da vela para reforçar estas partes contra alongamento.
4. Finalmente, ferragens e acessórios são anexados a cada vela. Estes podem incluir deslizadores metálicos, ilhós e pontos de redução dependendo do design do barco e do propósito da vela. As velas são enviadas ao fabricante do veleiro, e conjuntos são armazenados nos veleiros aos quais pertencem.

Controle de Qualidade

Controle de qualidade é um processo contínuo. Todas as ferragens e materiais recebidos de fornecedores externos são verificados no recebimento. Itens como fiação elétrica são testados em bancada antes da instalação nos barcos, verificados imediatamente após a instalação, e testados novamente durante uma verificação final de qualidade.

Especialidades como envidraçamento do casco de fibra de vidro têm requisitos críticos de temperatura e colocação. O Gelcote é aplicado contra um medidor de indexação porque não pode ser muito grosso ou muito fino. Supercatalisação da resina produz temperaturas internas intensas no material, e não pode ser trabalhado. Se a catalisação falhar, a resina tem que ser lascada — um processo caro e demorado. Erros no design de espessuras de fibra de vidro e colocação de ferragens, bem como tais erros na construção, afetam o peso e equilíbrio do veleiro e como ele ficará na água; se o equilíbrio estiver errado, a inclinação estática do barco estará errada.

Detalhes também são importantes, e verificações de controle de qualidade são agendadas para que sejam corrigidas imediatamente. Um erro não corrigido dentro do casco pode não ser fácil de alcançar após o convés ser fixado no lugar. A verificação final de qualidade deve revelar apenas problemas menores como pequenas falhas no exterior que são rapidamente reparadas.

Subprodutos/Resíduos

Fabricantes de veleiros não tipicamente fazem subprodutos, e tendem a se especializar em várias linhas intimamente relacionadas. Apenas as maiores empresas têm gamas muito mais amplas de produtos; sua produção maior permite economia de escala na compra de ferragens e outros suprimentos que parecem dar-lhes vantagem sobre construtores menores. Pequenos construtores sabem, no entanto, que um produto amorosamente artesanal é seu orgulho, e estão dispostos a comprar quantidades menores (e desperdiçar menos também) em favor de qualidade personalizada.

Resíduos são uma questão menor. A maioria dos materiais pode ser reciclada, e o negócio requer tal controle de qualidade rigoroso que o desperdício é minimizado por mão de obra cuidadosa. Segurança é uma grande preocupação, por contraste. Trinta anos atrás, a fabricação de veleiros não era regulamentada, e muitos construtores de barcos operavam "indústrias caseiras" em seus quintais. Regulamentações tornaram isso quase impossível. Trabalhadores são treinados em questões de segurança, particularmente relacionadas à qualidade do ar, e devem usar respiradores durante toda a construção de cascos de fibra de vidro devido aos fumos gerados pelo processo de catalisação. Ar emitido do edifício também deve ser controlado de acordo com regulamentos da Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA). Trabalhadores usam trajes Tyvex para proteção contra respingos, e produtos químicos são cuidadosamente armazenados e descartados conforme requisitos regulatórios.

O Futuro

Veleiros são símbolos de beleza e liberdade. São formas de recreação altamente desejáveis e símbolos de sucesso, independência e tempo livre. Períodos de economia forte levam a maior produção de veleiros e mais velas visíveis em corpos d'água locais. Um veleiro como lar de aposentadoria é o sonho de muitos. A variedade de tamanhos de veleiros os adapta a uma variedade similar de estilos de vida. Todos esses aspectos parecem garantir o futuro do veleiro. São uma forma de transporte simples, elegante e antiga tornada moderna; também proporcionam oportunidades para as pessoas desfrutarem aquele ambiente único onde o vento encontra a água.