Capítulo 03 - Agulhas Náuticas; Conversão de Rumos e Marcações

Question 1

Definição de rumo

Answer 1

Ângulo horizontal entre uma DIREÇÃO DE REFERÊNCIA e a direção para qual aponta a proa do navio (medido de 0 graus a 360 graus, no sentido horário, a partir da direção de referência).

Question 2

Agulhas náuticas

Answer 2

Agulhas magnéticas e giroscópicas, sendo que as giroscópias são a fonte primária para a obtenção de direções (rumos e marcações).

Question 3

Locais das agulhas magnéticas

Answer 3

Uma localizada no Passadiço, denominada Agulha de Governo; outra no Tijupá (em local mais livre de influências magnéticas), denominada Agulha Padrão.

Question 4

Rosa circular

Answer 4

Uma Agulha Magnética consiste de uma Rosa Circular, graduada de 000º a 360º (Figura 3.1), apoiada no seu centro, livre para girar em torno de um eixo vertical (estilete), flutuando em uma cuba cheia de um líquido, que pode ser uma mistura de água e álcool (para não congelar) ou um destilado fino de petróleo, semelhante ao varsol.

Question 5

Rosa circular

Answer 5

Uma Agulha Magnética consiste de uma Rosa Circular, graduada de 000º a 360º (Figura 3.1), apoiada no seu centro, livre para girar em torno de um eixo vertical (estilete), flutuando em uma cuba cheia de um líquido, que pode ser uma mistura de água e álcool (para não congelar) ou um destilado fino de petróleo, semelhante ao varsol.

Question 6

Agulha magnética

Answer 6

Um conjunto de írmãs é fixado no lado inferior da Rosa, alinhado com o seu eixo norte-sul (Figura 3.2). A cuba é montada, através de suspensão cardan, em um pedestal denominado Bitácula (Figura 3.3).

A cuba é feita em material amagnético e nela está gravada a linha de fé (referência para rumos), que deve ser rigorosamente alinhada com a linha proa-popa (eixo longitudinal do navio).

Question 7

Vantagens agulha magnética

Answer 7

. A Agulha Magnética é um instrumento comparativamente simples, que opera independente de qualquer fonte de energia elétrica;

. Requer pouca (quase nenhuma) manutenção;

. É um equipamento robusto, que não sofre avarias com facilidade; e

. Seu custo é relativamente baixo.

Question 8

Limitações agulha magnética

Answer 8

.É afetada por material magnético ou eqipamentos elétricos;

.Não é tão precisa e fácil de usar como uma Agulha Giroscópica;

.Normalmente, suas informações não podem ser transmitidas com facilidade para outros sistemas;

.Uma Agulha Magnética é mais afetada por altas latitudes que uma Agulha Giroscópica.

Question 9

Campo magnético terrestre

Answer 9

Não coincidem com o norte e sul verdadeiros (geográficos).

O Pólo Norte Magnético fica localizado aproximadamente na Lat. 74ºN,
Long. 101ºW.

O Pólo Sul Magnético está na Antártica, na Lat. 60ºS, Long. 144ºE.

As linhas sobre as quais a força magnética atua, embora denominadas de Meridianos Magnéticos, não são curvas regulares, diferindo da direção dos Círculos Máximos que passam pelos Póloso Magnéticos.

Question 10

Componente horizontal (H) e componente vertical (Z)

Answer 10

A componente horizontal (H) é zero nos pólos magnéticos e alcança máximo valor no equador magnético.

A componente vertical (Z) é zero no equador magnético e alcança máximo valor nos pólos magnéticos.

A componente horizontal (H) é a responsável pela orientação da Agulha Magnética. Pelo fato dela diminuir, à medida que a Latitude aumenta (tornando-se nulo no pólo magnético), o desempenho da Agulha Magnética fica prejudicado nas altas Latitudes (maiores que 60º).

Question 11

Operação de uma Agulha Magnética

Answer 11

Em operação, uma Agulha Magnética tende a orientar-se segundo o Meridiano Magnético que passa pelo local (Figura 3.5).

A diferença em direção entre o Meridiano Magnético e o Meridiano Verdadeiro (ou Geográfico), em um determinado lugar, é denominada Declinação Magnética (Dec mg).

Question 12

Declinação Magnética

Answer 12

A Declinação Magnética é expressa
em graus e minutos, recebendo uma
designação Leste ou Oeste, para indicar de que lado do Meridiano Verdadeiro está o Meridiano Magnético (Figura 3.7).

A Declinação Magnética varia de local para local na superficie de Terra, em
virtude das irregularidades das linhas deforça do campo magnético terrestre. Ademais, enquanto os Pólos Verdadeiros (ou Geográficos) são fixos, os Pólos Magnéticos da Terra variam de posição. Desta forma, a Declinação Magnética de um local também varia ao longo do tempo.

Question 13

Cartas náuticas e a Declinação Magnética

Answer 13

As Cartas Náuticas informam ao navegante, para as áreas nela representadas, o valor da Declinação Magnética e de sua Variação Anual (Figura 3.8).

Além disso, existem cartas especiais, que apresentam as linhas Isogônicas (linhas que unem pontos de mesma Declinação Magnética) e Agônicas (linhas que unem pontos onde a Declinação Magnética é nula), como a mostrada na Figura 3.9.

Question 14

Cartas com linhas Isogônicas

Answer 14

Linhas que unem pontos de mesma Declinação Magnética)

Question 15

Cartas com linhas Agônicas

Answer 15

Linhas que unem pontos onde a Declinação Magnética é nula

Question 16

CONDIÇÕES QUE UMA AGULHA MAGNÉTICA DEVE SATISFAZER

Answer 16

Uma boa agulha deve ser “sensível” e “estável”. A agulha deve ser sensível para que acuse qualquer variação da proa do navio. Deve ser estável para que indique firmemente a proa, mesmo nas guinadas rápidas, e não se desloque sob a ação do balanço, caturro, trepidações, etc. Estas duas condições, até certo ponto antagônicas, são conseguindas dando à agulha grande momento magnético, pequeno peso e diminuição do atrito, o que se consegue obter mais facilmente nas Agulhas Líquidas. As Agulhas Secas são muito sensíveis, mas pouco
estaveis. Por isso, praticamente não são usadas a bordo de navio ou embarcações.

Question 17

Magnetização permanente ou magnetismo permanente

Answer 17

As massas de ferro duro (fortemente carburadas, tais como aços e ferros fundidos) adquirem, durante a construção dos navios, uma magnetização por influência do campo magnético terrestre. Essa magnetização, acelerada durante a construção pelas vibrações e choque
a que então as massas estão sujeitas, pouco se altera no futuro, evoluindo, salvo circunstância especias, muito lentamente. É, assim, denominada magnetização permanente ou magnetismo permanente e depende fundamentalmente da proa em que foi construído o navio e do valor do campo magnético terrestre no local da construção (Figura 3.10a). Alterações no magnetismo permanente podem ocorrer sempre que o navio ficar muito tempo na mesma proa (como, por exemplo, durante um prolongado período de reparos) ou num local que provoque
uma influência magnética bastante diferente da exercida durante a construção, ou, ainda, quando o navio é sujeito a choque ou trepidações anormais.

Question 18

Magnetização induzida ou magnetismo induzido

Answer 18

Nas massas de ferro doce (não
carburado), ao contário, a magnetização induzida pelo campo terrestre é temporária e altera-se, sendo denominada
magnetização induzida ou magnetismo induzido, que depende da proa do navio e do valor do campo terrestre no local onde o navio se encontra, variando, assim, com o rumo do navio e com o lugar onde se navega (Figura 3.10b).

Question 19

COMPENSAÇÃO E ÍMÃS CORRETORES

Answer 19

Os efeitos provocados pelas correntes elétricas podem ser evitados desde que os equipamentos sejam afastados da agulha. Os efeitos dos ferros do navio podem ser muito atenuados, pela “compensação”, operação que consite na colocação de “ímãs corretores” que criam campos magnéticos iguais e opostos aos provocados por aqueles ferros. Os corretores, ou compesadores, como também são chamados, estão instalados na bitácula e são, em geral, contruídos por ímãs permanentes, barras e esferas de ferro doce.

Apesar da compensação da agulha ser prática corrente e obrigatória, não é, normalmente, possível anular por completo o campo magnético do navio. Nestas condições, a agulha
não se orienta na direção do meridiano magnético (como sucede em Terra), mas segundo uma
outra linha que se denomina “norte da agulha”.

Assim, o Desvio da Agulha é definido como o ângulo entre o Norte Magnético e o Norte da Agulha, conforme mostrado na Figura 3.11.

Question 20

Desvio da Agulha, norte magnético, e norte da agulha

Answer 20

Relacionam-se com o magnetismo induzido e permanente e, consequentemente, da compensação dos ímãs corretores.

O Desvio da Agulha, que depende dos ferros do navio, dos corretores instalados e,
também da, orientação daqueles em relação ao campo magnético terrestre, é variável com a proa do navio.

Question 21

FATORES QUE PODEM ALTERAR OS DESVIOS DA AGULHA

Answer 21

Deslocamento ou alteração dos ferros de bordo;

. Alteração dos corretores (“ímãs compensadores”);

. Colocação ou supressão de equipamentos elétricos nas proximidades da agulha;

. Ferros deixados acidentalmente perto da agulha ou chaves, canivetes, etc. usados pelo pessoal que trabalha junto da agulha;

. Atrito exagerado entre o estilete e o conjunto flutuador-rosa;

. Trovoadas, queda de faísca, tempestades magnéticas;

. Proximidade de terra cujo solo contenha material magnético;

. Proximidade de outros navios;

. Aumento da temperatura dos ferros a bordo, especialmente da chaminé;

. Choques violentos devidos a abalroamento, encalhe, tiros de artilharia, etc.

Question 22

COMPENSAÇÃO DA AGULHA

Answer 22

A operação de compensação da
Agulha visa, como já vimos, anular ou reduzir as influências dos ferros de bordo, anulando ou, mais comumente, reduzindo os Desvios, que passam a ser chamados Desvios Residuais (após a
compensação). Por norma, uma Agulha Magnética deve ser compensada sempre que seus Desvios excederem 3º. O
procedimento para compensação está detalhado no Apêndice a este Capítulo.

Question 23

TABELA E CURVA DE DESVIOS

Answer 23

Depois de compensada a Agulha (Bússola), deve ser feita uma verificação dos Desvios Residuais e preenchida uma Tabela e Curva de Desvios. Estes dados são, então, transcritos no Certificado de Compensação da Agulha (modelo DHN - 0108), documento obrigatório a bordo dos navios e embarcações (Figura 3.13).

Question 24

MÉTODOS PARA DETERMINAÇÃO DOS DESVIOS DA AGULHA E PREPARO DA TABELA E CURVA DE DESVIOS (Regulamento da Agulha)

Answer 24

1. Comparação com a Agulha Giroscópica
2. Alinhamentos
3. Marcação de um ponto distante
4. Azimutes de astros

Question 25

Como proceder à Determinação do Desvio da Agulha (Posição do navio)

Answer 25

Qualquer que seja o método utilizado, ao proceder à determinação dos Desvios o navio deve estar compassado e nas condições nomais de navegação. As observações efetuam-se em proas eqüidistantes (15º, 30º ou 45º), geralmente no decorrer de giros completos do navio. Os
Desvios devem ser determinados com a precisão de 0,5º. Nas Tabelas de Desvios, porém, serão registrados apenas com a precisão de grau inteiro.

Question 26

Cuidados na determinação dos Desvios da Agulha

Answer 26

1. Verificar se os ferros de bordo estão em suas posições usuais e se os circuitos elétricos da aparelhagem do Passadiço encontram-se em suas condições normais de operação.
2. Se o navio possuir Degaussing (circuito de desmagnetização) deverão ser feitas duas determinações de Desvios e preparadas duas Tabelas e Curvas de Desvios, uma com o Degaussing ligado e outra com o Degaussing desligado.
3. O navio deverá permanecer 3 a 4 minutos em cada proa escolhida, antes da determinação dos Desvios (a fim de que o magnetismo induzido produza seus efeitos).
4. Durante a operação de determinação dos Desvios, as guinadas devem ser feitas vagarosamente (com pouco ângulo de leme).
5. Após a determinação, devem ser construídas a Tabelas e a Curva de Desvios, das quais uma cópia deve ser fixada junto à Agulha, para consulta imediata quando da adoção de rumos e tomada de marcações.

Question 27

Determinação dos desvios por comparação com a agulha giroscópia

Answer 27

É o procedimento corrente utilizado nos navios para determinação dos Desvios, especialmente das Agulhas de Governo, cuja situação a bordo geralmente não permite a obtenção de marcações ou a observação de alinhamento.

É indispensável verificar, antes do início das comparações, se a Agulha Giroscópica apresenta Desvio (Desvio da Giro - Dgi), conforme será adiante explicado. Se houver Dgi, este deverá ser considerado. Além disso, depois de terminar as comparação deve ser novamente verificado o Desvio da Giro.

Durante a determinação dos Desvios, em cada um dos Rumos da Giro correspondentes aos Rumos Magnéticos eqüidistantes escolhidos, anota-se o Rumo da Agulha e obtém-se o Desvio.

Question 28

Determinação dos desvios por alinhamentos

Answer 28

Nas Agulhas Magnéticas em que é possível tomar marcações (através do uso de um círculo azimutal ou alidade), basta apenas dispor de um alinhamento, que deve ser bem visível e definido e estar representado na Carta Náutica.

Obtém-se da carta o valor da Marcação Verdadeira (Mv) do alinhamento e, considerando a Declinação Magnética para o local e ano, transforma-se a Mv em Marcação Magnética.

Durante a determinação dos Desvios, faz-se o navio cruzar o alinhamento nas diferentes proas da agulha selecionadas (eqüidistantes de 15º, 30º ou 45º) e observam-se as Marcações da Agulha (Mag) no instante em que os objetos que constituem o alinhamento estão extamente enfiados.

Os Desvios da Agulha (Dag) nas várias proas são obtidos pela comparação entre a Marcação Magnética do alinhamento (Mmg) e as Marcações da Agulha (Mag) registradas.

Quando não for possível observar marcações com a Agulha Magnética (como ocorre, normalmente, nos veleiros, iates e demais embarcações que utilizam bússolas de antepara, tipo “bolha”, ou de teto), serão necessários vários alinhamentos para determinação dos Desvios.

Nestas condições, o ideal é dispor de alinhamento cujos valores sejam próximos de:

NORTE - SUL MAGNÉTICO
LESTE - OESTE MAGNÉTICO
RUMO QUADRANTAL (NE-SW MAGNÉTICO; NW-SE MAGNÉTICO).

Para determinar os Desvios da Agulha e organizar a Tabela e Curva de Desvios, o navio (ou embarcação) deve governar rigorosamente nos alinhamentos e, então, comparar a leitura do Rumo da Agulha com a Direção Magnética do alinhamento (obtida utilizando as informações da Carta Náutica da região). As diferenças constituem os Desvios. Seus valores para os diversos rumos permitem preparar a Tabela e trçar a Curva de Desvios da Agulha.

Question 29

Determinação dos desvios por marcações de um ponto distante

Answer 29

Este método pode ser utilizado quando é possível observar marcações com a Agulha Magnética da qual se quer obter os Desvios (através do uso de um círculo azimutal ou alidade).

O ideal é que o navio esteja amarrado à bóia ou fundeado e se conheça exatamente a sua posição (obtida por outros meios, por exemplo, por segmentos capazes ou pelo radar).

O objeto escolhido deve:

1. Ser bem visível e definido;
2. Estar representado na Carta;
3. Estar suficientemente afastado para que sua marcação possa ser considerada constante durante a operação de determinação dos Desvios (a distância mínima navio-objeto deve ser de 6 milhas, o que permitirá que o navio faça um giro de cerca de 100 metros de raio com a marcação do objeto variando menos de 0,5º).

O navio gira em torno da bóia e marca o objeto em cada uma das proas da agulha selecionadas (equidistantes 15, 30 e 45 graus).

Posteriormente utiliza-se a declinação magnética da carta e a Marcação Verdadeira para o objeto da carta para descobrir a Marcação Magnética.

Question 30

Conversão de Rumos e Marcações

Answer 30

Nos problemas de conversão de Rumos e Marcações é importante recordar sempre que:

. Só se traçam na Carta Marcações e Rumos Verdadeiros.

. O valor da Declinação Magnética (para o local e ano) deve ser obtido da Carta Náutica da região.

. Os Desvios da Agulha variam em função do rumo do navio (ou embarcação) e devem ser obtidos da Curva de Desvios da Agulha.

. Nos problemas de conversão de Rumos e Marcações, os valores da Declinação Mag-nética, do Desvio da Agulha, dos Rumos e Marcações devem ser aproximados a 0,5º (meio grau).

Question 31

CONVERSÃO DE MARCAÇÕES OBSERVADAS COM A AGULHA MAGNÉTICA (MARCAÇÃO DA AGULHA - Mag)

Answer 31

Para conversão de Marcações da Agulha em Marcações Verdadeiras, é necessário conhecer o Rumo do navio (ou embarcação), pois o Desvio da Agulha depende do Rumo Magnético.

É importante recordar que, para encontrar o Desvio da Agulha, deve-se usar como argumento de entrada na Curva de Desvios o Rumo e não as Marcações observadas.

Uma vez obtido o Desvio da Agulha para um determinado Rumo, este desvio pode ser aplicado para todas as Marcações da Agulha observadas enquanto o navio permanecer no mesmo rumo.

Quando o navio mudar de Rumo, um novo valor para o Desvio deve ser determinado.

Question 32

Registro das agulhas magnéticas

Answer 32

Para registro de todos os elementos sobre as Agulhas Magnéticas do navio, a DHN publica “Livro das Agulhas Magnéticas”, onde devem ser escriturados os dados de placa das Agulhas (fabricante, modelo, número de série, diâmetro da rosa e da cuba, etc.) e as informações sobre exames, reparos e compensações das Agulhas de bordo. O Certificado de Compensação da Agulha deve ficar arquivado nesse livro, com cópia fixado à bitácula da Agulha.

Ademais, em viagem os Desvios das Agulhas devem ser periodicamente determinados (normalmente de hora em hora, por comparações com a Giro) e os resultados lançados no “Livro das Agulhas Magnéticas”.

Question 33

Agulha de teto (agulha magnética com periscópio)

Answer 33

Em navios menores, por restrições de espaço no Passadiço, às vezes usa-se uma Agulha de Teto, na qual a rosa é vista por baixo, através de um sistema ótico. Outros navios têm apenas uma Agulhas Magnética no Tijupá e, para que ela possa ser lida da posição de governo, no Passadiço, é instalado um periscópio (Figura 3.17c)

Question 34

Agulha magnética para embarcação miúda

Answer 34

Além destas, existem também a bordo Agulhas Magnéticas para as embarcações miúdas do navio (Figura 3.18), que são geralmente portáteis.

Ademais, veleiros, lanchas e outras embarcações vêm usando cada vez mais as agulhas esféricas ou de “bolha”, que podem ser montadas horizontalmente, com braçadeira ou embutida na antepara (Figura 3.19a, b e c). Estas bússolas oferecem diversas vantagens em comparação com as agulhas convencionais, de rosa plana. As agulhas esféricas têm suspensão interna e o ponto de apoio da rosa está situado no centro da esfera, assegurando máxima estabilidade da bússola em todas as condições de caturro e balanço.

Além disto, o domo esférico transparente atua como uma poderosa lente de aumento, ampliando bastante o tamanho aparente da rosa graduada na área da linha de fé. A rosa da bússola, levemente côncava, em conjunto com o dono esférico, permite que este tipo de agulha seja lido com precisão de uma distância de cerca de 3 metros (10 pés).

Quando montada com calços capazes de absorver choques, uma agulha esférica funciona muito bem em lanchas de alta velocidade, mesmo com vibrações e trepidações contínuas, em mar picado. O fluido utilizado nessas agulhas é um destilado fino de petróleo, semelhante ao varsol.

Question 35

Agulha magnética de mão

Answer 35

Outro tipo de Agulha magnética é a agulha de mão (“hand bearing compass”), mostrada na Figura 3.20, utizada para tomar marcações (conforme visto, a Agulha de Governo, por sua posição a bordo, normalmente não permite a observação de marcações; além disto, se for uma agulha esférica não possibilita a utilização de um círculo azimutal ou alidade para obtenção de marcação).

Question 36

Limitação da agulha magnética que incentivou o desenvolvimento de agulhas de fluxo magnético (fluxgate compasse)

Answer 36

Uma das limitações das Agulhas Magnéticas, mencionada anteriormente, consistia na dificuldade de transmissão de seus sinais para outros utilizadores. Esta limitação foi recentemente superada, com o desenvolvimento das bússolas de fluxo magnético (“fluxgate compasse”).

Question 37

Agulhas magnéticas digitais

Answer 37

As bússolas de fluxo magnético apresentam um mostrador digital ou um “mostrador analógico” eletronicamente reproduzido (Figura 3.21a e b), no lugar de uma rosa graduada.

Ao invés da rosa circular com um conjunto de ímãs, apoiada no seu centro e livre de girar, existente nas agulhas convencionais, as bússolas de fluxo magnético utilizam um sensor eletrônico estacionário montado cobertas abaixo, alinhado com a quilha do navio (eixo longitudinal).

Este sensor detecta as mudanças de direção do navio com relação ao campo magnético terrestre e envia informações (centenas de leituras por segundo) para um microcomputador, que calcula continuamente as médias das leituras e apresenta valores precisos e estáveis do rumo magnético.

As bússolas de fluxo magnético são muito precisas (0,5º) e, além disso, o seu sinal digitalizado pode ser facilmente transmitido para outros equipamentos (LORAN C, GPS, “plotters”, etc.) ou para indicadores remotos (repetidoras).

Question 38

Lente de governo (acessórios das agulhas magnéticas)

Answer 38

Para facilitar a leitura dos rumos, pode-se adaptar sobre a rosa circular uma lente de governo (Figura 3.22), que amplia o setor da rosa nas proximidades da linha de fé, tornando mais fácil e cômodo ler e seguir um determinado rumo.

Para leitura de marcações diretamente da Agulha Magnética, adapta-se
sobre a rosa uma alidade de pínulas, um círculo azimutal ou uma alidade telescópica.

Question 39

Alidade de Pínulas (acessórios das agulhas magnéticas)

Answer 39

A alidade de pínulas (Figura 3.23) é colocada sobre a rosa circular, livre de
girar em torno do centro da Agulha. O equipamento possui um orifício de visada (a), que pode ser inclinado ou verticalizado girando-se a placa (b), e uma mira com retículo (c).

Para obtenção de marcações, o observador olha através do orifício de
visada e gira a alidade sobre a rosa até que o objeto vesado fique alinhado com o retículo da mira, com o cuidado de manter a rosa nivelada, através do nível (e).

Então, a marcação é lida na rosa, na graduação alinhada com o índice (f).

A mira com retículo é dotada de um refletor (d) com vidro corado capaz de girar em torno de um eixo-horizontal, permitindo ao observador ajustá-lo de modo que a imagem refletida de um astro possa ser visada, para obtenção de um azimute astronômico, de modo similar ao descrito para um objeto terrestre.

O círculo azimutal e a alidade telescópica serão abordados no estudo da Agulha Giroscópica, neste mesmo Capítulo.

Entretanto, comforme anteriormente mecionado, a posição da Agulha de Governo a bordo dificilmente permite que a mesma seja utilizada para obtenção de marcações, pois, em geral, sua visada está obstruída para várias direções.

A mira com retículo é dotada de um refletor (d) com vidro corado capaz de girar em torno de um eixo-horizontal, permitindo ao observador ajustá-lo de modo que a imagem refletida de um astro possa ser visada, para obtenção de um azimute astronômico, de modo similar ao descrito para um objeto terrestre.

O círculo azimutal e a alidade telescópica serão abordados no estudo da Agulha Giroscópica, neste mesmo Capítulo.

Entretanto, comforme anteriormente mecionado, a posição da Agulha de Governo a bordo dificilmente permite que a mesma seja utilizada para obtenção de marcações, pois, em geral, sua visada está obstruída para várias direções.