L E O N A H o o 5 5 A N T O 5 G U I H ~ R ~ E 5
"' " 1.;: H ,. !l r.; 1. 17. M 1: ~ f' "" ç J ,.. 1:1- H A V A I U t> li: ...
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• lHE DESIGN ENGINEER HUST DEVELOP HORE OF A GENERALJST
AlTITUDE WHEN TRYING TO SOLVE PROBLEHS. HE HUST HAVE A fEEL FOR
Hl...
C A P I T U L O 1
J N T R O D U C A O
1 1 - DEFINJCAO DE OBJETIVOS . .......................... , .. 7
l 2 -METODOLOGIA DE...
3
3
2
2
& * CondiçÕtr.s Ambientais ........................... 66
9 - Resist~ncla 4t Choc~ue ........................... 6...
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3 5 .12 - Circutatllo Natut.Jl. . . .................... , .... 112 i
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3 . 6 - SISTEMAS DE PROPULSAO INDEPENDENTES ...
6
4 6
4 . 6
4 . 7
4 . 7
1 -Submarinos Convencionais ... , .................. 185
2 M Submuinos Hib,.idos ...... . .... . ....
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lND.lC.E.......Df~..f.J.fi.UB.AS..J...•...GRAfJ.t.O5.....-E.....l.A.D.f.LAS.
C A P I T U L O 2
2.1 - 01stribuiç~o de...
3.31 ~ Program3~ão de pte5sZo de vapor con5tante
3.32 ~ Di~9ramB de blocos do controle de reatores
3 . 33 Diagrama d~ blot...
CAPITULO 5
5.1 - fvotucio do Submarino
5 , 2 - Anils~ de Hirito de Submarinos
5 . 3 - Perspectivas par• os Submarino~ no S...
7
C A P I T U l O 1
I N T R O O U C AO
1 . t ~ DEfiNICAO DE OBJETIVOS
As impressionantes dimen~5es e capacidades dos subma...
A presente disserta,io visa ent~o apr~sentar • situa~io
tecnotbylc• d• atual arma submarina, identific•r ~s tend&n c las a...
l . 2 - METODOLOGIA DE OESENVOLVIHENTO
Aind~ neste Capitulo 1, apresentaremos
dos ~ubmarlnos. enfalltando • evoluçio de
pr...
10
1 . 3 • BREVE HISTORICO
Um dos Problema$ centrais no desenvolvi~cnto do submarino
no Inicio do século XX, era a disponi...
1 l
prÓprio
i~ronav~s
super~da
s w b~arino
conceito d~ $Ubmarino piqucte ~ radar foi superado pel•~
de alarm@ aireo anteci...
- aperf~içoamento
filosofia do Tipo XXJ ~
da propuls~o
12
• vi~bililaçio d~ Sistemas de PropulsZo Independentes do Ar
<SPJ...
13
no raio de •çio submet$0 duranlQ o periodo.
O ~umenlo na qu~ntldade de energia ar~alen~da a bordo fo~
tamb&m afetado pe...
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O codinome 'Hanh~ttan Di~trlct• (ou 'Project•) fol
idealizado, consistindo de uma siri~ de esfor'o' vis~ndo •
obten,io ...
e~cepcional~nnt~ conflivel e segur•
OUOERSTAOT e HAHILTON l56), GLASSTONE
WEJSHAN [60).
tm servlço,
E SESONSKE
CROUCH l57J...
16
Acionamento diruto do ei•o, se~ redutor• foi tentado
utilil~ndo-se hitic~5 contrarrotalivos de t~m~nho' dif~rentes
~ovi...
17
C A P I T U L O 2
A 5 I T U A C A O A T U A l
2 . 1 - CONStDERA(OES PRELIMINARES
Nenhum eng~nheiro n~val com interesse ...
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~ di(Qrent•s tipos de ar~a~ento ~mbarcado;
- diferentes caracleristic~5 das ameat•5 a se opors
- diferentes irea~ de op...
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• ~ini - submarlno1 ou Jubmarlnos-an~es, empregado5 nas
ch~m~das •opera,5e$ especiats•, de sabotage~. lnfiltra,io, ataq...
20
- sub~arino' par~ emprego e~ imersio profunda, de pequeno
porte, e~ ger•l co~ fins de busca e salvamento, colcl• de dad...
• sistema' d~ sensoreamento re~oto, b~seados em satililes
ou e~ ~eronaves em v8o a grandes attitudess
- barreiras de prote...
5e • lnstalat~o di~•el~elitrlca u~ •carregador de baterias• Cde
baixaf~idia potincia> baseado em fonte de gera,io de energ...
23
• grau de aulom~~io dos $lsle~a~ de combate, propuls3o ~
~u~ili~res, que influi de for~a siynlficatlva no n~mero de
tri...
• Gr$ - Dr~t~nha t • Franç~~ çomo pot~ncl~ls fornecedores, e
v~rlad1s prcss8es politlcas, exlerna5 e internas, sobre o gov...
2 . 2 - SUBMARINOS NAO - NUCLEARES~ CONVENCIONAIS E ~IBRIDOS
No ano de 1991, 42 mar[nh~s nacionais operam 577 submarinos
n...
investimento f~lto no desrnvolvlmento de novos navios, siste~•s e
equlp3menlor . A aplicaç~o de novas tecnologias e a ~elh...
27
primelro verdadeiro simp6sio internacional sobre subm~rinos
~illtares~ ocorrido em Londres em 19a3, e5te cenirio com~co...
construç~o, i u~ pri-r~qul$ito para a independincia ticnSca (e
algu~a5 viz@S polillca) al~eJada pelos p~ises importadores....
29
politicas nacionais internas do co~prador,
custos devido ~os inv~slimentos requeridos
desse procRdi~ento de compr•.
ape...
30
OJ numerosos caminhos e~ dir~çio ao' SPIA nio - nucle~res,
alguns base~dos ~m principias anlgos ~ bem estabelecidos, po...
3J
• ciclo rech~do co~ combustio lntern' e e~t taçio de
produtos de coMbustZo (H20, clnlas):
• Turbin~s a Vapor:
·ciclo Ra...
3:?
. armazen~g~m a alta pre~slo.
Todos estes sistemas de propulsio. b~~ como os sistemas
agreg~dos Cau•iliarei e periferi...
O flu~o de tlitrons e~ um circuito produ: ent~o corrtnle elitric•
para ~limentar o ~otor de propulsio e au~illares. O prod...
34
'Ho~a~•), cujo principal obJetivo seria o de atender os requisito,
do programJ da aquisiçlo de submarinos P~lo C~nadi. ...
A moderniraçlo d~ subm~rinos i um campo cwlrc~a~ente
promissor para 05 SPJA nio nucleares, dado que estes Pod~m ser
projet...
36
2 . 3 - SUBHARINOS NUCLEARES, •PuRoS•, HIBRIDOS E MONO
No ano de 1991, seis marinhas nacionais opera~ 331
submarinos nu...
37
co~Petltio que se criou entre os dois únicos potenci•is
fornecedores qualificados, a França • a Gri-Dretanha; esta
tran...
- PWR de b~i~a pressão 1 temperatur~:
. circutacio fortad• e gerador de vapor indep~ndente;
, circulação natural e gerador...
Visando ~in1~izar os rl~cos de acidentes devldo ao
rompi~ento de tubulatBes, minimizar a p~rda de carga e comp~ct~r o
conl...
40
alcao,ad• operando-se e~ paralelo à lnstalaç~o nucl~•r u~ grupo
'booster• par• os tu~bo~de bateri•s; que funclonari1 co...
tendêncl• ~odern• é o projeto de sub~artnos nu~leares de
destoc~mento e~trc~~menle elevado. Exreçio se f~t ~os francese5
c...
2 . 4 • O CONTEXTO BRASILEJRO
BJTTENCOURl ltl~ a "•rlnha do Brasil vem trilhando
anos u~ 'rduo caminho, que Yisa ~udar o P...
Modernas Tendências no Projeto de Submarinos: dos sistemas diesel-elétricos e nucleares atuais aos sistemas híbridos e mon...
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Modernas Tendências no Projeto de Submarinos: dos sistemas diesel-elétricos e nucleares atuais aos sistemas híbridos e mono-submarinos do futuro

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Ao longo do corrente século, as Marinhas de Guerra do mundo viram a evoluçãoo do conceito 'navio capital' deslocar-se dos encouraçados para os navios-aeródromos e destes para os submarinos. Sem dúvida alguma, estas três classes de navios se constituem nos mais sofisticados e complexos produtos da Engenharia Naval.
A primazia do submarino, hoje uma tendência clara, sertamente estará plenamente consolidada no s´culo XXI. A Engenharia Naval deverá então estar preparada para satisfazer, sob os apectos tecnológicos, às demandas de desmepenho operacional destes navios para as próximas décadas, que serão extremamente exigentes.
O presente trabalho visa então apresentar e discutir estas demandas e identificar, através de uma análise de tendências, as soluções técnicas na área de projeto e construção que virão a satisfazê-las.

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
ESCOLA POLITÉCNICA DA USP
OUTUBRO DE 1991

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Modernas Tendências no Projeto de Submarinos: dos sistemas diesel-elétricos e nucleares atuais aos sistemas híbridos e mono-submarinos do futuro

  1. 1. L E O N A H o o 5 5 A N T O 5 G U I H ~ R ~ E 5 "' " 1.;: H ,. !l r.; 1. 17. M 1: ~ f' "" ç J ,.. 1:1- H A V A I U t> li: I. jl r;. li4 c i1 t.. jl N A v A L ·.. .. t101JERIU1S lEt.::ENCIAS 1~0 PROJETO DI~ 5UB~IARP.:5: DOS SlSTEHAS DlESEL-ELiTRICOS E NUCLEARES ATUAIS ~JS SISTEMAS HIDRIOOS E AOS HOND ~ SUBMARINOS DO FUTUc~ 1:) l) 'J J T 1.1 L, U I~ li= I"< 1;. 1õ 1' "- ~. O U T U B R O D E 1 9 9 1 ..··'
  2. 2. ............_.-·-···-................._.,.........~....... ·•····--" ....- .....·-··-··""'"- "'..·-······--.....,.....................··-,,.. ,.............................._..........~ ,...._..,....-~· ~·· --·---............~......................~......·-···-...............__._._~. ~ · ·""·· .....- ffi()]~NAS TENDCNCJAS NO PJm.A:lO rx; SUB/'WHNOS: llJS SISlEHAS DJESf.L-flili~JCOS E NI.~LEAHES AlUAJS NJ5 SISTEMAS tiii3HJIXJ'..i E AOS t1)N0MSUBMNHNOS 00 FUT~ _ . ........ ..- .. ..· - ·- -- - .......................-~......._ ..........._........- .,.,,_,,..._ _ _ ..._.,...._ · -· - - -· - -~· ....-.......- ·- - - · _ ___....,...___,,........_, _ _ _ , .............. __. ............... oJ_ ......- .... ..... .. ..... - .......... _ D O a S ~ N T ú D Ao longo do corr~nle si culo, ~s Harinhas de Guerra do mundo viram 4 ~voluc 3o do conc ~ito de 'navio capital' destocar-se dos enc ouraç~dos para os navios- ·-aerodromno,. e dt~ stes para os subm~rinos . Sem dúvida atguma, estas lris classes de naYios constituem*se r:ornpt 1!)(05 prodiJtos da EngenhiH' ia Naval. nos Nis sofisticados e A prim.~.da do subm.nino, hoje uma tendéncia clara. cerhmenh estará plen~mente consolid~da no siculo XXI. A Engenhari a Naval dev~ri enlio estar prepar~da para s~lisfaler, sob os aspectos l~cnol6gi cos~ as demandas de op ~ r~tional destes navios pa ra ~s pr6~im~ s d&cadas , que O presente trabalho visa entio, apresentar e discutir estas demandas e identificar~ atravi s de uma ani l~5e de tendincias, as soluç5es licnicas na irea de projeto e construç~o, que Yir~o a satisfa~ l- las ,
  3. 3. ~---................··~ ···· -··-·······- ~· ____, .......~~·""""''..""···~---~·· ..- _..,,._.~.........._._, ....~.............................----·---................__,_......," ....·- ·--~-... .......-.~.......-.-.-....--..~·· .....-·.....~ HJI.XJm THI:NDS IN SlJfW.JHt-E [(:.SIGN: fR{)-t CONlTHPOHARY aJNVCNllONAL ANO NL.O..EAR SYSTEHS TO HYDI~YD ANO f'()00- 5tJBt1AHINES ~ l'tt.; FUTLf~ ........~..! ,! ' •''- ' • """ '"'"''" , ,o,,,,,.,....... .,,..,.,, ,, ,o,/,.O•..• ..U no•oo•••""" ••• •-'"'"''"*"'...~'I•" "''" _,.,,.. ,,.. ,.,,, .........,.,,.._,._, -•-••••""'1-t"'ll'l'l•'.."' """"•"-•"' ''''''""'"•'..t-"11 ',o#,O.oO. -•... H••IOt'llloOo._, ,,,..,...,..,, .,, ,.... . _ ... ... ........... . .....oo-••- loOOI- fl..JL..S....J .....R.....A,_C....I During lhe XX century, the ~orld N~vies h~s seen an evolution of the •cf'IPiht ship• concept, moving ftO«'' lhe batlleship to the airc rafl carrier and from Hds last une to the submarire. Je have no doiJbls that this three warship classes are lhe most soristicahd and comple)( produc ts of Nav;,t E'ngint!ering . Subrnar ine supremacy, toda~ a cle~r trend, wilt be completely consolid~ted during the XXI centur~ . N3val Engineering would be prepaired to cope, on technologi cal ~ s P•tls, ~ith the growing operational performançe d~mands for this warship cl~~s along neKl decades. This ~ork alm~ to introduce and discuss that dem~nds and identif~. through a anal~sis of trends, th~ technical solutions, in design and construction fhlds, will s_,tisf~ the future requírenw~nh.
  4. 4. • lHE DESIGN ENGINEER HUST DEVELOP HORE OF A GENERALJST AlTITUDE WHEN TRYING TO SOLVE PROBLEHS. HE HUST HAVE A fEEL FOR HlSTORY, POLlTlCS. LlTERATURE ANO CURRENT EVENTS. HE SHOULO BE THIN~ING IN HANAGEHENT TERHS WllH KNOWLEDGE OF HARKETING, FJNANCE, HANUFACTURJNG, ANO A FEELlNG FOR FUBLIC OPJNJON. 'OCUPATlONAL HAZARos· - WOR~JNG WlTH BLINDERS A~O LOOKlNG AT THE WORLO ANO PROJECTS WITH TUNNEL VJSlON - HUST BE OI5CARUED IN FAVOR OF A BROADER VIEW. " ~ word for desi9n ~ngineers. b~ Ri~ h~rd J . Ja co b, De si gn New i , hPril 5, 1982, pg, 11.
  5. 5. C A P I T U L O 1 J N T R O D U C A O 1 1 - DEFINJCAO DE OBJETIVOS . .......................... , .. 7 l 2 -METODOLOGIA DE DESENVOLVIHENTO ....... . .. ... . ...... . . 9 l 3 - DHEVf HISlORICO ....... . . . . .. ....................... 10 C A P I T U l O 2 A 5 l T U A C A O A T U A l 2 1 - CONSJDERACOES PRELIMINARES ...................... ... 17 2 2 - SUBMARINOS NAO -NUCLEARES,CONVENClONAIS E HJBRlOOS . .25 2 3 - SUBMARINOS NUClEARES, •PUROs•, HIBRIDOS E MONO ... .. 36 2 4 - O CONTEXTO BRASJLEIRO ................. . ............ 42 C A P I T U l O 3 H O O E R N A 5 T E N O E N C J A S 3 1 - CONSIDERACOES PRELIMINARES .. .. ~· . .. 1 • • • • • • • • • • • • • • • 45 3 2 - TENOENCIAS GERAl5 •.• . ..... • .. • .... . .... . .... . ... . .. 49 3 2 1 - Comando e Controle de Arma~ .... . , .. . ..... . . . .. . 50 3 2 2 ... Af·n1a,nerlto ... . .. .. ~ . , .. ...... . .. . .. , ..... . ,. .. , . .. .. . . .. . 51 3 2 3 - Automatio/Tripulaç~o/Ergonomia/Conforto ...... .. 53 3 2 4 - Reduçio d~5 Assi naturas .. .... . , ............ . . .. 54 3 2 1 5 - Profundidade de Oper<H;âo /Estrulur·a s /Hat.eriais .. 58 3 3 2 2 6 .. Seguranca/Salvamenlo .. . ..... , •.........•....... 63 7 - Instatac~o Propulsora R Auxiliares ....... , ..... 66
  6. 6. 3 3 2 2 & * CondiçÕtr.s Ambientais ........................... 66 9 - Resist~ncla 4t Choc~ue ........................... 69 3 . 3 • REDUCAO DE RUJDO •.•••••.•• • •••••.•• • .•.•.•.•...•••. 71 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 ·Estabelecimento de Requisitos, ..........• , ..... 71 2 ~ Di11'1ensões: Pdncipais ........................... 73 3 -Formas (~<ternas ......•......... • . . .. ..... .. . . .. 74 4 w. At.. r-:tnjo Geral . . ~ .. ., .. a. . . .. . . ,a. ...... t .,. •.•••• ,. .... ~.,75 5 -Projeto do Casco Re~istente ... .... ..... .. ... , . . 76 3 3. 6 - Pro)eto de Sistemas, Máquirus e f:.quipamentos ... 77 3 3 3 3 7 Equilibrio Geral do Projeto: Pesos ~ Volumes ... 78 6 -Segurança contra Falhas ...... . .. . , . . .. ... ...... 79 3 . 4 ·· 5 J5 TEMAS OE PROPIJL SAO CONVENCIONAL • •••...• . ..•• • , .. e4 3 3 3 4 4 4 1 - Conceito~! dos Ano~> 70 ............ , ... . ......... 85 2 -Conceitos do s Anos 60 .............. . ... . .. , .... 86 3 Conc.rdlo!i (Jos Anos 90 ............• . ... . ........ e8 3 . 5 - 515lEHAS DE PROPULSAO NUCLEAR ••..•••. , • • .•• . . • • • .•. 92 3 5 1 - Conlbustivel e Núc:teo ........................... 97 3 5 2 - Vaso de Pressio do Reator . .... .. . . . . .. ... .. . . . . 99 3 5 3 - Geradores de Vapor' .,.,.,, .... w,., ••••••••• ,. .. , ... 41 , 99 3 5 4 - Bornbas de Circ:ulad~o ... .. .......... . .. .. ...... 100 3 5 5 - Válvulas . . ... ~ ...... , ...... f/ .. ~······· . . . . . . . . .. .. " ... ~··100 3 5 6 - Pressurizac;ão,,.,"'"'········· · ···-··· ~ ·· .. ·-··· .. 101 3 5 7 - Flexibilidade do Projeto e Manutencio .... . .. . . 101 3 5 e - Ci r c: uito Secundário ................... .. . , .... 102 3 5 9 -Acionamento do Ei~o Propulsor . . .. . ....... . ... . 103 3 5 .lO - Controle da Jnstal~ção Propulsora ....•.•.•... . 105 3 5 . 11 - Segurança P~ 5 siva e Seguranca Intrinseca . ..... 111
  7. 7. r. ~· 3 5 .12 - Circutatllo Natut.Jl. . . .................... , .... 112 i . 3 . 6 - SISTEMAS DE PROPULSAO INDEPENDENTES 00 AR CSPJA). ~1 14 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 . 6 1 ... 5 i s t e"'a Wa l t 4! r . . .. . . . . . . .. . . " .. . .. . . . . . .. . . . . ... . . " ~ .. 1 l 5 6 2 - H,>tor Stirling ............ , .... ., ... , . . ................ tl& 6 3 - Cilulas de Combustivel .........•....•...•..•.. 122 6 4 - Motor Oi~sel em Ciclo Fechado ................ . 127 5 - Turbina a Ois em Ciclo Fech~do . . .............. 132 6 6 -T urbina c'i ViJPOr t:om Combustão a All<t p,.e.,.são .. 133 6 7 - Acumul~dores Eletroquimicos ..• ~ · ·~· ... • ...... . 134 . 6 6 - An.!t. ist~ Conwar·.:diva .. 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13'5 C A P I 1 U L O 4 I H P A C T O O A S H O O E R N A 5 T E N D E N C 1 A S 1 2 3 4 ,~ ~ 5 5 5 5 5 5 5 6 6 - CONSlDERACOES PRELJHINARES ....... .. .. I • • • • • I • • • • ' . 137 ~ HE.HHJDLOGIA DE DESENVOLVIMENTO IJE PROJElO •....•... 139 - CRlTi.RIOS DE SELf.CAO .. . ••.••.. • ••. . , ...•.••... . ... 141 - CRJTtRIOS DE AVALJAC~O ............ . . . . . .. . . . ...... 143 - OEFINlCAO DE REOUISITOS DE PROJETO E CONSTRUCAO ... 148 1 - Requisitos de Desempenho ... . .. . . .......... . .. . 150 2 - Requisitos Ambientais Externos ..... . ...... I • • • 164 3 -Requisitos Ambientais Jnlarnos .... ~ · · . .. ...... 168 4 ~Requisitos de Seguranca. I • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 172 5 - Requisitos de QpQr~cio . , .... , .. , , ... , ......... 176 6 ~ Requisitos de Inrraeslrutura .... .. .• .. . . ... .. . 160 7 - Rquisitos de Arquitetura Naval ..•... . , ...••. . . 161 8 - R(~quisitos du Custo .. 1 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 183 - SUBHAR 1NOS Nl0- NUCLEARES ... , .... .'................. 18 5
  8. 8. 6 4 6 4 . 6 4 . 7 4 . 7 1 -Submarinos Convencionais ... , .................. 185 2 M Submuinos Hib,.idos ...... . .... . ............... lB6 3 ... Hono /W'S ubmarinos~ .. . ,. ..• ~~ .. w., ..... ~. " ""•··~ .... , .. 1B8 -SUBMARINOS NUCLEARES . . ..... . ..... .. ..... , .... ..... 190 l ·Submarinos Lantadores de Hisseis Balisticos ... 190 4 . 7 , 2 ·Submarinos Lanç~dores de Hisseis de Cruleiro .. 190 4 . 7 3 -Submar inos de AtaqlJe ..... , ......... . ... ... ... . 191 4 7 4 -Submarinos Hibridos Nuc lear/Convenci ona l ...... 191 4 7 5 - Mono-Submarinos ........ , ........... , .... . ..... 193 4 • 6 - O CONCEl TO DE -ssn- .............. . . . . . ...... . .. .. l9t5 C A P I T U L O 5 C O N C L U 5 0 E 5 5 . 1 - CONSlDERACOES PRELIMINARES . . . ...... ........ . ...... . 196 5 . 2 -,A Pt:RSPECl'lVA HJ~)TOHICA ...... ......... .. ....... ... . 197 5 3- REQUISITOS FUTUROS ..... I • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • I • • • • • 204 5 4 - DESENVOLVIHENTO PARA O SiCULO XXI ..... ... .... •. .... 205 REFERENCIAS BlBLIOGRAFICAS. .. . . .. . ........................ . 208
  9. 9. .. ,, lND.lC.E.......Df~..f.J.fi.UB.AS..J...•...GRAfJ.t.O5.....-E.....l.A.D.f.LAS. C A P I T U L O 2 2.1 - 01stribuiç~o de idade das furt~s de submarinos: paises exportadore5 • pais~s importadores 2.2 ~ Oi5tribuiçio de ld~d~ das forças de submarinos: paises c~portadores 2.3 - Di~tribuicZo de Idade das forcas de subm~rtnosz 2.4 2 . 5 2.6 2.7 2.8 pai5es importadores - Totais de submarinos convencionais e~ operaç5o • Distribuiç~o de idade das forças de submarlnos ~ N~mero de ~ubmarinos construidos - Sum~rinos nucleares por p~is e por tipo - Aquisic~o de competincia em projetofconstruçio de na- vios de guerra Pelo Bra5it 2.9 - Evolu(~O da c onstruçio de navios de guerra no Brasil 2 . 10 ~ O~senvolvimento do Poder Naval atravis do e~ercicio do r eaparelhamento da Marinha C A P I T U L O 3 3.1 -Emprego dos meios de escape e salvamento 3.2 ~Submarino suJeito a carregamento de choque 3.3 - Et~boracão de curvas limite de NRI 3,4 - Valores do NRI em b~nda larga para alguns ~ubmarinos 3.5 - Funç5es de transfer;ncia de ruido ' igua 3.6 v~riat3o da irea Õlil de conv~ses co~ o diime tro 3.7 - lnfluincia da redu çio de ruido no diimelro 3 .6 ~ Lo c alizac~o relativa de sensore s ac~sticos 3 . 9 - Siste~~ de água salgada típico 3 . 10- ArranJos para sist emas de 6gua salgada 3.11 - Arranjo de tubulacio fle~ivel co~ 3 r~tulas 3 . 12- Arranjo Z eU das rotulas 3.13 - Junta ftcw i vcl tipo rótula 3.14 - Diagrama de blocos da propuls~o convencional 3.15 - Diag ra ma elitrico da proput s ~o (anos 70) 3 . 16 - Oiagr~ma el~tri c o da propul s ~o (ano s 60) 3.17 - Dia grama de bloco s do~ conversores tipo •chorrer• 3 . 16 - Cara c terí~licas construtivas do HSPHM 3 . 19 • Oia9rama elitrico da propulsio (anos 90) 3.20 - Re~tores a igua le~e para Propuls~o naval 3.21 - Diagrama e ~ qu e m~ti t o de um BWR 3.22 • Diagrama esquemitico do PWR da classe 'Rubis' 3 . 23 - Diagrama esquemáti co do PWR do NH '0to Hahn' 3.24 - Diagrama e~quemitico de PWR integral ingl~s 3.25 - Diagrama esquemitico do PWR integral SCORE 3 . 26 - Compostos d~ urinio 3 . 27 - Combustiveis de uranio 3.26 - Va s o de pre s são de PWR segregado 3.29 - Gerador de vapor com recirculatão forcada 3.30 - Programac~o de temperatura midia constante
  10. 10. 3.31 ~ Program3~ão de pte5sZo de vapor con5tante 3.32 ~ Di~9ramB de blocos do controle de reatores 3 . 33 Diagrama d~ blotos do controle de reatores navais 3.34 - DiaQrama de bloco~ do sistema Walter direto 3 . 35 - Diagrama de blocos do sistema W~ter indireto 3.36 - Ciclo padrio de at Stirling 3.37- Dispositivo que realiza o ciclo stirling 3.38 - Tipos de motores stirllng 3 . 39 - Hotor Stirling sueco (Koc~ums AB.) 3.40 -Perfil d~ misslo de um submarino com motor $lirling 3 . 41 - Diagram~ de blocos de uma cétula de combu~tível 3.42 ~Perdas etétri~as na célula de combustível 3 . 43 • Efici;nria da c•lula de combustivel 3 . 44- Circulaçio de elelr~lito na cilula de combustivet 3 . 45 - Sislem~s elelroqui~icos usuais 3.46 - Si5tem~s eletroqui~icos av~nçados 3.47 - Combustiv~is para as células 3.48 - Diagrama de blocos de inslatacio de CC 3.49 ~ Oia9ram~ de btocos de instala~io de OCC 3 . 50 - Gerenciamento de igua no DCC 3.51 • Sistema de TGCC para navios de 5uperficie 3.52 - Si~tema de TGCC para submar(nos 3.53 - Diagrama de blocos do sistema HESHA 3.54 - Caracleristicas princ ipais do mbdulo de 200 kW~ 3.55 - Co~Paracio entre SPJA"s n3o · nucleares 4.1 4.2 4.3 4 . 4 C A P l T U L O 4 Evolucio do deslocamento de s ubm~rinos convencionais - Evoluc~o do de~lotamento de SSN - Evoluc~o do deslocamento de SSBN - Arranjo geral de submarino$ convenc lonais de m~dio porte do futuro 4.5 - Arranjo geral de submarinos conventionais de grande porte do futuro 4 . 6 - Conceito de submarino hibrido 4.7 - ArranJo geral de submarinos hibridos com CC e DCC 4 . 8 - Diagrama esquemitico da inGtalaçio AHPS 4.9 - Pequeno submersivet civil dotado de AHPS 100 4.10 - Parimetros princiPai~ do AHPS 400 4.11 " Arranjo g~ral do AHPS 400 4.12 " Patâmetros principais do AMPS 1000 4.13 ~ Arranjo geral do AHPS 1000 4.14 - Diagrama esquemitico da instalatio SCORE 4 . 15 - ArranJo geral do submarino dotado do SCORE 4 . 1& - Parimetros prlncipais do submarino nucle'r costeiro 4.17 -ArranJo geral do subm~rino convenc ional TR-1700 convertido e~ híbrido CAMPS 1000) 4.18 ~ Reator AHPS 1000
  11. 11. CAPITULO 5 5.1 - fvotucio do Submarino 5 , 2 - Anils~ de Hirito de Submarinos 5 . 3 - Perspectivas par• os Submarino~ no Siculo XXJ AS FIGURAS, GRAFJCOS E TABELAS ENCONTRAM -SE COLOCADAS NO fiNAL DE CADA CAPITULO
  12. 12. 7 C A P I T U l O 1 I N T R O O U C AO 1 . t ~ DEfiNICAO DE OBJETIVOS As impressionantes dimen~5es e capacidades dos submarinos nucleares mais modernos tais co~o a classe 'Ohio' ~,ericana e •t~phoon• sovi&tica repre~enta~ u~ nivel de desenvolvinento da tecnolo9ia de submarinos dificilmente im~ginivel pela geracio pass~da . Nos anos posteriores ~ 11 Guerra Hundi~l. o navio - aeródromo era o navio capital das principais Marinhas do ~undo. Os avanços tecnol69icos na irea de deteçio e arm~mento tendem ~ntretanto a mudar dramitic~mente este quadro, tornando o sub~~rino, com suas caracteristic~s ~nicas de ocultamento e possibilidade de utilizar o ambiente oceinico na sua plenitude tridimen$lonal, o navio capital para as Marinhas do futuro . Hoje pod~ · se prever que. ao longo dos pr6ximos anos. os sub~arinos, c~rtamente com propulsio independente do ar at~osfirico, pass~rlo a assumir a malor parte das ldrefas e Miss5es que lim sldo desempenhadas por outro' tipos de platafor~~s navais. A ausincia de submarinos ~odernos e de alto desempenho torn~ri ob~olelas as marinhas no pr6~imo siculo. Adicionalmente, consider~ndo os aspectos associados i proPuls3o nucle~r. simultaneamente lemos certela de que a en~rgia nucle~r i forte candidata a complementar as neces~id~des de nossa ~atriz en~rg~tica em futuro nio muito distante, face ao esgotamento de nosso potencial hidroelitrico e ao custo e problemas ticnicos associados is outras alternativas, GOLOENBERG (J), VEJA (4). As$im sendo, seria fundamental que o Brasil se capacite para e~ercer a opçio nuclear, quando e se eta se fizer necessiria, sem dependincla e tutela e~lernas no toc~nte i tecnologia e aos forne r. i~entos. Dentro, ent~o. desse conte~to. o ~utor do presente trabalho, engenheiro naval e oficial da Marinha do Brasit. escolheu para tema de sua dissertaçlo de ~estrado e~ ~ngenhari~ naval pela Escola Polltic~ica da Universidade de Sio Paulo, e~ecutar estudos o~ploral6rios sobre estas 'Moderna5 Tend~ncias no Prolelo de Submarinos•, com infase nos seus sistemas de propulsSo e, e~ especial, naqueles sistema5 ba~aados no aproveitamento d• energi• nuclear.
  13. 13. A presente disserta,io visa ent~o apr~sentar • situa~io tecnotbylc• d• atual arma submarina, identific•r ~s tend&n c las a sere~ considerad~s para os projetos do futuro, levando em cont• o impacto dessa1 tend;ncias e tohceituar, sob o ponto de vista da engenharia naval, ., caracleristicas ger~is dos submarinos do prb~imo s•culo. t u~a preten~io do autor que este trabalho venha a ser ~til como uma referincia geral para aqueles profissionais que direta ou indiretamente ~stejaM envolvido' no proJeto e de$~nvolvimento de tais navios dé guerra e tambi~ introdulir no meio ticnico naval nacional aquele novo con c eito de submarino Julgado como de maior pot~ncial para desenvolvimentos fuluros, c ogno~in~do de SSn, dotado de sistema de propuls~o hibrido nuclear/conven c ion~l. Nio ~ n055a intonç~o propor ~oluç&es quantitativas fechadas para problem~s e~p ~ cificos de proJeto e si~ compilar, organizar e analisar u~ 9rande volume de informaçaes ticnic~s di~persas por numerosa bibliografia/ nem sempre de ficil aces5o, visando 5ubsidiar aQ ueles que tem interesse em obter u~~ ~mpla visio horizontal da tompleMa gama de assuntos que envolve~ os sistemas de propulsio de sub~arinos e sua integraç~o ~o projeto do navlo . A filosofia que nos orienta i aqu~la t~o be~ cara~lerilada por JACOB (7], que preconiza que ~ntes de ~ergulhar em profundidade noJ cilculos e~pe(ificos de projeto~ o engenheiro deve ter u~a percepçio muito clara das diversas condi c ionantes gerais que li~ influincia direta ou indir~ta no seu trabalho . Os princlpais objetivos que noç propomos a atingir com a pre~ente diss~rtaç~o podem1 enlio, s~r resu~idos co~o: a) dis cutir os conceitos de emprego de submarinos mililare5 adotados p~tas diversas Marinhas do mundo1 ao lon9o da hi~tbrla. no presente e as possibilidades futuras, ressaltando as carac leristicas de desempenho de s~us diversos sistemas de propul~ão e as li~itaçÕes inerent~s a cada c on ceiloi b) aPresentar e analisar a~ cara c teristic~s ticnicas dos diversos sistem~s de propuls~o para subma rinos. ressaltando as modernas tandincias e, de ntre essas, identificando aquelas de maior potenc ial d~ desenvolvimento futuro: c ) introdulir o con ceito do SSn, submarino d~ ataqu~ com pequeno deslocamento, da ordem de 2.000 toneladas, dotado deu~ sistema de propulsio hibrido nuclear/convencional. com raio de ação ili~itado a bai~as e ~oderadas velocidade. retendo, entretanto, a c ap~cidade de desenvolver altas velocidades por intervalos de tempo limitados, associado i mini~a eKposiçio i superfície.
  14. 14. l . 2 - METODOLOGIA DE OESENVOLVIHENTO Aind~ neste Capitulo 1, apresentaremos dos ~ubmarlnos. enfalltando • evoluçio de proputsio. um brev~ hlst~rico seus si5tema' d~ No Capitulo 2, analisare~os os diversos condicionantes que afet~~ o proleto de sub~arinos. e seu estigio atual de desenvolvimento, No Capitulo 3, di~cutire~os as virias lendincias que tem influido e que se Previ que inftuirSo em futuro breve no proJeto de s~b~arinos. Inicialm~nte abordaremos lendincias gerais p~r~ e~ seguid• tratarmos separadamente aquelas de maior interesse para os sisle~as de propuls~o, com e$Pecial inra~e na redut3o de ruido irradiado e na operaç~o independente do ar almosfirico. Com base nas tendincias idenlificad~~ no Capitulo 3, o Capitulo 4 buscar& apresentar o impacto obJetivo destas tendinci~s no proJeto dos futuros submarinos, apresentando previamente u~ sumiria d~ orientaç~o para o estabel~timento de requisitos para tais ~~wios1 bem como crilirios p~ra selaç~o e avalt~ç~o da~ divers~s opç~es que se apresentam co~o técnicamente viáveis. O Capítulo 5 apresenta as procura~do identificar aquelas ireas desen~clvimentos futuros. conclusBes de maior do trabalho interesse par~
  15. 15. 10 1 . 3 • BREVE HISTORICO Um dos Problema$ centrais no desenvolvi~cnto do submarino no Inicio do século XX, era a disponibilidade de u~a fonte de pot&ncia confiivel para operaç~o submersa COHPTON -HALL (91, GUERRA (40), A primeir• soluçio foi o motor el~trico ali~entado por baterias de aru~uladores, cujo maior inconveniente era o raio de at~o Qxtrcmam~nte limitado, problema este que permanece ati nossos dias para os submarinos co~ propulsio convencional. Como consequ;ncla, surge a ne c ~ssldade de operaç~o na superfitle. na qual o submarino i movido por motores a combustiwel f6ssil, cap~tes de recarregar as baterias. de grande ralo de aç~o , Porim d~pendentes do ar . 1900. modo {4 1 ) . Esta sol ucZo foi inicialmente proposta por John Holland em combin~ndo u~ motor a gasolina com b~lerias, ctiando deste a configurac~o b'sica do submarino convencional ~ c derno SPEAR A combinacio de sist~~as op~ra,~o submersa e na sup~rficic problema de ampli~r a ~obilidade titi c a tipica de submarinos ali navegar na ~up~rficic ati atingir ~ubmergir para at ~ car . de propuls~o separados P~ra foi a chave para a soluc~o do estratigica dos sub~arinos , A o rinal da Jl Guerra Mundial era dist~ncia visual do alvo e ent~o Ati 1940, a inlegraclo entre os do[s sislem ~ s era feita atravis de complicados arranJos de embreagens que possibllitavam aos motores Diesel serem allernativam~nle conectados ao eixo propulsor ou aos geradores elitrlcos, vi~ando com i s to garantir a operaç~o de recarga de baterias, U.S.NAVY [421 . Com o objetivo de se ma~imizar a velocidade na superficie, chegar~m a s1r tent~dos sistemas de propulslo utililando instalatS~s a vapor, qu e em 9eral possuem rel~t~o peso/pol~ncia mais favorivel que o' molore$ Diesel. A clas~c K· 26 inglesa1 de 1919, representa um ~~emplo desta aplicaçZo . Entrelarlo. esta solucão apresentava d ~ is grand e ~ inconvenientes: r~queria aburturas no casco resi s t~nte em m~ior n~mero e dimensSes. sendo um perigo em potencial e os tempos envolvidos nas operaç8es de partida e parada d• planta eram muito longos1 incompativels com o emprego titico do navio . t interessante ressaltar que sua instalaçio propulsora, de 10500 SHP, foi arranJada numa praça de miquinas co~ 270 m3 de volume • aç instalaç~es a vapor nucleares ~odernas te~ uma telaç~o HP/m3 bem mais desfavorãvel. Voltou - se a tentar esta ~oluc~o logo ap~s • 11 Guerra Mundial, obJetivando o projeto de submarinos piquete radar - as caldeiras comp~ c tas de alta press~o e temperatura que equipam ~odernos contra torped~iros am~ricanos (classe 'GARCIA'~ da qual 4 unldadgs foram recentemente adquiridas pela Marinha do Brasil) slo frutos desta tentativa, U.S.NAVY (43), PESCE (44), Entretanto, o
  16. 16. 1 l prÓprio i~ronav~s super~da s w b~arino conceito d~ $Ubmarino piqucte ~ radar foi superado pel•~ de alarm@ aireo antecipado. bem como a caldeira foi pelo reator nuclear, nio chegando a ser construido nenhu~ deste tipo , O conceito de ulltizar dois siste~as de propulsão separados te~ um custo muito elevado para u~ navio com grandes restri,Bes de wolume como o submar,no ~•s não havia op,~o: somente o5 co ~bustiveis f~ssei5 poderiam •r~alenar suficiente energla Par• d~senvolver altas potincias, nu~ volum@ limitado. Por sua vez, ewigem oxig;nio para a combustão e os submarinos não tinham cond,ç5es de transporti-lo e~ volum~ suficiente Para lDngos Ptriodos de opera,~o em submerslo. Houve tentativas de 5e utilitar sistemas anaerbblcos de ~lta polincia, s e ndo os mais notiv~is os 5istemas Walter (turbina) ~ Kreislauf (motor diesel) ~lem~~s, mas eram lodos limitados em r~io de ac~o pelo volume de o~idanle a ser transportado, GA8LER (45) . O s ubmarino prol~tipo de demonslra,io V-60 representa u~ e~e~plo da aplic~c~o do sistema ~~lter, datado de 1940 (2000 SHP, 2~ nós). Os anos entre 1940 e 1960 vira~ mudanças r~di c ais no projeto e nas caracleri,tica5 operac ionais dos submarinos ~ititares. Est~ classe de navio. como a conhetemos hoje, iniciou sua evolutio atravis dos desenvolvimentos alemies ao fim da JJ Gu~rra Mundial, quando os primeiros passos para a transic~o do sub~ersivet para o subm~rino fora~ dados, At~ ent~o estes navio$ era~ es s encialmente de superficie, que podiam submergir por te~po li~itado para atacar ou evadir · s~ do inl~igo. Esta transi,ão é claramente refletida na velocidade e raio d• ac3o submerso: enquanto o fa~oso sub~arino tipo VJIC, do qual fora~ construidas pela Alemanha virias centenas de unidades durante o periodo de 1939 - 1945, desenvolvia 17 n~s na superficie e s o ~ente 7,6 nbs submer so, o tipo YXI, de ~uito maior deslo c am ento, construido em 1944-1945, des~nvolvia velocidades miKimas da orde~ de 16,8 n6s submerso e 15,6 n6s na superficle, sendo o primeiro sub~~rino operativo a navegar mais r'pido submerso do que na suPerlicie e o Tipo XXIV, projeto de grande de~locamenlo dotado de sistema Walter, que n~o ch egou a ser construido, atingiria ~elocidades aind~ maiores (144 ~ilhas a 24 nós), WESTWOOO [46], GABLER (451. RoSSLER C13l . Ouando consideramos que reduziu drásticamente superfície, torna-se claro operacionais estava aberto grande gu e rra. tambj~ o tempo que ur. para os o ad~ento do esnorquel em 1944, que o submarino dispendi~ na novo leque de possibilidades submarinos ao final da últi~a Estas novas possibilldade5 . repre s entada s pelo Tipo ~Xl e o Tipo XXVI. geraram uma grande corrida tecnologica entre as potências v~ncedoras da guerra, e~ duas tinhas distintas;
  17. 17. - aperf~içoamento filosofia do Tipo XXJ ~ da propuls~o 12 • vi~bililaçio d~ Sistemas de PropulsZo Independentes do Ar <SPJA), dentro da filosofia do Tipo XXVI, utilizando-se o principio ~altere buscando - se outros principies alternativos. Os resultados priticos atuais desta corrida sio, dentro da primeira linha, os ~odernos e altamente poderosos submarinos convenc ionais, HILLER e JORDAN (47]. Dentro da ~egunda linha de desenvolvimento, foi d~do o enorme passo representado pelo aproveit~mento d~ energia nuclear, materialilado e~ 1954 pelo comissionamento do SSN (Submarino Nuclear de Ataqu~) Nautilus, pela Marinha Americana e subseqUentcmente~ en 1957, do SNA Seawolf e em 1956, do SSN ctasse November, este ~ltimo pela Marinha Soviitica, ROOJS, SlMPSON [111, BREEMERC46), HOORE e BERG [49). Grandes subm~rinos tornaram-se c~pares de permanecer submersos por períodos d~ tempo pratica~ente ind~finldos e alc~ncar v~locidades ~i~im~s mantidas superiores a 30 nbs. Nlo hi d~vida que a fonte de energia 6tima para subm~rinos d~ grande deslocamento e velocidade ~ a nucle~r. Apes~r da efici~ncia da conversio de energia termo~nuclear e~ Potincia ~til p~ra propulsio e alt~entaç~o das demais carg~s elitricas do navio, ditas •carga hotet•, ser relativamente baixa, este fato nio compromete su~ aplicac~o, e~ vistas da fantistica densidade de energia do co~bustivel nuct~~r. Com e~ta propulsio i atingid~ a total ind~pendincla do ar al~osfirico, obJetivo al~elado desde os prim6rdios da evolutio do sub~arino. As inslalaç5es de propulsio convencionais diesel etitricas Para submarinos, de5d~ seus pri~~rdios, objetivaram efici~ncias na convers~o n consumo de energia as mais altas possiveis, devido i limitada disponibilidade de energia i bordo, especialmente quando em subm~rs~o. U.S . NAVY [42]. As mais notiv~is mud~nças na configuraç~o dos sisleras de propulsão diesel ~ elélrica a partir de 1940 dize~ respeito â lransmissio de polincia ao ei~o propulsor e ao pe~o dês baterias e~ proporç~o ao deslocamento total do navio. Os proJetos de pbs guerra abandonaram o acopla~ento mec~nico direto dos ~olores di~sel ao eixo propulsor, tornando - se as baterias e o ~olor elitrico as fontes imediatas de rotincia de propuls~o, $acrificando - se deste ~odo a velocidade na supnrficie, pois a tran~missio diesel-elitrica eficlinci~ e relaçio HP/m, significativamente inferior • propuls;o direta. Ainda ~ais i~portante i o aumento do peso das baterias em relaç~o ao de~loca~ento na superfície. O peso relativo das baterias i, obviamente influenciado pelos requisitos operacionais do navio, entretanto, podemos considerar valores aci~• de 20' como U§U31s atual~ente, SAEGER ll7). Comparando este valor co~ os tÍpico• até 1940, da ordem de 10~, deprecndemos o grande au~enlo
  18. 18. 13 no raio de •çio submet$0 duranlQ o periodo. O ~umenlo na qu~ntldade de energia ar~alen~da a bordo fo~ tamb&m afetado pela qualidade e dese~penho das baterias, que cresceu consideravelm~nte. O 3umenlo da capacidade especifica das baterias chumbo-icido foi igualmente significativo atingindo hoJe valores de Wh/kg e Wh/dm~ c~tca de 50~ ~alores do que os usua5s em 1?40, (25 e 70 para descarga de 3 horas, 40 e 110 par~ descarga de 100 horas, respectivamente), SAEGER lt7l, Paralelamente a este desenvolvimento, a eficilncia dos consumidores de energia elitrica, entre eles, e principalmente, o motor elitrico de propulsio (HEP> tem au~entado consideravelmente. ValorBs da orde~ de 65~ a 95~ ao longo de toda a fai~a de rotacSes operacionais s~o usuats para os HEP modernos, tornando obsoleto 0 uso de motores adicionais de b~ixa potincia para crureiro submerso 5ilencioso (•creeping device5•), freqnenl~mente emprcgado5 ati a 11 Guerra Mundial, RITTERHOFF tSOl . A soma total destes desenvolvimentos, entre os quais obviamente tambim ~e incluem outras irea~ do projeto do navio, como a hidrodin~mica, sio claramente refletidos e~ termos operacionai~ pelo ~umenlo do têlo de a;io ~ubm~rso: e~ 1940 a fai~a atingida era de 60 - 130 milhas, enquanto os proJetos modernos alcançam de 400 a 600 milh~s, SAEOER (17). O moderno submarino convencional ~ particularmente ~d~Ptado para ~iss~es tais como defesa costeira, ne~açio controle de irea maritima ao inimlgo e penetraçlo clandestina lançamento de ~inas ou tropas especiais, ali~ de possuir formidivel capacidade de atacar tanto navios de superficie outro~ sub~arinos. bem do para um~ como Como e~e~plos do estado - da-arte em submarinos convencionais, podemos citar, O$ submarinos TR 1700 <Atemanha/Argenlina), Walrus <Holanda), T~pe 2400/Upholder (Gri - Bretanha), Jype 471 C5uicia/Au5trilia), Harushio (JapZo) e 'Kito• <URSS), HILLER e JORDAN [471. O interesse pela aPlicaç~o da verifi c ac~o experimental do fen~meno ur~n1o, pelos cientist~~ alem~es Otto Janeiro de 1939, HURRAY (52) . energia nuclear surge com a da fissão do núcleo de Hahn e Fritz Strassm~nn, em Em 1941, Glenn Seaborg descobre o plut~nio e constata suas propriedade$ de fiss~o. Nos EUA, a 2 de dele~bro de 1942, Enrlco Fermi e seus col~boradores con s eguiram , com sua 'pilha at~mica•, a primeira reaçio nu c lear auto - sustentada. Tendo-se e~ vista que ess~s fatos ocorreram durante a ll Ou~rra Mundial, o potencial militar do processo de (issio aplicado a explosivo5 foi imediatamente identificado, e este emprego passou a ser prioritirio.
  19. 19. 14 O codinome 'Hanh~ttan Di~trlct• (ou 'Project•) fol idealizado, consistindo de uma siri~ de esfor'o' vis~ndo • obten,io de um artefato explosivo nuclear~ a dlta 'bomba a t&~lca' . Por ~olta de 1944, os re•lores de produ~ão de Plutônio e~ Hanford <EUA) foram postos em opvratio. fornec~ndo o novo elemento e~ escala semi - industrial. Na Universidade da Callf~rnia, ~~ Bertele~, o processo de separaç~o eletro · ~agnilica •calutron• p~ra isolar o U-235 foi aperfeiçoado, e as usinas de produçio~ em Oak RidgR, Tennesse, foram construidas em 1943. Na Universidade de Col0mbia, o proc esso da difus~o gaso§a para separaç~o isot6pica (oi estud~do, formando a base para o atual sistema de produçio, cuJas primeiras unid~des foram conslruidas t~mb'm em Oak Ridge, Em los Alamos, Novo HiMico <EUA), a teoria e a experiinci• levaram ao desenvolvim~ nto da bomba at6mi c a, testada a primnira vez em Alamo9ordo, Novo Hjxico. a 16 de Julho de 1945, e depois usada contra o Jap~o, em Hiroshima e Nagasaki. O inter~s5e da H~rinh~ Americana na energia nuclear Pira propulslo de navio5 e, principal~ente, submarinos, rc~onta aos experimentos de Fermi, HEWLETT e DUNCAN (53] . As possibilidades de raio de açlo ilimitado e independ;nc ia do ar atmosfiri c o foran logo percebidas. Gr~ças a deler~inacio enirgica do entio Capilio- de - Har-e ~ Guerra H~man Georg~ Rickover, dois proJetos iniciais fora~ impl~ntados: na empr e sa Weslhinghouse ~ seu laboral~rio Bellis (•Submarino Thermal Rea c tor• • STR) ~ na empresa General Eleclric e seu Laboratbrio Knolls c•Submarine lnlermediate Reaclor' • SIR). No curto periodo de 1946 a 1953, numerosos problemas ticni cos foram resolvido~ e um reator prot6tipo e~ terra para sub~arinos foi construido e testado, RlCKOVER et alli (54) e PEPPER (55 1. A 30 de ~arco de 1953, o STR Hark I atingiu a crilicalidade, Em 30 de setembro de 1954, o 'Nautilus', com seu reator STR Hark 11, foi comis s ion~do. A 30 de mar~o de 1957, o • s ea~olf', com seu reator SJR Har~ B, foi comissionado, Em 1956 a URSS comissionou seu primeiro submarino nuclear, •Lenininski Kom somolsk•, da classe •November•, aparenle~ente sen desenvolvimento anterior de um prot~tipo eM terra, BREEMER [4&1 . Destes precursore' ali os nossos dl~s. outros paises fora~ se capacitando a projel~r, construir e operar essa classe de navios (Gri-Bretanha em 1963, França em 1971, China em 1974 e Indla em 198&, esta Últi~a somente operação e u~a sêrie de desenvolvimentos foram introduzidos, vi$ando maiores potlncias instatadas e minlmizaç~o do ruido gerado, SHARPE (151). Todo5 americanos, pres$urizada leve (comu~) ampl~mente os submarinos nucle~res ~odcrnos ingleses, chineses e franceses utilizam re•lores a igua CPWR : •rressuri7.ed Water Reaclor•), nos quais ~ água é o refrigerante e o ~oderador, uma técnica li experimentada e testada, que provou ser
  20. 20. e~cepcional~nnt~ conflivel e segur• OUOERSTAOT e HAHILTON l56), GLASSTONE WEJSHAN [60). tm servlço, E SESONSKE CROUCH l57J, (59), TONG • A oper•~io do PWR requer coniiderivel pot5ncia etitrlca au~iliar, principalmente para acionar as bo~bas de circulaçio de refrigerant~ do reator e os aquecedores do pressurizador do circuito de resfriamento do reator (circuito prlmirio). O slsl~ma pode ser proJetado para utilizar-se de circulaç~o por convec~io natural resultante do gradiente de t~mperatura eslabetecldo no interior do reator. ma~ as bombas sio indisp~n~&veis para as altas polincias. Alguns sistemas, visando a reduçio de ruido e vibracio, usam virias bombas que podem ser seletivamente ativadas de acordo com o nivel de polincia requerido. Entretanto, e5sas bombas semPre geram um nivel d~ ruido d~tetivel pelos sensores modernos . Virlas alt~rnativas de refrigerantes do reator tim sido propostas, CROUCH [57). O SNA Seawol( (EUA) tinha instalado um re~tor resfriado a s6dio liquido, per~itindo uma transfer~n c ia de calor muito mais eficiente, operando a alta lemper~tura e baixa press~o , mas demonstrou - se e~tremamenle problemilico. HEWLETT e DUNCAN (53). H~via dois problemas particularesr o mais dificil de ser lrat~do referia-se ao fato de que o sbdlo teria que ser mantido liquido lodo o tempo, pois sua solidiflcaçio arruinaria a tubulat~o do primirio~ o segundo eram os Persistent@s vatamentos de vapor a alta pressão no superaquecedor do gerador de vapor. Apbs dois ano~ de op~raç~o. o 52G foi substituido por um PWR 52Wa, praticamente idinlico ao do SNA Nautilus. Entretanto, o resfriamento por melat liquido aparenta ser o ~nico modo de se obter inst~laç5es menores e mais leves, tendo a marinha sovlitica voltado a esta soluç~o nA dicada de 70 com o SNA classe Alfa1 com uma instala~io compacta, desguarnecida e altamente automatizad•, conseguindo com isto grande reduçio no paso da blindasem biolbgica do reator, BREEHER (48). Recente~ente os problemas d~s instalaç~es resfriadas a metal liquido voltaram a ser reatcados pelo afunda~enlo do SNA •Hike• <URSS> em 1969, HANDLER e ARKIN (61) . Um problema particular aos submarinos nuc leares i o ruido gerado por engrenagens redutoras e miquinas rotativas, como as bombas ji citadas, indispensiveis ao seu luncionam~nlo, especialmente nos sistemas PWR . A maioria dos submarinos oc identais tem su~s ~iquinas montadas em bases resilientes num esforço de redutio do ruido transmitido ao casco, FRIEDMAN (14) . O sistema de transmissio turbo - elitrico (similar ao diesel- elitrico convencional) foi tentado nos SNA a~ericanos Lipscomb e Tulibee e ' alual~enle padrZo nos submarinos nucleares franceses, porim n;o foi repelido pea ~arinha americana, possivelmente devido • seu bai~o rendimento global, elevadas rela;Ses piso/potincia~ volume/potincia e custo/potincla, apesar de seu nivel de ruido 'er potenc ialmente mais baixo, SHARPE (151.
  21. 21. 16 Acionamento diruto do ei•o, se~ redutor• foi tentado utilil~ndo-se hitic~5 contrarrotalivos de t~m~nho' dif~rentes ~ovidos por turbina de bai~a rotatAo, no SNA Jack <clas~e Sturgeon)t porim sem sucu~so, tendo sido subJtituido, FRIEDHAN ( 14 ] • O projeto de reatores operando em circulaElo natural foi utilizada no SNA Narwhal e aparentc~enle foi um sucesso, tendo sido outra vez utililado no reator 58G que foi instalado na classe Ohio <EUA), SHARPE (151.
  22. 22. 17 C A P I T U L O 2 A 5 I T U A C A O A T U A l 2 . 1 - CONStDERA(OES PRELIMINARES Nenhum eng~nheiro n~val com interesse na irea militar pode dei~ar de impres5ionar - se com a grande diversidade de submarinos atualmente em serviço ou em conitruçio, bem co~o com as in~meras propostas d@ lnov~çaes em desenvovimento ou e~ proJeto . Estas representam diferentes abordagens. cada uma assoçiad~ a um conlunto partlcular de restricaes, visando a satisfaç~o, ~m variadas medidas , de um~ mesma necessidade ger~dara - a obtençZo de um Poder N~val efetivo e confiivet: - nos EUA inicia - se. ap6s duas di cadas ~ polimlcas discuss5es titico-estratiglcas, ticnicas e orc~mentirias, a conslruç~o de u~a classe de submarinos nuc leares de a~aque lot~lmente nova <SSN-21 SEAWOLF). visando a futura ~ubslituic~o da numerosa e nio menos polimica classe LOS ANGELES; - na URSS surge~ para espanto dos Estados - Haiores da OTAN, a cla~se de submarino5 nu c leares lan,adores de ~isseis balis~icos <SSBN) 'TVPHOON', co~ uma configuraçio totalmente n~o usual e proliferam novas classes de submarinos nu c leares, estr~tigi c os e de ataque, com figuras de desempenho (profundidade de oper~çio, velo c idade máxi~a, etc . ) bem superiores às atingid ~ s pela engenharla naval ~ilitar ocidental; - na Alemanha, Suicia, llilia e França de 5envolvem·se s oluc6es tjcnicas diferentes para o proJeto de Sistemas de Propulsio Independentes do Ar atmosfirico (5PIA> nio nuc leareç; - no Canadi, e tamb~m na França, d~senvol~e~ - ~e os chamados SSn ('small n'), alternativas de bai~o custo aos atuais $Ubmarinos nucte~res dP. ataque <SSN). Para compreendermos esta grande diversid~de e poder~os avaliar as ln~meras propostas de lnovaç8es, deve~os ter em ment~ que os submarinos ~oderno5 sio proJetados com base nu~a variada gama de condicionantes espec ificas de cada nacio, que podem ser classificados como ticni c os (d~ engenharia e t~tico · operativos), tais quais: - direrentes conceitos de ,mprego e doutrinas titica- operativas;
  23. 23. 18 ~ di(Qrent•s tipos de ar~a~ento ~mbarcado; - diferentes caracleristic~5 das ameat•5 a se opors - diferentes irea~ de operaçlo; diferentes •est~dos - da - arte• e~pregados para c~da têcnica associada ao desenvolvi~ento do projeto; e ta~bim numa nio menos variada gama de outros condicionante,, que poderiamos chamar de •nio-ticnicos•, derivados do •mundo reat• onde tais navios de guerra deverio estar inseridos, tais CQmo~ - difer~ntes caracteristicas sôc io - cuttvrai5 dos operadores; - diferentes e~peri;ncias histôricas de operaciof - diferentes patam~res tecnotôglcos, parques industriais e infra - estruturas de apoio ~ construçio, operaç~o e m~nutençio; - dlferente5 int~res s e s come r c iais, tais como possibilida - des de exportação; - diferentes politicas de nacionatiz~c~o, padroniz~ç~o e oormalizaçio: - diferentes di s ponibilidades de re cursos financeiros; - diferentes horizontes de planeJ~mento; - diferentes necessid~des de pr~los de oblenç~o; - diferentes reslriç&es politi cas e e c on6micas e - diferentes obJetivos nacionais (~a c ro~estratigia) o, con s eqGentement e , da e~pectativas de prol~~~o do Poder Na c ional e~ zonas de influ~ncia politico - econ5mica , Todos esses condicionantes conJugados geram u~ amplo espectro de requisitos titicas - operativos e especific~ç5es de engenharia~ que por sua vez deter~inam a configuraç~o de c~da proJeto de sub~arino . Ouanto aos diferentes conceitos de pod~~os distinguir quatro çate~orias: submarinos para emprego estratigi c o , c apaz e s de efetuar ataque~ a alvos de grande porte, militares ou civis, de vital importin c ia estratigi c ê ou logisti c a p~ra o Poder Nacional do inimi9o, ~ long~s dislincias e com grande poder de destruic~o; - submarinos para controle de irea ~~ritima, capates de efetuar ataques a unidades de superficie (navios de guerra ou mercantes) ou a outros submarinos, negando o uso do mar pelo inimigo e/ou garantindo - o pa~a as forças amigas; sub~arinos para ~iss5es especiais, de carite r pe culiar e ~aiJ ou menos esporidico, tais como ~in~gem, lançamento clandestino de pessoal em territ6rio inimigo, coleta de infor~açSes Cintellg~ncia> e vigil~ncia, transport~ de tropas, reabastecimento no mar, alarme antecipado (•piquete•), plataforma de co~unicações, 1ocorro e salva~ênto, apoio à ~ini ~ submarinos, etc. . :
  24. 24. 19 • ~ini - submarlno1 ou Jubmarlnos-an~es, empregado5 nas ch~m~das •opera,5e$ especiats•, de sabotage~. lnfiltra,io, ataques dentro de portos ou bases navais lnim,gas, etc. CaçSes de •com~ndo•), para colet• de d~dos oceanogriricos, para tr~balhos esp~ciais ou de busca e salva~eno de outros submarino,, navios ou itens especlais, pou5ados no fundo do mar. Ouanto aos dif~rentes tipos de armamento emb~rcado, pode~os distinguir cinco calegorias c - submarinos lancadores de misseis balistlcos, de alcance inter - continental (1000 - 5000 ~ilhas niuticas), v~o a alta5 altitudes (parte de sua trajet~ria fora da atmosfera), dotados de carga e~plosiva nu c lear, distribuida em m6ltiplas ogivas independentemente orientadas para dlfer~ntes alvos ('MIRV Hultirle lndependent Re - entr~ Vehicles'); - submarinos lancadores de misseis de c ruzeiro, de gr~nde alc~nce (100-1000 milh~s niuticas)~ v8o i baixa altitude e carga ~xplosiva nu c le~r ou convencional, porim co~ poder de d~struiçio ~i9nificativamente inferior a dos misseis balisticosJ - subm~rinos lançador~s de misseis anti - navio, de ~idio alc ance (50 - 100 milhas niulicas), v6o i muito baixa altitude ('sea skimmers•) e c arga e xplosiva convencional; - submarinos lançadores de torPedos, que s~o o arm~mento anti - navio e ~nti - subm~rino lipico, de al cance relativ a ~ente curto (ati 20 ~ilhas niuticas) e carga explosiva convencional; - submarinos lancador~s de minas, artefatos explosivos conv~n c ionai s , fundeados atravis de dispositivos de a~arracio ou simplesmente pousados no leito do oceino, detonados por contato ou influincia (a c ~~tica, ~agnitica, press~o. ele,). Quanto is diferente~ ireas de opera,~o, podemos distinguir cinco calesorias 1 • submarinos oceinicos, proJetados para operar por longos PerÍodos (50 ~ 90 dias) em alto ~ar (profundidades superiores a 100 ~) ft a grande s distincias das bases de apoio; - submarinos co5teiro5, proJetados para operar por periodos curto~ (ali 45 dias) em iguas restritas, Pr~ximas ao litoral e a dist~ncias relativamente curtas da~ bases de apoios - submarinos para emprego sob as calotas de gilo polar, com capaçidade de operacio independente da superficie por longos periodos e de romper camadas relativamente finas de gilo superfi c ial (banquisas) para e~ersioi lagos, dias), - 5Ub~arinos para emprego em iguas interiores. baias, portos e bases navais, por periodos ~uito curtos (poucos que requerem apoio de navios de superficie ou sub~arinos
  25. 25. 20 - sub~arino' par~ emprego e~ imersio profunda, de pequeno porte, e~ ger•l co~ fins de busca e salvamento, colcl• de dados oceanogr~ricos ou trabalhos especiais no fundo do ~ar, t~mbi~ requerendo •navlos - ~~e•. Ouanto aos tipos de ameaca a se opor, podemos identificar: - outros submarinos, que s~o, de fato, a mais significativa ameac;a; - navios de superficie, lançadores de torpedos pesados atravis de reparos de c onvis ou de torpedos leves atravis de misseiJ ~nti - submarino, foguetes ~nti - subm~rino e carga~ de profundid~de (em desuso), dotados de s~nsores ac0sticos (sonares ativo/p~sslvo e •arra~s• de hidrofones) de casco ou rebociveis i profundid~des variiveis e sen~ores eletro~agniti c os (radar e HAGE) de rnastro; • aeronaves de asa m6vel Chelic~rteros), l~nçador~s de torpedos leves, dotadas de son~res de ~ergulho ~tivolp~ssivo, sono - b6ias, rad~r e detetares d~ anom~lias ~agnilicas <MAD>: - aeronaves de as~ fi~a (aviSes), lançadoras de torpedos leves e cargas de profundidade~ dotadas de sono - bbias, radares , detetares de anomalias ~~gniticas e outros sensores, ~enos comuns, que se enconlram atual~ente em desenvolvi~enlo tais como: , sensor~s infravermelho Cdeleçio da esteira tértni<:a)J . sensorcs bticos (deteçio por refle~~o de feixes de laser verde ~ alul); • detetares de campos etetro-magniticos gerados contactpelo submarino ('elec lrochemical s e r i ~ s • ) ; . deletores de lumin~scincia biol6gica (emi s s~o de Lut Por ml~ro - organismos ~arinhos quando a igua i perturbada pelo movimento do submarino); . radar de ~bertura sintética (delecão de ondas capilares geradas na superfície pel~s ondas internas devidas ao deslocamento do submarino submerso); ~ . magnetômetros sauzo lnterference Oevice). - ~inas de fundo ac~stica, ~agn6tica ou movimento do submarino; e de fundeio pelo campo <Supercondutive Ouanlum acionadas por inftu~ncia de pre ~ s~cs ger~do pelo ~ sistemas auto~&ticos de deteçio e lanç amento de torpedos fi~ado~ no fundo dos oceanos, tais ro~o os CAPTOR ('CAPtive TORpedo') associados is redes fl~as de 'arra~s· de hidrofones S05U5 ('50nat SUrveillance S~stem') ou ~Óveis, reboc adas por navios de superfíci~ au~iliares dotados d.. sistemas rebocadores;
  26. 26. • sistema' d~ sensoreamento re~oto, b~seados em satililes ou e~ ~eronaves em v8o a grandes attitudess - barreiras de protecio fiilca de ~gu~s interlor~s (portos e b~ses n~vais) tal$ como redes anti ~ torp@do. Ouanto ao ·~stado~da - arte• (que é a de maior interess@ para identificar: empregado na o presente área de propul~io trabalho)~ podemos - 5Ubm~rinos de propulsio convencional dicset - elitrica, sistema co~blnado no qual o navio, quando submerso, ~ propelido por motor elitrlco alimentado por baterias, as quai~, qu~ndo descarre9adas al~ um certo percentual, devem ser recarreyadas Por grupos diesel-geradores, obri9ando o submarino a operar, durante este periodo de carga, na suPerficie ou muito prbxi~o dela (fazendo uso do ~esnorquel')r • submarinos de propu~io nuclear base~da em reatores tir~lcos resfriados e ~oderados por igua pressurizada (•Pressuriled Water Reaclors - PWR•), cuja op~ratZo i tot~l~ente independente do ar atmosfirico, nos quais a energia t~rmica ger~d~ pelo combustivel nu c lear êQuece a igua de resfriamento do re~tor, que por sua vez gera vapor satur~do num tro cador de calor, vapor este que alimenta uma instalaçio propulsora em ciclo Rankine, ~uito semelhante iquelas empreg~das em navios de superficie; as turbinas de~te ciclo Poder~o acionar diretamente o eixo propulsor, via engrenagens redutora~, ou acionar turbo ~ ger~dores, que Por sua vez ac ionarão motor eletrico ligado ao ei~o do navio (trans~issão turbo - elilrica)i - submarinos de propulsão nuclear baseada em reatores resfriados a liga metilica chumbo - bismuto liquida (•Liquid Hetal Cooled Rea c tor - LHCR•), cuja instalaçio, i e~cc,~o do reator, ~ semelhant~ is baseadas em PWR; neste caso, entretanto ~ s uas caracteristicas espe c ificas permitem a geraçlo de vapor super - aquecido, o que eleva significativ ~ mente a eficiincia do ciclo Rankine; ~ submarinos de propulsio nuclear baseada em reatores intermediir,os resfriados 'a ~~lal liquido <'Sodlum Cooled Sub~arine Intermediate Reactor SIR•), nos qu~is a energia tir~ica gerada pelo combustivel nuclear aquece o fluido de resfriamento do re~tor, que por sua vez aquece o fluido de u~ circuito intermedlirio, que entiu gera vapor num trocador de calort vapor este que alimenta u~~ in,talaçio propulsora e~ ciclo Rankine, tal como no sistema PWRs a necessidade de um c irculto interm~ dlirio prende-se ao fato do sbdio tornar - se alta~enle radioativo ao circular pelo n~cleo do realori este siste~a foi empregado exclusivamente no SSN Seawolf, da Marinha Americana (1956) e posteriormente abandonado; submarinos de propulsZo hibrida, sistema no qual associa~
  27. 27. 5e • lnstalat~o di~•el~elitrlca u~ •carregador de baterias• Cde baixaf~idia potincia> baseado em fonte de gera,io de energia independente do ar ~tmosferlco (n~o~nuclear ou nuclear, porém de conflgur~,zo radical~ente diferente das instalaçSes PWR e LMCFR usuais), de for~• que, para as altas vetocid~des, emprega-se a propulsio convencional, periodicamente d~pendente do ar e, para as baixas e moderadas velocidades, emprega-se o 51ste~a de Propuls~o Independente do Ar CSPIA>: - •mono-sub~arino,•, navios de relaliv~menle pequeno deslocamento e potincia tnstalada, dotados e~clusiv~mente de SPlA ba~eado em fonte de energia n~o · nuclear ou nuclear, similares iquelas consideradas Para os submarinos de propuls~o hibrida; - submarinos convencionais Cdiesel · elitricos), dotados de •pacotQS de potincia' ('po~er pack,') que visa~ au~entar s~u raio de ~ç~o submerso ou ~um~ntar sua velocidade ~i~ima (por periodos curtos); $Ubm~rinos de propulsio puramente elitrica, de pequeno raio de a~ão, dotado~ de baterias primária~, nlo recarregáveis, de ~uito alta c~pacidade de ~cumulac~o de enargia. Quanto is outras ireas t~cnicas n~o diretamente relacionadas i propuls~o, citaremos alguns aspectos referentes ao •e~tado - da ~ arle' que tim significativa influinci~ na configuraçio do submarino: - tecnologla de lancamento de torpedos, que pode ser por descarga positiva, de ar comprimido ou da pr~pria igua do mar, e saida do tubo por meio$ pr6prio ('swim- oul'): tecnologia de guiagem de torpedos, que podem ser guiados a fio ou de corrida reta (ou pri - programada), durante a fase inicial da corrida, assumindo ou nio a busca automitica nas fases posteriores; - tecnologia de detecio ac~'tica, que pode e~pr~gar sonares passivos/ativos de proa, •arra~s• de hidrofones laterais ('flan~ arra~s•) e •arra~s· de hidrofones rebo ci veis E~ diferentes faiwas de freqQincia (quanto ~ais b~i~as as freqnencias, mais eficiente i a deleç~o, pori~ maiores sio os transdulores e mais co~plexos e Portanto volumosos os equipamentos para proces'~~enlo de sinais); - tecnologia de d~tuç~o ~tica, que pode utilizar -s e de ~astros penetrantes ou nZo penetrantes (optr8nicos> no c~sco resistente, combinados ou de uso dedicado! - tecnologia dos sistemas de comunic~~io, que podem utililar-se de ampla fBi~a do espectro de freqÜências, desde aquelas ~ais bai~as (e mais favoriveis i propagacio sub~arina), o que requer numerosos tipos de ~ntenas, inclusive flutuantes e rebocáveis, até~ das comuns posicionadas ~m mastros retrãleis;
  28. 28. 23 • grau de aulom~~io dos $lsle~a~ de combate, propuls3o ~ ~u~ili~res, que influi de for~a siynlficatlva no n~mero de tripulantes (ati certo ponto, porque • partir de determin~do grau, a tripulaç~o passa a ser definida pelas situaç~es de emerg~ncia e controle de avarias)l - diferentes ticnicas empregadas para reduçZo das •assinaturas• do submarino, tais co~o ruido irradiado (a~slnatura acüstica), inten~idade de alvo sonar e radar. esteira térmica (assinatura infravermelha) e ca~pos m~gn,ticos induzidos (assinatura magnitica): • tecnologia de materiais e~pr~gados na conslru~io do casco resistente (aços ferriticos temperados e revenldos, acos austenilicos, titinio, ele.), influenciando na Profundldade de operaçiot na limina d'&gua (envelope profundidade x velocidad~) de seguranta e no balanceamento peso/empu~o do navio; - arranjo estrutural do casco resi~tente, que Pode 5er si~Ples, com cavernas internas ou duplo, çom c~vernas exlerna5 ou mes~o soluç5es combinad~s (simples na sua maior extensio e duplo na regilo do~ tanques de lastro)l ~ ~eio$ de salvamento previslost tais como escape livre (ali 60~), subida livre (ali leO~), esfera de salvamento (a~sociada a uma antepara estanque), sistema de esgoto e~ emergincia dot tanques de lastro por hidrazina (ou outra substincia similar) e escotilha para ~coplamento de submarinos de salvam~nto a imers~o profunda {tipo OSRV)I - tecnologia empregada nas interfaces homem - miquina (videos, painiis mimico5, pain~is de chaveamento si~rles, consoles de governo e prorundidade, consoles de controles d~ miquinas, etc. )I - padrBes de habitabilld~de e conforto da tripulaç~o e filosofia de operatio (nGmero e duratlo dos periodo5 alternados de trabalho e desc.anso)i - tecnologia e padr5es de qualidade do ar aplicados aos si5temas de regeneraç~o d8 atmosfera interna; - tecnologia e critirios adotados para processamento e descarga para o mar de rejeitas das instataç5es de miquinas e sanitirios. Por outro tado, o engenheiro n~val com atuaçio no proJeto e construç~o de sub~arinos militares deve ter em mente que este é u~ ca~po •xtremamente condicionado Por diferentes interesses potiticos, estr•tiyicos e comerciais, co~o pode 5er demostrado por alguns acontecimentos recentes: • o anúncio da inten,ão do Canadá de criar uma (or~a de sub~arinos nucleares de ataque gerou u~a ~iolenla compeli~Zo entre
  29. 29. • Gr$ - Dr~t~nha t • Franç~~ çomo pot~ncl~ls fornecedores, e v~rlad1s prcss8es politlcas, exlerna5 e internas, sobre o governo daquele paÍsl - a decisao da Austrili• de desenvolver uma nov• classe de subm~rinos conv~ncionais de grande porte, visando i substituiçio de seus v~lhos cla$se Oberont em parceria com ~ Suécia, após acirr~da disputa comercial envolvendo a Gri~Br~tanha e ~ Alemanha, i qual nio faltaram den0nci4S de corrupç3o e acusaç5es m~tuas, agitou o mercado de e~portac5o de produtos militares; - a operaçio de •teasing• de submarinos nucleares lançadores de misseis de cruzeiro (55GN) classe •tHARLJE• sovljticos i India, associada ao desenvolvimento de proJetos autóctones de submarinos nucleares levados a cabo por diversos paises do chamado ~Terceiro Mundo' tem preocup~do de forma acentuada as grandes potGnciaJ navais mundiais, devido i signific~tiva ameaça que e5sas armas r~presentam para sua estr~t~gia militar global, ~ tal preocupaç~o consubstancia - se sob a forma de press5es politicas e econ8m1cas. Sem d~vida atguma, a posse da tecnologia de subm~rinos por n~ç~es consideradas •perlfiricas• constitui-se e~ signifi c ativa am~aça aos interesses geo~politicos e econ5mi c os das grandes potincias, pois slo armas eKlremamente eficales devido a sua invisibilidade e mobilidade, que pod~m por em cheque forças navais desproporcion~lmente ~~iores, eventualmente causando - lhes sirios d~nos, constituindo-se assim, am eficales meios de dissua~io.
  30. 30. 2 . 2 - SUBMARINOS NAO - NUCLEARES~ CONVENCIONAIS E ~IBRIDOS No ano de 1991, 42 mar[nh~s nacionais operam 577 submarinos não-nucl~~r~s (quantidades índivlduai1 entre parênteses): AFRJCA 110 SUL <3>, ALBANIA (2), ALEMANHA (24), ARGtliA (2), ARGENTINA (4)~ AUSlRALIA (6), BRASIL (5), BULGARIA (8), CANADA C3), CtiiLE (4), CHINA <110), COtOHBlA (2), CORi.lA DO NOtHE (22), CUBA (3), DINAMARCA (7), EGITO C&), E()lJADOR <2), ESPANHA C6), ESTADOS UNIDOS (1), FHANCA <10), GRA·.. BHETANHA Cll), GRi.CIA <10), HOLANDA (5), JNDIA <17),JNOONtSIA (2>~ ISRAEL (3), JTALJA (10), JUGOSLAVIA <5), JAPAO (15), LIBIA (6), NORUEGA <13), f)AOUISl'AO (6), PERU (6), POLONIA (3), PORTUGAL (3), ROHE:NIA (1), 5JR1A (3), SU(CIA (12), TAIWAN (4), TtJHOUIA (15), UNJAO SOVItl'ICA <191) E VENEZUELA (2). Alim dest~s. tris paises tim demonstrado fort~ interesse na criaçio, em futuro proMlmo, de força de submarlnos, tendo o pri~~iro Ji iniciado seu processo de oblentio: CORilA 00 SUL, MALASIA E TAlLANDIA Oois paises dectarar~m sua intenc~o de abandon~rem a operac~o de submarinos n~o-nucteares, sendo que o prl~eiro sb oper• hoje uma unidade (nio dotada de ar~~mento) com objetivos experi~entais, e o segundo nio tem nenhu~ programa de construcio em andaii'HH,to: ESTADOS UNIDOS E FRANCA O projeto e de~envolvimento de submarinos nio ~ nucle~res i, entretanto, feito atualmente somente por dez paises no mundo, representados por seus estaleiros e escril6rios de projeto. estatais ou privados: CHINA' ALEMANHA I FRANÇA I GRA -BRETANHA I I TAL IA, JAPXO HOLANDA, SUtCJA, UNIAO SOVttTJCA E IUGOSLAVIA Dest~~. somente os europeus podem ser considerados como exportad~res de submarinos e sua tecnologia, apesar da China e d~ URSS tranferirem submarinos par~ •nacaes amigas• em basas comerciais n~o divulgadas (a Chin• ini c iou-se na tecnologia de sub~arinos atravis de tranferincia soviitica). Nio hi noticias de transferincias de submarinos, nem de sua tecnologia, do Jap~o e lugoslivia Para outros paises (exceç~o feita aos ~ini - submarinos vendidos pela Iugoslávia para o Paquistio, Irã e Libia), Os vendedores ocidentais d~ subm~rinos e de tecnologia de subn•rinos servem1 primariamente is necessidades de suas prbprias marinha5 nacionais ~as, seguindo as regras da dita •tivre inicl•tiva•, tentam, ao ~esmo te~po, au~entar o retorno do
  31. 31. investimento f~lto no desrnvolvlmento de novos navios, siste~•s e equlp3menlor . A aplicaç~o de novas tecnologias e a ~elhori• do desemp~nho d~s lecnolo9ias atuais para submarinos n~o-nucleares requere~ intensivos investi~entos p~bli c os e priv~dos para sere~ lev~das i c~bo. se~uintes projetos podem ser identiflcados como •sucessos• de e~porta,ão: - AGOSTA, francis, co~ 11 unidades construidas - 5 Para a ~arinha nacional e 6 para ~arinhas estrangeiras <P~quistio e Espanha); ~ OAPHNt, francis, co~ 18 unidades conslruidas - 4 p~ra a ~~rinha nacional e 14 para ~arinhas estrangeiras (Paquistão, Portugal, Africa do Sul e Espanha); ~ TR1700, alemlo, co~ 2 unidades construid~s e 2 unidades em constru,~o - as 4 para a Harinha Arg entina; - Tipo 205. ~lem3o . con & unidad~s construid~s - 6 para a ~arinha nacional e 2 para a Harinha Din~marquesal - Tipo 207 , alemlo, co~ 13 unid~des construidas - tO para a ~arinha n~cional e 3 para ~arinhas estranyeiras <Dina~arca e Noruega); - Tipo 209, alemlo, co~ 39 unid~des conslruidas ~ 13 unidades em conslruçlo todas p~ra marinhas eslra nçeiras (Argentina, Brasil, Chile. Col8mbia, Equador, Gr~cia, India, lndonisia, Peru. Coriia do Sul, Turquia, Venezuela e Israel) - Tlpo 210. alem~o, co~ 3 unidades construidas e 3 unidades e~ con~trucio - todas para a Harinha Norueguesa; · Tipo 471 •tollins• , sue co, com 6 unidades em constr~~~o ­ todas para a Marinha Australia na: - OUERON, britini c o. co~ 25 unidades conslruidas - 10 para a marinha nacional e 15 para ~arinhas estrangeiras (Au5trilia, Brasil, Canad~. Chile e Egito) - WALRUS, em construcão ~ Taiwan; holand~s, co~ 3 unidades conslruidas e 1 unidade 2 para a ~arinha n~ c ional e 2 para a Hari~ha de - 'KILO', sovlitico, co~ 27 unidades construidas e n~~eto desconhecido em conslruç3o - 15 para a marinha nacional e 12 para ~arinhas estrangelras (Argilia, Pol8nia, Jndia e Rom&nia) Ati o fin~l dos anos 70. o mer cado ~undial de subrarinos •ra e~tremamente limitado e sua tecnologia se desenvolvi~ ~uito lentamente . Ao inicio dos •nos 80 e. em particular, ~pos o
  32. 32. 27 primelro verdadeiro simp6sio internacional sobre subm~rinos ~illtares~ ocorrido em Londres em 19a3, e5te cenirio com~cou a ~ud~r rapld~ment~ . A tecnologia de proJeto e cons truclo de subm~rinos p~ssou a parecer acessivel e passive de obtenç~o tambim para as m~rinhas de pequeno e mid1o porte. Os requisitos políticos de nacionaliza~ão e independência tecnológica (oram e continuam a ser o grande impulso intQrnacional para os ptano$ de aqulsiç~o de submarinos. A aquisiç3o destes navios tem sido condicionada i obtençio dos respectivos conhecimentos de proJ~to e con5truçSo, ~~ndo as pri~eiras unidades con~lruidas nas instataç5es do vendedor e as unidades subseq~intes construidas em instala,Ses do comprador~ num indice crescente de nacionaliz~t~o ('follow - on construction • FOC'>. A crescente demanda cnf~tlza a lranferincia de tecnologia e confere preced&nci~ i5 ofertas que incluam tranferincia da 'know - how• de projeto. O surgimento. na Gri·Bretanha, de programas abertos de treinamento em proJeto de submarinos e, nos EUA, de publicaç5es l~cnica' ~obre o mesmo t~~a. sio claras indic~çS~s de que a tend;ncia do merc~do foi entendida e i seguida Pelas companhias e organilaç5cs que comercializa~ sua e~peri~ncia ~r.umulad3 no ~~tor . Os paiscs compradores no mercado ~undial de submarinos n~o ­ nucleares e de sua tecnologia podem ser divldidos em div e rsos grupos: - aqueles que importaram sub~arino~ construidos no e s tran~eiro para suas marinhas: CHILE, COLOHBIA, JSRAEL,NORUEGA, PERU, AFRICA DO SUL EOUADOR, PAQUlST~O, GR(CIA~ TAIWAN, INOONtS(A, VENEZUELA E - aqueles que e s tabeleceram, ou pelo ~enos iniciaram a implantaçio de capa c idade de ~onstruçio local: AUSTRALIA, ARGENTlNA1 BRASIL1 DINAMARCA, ESPANHA, lNDlA, CORtlA DO SUL E TURQUIA ~ aqueles que anunciaram e/ou estio empreendendo capacil~ção em projeto de ~ubm~rinos: BRASIL, ESPANHA, INDIA E CORtiA DO SUL Uma anilise delalh~da dos participantes nesse limll~do ~ercado de submarinos e sua tecnologia tambim deve con~lderar o status da ba5e induKtrlal cada pais e~ particular. Uma ampla base de f~bri c antes e sub - contratados altamente especializados e quallficados, coordenada e orquestrada dentro de u~a variável falx~ de eficlincias por brglos de proleto governamentais, estaleiros, 6rgZos ticnicos de ar~amento e organizaç6es industriais, inc luindo o lider do contrato de proJeto e
  33. 33. construç~o, i u~ pri-r~qul$ito para a independincia ticnSca (e algu~a5 viz@S polillca) al~eJada pelos p~ises importadores. O pequeno n6mero de unidades a serem construidas (seja de submarinos completos, equlp~mento esPecialilado, u~ aço especifico, etc.) e a flutuaçio das prioridades nacionais fazem coM que o estabele~imento de tal capacidade sela um empreendimento caro e, do ponto de vl~ta c~presarial, arrlsc~do. Encontra - se alnda por ser demonstrada • hlpbtese de que os custos adicionais para obtençZo desta capacitaçio serio compensados peto au~ento d1 capacidade industrial e da arrecad~ç~o de impostos nesses paises. Os fatos e lend~ncias supra-citados, associados ao mercado e~portador, sZo l~mbim vilido5 para os projetos •nacionais• desenvolvidos pelo pais exportador. A base industrial nacional doç paises proJetistas e construtores de submarinos li oio tem ~ido capaz de cobrir o amplo espectro de c~pacidad~s e5pecialiladas - a qual constituiria a auto - confian~a individual na tecnologia de submarinos • requerida por um estaleiro p~ra a compositio de um submarino comercialmente çompetilivo ou para atender ao de~empenho especificado pelo comprador. Os equ[p~mentos, componentes e subsistemas são adquiridos Pelo lider do contrato de proJeto/constru,io sem levar ~m consideraçlo os paises d~ orig~m, ma$ avaliando o risco industrial, relacZo custo/beneficio e, caso definido, os requisitos do contratante, N~o somente a b~se 'ndustrial de fabricantes e subcontralados especialilados parece estar redulindo-se, como lambi~ a cap~cidade de construç~o de submarinos dos tradicional~ pai&es export~dore~ tem demonstrado estar super · dimension~da. A situaç~o geral do mercado parece eslAr forçando uma reduç3o nas atuais capacidades de desenvolvimento~ projeto e construcio d~ submarinos e seus componentes nesses paises, dado que os ProJetos nacionais nio t;m sido suficientes para manter a infra- estrutura associada. Conseq~enlemente ocorre um aumento na competiç~o por uma fati~ do incerto merc~do de expartaçio, desenvol~endo~se acelerad~mente o conceito da •tecnologla para venda•. Os resultados politicos das discuss8es ora em curso sobre e~portações de sistemas de armas e sua tecnologia pode~ levar a imp~ctos •inda mais severos nas capacidades lecnolbgi cas e de construçio e, conseq~ente~ente, na freqincia de introduç~o de inovacões. A situ~ç3o doG vendedores, confor~e apresentada aci~a, n~o i de~conhecida dos compradores. Estes tim estruturado seus projetos para suas marinhas, em geral d~ midio porte, de acordo com as tendências de: 'transferincia de tecnologia', que permite ao comprador acumular relevantes conhecimentos A b~i~o custo e num grau somente limitado pela legislação dos paise5 vendedores; •construção nacionaL•, a qual, em geral, i dirigida pelas
  34. 34. 29 politicas nacionais internas do co~prador, custos devido ~os inv~slimentos requeridos desse procRdi~ento de compr•. apelar do au~ento d~ e a outros. típicos Os grificos 2.1 a 2.6, lev~nlados com base e~ dados referentes ao5 paises e~portadores europeus (em n~mero de 6) e seus respectivos pai~es importadores (em n~~ero de 22), nos dio uma base eslatistica para as seguintes conclusaes: - nos ~ltimos 15 anos, o n~mero total de submarinos operados por aqueles 28 paises atingiu um nivel que nio tem mudado muito desde entio: o n~mero de submarinos construidos a cada periodo de 5 anos desde 1970 tem declinado conlinuam~nter a idade midia de 50% dos submarinos em operaçlo i m~ior que 20 anosJ - o n~mero total de subm~rlnos nos paises i~portadores i ~indB crescente, porim num ritmo bem mais l~nlo~ ~elhorias na confl~bilidade dos submarinos, aumento das capacidades ticnic~s e industriais, ~~ior e~peri~ncia e disciplina nas atividades de reparo e manutenç~o e, •tast but not lhe least•, menores orçamentos de defes~, tim levado a um aumento na idade Midia dos subm~rlnos; - a freqnincia de comissionamento de submarinos nos anos 60 - 70 chegava a 7- 8 unidades por ano: n~ d~cad~ Passada era menor que 3 unidades por anol o n~mero de unidades 'follow - on conslruction• comissionadas variou, desde seu surgimento na segunda metade dos anos 60, entre 0.2 e 1 por ano: - a contratado5, exportadores marinhas dos situaçio ao inicio dos ênos 90 ~oslra 35 ~ub~arinos sendo somente 8 para as marinhas nacionais dos paises e 20 unid~des •follow - on construclion• para as países importadores; - quando comp~ramos estes submarinos contratados e consider~mos seu comissionamento no periodo de 5 anos 5Ub~eq~enle$, a tend;n c ia em dir~czo • 'follo~ - on construc tion• e a crescente diferença entr~ os n~meros de submarinos dos paises exportadores e imPorlador~s tornam-se evidentes; Atualmente, o mais importante desafio par~ o submarino convencional ' a resposta para a antiga quest~o dos alcances submerso~ 'ili~ilados•, com minimo ruido, obtida alravis dos comumente ch~mados Sist~mas de Propulsio Independente do Ar (SPlA), o qu~l deveriam ser referido$, de for~a mais pre c isa- como sistemas de geraçio de energia independente do ar atmosfirico, u~ largo espectro de conceitos para submarinos de propuls~o hibrida nio - nuclear, combinando o tiste~a convencional de convers~o e acumula,io de energla (diesel - geradores carregando baterias chu~bo-icido) co~ um respectivo SPIA, t~~ sido apresentados • discussio naclonal e internacional por diferentes estaleiros/escritórios de proj~to .
  35. 35. 30 OJ numerosos caminhos e~ dir~çio ao' SPIA nio - nucle~res, alguns base~dos ~m principias anlgos ~ bem estabelecidos, pode~ ser classificados em duas c~legorias b~sicas~ - ~iqulnas tirmicas, base~das em co~bust~ol - dispositivos eletroqui~icos; os quais tim por obJetivo equipar: - ~ono-submarinos, com propuls~o totalmente lA; ~ submarinos hibridos, c o~ propul~io parcialmente lAr submarinos convencionais, cujo ralo de açio submerso (independente do ar) ~ estendido por •pacotes de pol~ncia• (•power patks•), Dentro da categoria de 'miquinas t'rmicas• poderiamos identifi car as seguintes possibilid~des licnicas: - Principio Walter: - processo direto; ~ processo indireto, utilizando -se os seguintes milodos de troca de calor: . em cir cuito sep~rado; . em circuito ~coplado; e sistema 'frio'; - Motores de Combust~o Interna : - motor diesel com circuito de gis de exaustlofoxiginio ~m alta pressãoi ~ motor diesel em circuito fechado: inJPçio indiret~; , inJP.ção direta: ~ Motores de Combust~o Extern~: - ~olor Slirling com fonte de calor e~terna proveniente dos seguintes processos: . processo de co~bust~o co~ ou sem reaproveitamento do calor reJeitado; . ~cumulador de calor; . geraçlo quimica de calor <combuslio metilica); . combust~o em ciclo fechado; com transferincia de calor da fonte motor através de: tubos de calor; . c~mara de combust~o montada sobre expansão; - Turbinas a Oás: quente para A a camara o de - ciclo fechado Bra~lon co~ fonte de calor e~terna pro~eniente de: . processo de co~bustioJ . acumuador de calor; . geracio quimica de calor:
  36. 36. 3J • ciclo rech~do co~ combustio lntern' e e~t taçio de produtos de coMbustZo (H20, clnlas): • Turbin~s a Vapor: ·ciclo Rankine co~ fonte de calor e~terna proveniente de câ~nara de colflbustlo em alta pressão. resfriada Peta recirculaçio dos gases de combu,tZo . Dentro da C3egoria de 1 dispositlvos eletroquimicos• poderiamos identificar as seguintes possibilidades ticnicas: - Bateria' Primárias: - baterias nio recarregáveis esp~cifica, inc luindol . acumutador titio-cloreto de . acu~ul~dor litio-per6~ido; - Baterias 5Qcund~rias: com alta t ioni la; - baterias recarregiveis de difer e ntes c~ra c teristicas: acumulador titio/aluminio - sulfito de ferro CLAI5): •u.: umulador catal i t icf1 c hUfnb o~ á. c i do de g ~ s~s <H2 e 02); <: o., . acumulador . acumulador . acu•nu la do r , acu«lulador . ac umulador chumbo ~ i c ido regulado por v~lvulas; selado niquel ~ cidmio; acwnulador . !lcumulador <SIJ ING) ; prallPzinc:o; sódio - en><ôrre s6dio - cloreto de niquel CZEBRA); zinco - bromo: c ~rbonollitio ~ tetr6xido de r a nganis ~ Células de Combustível: • hidroginio/o~lginio: . c o~ eletr6llto ~ c ido; . co~ eletrólito al calino; ~ me tanol; ~ hidradnai - titio - igua do ~ar; ~ litio - peróKido de hidrog~nio; - amônia - pe r ó ~ ido de hidrog i nlo; com suprimento de hidroginio atravis de: . reg e neraç~o de uasollnal . regeneraçio de metanot; . decomposi,io do hidreto de boro: . hidrblise ~etilica; • ar~azenage~ criogênica; . arr1azenage~ a alta pres são: . arl'1atenage~ em hidretos metálicos; com supri.,ento de o)(igênio atraves de: . de composicio de peróxido de hidrogênio; . ar.,azenage., crioginlca ;
  37. 37. 3:? . armazen~g~m a alta pre~slo. Todos estes sistemas de propulsio. b~~ como os sistemas agreg~dos Cau•iliarei e perifericos) necessários ao seu funcion~mento. devem ser avaliados lev~ndo - se em cont• diversos aspectos;: - estigio de desenvolvimento ticnico; - dificuldades tecnol~gicas a serem 5uperadas~ - r~duç~o das •assinaturas• associadas; - ralio dos tempos de operacio independente/dependente do ar (para submarinos hibridos) e raio de aç~o independente do ar (para mono - submarinos e •power p~ c ks•); - requisitos de infra-estruturai custo s do ciclo de vida ~titi - custos iniciais (investimento); - logistica dos produtos qui~ico' requeridos (combustivell comburenle, tdc . >. Seis paises em particular l i m disp e ndido substanciais esforços na investiga,io de algumas destas altern~tivas ticnicas: ALEMANHA, SUfCJA. ITALIA, HOLANDA, GRA · BRETANHA e FRANÇA O governo 5ueco desenvolv~ o ~otor anaer~bico Stirling, que dif~r~ dos motores c onvencion~is Pelo fato de que o calor i suprido por uma fonte externa, de for~a continua, a um fluido de trabalho em c iclo fechado (em oposic~o i fonte inl~rna e form~ de~continua dos motores Diesel e Otto>1 PERSON (31], BRATT {32) . Um regenerador re cupera energia, retornando ao ciclo o calor contido no g~s de trabalho apbs a e~pans~o. O molor i alimentado com o•i9inlo liquido, transportado e~ tanques crio9&nicos. Um submArino convencional clas~e 'Na cken• (1000 lon) teve instatado um sistema de propulsio deste tipo. composto por dois geradores elitricos de 70 KW acionados por motores Stirling, atendendo as cargas el~tricas do navio para as baixas e moderada5 velocidades (•/· 4 nbs ), permitindo as5im qu~ os grupos de baterias permanecam carregados. ficando a s si~ disponiveis p~t& situaçaes em que maiores velo c id~des seJ~m necessirias . O grupo de empresas alemls de s envolvem o conceito ba s eado em combin~~ oxiginio e hidroginio direta~enle. usando o Principio da ~NAAK [ 34 l. lKL/HOW/fERROSTAAL e SJEMENS cilulas de combustivel, que para produzir eletricidade hidrólise reversa, IKL [33) e Este tipo de cilula H2 - 02, con eletrbllto alcalino, foi instalada no submarino alem~o U- 1, classe l~l - 205 (800 ton), sendo capa% de alimentar su~s cargas elétri c as até ~elo c idades da ordem de 7 - & nós. O hldroginio e o oxiginio ali~entam diretamente os dois eletrodos, onde um dos gases perde elétrons e o outro os re c olhe .
  38. 38. O flu~o de tlitrons e~ um circuito produ: ent~o corrtnle elitric• para ~limentar o ~otor de propulsio e au~illares. O produto d• re~,lo quimica i igua, que pode ser desc~rregada para o mar ou aproveitada a bordo. Ü$ grupo' de baterias fornece~ a energia adicional para se atingir welocidades mais altas. Tambim na Ale~anha, as empresas Th~ssen Nordseewerke a HANt associadas i empresa ingles~ Cos~orth, desenvolvem um ~otor diesel de ciclo fechado, Ji e~islindo u~ Ptot6tipo em terra de 100 kW e~ opera~~o, WlTlEKIND e WUBBELS l35J. Este projeto visa pri~ordialmenle o emprego na ind~stria •offshore• i~plantada no mar do Norte, sendo entret~nlo, tambim previsto o seu emprego e~ sub~arinos milit~res. A empresa alemi HTU desenvolve ainda um ~iste~a b~seado c~ turbina a gis em ciclo fechado. As empresas italianas Maritalia e Fincantieri desenvotvem atualmente um projeto ~~trcmamente promissor, baseado na ad~placio de motores die~e com~rciais para funcionêmenlo em ciclo fechado. O a specto revolucionirio deste proJeto re ~ ide na t ~c nica adotada para arma~enamanlo do o~iginio a alta press3ot TUFANO e SANTI [ 36). Nas tecnolo9ia~ anteriomenle citadas <stirling, cilulas de co~buslivelt diesel e~ ciclo fechado), a grande limilaçSo provim da dificuldade de ar~~zenar o~ig&nio em grandes quantidades nu~ submarino, quantidades estas compatíveis com o raio de aç~o requeridot dadas as inerentes restric5es de volume interno, ali~ do risco de a c idente com o manuseio deste comburente. O conceito italiano consiste em ar~azenar o oKig~nio a alta pres5~o <350 at~) no prbrrio casco, substituindo a tradicional estrutura de chapas e refor,adores por uma sirie de tubos circulares ou tor6idcs, unidos entre si e com um ch•peamento ~~terno (n3o resistent~) para criar uma forma hidrodini~ica . Esta soluçZo permite ar~alenar ~s quantidades do o~iginio requ~ridas para uma miss~o usual. O o~lg~nio Pod~ ser combinado com o combustivel e alimentar um motor diesel adaptado para operaç~o em ciclo rechado . Os gases de e~aust~o podem ser separados~ neutralilados e ar~azenados (nos prÓprios toróides) antes de serem descarregados para o mar, evitando assim os problemas de ler que descarreg~ - los contra a pres53o externa e da esteira tirmica resultante. Neste conceito, chamado GST (•Gis Storage Thoroids•), Ji e~iste um prot&tipo d~ ~ini · submarino (29 tons) e estudos adiantados para sua aplicaçZo em unidades maiores (ati 2600 lons). Este projeto pretende ser uma alternativa que eventual~ente P0$54 ~it a rivalizar com o d~sempenho das instalaç3es nucleares na maioria dos empregos titica-operativos. O e$taleiro holandês ROH desenvolve dois projetos de sub~arinos dotados de propulsio hibrida baseada na tecnologia dos ~atores diesel em ciclo fechado ( •walrus Hk 2• e a sirie
  39. 39. 34 'Ho~a~•), cujo principal obJetivo seria o de atender os requisito, do programJ da aquisiçlo de submarinos P~lo C~nadi. 0 sls luma foi instalado no antigo subm~rino 'Zeehound• p~ra teste5 de prot6tipo. E~ 1962, a e~presa frances~ Dertin & Comp~nie iniciou 0 2$tudo de um •Hodule d'Ener9ie Sous Harine• - MESMA • b~s~~do no ~coplamento de um circuito de 9er~ção de energia, através de combuslio a alta pressio, com um ciclo Rankine (turbina a vapor). Os equip~mentos do ciclo a vapor seriam •convencionais', ou seja, similares ~os atu~lmente empreg~dos na proputs~o de navio' de superficie e submarinos nucleares e ~s caracteristicas do circuito de combust~o a alta pressio permitiria~ a condensaç~o e ar~a~en~gem dos gases de combustlo sob a forma liquida, a 60 bar, n~o sendo n~cessirla, portanto, a inconveniente rejeiclo deste~ produtos p~ra o mar . A operaç~o do sistema nio ficaria ent~o li~it~d~ pel~ profundidade. Ati o presente, entretanto, nenhu~ pais anunciou um prol~lo conctuido de um novo submarino dot~do de SPIA nio-nuclear e nenhu~a m~rinha nacional colocou os correspondentes planos de aqui~iç~o - e~celo a Alemanha, que planeJa ~dquirir ati sete unidades da classe 212, b~seada em proJeto do con~~rcio HDWIIKL Ccilul~s de combustivel H2M02), para sua Marinha de Guerra ao fi~ do corrente ano . O status atual do de~envolvimQnto da l~cnologla de 5islemas de propuls~o independentes do ar nio - nucleares, para apticaç~o em submarinos hibrldos, mono-submarinos e •power packs• pode ser bem descrito como •pronto para ser construido no ~omento que os pos5iv~is operadores confirmem seu desejo de adquiri - los e ~ejam capaz~s de pagá - los•. u~ fator que influencia decisivamente as decis~es de aquisic~o ' a usual hesitac~o em comprar uma tecnologia que ainda nio foi amadurecida em pelo menos dez anos de serviço oper~cional em outra ~arinha. Ocorre tambim uma certa relut~ncia em p~rticipar no d~5envolvimP.nlo técnico (e seus riscos) d~ outro pais, mas a desv~ntaga~ de nio acelerar/encurtar o des~nvolvi~ento de uma das opç5es apresentadas pode ser encarada pelos Estados -Maiores nav~i~ como sendo compen~ada pela crescente comPetiçio, que tem produzido várias soluçÕes prontas para aplicac3o e capazes de satisfazer uma ampla gama de requi~itos. u~ outro 5egmento na irea de sub~arinos n3o - nuceares~ com limitada, porim crescente, importincia. j o mercado para convers3o e ~odernizat~o de sub~arinos apÓs decorrida cerca de ~etadc de sua vida ~til. A id~de ~idia dos submarinos convencionais ocidentais te~ ~umentado continuamente (como vi~os, mais de 50X dos subm~rinos ~m serviço hoje tem mais de 20 anos). Dado que a cada 7-10 ~nos uma nova geratão de sensores e ar~as surge, a modernilat~o dos sub~arinos mais antigos i de grande interesse para ~uitas ~arlnhas - desde que estes ~eretam tal investimento.
  40. 40. A moderniraçlo d~ subm~rinos i um campo cwlrc~a~ente promissor para 05 SPJA nio nucleares, dado que estes Pod~m ser projetadoc (e na realid~de o s~o), visando sua introducio em subm~rinos convencionais e~istcnles, dentro do conceito chamado 'tln-tin', ou seJ•, con,trbi - se u~a secio d~ casco co~ ~e~mo diimetro e arranJo estrutur~l de u~ submarino convencional J' e~lstente, na qual i lnst~tado o SPlA e todos os seus sistemas auxiliar~s. O c~sco original ' entio literalmente cortado e esta secio i interligada aos demais sistemas do subm~rino convencional, numa operat~o semelhante ao •jumboisiny• de navios mercantes. Restaria assim apenas algumas adaplacSes de pequena monta nos sistemas do submarino original, b~ s icamente melhorias nos sistemas de regeneraç~o de ar ambi~ntal e controle d~ gases gerados pelas baterias (hidroginiol arsina, estibina, etc.) e eventuais aumentos no n~mero de acomodaç5es. Veste modo obter - ~e - ia, a um custo relativamente bai~o, um submarino de propuls~o hibrida1 c om d~sempenho ~uito superior ao submari no d~esel-elitrico original .
  41. 41. 36 2 . 3 - SUBHARINOS NUCLEARES, •PuRoS•, HIBRIDOS E MONO No ano de 1991, seis marinhas nacionais opera~ 331 submarinos nucle~res (quantidades entre parinteses): ESTADOS UNIDOS (132), UNI~O SOVJtTICA (tbO)t F~ANCA <10), GRA -BRETANHA <21>, CHINA (6) E 1NDIA <2> Destes, 112 sio submarinos nucle~res lancadores de misseis balisticos (550N), 201 sio submarinos nucle~res de ata~ue (SSN) e 1& s~o submarinos nucle~res lancadores de misseis de cruzeiro (55GN). Sua di,tribuitio por pais i ~presenlada peles figuras 2.7~, b e c. O projeto e o desenvolvimento de submarinos exclusiva~enle nucle~res atual~@nte 5~0 feitos basicamente pelos mes~os pa~ses operador~s, ~ ewcecio d~ Indla. Ouatro de~envolvando ataque: pai~es, entretantoi proj~lo~ n~cionais decLararam oficiatm~~te estarem de ~ubmarinos nucleares de BRASIL, ARGENTINA, JNDIA E PAOUI5T~O Os submarinos nucleares n~o lim, como no caso dos nio- nucle~res, um ~~rc~do internacional, dado que a sua te c nologia~ considerada pelos pai~es proJetistas/ conslrulores como 'sensivel'• e portanto nio e~porlivel, s3lvo rarissim~s exceç~es, tais como: ~ o programa de constru~io de submarinos nuclear~s ingleses baseou - s~, no seu inicio (1958-62), num contrato de ~enda de um re~tor PWR tipo SSW, fabricado pela W~slinghouse ~mericana, asso c iado a um pacote de trans(er~ncla de te cnologia ewlrem~nente amplo~ este contrato, entretanto, nio foi dirigido por interesses comerci~is usuais e sim p~la vontad~ politica do govern: americano de acelerar a capacitaçio de seu tradicional aliado, que estava ençonlrando seraas dificuLdades p~ra cumprir o c rono9rama origlnalment~ assumido; ~ em 1988 a Uni~o Sovi~tica cedeu, a preco si~~blico. um 55GN classe 'CHARLIE' para a Jndia, fato que se repeliu . com outro 5ubmarino da ~es~a classe, em 1991; as motivaçÕes ~ objetivos desta tran~a,~o, bem como as condi~&es ticnicas e co~erciais sob quais teria sido baseada, nio estio de modo algum ~sclarccidos, porjm o fato i que a lndia i o sexto e mais recente membro do restritissimo grupo de nac~es quê operam submarino~ nucl~ares: - em 1967 o Can~di, ap~s ~cirrada pol~~ica lnlcr~a, colocou no mercado internacional uma concorrincia para aquisitio de uma classe de dez SSN, baseada, tal como no caso anterior~ente citado dos sub~arinos n3o - nucleares. nos preceitos de •transf~r&ncia de tecnologia' ~ de 'con~truç~o nacional'; pelo volume ~e recursos financeiros envolvidos, pode " Se imaginar o clima de acirrada
  42. 42. 37 co~Petltio que se criou entre os dois únicos potenci•is fornecedores qualificados, a França • a Gri-Dretanha; esta tran~ac~o foi1 entretanto, cancelada devido, principal~ente •s pres$3es politicas intern~s sorrldas pelo governo canadense, be~ co~o pelas pressÕt5 Politicas ~ econômicas e~ercidas pelo governo dos EUA, que era contririo • tal negoclacio. E~ contrapartida, aos sub~~rinos nucleares lançadores de misseis balisticos (SSBN>, submarinos nucleares de ~t~que <SSN> e sub~arinos nucteares lançadores de missels de c ruleiro CSSGN), de grandes di~ensBes e altissimo desempenho, dois pai~es ti~ apr~5ent~do i discuss3o nacional e internacional, soluç8es nucl~~res para a propuls~o de submarinos hibridos e ati me~mo d~ mono-submarinos (note-se que a propuls~o nuclear ~ independ~nte do ar •p~r ~~c~llence•): FRANCA E CANADA Estas soLuc5es tim como caracleristica fundamental sere~ signific~tivam e nte diferentes d~s soluc3es adotadas para ~s classes de submarinos nucleares atualmente em operaç~o e e~ construçio. Estas difer~nças provim, basicamente, do obJetivo de eli~inar, se nio redulir siynificativ~nente~ as diversas dificuld~des de ord~m licn,ca e econ&mica que tim impedido o acesso das ~arinha~ d~ midio porte de desfrutar das indis c utiveis vantagens da propulslo nuclear para submarinos, tais quais: - custos de obtanç~o muito etevado5; - custos de operaçlo muito elevados; - investimentos em capacitat~o ti cnlca ~ullo elevados; - investimentos em inrra - estrutura para construç~p, operaçio e manutenção multo elevados: ~ requisitos de formaçZo, instruçio e adestramento de operadores u manlenedore~ extremamente restritivos; - comple~id~d~ dos siste~as associado5 i segurança da instalação; ~ grande volume e peso da instalaç~o. Sem d0vid~ alguma, a elimin~ção. ou r@ducão, do grau de s las difi culdades sb pode ~er feita atravi s de significativa reduçi c nas figuras de d~sempenho apre~entadas pelas instalaçBes atuais dos SSN, SSBN e SSGN, tais como pot&ncla mi xima (e conseqGentemente velocidades ~iximas ~antidas), relaci o peso/polincia e volume/potincia, rendimento. etc. Existe~ algumas possibilidades ticnicas de sistemas de propulsio, baseados em reatores nuc leares especiaist alt~rnativos aos usu~is re~lores a água pressurilada e aos complexos reatores resfriados a ~etal liquido anteriormente apresentados, CROUCH l57J, GOSllNG et atti [371, BOJSRAYON [361t DANJELS (791: ~ PWR co~ gerador de vapor, pressurixador e bombas de circulacio integrados ao vaso de press~o do reator;
  43. 43. - PWR de b~i~a pressão 1 temperatur~: . circutacio fortad• e gerador de vapor indep~ndente; , circulação natural e gerador de vapor inlegrado ao v~so d~ pre~~~o do realorJ co~ fluido de re5friamenlo/moderador: , cl9Ucl leve; . i9ua pesada (020); . fluído orgânico; com fluido de trabalho do cicto a vapor: . água l:o!l"'ur~; . compostos halog~nados (R-113)1 HTGR (•High lemperalure Ga$ Reactor') e turbina a gis em ciclo f~chado Br~~ton: circuito simples a hilio; . circuito simples a C02; . circuito duplo cor~ fluido primirlo hilio e fluido serundirio ar, nitrog;nio ou hilio. A~ alternativa~ propostas sio baseadas e~ 100dernos conceitos d~ engenharia nuclear que nio se enconlr~m ainda suficientemente consolidados no meio naval, tais como: - reatores inerentemente <ou inlrínsec~menle) seguros, TAKETANI C62) [63), HEWITT [64J: um processo A i inerente ou inlrinseco a u~ proc@sso B se a ocorrincia de B implica necessiriamenle na ocorrincia de AI no campo d~ seguranta de reatare$' isto significa que o processo de desligamento do realor • inerente ~o processo de etevacio da temper~tura do combustivel e que o processo de operaç~o do sistema de resfriamento do reator apbs seu deGligamento e inerente ao processo de convecc~o natural, logo reatores cuJo projeto se baseia nestes principias de segurança intrinseca sio ditos •inerent~menle seguros• . - reator de circulac~o natural, HACMILLAN et alli (65), GREIF [661. ZVIRIN [67]: Para retirar o calor gerado por um reator e co~ ele ger~r vapor num troc~dor de calor, i necessirio circular u~ fluido de resfriamento atravis do n~cleo e deste para u~ gerador de vapor~ esta circulacão é produzida, em geral, por bombas, que sio inerentemente ruidosas! entretanto, o di$tanciamento vertical entre a fonte fria (gerador de vapor) acima da fonte quente (n~cleo) propicia o efeito de lermo - sif~o (conveccio natural), qu~ estabelece natural~ente, num determinado grau, e$ta circulaçãor olimilando esta distincia vertical e a perda de carga no circuito prim~rio i possivel ~a~imitar este efeito, evitando assi~ o uso de bombas~ operando então o reator em circulaç~o natural. - reator integrado, SCHOHER e PURDV (681, ARRA e RASEK [69), MATliE et alli (70), KLÃKE e kRACHT (711:
  44. 44. Visando ~in1~izar os rl~cos de acidentes devldo ao rompi~ento de tubulatBes, minimizar a p~rda de carga e comp~ct~r o conlunlo reator + circuito prlmirio, pode-se instalar o gerador de vapor n~ p~rt~ superior do vaso do reator ou por u~ pressurllador e~terno. pressurizar o circuito por ~eio de um colchio de vapor no topo do vaso do reator e nele fixar as bombas de circula~lo, caso selam necessiri~s para operaçio nas altas pot;ncias; este arranjo, e~lreman~nte ~eguro, comP3cto e silencioso i chamado reator integrado. A empresa canad~nse ECS, vem desenvolvendo desde 1964 um conceito bas~~do na tecnologia nuclear, pori~ radicalmente diferente d~s tradicionais in$lalac5es PWR consagrad~s no meio naval, GOSLING et alli l37l. Consiste nu~ reator bisicamente PWR, porim intrinsecam@nte seguro, operando a baixa pressio e temperatura, de operaç3o e manut~nt~o extremdmente simplificadas e de um siste~a de convers~o de energi~ baseada no ciclo a vapor Rankine. Esta instal~ç~o atenderia i dem3nda de potincio elitrica para baixas e moderadas v~locid~des, sendo as baterias resgu~rdadas Para as condiç5es de atlas velocidades. Ewislem tris vers5es para diferentes fai~as de potincia: AHPS 100, AMPS 400. (de 300 a 500 kJe), e AMPS 1000 (de 1300 a 1700 kWe). A primeira s~rla adaptad~ a pequenos submersiveis de empr~go civil. A segunda seria adaptada a submarinos da faixa de 1000 tons e utilizaria freon 113 co~o fluido de trabalho do sistema de convers~o de energia no ciclo Rankine, de modo a melhorar o rendimento da instalaçio devido is baixas temperaturas nas quais ocorreriam as trocas de calor do ciclo. A terceira seria adapt~da ~submarinos na fai~a de 2000 tons. utitizando a igua como fluido de trabalho. N~ França e~islem esludos p~ra a •nuclearizaç~o• do projeto de subrarino convencional CA 1000 Pelo STCAN, BOJSRAYON (36), Este submarino possuiria 1050 tons de desloc~mento, 60 ~ de comprimento e 5,3 de diimetro. A soluçio utitiz~ o chamado SCORE <·S~sl,me COmpact de Rjacteur Embarquable•) baseado num conceito de reator intrinsec~menle seguro desenvolvido pela TECHNICATOHE para aplicacão civil. O SCORE seria um reator auto ~ pressurizado, co~ a circula~io do fluido prim~rio feit~ via conv~ccZo natural ati a mixima Potancia d~ instalaclo. N~o e~lstiria~. portanto, ne~ as bombas de circulacio para resfriamento do reator, nem o pressuril~dor. sendo o envelope do circuito prim~rio extrema~enle simples. A instala~io seria intrinsecamente 5egura, n~o requerendo siste~as de segurança ativos nem 1nterv~nç5es ripidas do operador. O gerador de vapor seria integrado ao vaso do reator, de passo simpl~s. com superaquecimento, co~posto por fei~es d~ tubos helicoidais. Ess111 velocidade instalacio nuclear geraria tOOO KW, possibilitando uma de 13 nós. A velocidade tnâ~<ima de 18 nós seria
  45. 45. 40 alcao,ad• operando-se e~ paralelo à lnstalaç~o nucl~•r u~ grupo 'booster• par• os tu~bo~de bateri•s; que funclonari1 co~o geradores. Poderíamos caracterizar o virtual ·~ercado' (que e~ verdade n~o e~lste. como ji vimos) d~ submarinos nucleares e sua tecnoloyia tomo encontrando - se nu~a sltuaçZo de impasse: w Por um lado, ve~ se tornando c ada vez mais óbvio que o desenvolvimento tecnoló9ico das naçÕP.s ditas •periféricas• leva a i~Possibilidade da manuten,io do oligopólio e~ercido Pelas cin~o nac5es, nio por coincid;ncia ~embros permanentes do Conselho de Segurança da ONU (EUA, URSS, China, Grl-Dretanha e Franca) sobre a tecnologia de propuls~o nuclear nos ~lti~os 40 anos, oligopólio e'te est~belecido sob o preleMto da •nlo-proliferacZo• nuclear, mas que de fato se reveste de um cunho estritamente econ&mico e estratégico, - Em contr~p~rtida, a escalada de dimen$~es Cd~slo c amento) e conseqOentemente de (U s tos que vem ocorrendo no proJeto, construçio e oper~çlo de~tes navios, tem levado • acirradas pol~mi c as intcrn3s aos paises detentores do dilo ollgopblio, sobre suA relaçio custo/beneficio Das principais figur~s de ~irito de um submarino, que sio discre~ão, mobilidade, poder de fogo e autonomia, é soncntu em discreção que o submarino convencional pode apresentar potencial superior ao submarino nuclear de ataque <SNA) . Entretanto, considerando integralmente o largo espectro das missaes navais reservadas a este tipo de navio, o submarino convencional pode representar u~ desafio ao nuclear se fore~ feitas comparaç~es baseadas em anillses de custo - beneficio. Ape s ar do SNA ser sempre a plataforma btima para um grande n~mero de tipos de missio, seu custo unitirio da orde~ de USS 400- 700 mllh5es , OLIVA e GOSLING (26), des c onsiderando ~ se os custos de desenvolvimento, pode torni - lo inadequado para a quase totalidade das mis s ões possíveis . A esc alada de custoG e di~ensões dos SNA nos ~ltimos 20 anos, bem como as barreira' tecnolbgicas e, em alguns casos, politicas, para o seu desenvolvi~ento, e sua inadequ~bilidade para certos tipos de ~isslo rundamentais para algumas Marinhas, tem provocado uma reavali~tão pelo ~eio naval quanto à oportunidade de seu emprego em ~uitos casos, arrefecendo o entusia s ~o inicial das dicadas de 1950 ~ 70 e i~pulslondndo a pesquisa e desenvolvi~ento de diversas tecnologias de sisle~as de propulsio independentes do ar (SPIA> alternativos, ati entio abandonado$ apbs os relativos insucessos do principio Walter e o estrondoso sucesso da propuls~o nuclear, GABLER (451, fRJEOHAN [141, HEWLETT e DUNCAN (531. pelos Após EUA a construção (Skate - 1957, de sub~arinos Tullibee - 1960) nucleares de ~enor porte e URSS <Alf~-1972), ~
  46. 46. tendêncl• ~odern• é o projeto de sub~artnos nu~leares de destoc~mento e~trc~~menle elevado. Exreçio se f~t ~os francese5 com ~ua ~oderna classe Rubls/Amelh~ste, o ~enor SNA Ji construido. Exemplos destes grandes projetos ~odernos s•o ~~ classes de submarinos de ataque los Angeles (7000 ton, EUA), Ttafalgar <5200 ton, GB), Akuta (8000 ton, URSS), e aJ classes de lançadores de misseis balistlcos Ohlo (16700 ton, EUA>, Vanguard (15000 ton, GB>, T~phoon <25000 lon, URSS), SHARPE (151. As restrlçaes associadas a sub~arinos de tio grande porte n~o estio ligadas apenas aos seus custos • sua operaç~o t~mbi~ fica limit~da nas iguas rasas ( ~enos de 100 ~ ), Hes~o com o advento da tecnologia dos misseis submarino - superficie (5UB·SUP), que P~rmlle~ ataques a longas distSncias (logo sem precisar navegar em iguar rasas para atingir alvos que nelas estel~~ posicionados), nZo acrudlt~mos que o proble~a possa ser totalmente resolvido~ poi5 as Limitaç~es de ~lcance dos sensores ac~sticos prbprios do sub~arino faz co~ que ele seJa dependente de infor~~c5es eKternas para lançar tais arm~s de longo ~lcance e ai recai · se n~ antiga e inerente timitac~o de co~uni c aç~es externas do su bnarlno. Estes gr~ndes submarinos nucleares slo concebidos para @mprego e~ conflitos de alta intensidade, entre as grandes pot;nc ias. A situa~Zo politica ~undial atual tende, entretanto, e minimizar a eventual ocorr~ncia de tais conflitos, mas por oulro lado, hi uma lendincia de aumento na ocorrincia de conflitos de baixa intensidade ('low intensit~ confticts - LJC•>, para os quais tais submarinos nio estio preparados. De~afortunadamente, nenhuma das te cnologias nucleares alternativ~s apresenta um de~empenho sequer prbxi~o iquela de u~a inst~taçio propulsora nuclear naval moderna, que pode manter velocidades acima de 30 nbs indefinida~ente. Entretanto, os exemplos do submarino NR - 1 da Harinh3 Americana, com 400 tons de desloc~nento e da classe X da Marinha soviitica, com 700 ton, ap e sar de nio sere~ navios de combate, ~ostra~ que a propulsio nuc lear nlo i neces5iriamente li~itada a grandes submarinos, SHARPE [15). O de s envolvimento de pequenos submarinos nucleares de ataque <alcunhados de SSn ou •small n• e~ oposiçio aos grandes SSN) , i considerado como extremamente promissor. Entretanto, o de~envolvimenlo de uma lnstalaçio propulsora para um SSn repre s enta desafios tecnol~gicos ~uito ~als co~plexos que o de~envolvimento de uma instalaçio nuclear naval tipica dos atuais SSN, OLIVA e GOSLING l2bl. Note~se que já se vão 35 anos que o SSN Naulllus foi comissionado e que n~o exlste, at6 • presente data, nenhum SSn oper~tivo, apQsar dos ~~smos estare~ em desenvolvi~ento hi cerca de 5-10 anos por nat~e$ que possue~ pleno do~inio de todos os aspectos das tecnologias nuclear e de submarinos .
  47. 47. 2 . 4 • O CONTEXTO BRASILEJRO BJTTENCOURl ltl~ a "•rlnha do Brasil vem trilhando anos u~ 'rduo caminho, que Yisa ~udar o PBPel que essa exercia no pa5sado1 de passiva utillzadora de materlet estran~eiro • que tradSclon~t~ente i~portav1 ou rec~bia material com bal~o grau de conhecimento -para o de atlva utltiradora de ~aterial nacional e inteligente usuiria de equlpa~entos estrangeiros, nos Segundo Últimos 20 A figura 2.& ~ostra u~ fluxograma do caminho que se trilhou para alcançar o atual e$li9io, o patamar de compet&ncia do ~omento. e o que 'e protend~ trilhar no futuro prbximo. A figura 2.9 apre~~nta a ewolut~o da construcZo de navios de guerra no Brasll, no final do siculo XX, chegando ao inicio do s~culo XXI . O processo se inicia em 1970 com a assinatura do conlrato para o projeto e constru,zo de seis Fragatas classe •Niler61', duas das quais construidas no Arsenal de Harinha do Rio de Janeiro, e culminari, no proxtmo siculo, co~ a construç~o do SNAC-JJ, primeiro submarino nacional dotado de propulsio nu c lear. A obtençio d~sses navios de guerra ~odernos complexos ~uito conlribuiri p~ra que a Harinha do Brasil c umpra sua ~iss;o constitucional nas pr6ximas dj c adas . Porim, enquanto os navios tim valor ap~n ~ s pelo periodo relativamente curto de suas vidas ~leis~ a capacidade adquirida no e~ercicio de seu processo de obtençio transcende e~se prazo e possibilita o desenvolvimento contínuo de um Poder Naval. A figura 2.10 mostra um modelo que sintetiza essa contribuiçWo do ex e rcicio da oblen,lo de navios de guerra. Da anilise das figuras 2.8 e 2 . 9 podemo' depreender a grande import~ncia d~da pela Harinha do Brasil i arma submarina. Segundo PINHEIRO DA SILVA l21, e~ 197& am~dure c eu na H~rinha a ldiia de que seria conveniente para o Brasil dispor de submarino com propulsio nuclear, para que pudissemos ser, ao inicio do siculo XXI, uma potincia naval compalivel co~ as dimensões dos interesses brasileiros no mar e com nossa vulnerabilidade marillma. Os aspectos citados a seguir falem - nos meditar sobre a importáncia do Poder Naval brasileiro: , OuelramoG ou nio, somos um Pais debru~ado sobre o Oceano Attantico, com 7408 km de extens~o de cost• oceânica; . De nossa populaçlo de aproxl~adamente 145 ~ilhôes de habitantes, C@rca de 105 ~ilhÕes de pessoas~ ou seja~ 72,4~, vivem nu~a faixa litor~nea a até 100 km da costa; , Hais de 90X de nosso co~ércio exterior se far por via ~aríttma; e . Con$ideradas apenas as 200 ~ilhas para nossa zona costeira de influ~ncla econ~mica. temos uma superficie de 2.750.000 k~2, que equivale~ a 32,3X da área

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