O uso de petroleiros convertidos para sistemas de produção de petróleo no mar tem se tornado cada vez mais freqüente devido ao aumento das lâminas d'água das locações e da capacidade de processamento das plantas. A falta de infra-estrutura de escoamento em áreas novas ou em campos marginais reforça essa tendência. A amarração desses navios, comumente denominados FPSO's (Floating Production Storage and Offloading Systems), não é tarefa trivial. Várias concepções diferentes de ancoragem vêm sendo testadas ao longo dos anos em diversos países. Dentre essas alternativas destaca-se o sistema tipo SPM-turret (Single Point Mooring of turret type), onde o navio é ancorado através de uma turreta sobre rolamento, o que lhe concede liberdade angular no plano horizontal. Visando estudar a dinâmica desse tipo de sistema para o caso mais simples possível, vislumbrou-se um ensaio com modelo reduzido batizado de Ensaio de Estabilidade Direcional ou Ensaio de Estabilidade ao Reboque. Nesse ensaio, o modelo de navio é rebocado pelo carro dinamométrico através de uma haste vertical rígida conectada ao convés através de rolamento horizontal. Dessa forma, simula-se o caso de um SPM-turret com rigidez linear infinita no plano horizontal, restando, então, apenas um grau de liberdade qual seja o ângulo de aproamento em relação ao meio. A modelagem matemática do ensaio é baseada na Teoria de Jones (Modelo de Asa Curta), porém incorporando correçõesempíricas obtidas por Clarke et al.[7], as quais destacam a importância do leme na estabilidade do navio mesmo a baixas velocidades de corrente. O modelo assim obtido não só permite determinar expressões heurísticas para os esforços decorrente sobre o casco (forças nos sentidos longitudinal e transversal do navio e o momento em torno do seu eixo vertical), como também traz consigo as parcelas necessárias à análise da bifurcação do equilíbrio do sistema, caracterizada pela determinação ) da posição do turret a partir da qual a bifurcação ocorre ('a IND.CR'), assim como do seu comportamento pós-crítico ('psi'IND.c'=f(a)). Essa abordagem revela que a parcela quadrática da restauração angular 'CIND.2c'('pi'/2)*'psi']'psi], onde 'C IND. 2c'( 'pi'/2) é o coeficiente de força lateral para incidência de corrente por través, domina o cenário pós-crítico para pequenos ângulos de ataque ('psi'IND.c 1), complementando e, de certo modo, corrigindo resultados obtidos através do método de derivadas hidrodinâmicas oriundo de teoria de manobras. De fato mostra-se que, vizinhanças do ponto de bifurcação, o ângulo de aproamento aumenta linearmente com o parâmetro de controle (posição do turret) e não com sua raiz quadrada como a abordagem tradicional aponta. A aderência dos resultados obtidos tanto para os esforços de corrente quanto para o comportamento pós-crítico do navio é muito boa, comprovando a adequabilidade do modelo. E mais, sua estabilidade estrutural é garantidapelo termo quadrático, l lhe conferindo uma robustez não desfrutada pelo modelo de derivadas hidrodinâmicas.

The use of convertes tankers for oil production at sea has increased in the last few years, both due to the greater depths of the newly discovered locations and to the larger oil processing capacities of the production plants. Lack of local infrastructure in new reas as well as in marginal fields has added to this tendency. Mooring these vessels, known as FPSOs (Floating Production Storage and Offloading Systems) is no easy task. Several mooring concepts have been tried out along the years in diferente countries. Amongst these alternatives, the turret type of SPM (Single Point Mooring), where the ship is moored through a turret alid onto a horizontal bearing stands out. Here the vessel has the freedom to rotate around her vertical axis. .......