O projeto de um catamarã com hidrofólios foi iniciado na Escola Politécnica em 2003, quando o velejador Roberto Pandiani procurou a escola com a idéia de melhorar o desempenho da sua embarcação a vela. Sua idéia, na época, era partir numa nova viagem a bordo de um catamarã com hidrofólios. Embarcações a vela com hidrofólios não são muito comuns dada sua complexidade de configuração, fragilidade dos hidrofólios e elevado custo de construção, na medida que, materiais exóticos, como fibras de carbono e kevlar, são usados na maioria dos projetos. O objetivo deste trabalho pode ser resumido em duas etapas. Na primeira etapa, ferramentas que permitam avaliar o desempenho e a atitude de uma embarcação a vela com hidrofólios, sob o ponto de vista quasi-estático e estático, foram desenvolvidas. Sob a ótica estática, um programa de predição de velocidades, VPP, foi desenvolvido e validado de acordo com a metodologia e os resultados apresentados por [Masuyama, 1986]. Uma segunda ferramenta, que nos permite fazer a predição da passagem da embarcação do modo hulborne para o modo foilborne (take off), do ponto de vista quasi-estático, também foi desenvolvida. A segunda parte do trabalho, ilustra o potencial de aplicação das ferramentas desenvolvidas na primeira quando estas são incorporadas numa metodologia de síntese. Dessa forma, resultados do problema de otimização com objetivos múltiplos aplicado ao projeto de uma embarcação a vela com hidrofólios são apresentados.

This work was motivated by a request of the adventure sailor Roberto Pandiani who approached us in order to investigate the attitude and performance of a catamaran sailboat with hydrofoils. Although the concept of hydrofoil sailboats dates back from the 50s and 60s, they are not commonly seen at the harbors due to the complexity, fragility and, usually, high cost of the boat. In the present work, our analysis is carried out in two stages. On the first one, the equilibrium equations for the sailboat are solved on the foilborne mode and on the hullborne-foilborne transition mode. The former problem gives rise to a six degrees of freedom Velocity Prediction Program (VPP) through which the performance and attitude of the boat can be evaluated by a quasi-static approach. The latter problem is tackled by solving a two degree of freedom (pitch and heave) problem; these results allowed the prediction of the take off speed of the sailboat. On the second stage, the potential of the tools developed in stage one is outlined by describing its applicability on the design of a hydrofoil catamaran sailboat in a multi objective optimization framework. At this point, a methodology for the optimized design of a hydrofoil sailboat is proposed and preliminary results for a simplified optimization problem are presented in order to illustrate the procedure.