Mecânica

Duas hélices girando ao contrário tornam navios mais eficientes

Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/11/2025

Teste real das hélices contrarrotativas, que geraram um ganho significativo de propulsão para grandes navios.
[Imagem: Sintef Ocean]

Hélices contrarrotativas

Se tiver duas hélices girando em direções opostas, um navio pode usar menos energia para se mover para a frente do que tendo hélices girando apenas no sentido tradicional.

Esse fenômeno inusitado ocorre devido à complexa interação entre as duas hélices.

"Observamos que a eficiência da propulsão aumenta quando aproveitamos parte da energia perdida pela hélice dianteira, ao mesmo tempo que a hélice traseira recebe um fluxo de água melhor. Isso pode proporcionar um aumento de mais de dez por cento na eficiência em comparação com hélices convencionais," contou Oyvind Rablias, pesquisador do instituto Sintef, da Noruega.

Embora as hélices contrarrotativas não sejam desconhecidas dos engenheiros navais, elas raramente são usadas em navios comerciais. Os principais motivos para isso têm sido o seu custo e o seu projeto mais complexo, em comparação com os modelos tradicionais.

Isso pode estar mudando agora. "Juntamente com nossos parceiros de pesquisa, dedicamos muito tempo para compreender e desenvolver soluções para isso. Agora acreditamos que a tecnologia está madura e pronta para uso mais amplo," disse Jahn Johannessen, da Brunvoll, empresa parceira do projeto.

O grande avanço está justamente na simplificação do projeto, que permitiu reduzir a energia gasta para colocar um navio de grande porte na mesma velocidade que a alcançada usando uma hélice convencional.

Uma das configurações estudadas foi uma combinação de hélices contrarrotativas (as hélices vermelhas no meio da imagem) e dois propulsores de tração. Um propulsor de tração funciona como uma hélice que impulsiona o navio para a frente, de forma semelhante à hélice de um avião.
[Imagem: Brunvoll]

Navio mais eficiente do mundo

Desenvolver o projeto e o protótipo da hélice contrarrotativa não foi suficiente. A equipe precisou desenvolver um equipamento totalmente novo para a medição do rendimento das hélices contrarrotativas e sua comparação com hélices comuns.

Dois dinamômetros, que são instrumentos utilizados para medir a força em sistemas rotativos, também precisaram ser desenvolvidos. "Uma versão é adequada para integração em modelos de navios que são testados no tanque de reboque, ou seja, ela é incorporada ao modelo, e a outra versão é usada em testes em águas abertas e em testes de cavitação," explicou Rablias.

O sistema permitiu testar diversos protótipos, selecionando o mais eficiente para desenvolvimentos adicionais.

O ganho de eficiência na propulsão foi obtido pela recuperação de parte da energia perdida pela hélice dianteira e por um melhor fluxo de fluido para a hélice traseira. Isso trouxe um ganho de mais de dez por cento em comparação com hélices convencionais, e 10% de economia de combustível em um transatlântico faz uma diferença enorme.

No entanto, hélices contrarrotativas exigem um sistema complexo de eixo duplo. "O processo de design também é mais complicado do que para hélices convencionais, tanto devido aos fenômenos de fluxo complexos quanto ao maior número de parâmetros que precisam ser ajustados, em comparação com uma única hélice. Isso se aplica tanto à relação de diâmetros quanto à relação de rotação entre as duas hélices, por exemplo," reconheceu Rablias.

Mas a equipe está confiante nos testes em mar aberto, acreditando ser possível agregar a tecnologia a grandes navios com ganhos compensadores. "[Nosso] objetivo é projetar o navio mais eficiente em termos energéticos do mundo, e nessa busca não podemos deixar pedra sobre pedra. A própria propulsão consome muita energia, e por isso as hélices contrarrotativas são muito interessantes para nós," disse Gerry Larsson-Fedde, membro da equipe.