A arquitetura de propulsão da Azzam existe porque uma única tecnologia de propulsão não consegue atender com eficiência a todos os requisitos operacionais de um iate ultrarrápido de 180 metros.

O problema de engenharia era:

Construir um dos maiores iates do mundo e, ao mesmo tempo, alcançar características de velocidade semelhantes às de uma embarcação militar.

Isso cria requisitos conflitantes:

RequisitoConflito de engenhariaAlta velocidade máximaExige enorme potência de picoGrande autonomia de cruzeiroExige eficiência de combustívelBaixa vibração/ruídoEntra em conflito com a operação de turbinasConfiabilidadeExige redundânciaManobrabilidadeDifícil na escala de 180 mOperação em águas rasasLimita o projeto convencional de hélices

A solução foi uma arquitetura de propulsão híbrida.

Arquitetura principal de propulsão

Segundo relatos, a Azzam usa:

• 2 × motores diesel MTU

• 2 × turbinas a gás GE LM2500

• sistema avançado de propulsão por waterjet

Isso é essencialmente uma filosofia de propulsão naval no estilo CODAG/WARP, adaptada para uso em superiate civil.

(CODAG = Combined Diesel And Gas)

Por que os motores diesel são necessários

Os motores diesel lidam com:

• cruzeiro econômico

• grande autonomia de navegação

• operação em baixa velocidade

• transporte com eficiência de combustível

• estabilidade elétrica de hotelaria

• redundância

Vantagens do diesel

1. Eficiência de combustível

Os motores diesel são muito mais eficientes durante:

• cruzeiro em baixa velocidade

• travessias de longo alcance

• operação em regime estável

Turbinas a gás são extremamente ineficientes em carga parcial.

Sem motores diesel, os custos operacionais se tornariam irracionais, mesmo na escala de bilionários.

2. Confiabilidade

Motores diesel marítimos:

• podem operar continuamente por longos períodos

• têm confiabilidade marítima comprovada

• são mais fáceis de manter globalmente

• suportam condições operacionais variáveis

Para capacidade de travessia oceânica, a propulsão diesel continua essencial.

3. Menor assinatura acústica

iates de luxo exigem:

• baixa vibração

• ruído reduzido na cabine

• comportamento de cruzeiro suave

Diesel operando em RPM otimizada é mais silencioso e estável para o conforto dos passageiros do que turbinas em alta potência contínua.

Por que as turbinas a gás são necessárias

As turbinas GE LM2500 existem por um motivo:

Densidade de potência máxima

O objetivo de velocidade da Azzam (>30 nós) é extremamente difícil em 180 metros.

Uma arquitetura convencional apenas com diesel exigiria:

• espaços de máquinas muito maiores

• massa de motores enorme

• carga excessiva nos eixos

• menor desempenho de aceleração

As turbinas a gás resolvem isso.

Vantagens das turbinas

1. Potência enorme em pequeno volume

Turbinas a gás geram potência extremamente alta em relação ao seu tamanho e peso.

Isso permite:

• maior velocidade máxima

• melhor aceleração

• menor ocupação de espaço das máquinas

• melhor aproveitamento do casco

A LM2500 é derivada de tecnologia aeroespacial e amplamente usada em embarcações navais.

2. Capacidade de sprint

As turbinas são ideais para:

• operação temporária em alta velocidade

• aceleração rápida

• fases de potência máxima

Elas funcionam, na prática, como “motores de reforço”.

A Azzam não precisa que as turbinas operem continuamente durante o cruzeiro normal.

3. Redução de peso

Nessa escala:

• cada tonelada importa

• o peso das máquinas afeta a estabilidade

• a dinâmica do casco se torna crítica

As turbinas a gás oferecem uma relação potência-peso superior à dos motores diesel marítimos.

Por que waterjets em vez de hélices convencionais

Esta é uma das decisões de engenharia mais importantes.

Limitação das hélices convencionais

Em velocidades muito altas:

• a cavitação aumenta

• a vibração cresce

• a eficiência cai

• o diâmetro da hélice se torna problemático

Para um iate com meta de >30 nós em 180 m, grandes hélices convencionais tornam-se cada vez menos eficientes.

Vantagens dos waterjets

1. Eficiência em alta velocidade

Os waterjets se tornam vantajosos em:

• regimes de planeio em alta velocidade

• cargas extremas de propulsão

• manobras rápidas

Eles reduzem os efeitos de cavitação em alta velocidade.

2. Capacidade de operar em calado raso

Segundo relatos, a Azzam precisava operar em águas relativamente rasas do Golfo.

Os waterjets permitem:

• menor quantidade de apêndices submersos

• menor sensibilidade ao calado

• operação mais segura em águas rasas

3. Vibração reduzida

Crucial para aplicações de luxo.

Os waterjets produzem:

• características de navegação mais suaves

• menor vibração transmitida

• experiência mais silenciosa para os passageiros

4. Manobrabilidade

Os waterjets permitem:

• controle vetorial do empuxo

• manobras mais apertadas

• melhor operação em porto

Importante para uma embarcação dessa escala.

Por que este sistema é tecnicamente incomum

A maioria dos superiates otimiza para:

• conforto

• volume interno

• eficiência

A Azzam foi otimizada simultaneamente para:

• velocidade extrema

• escala massiva

• conforto de luxo

• capacidade em águas rasas

• baixa vibração

• autonomia transoceânica

Essa combinação é extraordinariamente difícil.

A arquitetura de propulsão se assemelha mais a:

• engenharia naval

• navios militares de resposta rápida

• plataformas marítimas avançadas de defesa

do que à engenharia tradicional de iates.

Características operacionais estimadas

ParâmetroEstimativaPotência total~94.000 HPVelocidade máxima30–34 nósConsumo de combustível na velocidade máximaaté ~13 toneladas/horaModo principal de cruzeirodieselModo sprintdiesel + turbinasTipo de propulsãowaterjets

Conclusão de engenharia

O sistema de propulsão da Azzam é, essencialmente, um otimizador de compromisso entre:

• velocidade

• luxo

• autonomia

• conforto acústico

• eficiência do casco

• operação em águas rasas

• ocupação de espaço das máquinas

Nenhuma tecnologia de motor única poderia atingir todos esses objetivos ao mesmo tempo.

É por isso que o iate usa:

• motores diesel para eficiência e resistência

• turbinas a gás para potência máxima extrema

• waterjets para desempenho hidrodinâmico em alta velocidade

O resultado continua sendo um dos sistemas de propulsão marítima civil mais sofisticados já construídos.