La vela ultratech da Formula Uno vola con vento, muscoli e sole
Presentato a Maranello l’imbarcazione basata su fonti rinnovabili
Test su Winch by Wire nei laboratori di Ferrari Hypersail
MARANELLO (Modena). È il primo monoscafo “full foiling” per competizioni offshore che sia «completamente autosufficiente dal punto di vista energetico»: lo alimentano fonti rinnovabili e l’equipaggio. Stiamo parlando di Ferrari Hypersail, l’innovativo monoscafo volante di 100 piedi nato per trasferire il know how del Cavallino Rampante dall’asfalto della Formula Uno al mare dei grandi oceani sotto il segno della vela offshore.
Il progetto è stato messo nero su bianco dal Tech Team Hypersail a Maranello: il sistema di gestione dell’energia – viene sottolineato – è stato concepito con un duplice obiettivo: da un lato, garantire la massima efficienza; dall’altro, integrare in modo pieno e totale le diverse architetture di bordo. Si è scelta la soluzione elettrica per via della necessità di garantire l’autosufficienza energetica nelle lunghe navigazioni che affronterà l’imbarcazione: ne consegue che si è puntato a «un sistema capace di estrarre energia, nel modo più efficiente possibile, dalle fonti rinnovabili presenti nell’ambiente circostante, tra cui il solare e l’eolico». E non solo: le movimentazioni sopra coperta, come la regolazione delle vele, vedono «la diretta trasformazione della potenza generata dall’uomo attraverso l’innovativo sistema “Winch by Wire”». Quelle sotto coperta, come il movimento delle appendici necessarie a garantire il controllo attivo del volo, sono invece «gestite attraverso l’energia recuperata dalle fonti rinnovabili, con l’installazione di batterie ad alta tensione a gestire le dinamiche dei flussi energetici», com’è stato messo in risalto nel corso della presentazione del progetto.
Marco Guglielmo Ribigini, responsabile tecnico del team di Ferrari Hypersail
«Hypersail è il primo monoscafo volante per competizioni oceaniche a essere completamente autosufficiente dal punto di vista energetico»: sono le parole Marco Guglielmo Ribigini, responsabile tecnico del team di Ferrari Hypersail: «Grazie a un sistema elettrico che garantisce il perfetto mix tra efficienza e performance, oltre ad alcune soluzioni innovative come il “Winch by Wire”, tutte le regolazioni a bordo avvengono attraverso l’energia autoprodotta in navigazione».
Hypersail tiene a sottolineare la reinterpretazione innovativa dei tradizionali sistemi di “winch”: con il “Winch by Wire” – viene spiegato – la potenza generata dalla forza muscolare dell’equipaggio «non aziona direttamente le trasmissioni meccaniche e i circuiti idraulici tradizionali, ma viene convertita istantaneamente in potenza elettrica, centralizzata e redistribuita dinamicamente alle diverse utenze del piano velico della barca».
Dove sta il vantaggio chiave per i grinder? Nel poter mantenere «un ritmo di rotazione costante ed efficiente», è la sottolineatura che arriva dai tecnici: se nei sistemi tradizionali con l’aumentare dello sforzo i movimenti diventano più lenti e faticosi, la tecnologia firmata Hypersail riduce l’incremento dello sforzo e assicura «una produzione costante di potenza, operando nel punto di massima efficienza elettromeccanica del sistema e metabolica per l’essere umano». Come dire: ciascun membro dell’equipaggio risulta in gradp di gestire carichi straordinari «fino a 9 tonnellate», così da andare oltre «i limiti tipici delle architetture meccaniche o idrauliche tradizionali».
In virtù degli stessi motori elettrici presenti in campo automobilistico nelle sospensioni attive della Ferrari Purosangue e Ferrari F80, la corrente generata mediante gli “e-pedestal” è convogliata – si afferma – «all’interno della rete e ripartita in tempo reale»: questo mette in rotazione gli argani “e-winch” che hanno in mano la tensione delle vele o la pompa idraulica che attua le regolazioni idrauliche in coperta.
C’è qualcosa della tecnologia Ferrari in chiave automobilistica negli elementi tech del Winch di Hypersail: l’approccio ha molto in comune – viene ribadito – con concetti utilizzati sulla nuova Ferrari 12Cilindri Manuale: la fisicità del gesto meccanico della cambiata viene tramutati in «un segnale elettronico capace di preservare il feeling analogico».
È mutuato dal settore, per certi aspetti, quel che troviamo sotto coperta: si tratta di sistemi che costituiscono il “cuore” tecnologico dell’imbarcazione, e hanno il compito di gestire l’elettronica, il controllo della stabilità e l’altezza del volo sui foil. Un ecosistema la cui affidabilità ricalca l’applicazione di processi di testing del settore Ferrari auto, con l’utilizzo di una piattaforma di centraline e sensori, oltre a quattro diversi livelli di tensione compresi tra i 12 e gli 800 volt.
Come governare le appendici? Il team di ingegneri di Hypersail hanno messo a punto un sistema attivo che gestisce il flusso idraulico in due modalità operative delle superfici: “slow” e “fast”. Da un lato, ci sono i movimenti “slow” che sono le macro-regolazioni di foil arm e chiglia basculante, vengono garantite dalla potenza sviluppata dall’assale elettrico posteriore 800V di Ferrari Luce. Dall’altro, i movimenti “fast” – rapidi e continui – delle superfici di controllo (flap) affidate a due pompe più piccole azionate da motori elettrici a 48 volt.
Va detto che, al pari della Formula Uno come test di materiali, procedure e processi anticipatori dell’evoluzione che verrà nella produzione industriale di serie, l’apparato di recupero solare ed eolico è «senza precedenti»: ha la capacità di «gestire e immagazzinare l’energia prodotta in eccesso grazie a due batterie identiche da 800 volt».
Ferrari Hyoersail a bordo turbine eoliche e pannelli solari
I pannelli solari sono calpestabili e hanno un “grip” specifico: risultano integrati sulla coperta e sulle murate, riuscendo a raggiungere una superficie di cento metri quadri. In virtù di complesse simulazioni che hanno studiato l’esposizione solare alle diverse latitudini e alle potenziali rotte, l’installazione è stata prevista alle sole zone di massima resa. In tal modo si è limitato al minimo l’aggravio di peso sull’imbarcazione: questo – viene segnalato – ha consentito di «eliminare ogni massa improduttiva a favore del miglior rapporto peso/potenza».
Quanto all’apporto dell’energia dal vento, questa integrazione trova realizzazione a poppa con turbine eoliche, configurabili e rimovibili a seconda delle necessità di navigazione. L’obiettivo ingegneristico – si afferma – è stato «lo studio meticoloso dell’angolo di presa, al fine di individuare l’equilibrio ottimale tra la massima efficienza di generazione elettrica e la minima resistenza aerodinamica alle alte velocità, garantendo prestazioni ottimali nei diversi scenari oceanici».
