Efficienza e performance sono due caratteristiche del monoscafo da competizione full-foiling della casa di Maranello. Un concept di gestione energetica che punta a ridefinire la navigazione oceanica.
Lo si potrebbe definire un concentrato di sfide. Oltre alla navigazione oceanica e alle soluzioni tecnologiche inedite per il mondo della vela offshore, Ferrari Hypersail è anche il primo monoscafo full-foiling da 100 piedi completamente autosufficiente dal punto di vista energetico.
Si tratta di un sistema di gestione concepito per una totale autosufficienza, alimentato da energia generata da fonti rinnovabili e dall’equipaggio stesso.
Vediamo più in dettaglio di cosa si tratta.
Perfetto mix tra efficienza e performance
Nato dietro al concetto di open innovation, il know-how del Cavallino Rampante è stato trasferito dalla pista e l’asfalto a questo super monoscafo volante da 100 piedi nato per sfidare gli oceani.
Sviluppato dal Tech Team Hypersail a Maranello, il sistema di Energy Management è stato concepito con il duplice obiettivo di garantire la massima efficienza e l’integrazione totale delle diverse architetture di bordo. La scelta di una soluzione elettrica, derivata dalla necessità di garantire l’autosufficienza energetica nelle lunghe navigazioni che affronterà l’imbarcazione, ha portato allo sviluppo di 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.
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 sottocoperta, 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.
“Hypersail è il primo monoscafo volante per competizioni oceaniche a essere completamente autosufficiente dal punto di vista energetico”, racconta il Technical Team Leader di Ferrari Hypersail Marco Guglielmo Ribigini, “Grazi e a un sistema elettrico che garantisce il perfetto mix tra efficienza e performance, oltre ad al cune soluzioni innovative come il Winch by Wire, tutte le regolazioni a bordo avvengono attraverso l’energia auto prodotta in navigazione”.
Cosa succede sopracoperta
Hypersail reinterpreta i tradizionali sistemi di winch introducendo una soluzione innovativa: il Winch by Wire. Con questa soluzione, 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.
Per i grinder il vantaggio principale è la possibilità di mantenere un ritmo di rotazione costante ed efficiente. Nei sistemi tradizionali, all’aumentare dello sforzo i movimenti diventano più lenti e faticosi. La tecnologia sviluppata da Hypersail riduce l’incremento dello sforzo stesso e garantisce una produzione costante di potenza, operando nel punto di massima efficienza elettromeccanica del sistema e metabolica per l’essere umano.
Il sistema consente a un singolo membro dell’equipaggio di gestire carichi straordinari fino a 9 tonnellate, superando i limiti tipici delle architetture meccaniche o idrauliche tradizionali.
Di derivazione automobilistica è anche la soluzione adottata per produrre la corrente elettrica attraverso gli “e-pedestal” che sfrutta gli stessi motori elettrici presenti nelle sospensioni attive della Ferrari Purosangue e Ferrari F80. L’energia prodotta viene convogliata all’interno della rete e ripartita in tempo reale mettendo in rotazione gli argani “e-winch” che gestiscono la tensione delle vele o la pompa idraulica che attua le regolazioni idrauliche in coperta.
La soluzione tecnologica del Winch di Hypersail nasce dalla condivisione dello stesso approccio by-wire introdotto sulla nuova Ferrari 12 Cilindri Manuale, in cui nel sistema Manuale by-wire la fisicità del gesto meccanico della cambiata è stato trasformato in un segnale elettronico capace di preservare il feeling analogico.
L’innovazione è anche sottocoperta
I sistemi installati rappresentano il nucleo tecnologico dell’imbarcazione, preposti alla gestione dell’elettronica, al controllo della stabilità e dell’altezza del volo sui foil.
L’affidabilità di questo ecosistema è garantita dall’applicazione di processi di testing mutuati dal settore automotive, grazie alla presenza di una piattaforma di centraline (ECU) e sensori e a quattro diversi livelli di tensione compresi tra i 12 e gli 800V.
Per governare e regolare le appendici, gli ingegneri Hypersail hanno sviluppato un sistema di Flight Control attivo che gestisce il flusso idraulico in due modalità operative delle superfici: Slow Movements e Fast Movements. I primi rappresentano le macro-regolazioni di foil arm e chiglia basculante, assicurate dalla potenza sviluppata dall’assale elettrico posteriore 800V di Ferrari Luce. I secondi sono i movimenti rapidi e continui delle superfici di controllo, i flap, che sono affidati a due pompe più piccole azionate da motori elettrici a 48V. Questa separazione garantisce prestazioni eccellenti, massima efficienza energetica e i livelli di ridondanza necessari nei contesti di navigazione.
Gli impianti elettronici e idraulici sono infatti alimentati esclusivamente da fonti rinnovabili attraverso l’implementazione di un sistema di recupero solare ed eolico senza precedenti, con la possibilità di gestire e immagazzinare l’energia prodotta in eccesso grazie a due batterie identiche da 800V.
I pannelli solari, calpestabili e dotati di un grip specifico, sono integrati sulla coperta e sulle murate per una superficie di 100 metri quadri. La loro applicazione è il risultato di complesse simulazioni che, mappando l’esposizione solare alle diverse latitudini e alle potenziali rotte, hanno indirizzato l’installazione alle sole zone di massima resa. Ciò ha permesso di ridurre al minimo l’aggravio di peso sull’imbarcazione, eliminando ogni massa improduttiva a favore del miglior rapporto peso/potenza.
L’integrazione eolica si concretizza invece a poppa, dove trovano alloggio delle turbine eoliche, configurabili e rimovibili a seconda delle necessità di navigazione. L’obiettivo ingegneristico 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.
Le ricadute nella navigazione da diporto
Il Tech Team Hypersail di Maranello ha sfruttato la grande competenza automotive per sviluppare soluzioni tecnologiche veramente inedite nel mondo della vela offshore.
Soluzioni come il sistema di Energy Management concepito con il duplice obiettivo di garantire la massima efficienza e l’integrazione totale delle diverse architetture di bordo.
Soluzioni che potranno trovare anche applicazione nella produzione di grandi Yacht e barche a vela per rendere la navigazione da diporto sempre meno impattante sull’ambiente.
