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Ecco come la Formula 1 sta cambiando la Coppa America e gli AC75

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Coppa America e Formula 1, il binomio sembra sempre più stretto e non solo per gli accordi tra Red Bull Racing e Alinghi e tra Ineos Team UK e Mercedes, con Luna Rossa che dialoga sotto traccia con la Ferrari. Gli AC 75 sono stati pensati nel loro concept originale da Dan Bernasconi, capo del design di Team New Zealand nonché ingegnere che ha lavorato per 6 anni nel team McLaren in F1.

Le prime generazioni di AC 75 (barca 1 e 2 prodotte per la 36ma Coppa America) hanno segnato la strada per l’osmosi tra i due mondi, la terza generazione che vedremo in acqua per la 37ma edizione esplorerà ancora oltre le interazione tra Formula 1 e Coppa. Per capire che direzione sta prendendo il Trofeo velico più antico e prestigioso che ci sia, e per comprendere le implicazioni tecniche del rapporto tra vela e Formula 1, abbiamo chiesto un parere agli specialisti di Formulapassion.it  e in particolare a Federico Albano. Velista, regatante e grande esperto di Formula 1, nelle righe che seguono Federico ci spiega cosa sta accadendo e soprattutto cosa potrà accadere in Coppa America con la collaborazione dei team della F1.

Le sfide della versione 2.0 degli AC 75

La prima edizione della Coppa corsa con gli AC75 ha mostrato dati numerici impressionanti, ma anche una curva di crescita dei team e dei mezzi che promettono un sicuro salto di performance notevole con la nuova generazione di barche. I fronti tecnici e tecnologici su cui lavorare, però, sono particolarmente numerosi e le neonate collaborazioni dei team di Coppa America con le squadre di Formula 1 rappresentano una possibilità di sviluppare sinergie a tutto campo, da cui i progettisti della nuova generazione di barche potranno trarre molto vantaggio.

Le sfide che vedranno cimentarsi i designer della versione 2.0 degli AC75 spazieranno tra l’aerodinamica dello scafo, la fluido dinamica sui foil e l’ingegneria dei materiali, tre campi in cui ingegneri del calibro di James Allison (Mercedes) e Adrian Newey (il genio dell’aerodinamica della Formula 1, attualmente in forza alla RedBull) possono dare un contributo fondamentale.

Le forme di scafo, in passato così fondamentali per ovvi motivi, insieme a quelle della coperta diventeranno una componente del pacchetto aerodinamico (bisognerà iniziare ad utilizzare probabilmente questo termine anche in Coppa) delle barche. Nell’ultima edizione, proprio Luna Rossa ha mostrato per prima una ricerca profonda sull’argomento, con il piano di coperta che andava a formare il piano di taglio del profilo alare della randa e per questo veniva chiamato “end-plate”, esattamente come le paratie laterali degli alettoni delle vetture di Formula 1.

Cosa succederà nella prossima Coppa America

Nella prossima Coppa si cercherà un volo il più vicino possibile al pelo dell’acqua, con uno scafo che possa diventare parte attiva nel generare portanza per rimanere sollevato e diminuire la necessità di superficie dei foil, e allo stesso tempo che produca la minor resistenza all’avanzamento possibile, magari cercando di formare una sorta di cuscino aerodinamico tra superficie del mare e scafo su cui scivolare. Te Rehutai, l’imbarcazione neozelandese vincitrice dell’ultima Coppa, presentava una forma di scafo con due grandi canali di convogliamento dell’aria sotto i due lati dello scafo, un concetto simile alla Formula 1 rivoluzionata che vedremo dal 2022 in pista, che sfrutterà proprio due tunnel longitudinali sotto la vettura per reintrodurre l’effetto suolo.

Seppur le finalità saranno diverse, con le vetture di Formula 1 impegnate a generare deportanza e non portanza, una conoscenza approfondita dei comportamenti dei flussi in quella configurazione potrà portare sicuramente soluzioni innovative e nuovi territori da esplorare per gli ingegneri.

C’è però ancora molto di più, prima su tutti l’ingegneria dei materiali, un campo in cui si potranno letteralmente sfidare i limiti della fisica e in cui la sinergia con la massima serie motoristica potrà trovare forse il suo culmine massimo. Basti pensare che uno dei campi di studio più importanti nell’aerodinamica della Formula 1 è la deformazione controllata dei profili sotto carico.

Il regolamento della F1 impone limiti rigidi, ma il vantaggio di un’aerodinamica attiva è tale che le squadre hanno trovato tecniche sempre più avanzate per aggirarli, riuscendo a controllare letteralmente al millimetro le deformazioni delle ali alle varie velocità, pur rispettando i test della Federazione (che si è vista più volte costretta ad inasprirli senza però riuscire a contenere il fenomeno).

Immaginando una tecnologia del genere applicata ai foil le possibilità che si aprono sono innumerevoli, sia in termini di riduzione della resistenza all’avanzamento, e quindi di maggiori velocità possibili, sia in termini di portanza del profilo, verso l’alto e nell’asse del vento, con minore sforzo della barca per mantenere il volo e migliori angoli di navigazione in bolina e poppa.

Anche l’elettronica di bordo cambierà
Il campo teoricamente più lontano dal mondo della vela, quello dei motori, sarà un’occasione di condivisione tecnologica tra Formula 1 e team velici. La componente ibrida delle Power Unit in Formula 1 è diventata fondamentale e ad un livello di complessità enorme, con software di gestione e controllo estremamente sofisticati ed ottimizzati, un know-how travasabile nel pacchetto di gestione elettronica della barche, dove un’ottimizzazione di sistema può portare ad un impiego più fruttifero delle energie dell’equipaggio e ad una gestione più accurata dei parametri di volo e di regolazione della barca, con evidenti guadagni in termini di prestazione assoluta.

Ricordiamo anche che i sistemi automatici non consentiti per le regate potranno comunque essere implementati dai team per validare le varie soluzioni sottoposte a test o per fornire un benchmark ai velisti durante gli allenamenti. Inutile dire che per quest’ultimo aspetto lo sviluppo di simulatori accurati sarà fondamentale, una realtà a cui la Formula 1 ha dovuto abituarsi con grandi investimenti dopo la enorme riduzione forzata dei test in pista.
Tutto questo dovrà comunque essere accompagnato da quello che potrebbe diventare il limite più sfidante, e cioè quello del piano velico.

Come cambieranno le performance

Già nella prima Coppa disputata con gli AC75 gli angoli di vento apparente di bolina con vento medio erano poco superiori ai 10 gradi, intorno ai 16-18 in poppa. Pensando alla bolina, incrementare la velocità senza che il piano velico possa “assorbire” riduzioni di angolo di apparente rischierebbe di limitare l’utilità dei progressi. Lo sviluppo dell’aerodinamica delle vele rimarrà uno dei punti fondamentali, in cui un’impostazione redditizia delle simulazioni al CFD (fluido dinamica computazionale) avrà un grande valore, per poter sviluppare strade proficue, senza perdere tempo prezioso e grandi capitali in soluzioni non ottimali. Anche a questa realtà il mondo della Formula 1 è particolarmente abituato, visto che le ore al CFD e della galleria del vento sono addirittura limitate e verificate dalla Federazione, motivo per cui devono necessariamente essere proficue.

di Federico Albano

a cura di Mauro Giuffrè


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