Ferrari torna a parlare di energia dopo le polemiche su Luce, la sua prima elettrica, ma questa volta lo fa in mare con Hypersail: un monoscafo volante spinto solo da rinnovabili e dai muscoli dei velisti. Qui, esclusi i puristi del “senza motore”, prevalgono curiosità e attenzione per una sfida oceanica fatta di sole, vento, muscoli e tecnologia. In terra o in mare, le ultime Ferrari volano a emissioni zero. E un po’ di Luce è salita a bordo di Hypersail, barca a vela con (anche) tecnologia automotive.
Con Hypersail Ferrari energia da sole, vento e muscoli
Hypersail è stata presentata l’anno scorso – ha visto l’abbandono di Soldini – in queste ore viene svelato nei dettagli il sistema di propulsione a zero combustibili fossili. «Un sistema energetico concepito per una totale autosufficienza, alimentato da energia generata da fonti rinnovabili e dall’equipaggio». Questo monoscafo di 100 piedi, poco più di 30 metri, nato per “sfidare gli oceani”, è il frutto del know-how di Marane trasferito dall’asfalto alla vela offshore.
La scelta della soluzione elettrica è motivata 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». Nella foto qui sotto si vedono bene i 100 metri quadri di pannelli solari e le turbine eoliche.
Ma l’innovazione è soprattutto nelle movimentazioni sopra coperta, come la regolazione delle vele, che 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 a gestire le dinamiche dei flussi energetici.
Ma cos’è il Winch by Wire? Il sistema dove 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. Energia muscolare.
Scafo energeticamente autosufficiente negli oceani
«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. «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».
A bordo ci sono i grinder, gli atleti che azionano i winch (dei verricelli) tramite grandi manovelle verticali. Una vera e propria “centrale elettrica umana”, l’equipaggio che genera potenza meccanica continua per regolare vele, foil e sistemi idraulici. Rispetto ai sistemi tradizionali, sottolineano dalla Ferrari «dove 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». Le prestazioni sono impressionati: 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.
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La corrente prodotta attraverso i pedestal, le postazioni dove i grinder generano energia girando le manovelle, grazie agli stessi motori elettrici presenti nelle sospensioni attive della Purosangue (primo SUV Ferrari con sospensioni attive elettriche) e F80 (nuova supercar ibrida ad alte prestazioni), viene convogliata all’interno della rete e ripartita in tempo reale mettendo in rotazione gli argani winch che gestiscono la tensione delle vele o la pompa idraulica che attua le regolazioni idrauliche in coperta.
C’è un po’ di Luce a bordo
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.
La seconda modalità operativa è data dai movimenti rapidi e continui dei flap, le piccole superfici mobili montate sui foil che correggono in tempo reale l’assetto della barca, 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».
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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». Quando la produzione supera il consumo, l’eccesso viene immagazzinato in due batterie che fungono da riserva per garantire continuità operativa anche nei momenti di basso irraggiamento o vento.
Pannelli solari calpestabili
I pannelli solari calpestabili sono integrati sulla coperta e sulle murate per una superficie di 100 metri quadri. Importante lo studio alla base della loro applicazione, «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».
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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.
C’è stato un gran lavoro di ricerca per far volare Hypersail. E la scelta di puntare sull’elettrico anche in mare è un chiaro segnale del Cavallino Rampante sul futuro: percorrere la strada della decarbonizzazione e dell’elettrificazione.
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