Luna Rossa, l'importanza del simulatore nella sfida all'America's Cup

Un nuovo e potente strumento ha contribuito in maniera decisiva ad accelerare i processi di progettazione e sviluppo. Software sofisticati e accuratezza dei dati per ricreare un AC75 virtuale.

Nell’ultima edizione di America’s Cup, c’è stato un ampio uso del simulatore. Uno strumento che aveva fatto già il suo ingresso nelle precedenti edizioni, ma che in questa ha avuto un ruolo cruciale nella progettazione e nello sviluppo dell’AC75, nonché nelle attività di allenamento del sailing team.

La regola, inserita all’interno del Protocollo della 36esima edizione, ha vietato ai team di eseguire “prove fluidodinamiche dei progetti, a qualsiasi scala, in qualsiasi ambiente controllato come la galleria del vento, il tunnel di cavitazione, la vasca navale”, e ha obbligato i designer a sviluppare in maniera ancora più accurata i software di predizione e simulazione, fino ad arrivare alla costruzione di un potente simulatore fisico che ha riprodotto in modo fedele un AC75.

Inoltre, sempre tra le regole di quest’ultima edizione, ai team sfidanti era proibito allenarsi con due barche contemporaneamente, per cui anche i velisti hanno dovuto fare pratica con il simulatore che, attraverso la realtà virtuale, riproduceva i possibili scenari durante la navigazione.

Il simulatore di Luna Rossa Prada Pirelli è una piattaforma a sei gradi di libertà, che replica i movimenti dello scafo, come le accelerazioni, le rotazioni e i cambi di posizione che la barca può assumere in differenti condizioni. Il software, utilizzato per riprodurre virtualmente l’AC75, è stato fornito dall’azienda SumToZero, che da anni si occupa di simulazione nel campo della navigazione e in particolare in America’s Cup.

I programmatori hanno creato un vero e proprio digital twin, ovvero un gemello virtuale, configurato come un vero AC75, non solo nei movimenti ma anche nella disposizione del cockpit installato sulla piattaforma, dotato degli stessi dispositivi presenti sulla barca reale. Sono stati riprodotti i timoni, così come i device per il controllo della softwing e dei foil, in modo da creare un ambiente il più fedele possibile alla realtà. Quando i ragazzi del sailing team sono saliti per la prima volta a bordo dell’AC75, avevano già familiarità con lo scafo e le manovre, e sono riusciti a far volare la barca dalla prima uscita, grazie all’esperienza acquisita con le ore di simulazione.

Il simulatore è dotato di schermi che riproducono l’ambiente di navigazione, ma può essere usato anche con gli oculus, per avere un’esperienza ancora più immersiva. È molto simile a un videogioco per quanto riguarda il layout, ma il software che lo fa funzionare sfrutta modelli di calcolo molto più avanzati che lo rendono estremamente accurato. Per arrivare a eccellenti livelli di precisione, il sistema viene integrato con i dati relativi allo scafo e al piano velico, risultanti dai calcoli e le simulazioni sviluppate dai designer, come i modelli fluidodinamici (CFD) e i programmi di previsione della velocità (VPP).

Quello che lo rende un software estremamente complesso, rispetto a normali simulatori di volo e di auto, è l’integrazione con i dati meteo, come la velocità del vento e le condizioni del mare, che possono essere anche dinamiche, ovvero cambiare repentinamente nel corso della sessione di simulazione.

Lavorare con uno strumento che consente delle simulazioni in tempo reale ha dei grandi vantaggi. Quando i designer creano un nuovo componente, nel giro di pochi minuti, questo viene caricato all’interno del modello virtuale del simulatore. In questo modo viene subito testata l’interazione e il comportamento del nuovo elemento rispetto a quelli già installati in barca, consentendo ai progettisti di valutare la bontà delle scelte e ai velisti di dare subito un feedback. Questo aumenta la capacità di esplorare soluzioni di design e concept differenti, e anche di sfruttare al meglio l’input del velista, che può provare i nuovi componenti in tempi rapidissimi. Poter ricevere queste informazioni già in fase di progettazione, è un grande guadagno e consente di abbattere notevolmente i tempi di sviluppo.

Inoltre consente di avere una certa ripetibilità delle condizioni, che nel mondo reale non può accadere. Questo permette di studiare particolari situazioni in maniera più dettagliata, ricavandone dati più puliti.
Nelle ultime fasi della campagna, il simulatore è stato trasformato da design tool a racing tool. All’interno del modello virtuale è stata inserita la possibilità di regatare con due barche, in cui venivano simulate oltre a differenti condizioni meteo, anche diversi scenari che si possono avere durante una regata. Il programma di allenamento del sailing team prevedeva, oltre alle uscite in mare, anche lunghe sessioni al simulatore, per prendere confidenza con i comportamenti dell’AC75 in manovra e in regata contro un’altra imbarcazione.

Realizzare un simulatore affidabile e il più possibile rispondente alla realtà, non è facile, soprattutto in un team come quello dell’America’s Cup, dove aggiornamenti e upgrade sono all’ordine del giorno. Per far sì che i risultati del simulatore siano attendibili, è necessario che i programmatori insieme ai designer e ai velisti lavorino in accordo nello sviluppo e nella gestione del software, senza tralasciare nessun dettaglio.

A seguito del varo della prima barca sono stati raggiunti livelli ancora più accurati. Il confronto tra le prestazioni previste e quelle effettive ha evidenziato delle piccole anomalie nella fisica delle simulazioni, che, una volta corrette, hanno portato a previsioni sempre più precise.

In futuro, il simulatore, con l'aumento della potenza di calcolo dei computer, sarà uno strumento ancora più decisivo per la progettazione, diventando il cardine dell’intero processo di sviluppo. Design Team, Sailing Team e Shore Team, avranno modo di confrontarsi con un unico strumento capace di inglobare molteplici informazioni, accelerando i processi di verifica delle prestazioni e le scelte progettuali e di ottimizzazione: un fattore da tenere in grande considerazione in una campagna di Coppa America, dove il tempo è una delle cose più preziose.