Ferrari Hypersail: le scelte tecniche alla base di una barca a vela senza energia fossile a bordo

In che modo l'autonomia energetica caratterizza questo monoscafo con foil?
In che modo l'autonomia energetica caratterizza questo monoscafo con foil? © Hypersail Ferrari

L'eliminazione del motore termico da una barca a vela da regata impone di ripensare l'intera catena energetica. Ferrari Hypersail si basa su un'architettura interamente elettrica alimentata da fonti rinnovabili e dalla forza dell'equipaggio. Questa scelta solleva diverse questioni tecniche relative alla gestione dell?energia a bordo di un monoscafo oceanico di 100 piedi. Lo scafo è ormai completato e il foiler è attualmente in fase di assemblaggio. Non è stata ancora comunicata alcuna data di varo, ma il monoscafo transalpino dovrebbe entrare in acqua all?inizio dell?anno scolastico 2026.

Il sistema energetico rappresenta uno degli assi portanti del progetto Ferrari Hypersail. Più che un semplice sistema di alimentazione elettrica, si tratta di un?architettura completa destinata a far funzionare tutte le apparecchiature di bordo senza ricorrere a un generatore termico. Questo approccio riguarda sia le manovre delle vele che il controllo dei foil, la gestione idraulica o l?elettronica di navigazione.

Come garantire l'autonomia energetica di un foiler d'altura?

Su un foiler da 100 piedi, il fabbisogno elettrico aumenta con la proliferazione di sistemi automatizzati, computer di bordo e sistemi di controllo del volo. Ferrari ha optato per un'alimentazione interamente elettrica, alimentata esclusivamente da risorse disponibili durante la navigazione.

©Hypersail Ferrari
©Hypersail Ferrari

Il sistema recupera energia grazie ai pannelli fotovoltaici integrati nel ponte e nelle fiancate dell'imbarcazione, nonché alle turbine eoliche installate a poppa. Le batterie ad alta tensione da 800 V provvedono poi all'accumulo e alla ridistribuzione di tale energia in base alle esigenze immediate a bordo.

Questa struttura mira a mantenere un equilibrio costante tra produzione, accumulo e consumo, un aspetto fondamentale durante le lunghe traversate in cui non è possibile ricaricare l'autonomia dall'esterno.

Il Winch by Wire trasforma lo sforzo dell'equipaggio in energia elettrica

La principale novità riguarda le manovre di coperta, con l?introduzione del sistema ?Winch by Wire?. A differenza di un verricello meccanico tradizionale, la forza esercitata dai membri dell?equipaggio non serve più direttamente a tendere una vela. Lo sforzo esercitato sui pedestali aziona un generatore elettrico che immette immediatamente tale energia nella rete elettrica dell?imbarcazione.

L'energia elettrica prodotta alimenta poi i verricelli elettrici o i sistemi idraulici che regolano le vele.

©Hypersail Ferrari
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Secondo la Ferrari, questa soluzione consente ai membri dell'equipaggio di mantenere un ritmo costante durante la molatura, anche quando i carichi aumentano notevolmente. L'obiettivo è quello di preservare le prestazioni del sistema elettromeccanico limitando al contempo le variazioni dello sforzo fisico.

Il costruttore annuncia che un solo operatore è così in grado di movimentare carichi fino a 9 tonnellate.

Un sistema elettrico dedicato al controllo dei foil

Sotto il ponte, il consumo energetico è garantito principalmente dal Flight Control System. Questo sistema comanda i foil, la chiglia pendolare e le varie appendici necessarie a mantenere il volo del monoscafo.

Gli ingegneri distinguono due famiglie di movimenti:

  • Le regolazioni di ampia portata dei bracci dei foil e della chiglia sono garantite da un gruppo idraulico alimentato a 800 V.
  • Le regolazioni rapide dei flap utilizzano motori da 48 V abbinati a due pompe idrauliche più compatte.

Questa separazione limita i consumi superflui, pur mantenendo tempi di risposta compatibili con il controllo di un'imbarcazione che naviga costantemente sui propri foil. Il sistema si basa su diversi livelli di tensione compresi tra 12 V e 800 V, associati a centraline elettroniche e a una rete di sensori incaricati di monitorare il comportamento dell'imbarcazione.

Produzione solare ed eolica: un compromesso tra rendimento e resistenza aerodinamica

La produzione di energia elettrica non si basa su un'unica fonte. La Ferrari annuncia circa 100 m² di pannelli fotovoltaici integrati direttamente sul ponte. La loro collocazione è il risultato di simulazioni volte a individuare le zone più esposte alla radiazione solare in base alle rotte oceaniche previste.

I pannelli presentano inoltre una superficie antiscivolo, in modo da garantire la sicurezza dell'equipaggio durante gli spostamenti nel corso delle manovre.

©Hypersail Ferrari
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A poppa, tre generatori eolici completano questa produzione di energia. La loro collocazione è stata studiata per trovare un compromesso tra rendimento elettrico e riduzione della resistenza aerodinamica quando l'imbarcazione naviga ad alta velocità.

L'energia non consumata viene immagazzinata in due batterie ad alta tensione identiche, in grado di alimentare tutti i sistemi di bordo quando la produzione da fonti rinnovabili risulta insufficiente.

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