Vincere le regate con l'ingegneria e la simulazione
10.01.2006
Progettare le vele delle grandi barche da regata nello stesso modo con il quale sono stati progettati l'Airbus A380 e il Boeing 7E7, gli aerei che si contenderanno il mercato dell'aria per i prossimi 20 anni. Aerodinamica Applicata, metodologie di Ottimizzazione e Simulazione al computer, ovvero la "galleria del vento virtuale". In una parola: Ingegneria. Si, perché le vele altro non sono che ali che sfruttano l'interazione con una corrente d'aria per sviluppare forze aerodinamiche. Per controbilanciare la forza di gravità nel caso degli aerei. Per generare forza propulsiva nel caso delle barche. Basta posizionare l'ala (la vela) verticalmente invece che orizzontalmente per orientare la forza aerodinamica nel piano della direzione del moto, piuttosto che lungo la verticale.
L'aerodinamica delle vele ha però aspetti più complessi rispetto all'aerodinamica dei velivoli. Una vela deve essere progettata ed ottimizzata per diverse condizioni di vento e per diverse andature. Andature portanti (poppa o lasco) presentano infatti caratterizzazioni aerodinamiche ben diverse da quelle relative alle andature di bolina. La deformazione dei tessuti della vela, inoltre, ne modifica la prestazione, e il problema ingegneristico da puramente aerodinamico diventa aeroelastico, ovvero aerodinamico e strutturale insieme.
I proprietari dei Maxi Yacht aumentano ormai ogni anno con un trend stabile. Un corredo di vele per barche dai 20 metri ed oltre, impegnate in regate, ha una vita di uno o due anni al massimo e può costare tra i 200.000 e il milione di Euro. Al quadro delle grandi barche da regata, va aggiunto il grande circo della Coppa America. I budget medi dei consorzi partecipanti sono di circa 50 milioni di Euro per ogni consorzio e vengono destinati in gran parte, oltre alla logistica ovviamente, alla ricerca tecnologica più avanzata sia per quel che riguarda l'idrodinamica degli scafi che l'aerodinamica delle vele.
La competizione sempre più spinta nelle regate dei Maxi e nella Coppa America orienta budget sempre più consistenti nello sviluppo tecnologico, nell'innovazione e nella ricerca. Come in tanti altri campi dell'ingegneria l'effetto trainante della competizione e l'avanzamento della conoscenza che ne consegue induce un trasferimento tecnologico generalizzato nella corrispondente area industriale, che assorbe il know-how e le relative tecnologie per l'innovazione del processo di progettazione dei nuovi prodotti. È quello che accadrà nel prossimo futuro nel mondo della vela.
Il gruppo di fluidodinamica del CRS4, insieme al Dipartimento di Ingegneria Meccanica dell'Università di Cagliari e alla veleria Andrea Mura, è impegnato in un ambizioso progetto di Ricerca e Sviluppo denominato Vento di Sardegna. Il Mediterraneo, teatro di prestigiose regate, è al centro del mercato della nautica e la Sardegna, per collocazione geografica e condizioni meteorologiche, può vantare un ruolo di primo piano.
Marco Mulas
Ricercatore CRS4
Biografia
Marco Mulas
Laurea in Ingegneria Meccanica all'Università di Cagliari, specializzazione in fluidodinamica alla Stanford University e al von Karman Institute di Bruxelles. Dottorato di ricerca alla Libera Università di Bruxelles.
E' responsabile del gruppo di fluidodinamica del CRS4 dal 1998. Gli altri componenti del gruppo sono: Giovanni Delussu, ingegnere aeronautico; Francesca Mura, ingegnere meccanico; Marco Talice, laurea e dottorato in ingeneria meccanica.
Link utili
CRS4 - Fluidodinamica computazionale
L'aerodinamica delle vele ha però aspetti più complessi rispetto all'aerodinamica dei velivoli. Una vela deve essere progettata ed ottimizzata per diverse condizioni di vento e per diverse andature. Andature portanti (poppa o lasco) presentano infatti caratterizzazioni aerodinamiche ben diverse da quelle relative alle andature di bolina. La deformazione dei tessuti della vela, inoltre, ne modifica la prestazione, e il problema ingegneristico da puramente aerodinamico diventa aeroelastico, ovvero aerodinamico e strutturale insieme.
I proprietari dei Maxi Yacht aumentano ormai ogni anno con un trend stabile. Un corredo di vele per barche dai 20 metri ed oltre, impegnate in regate, ha una vita di uno o due anni al massimo e può costare tra i 200.000 e il milione di Euro. Al quadro delle grandi barche da regata, va aggiunto il grande circo della Coppa America. I budget medi dei consorzi partecipanti sono di circa 50 milioni di Euro per ogni consorzio e vengono destinati in gran parte, oltre alla logistica ovviamente, alla ricerca tecnologica più avanzata sia per quel che riguarda l'idrodinamica degli scafi che l'aerodinamica delle vele.
La competizione sempre più spinta nelle regate dei Maxi e nella Coppa America orienta budget sempre più consistenti nello sviluppo tecnologico, nell'innovazione e nella ricerca. Come in tanti altri campi dell'ingegneria l'effetto trainante della competizione e l'avanzamento della conoscenza che ne consegue induce un trasferimento tecnologico generalizzato nella corrispondente area industriale, che assorbe il know-how e le relative tecnologie per l'innovazione del processo di progettazione dei nuovi prodotti. È quello che accadrà nel prossimo futuro nel mondo della vela.
Il gruppo di fluidodinamica del CRS4, insieme al Dipartimento di Ingegneria Meccanica dell'Università di Cagliari e alla veleria Andrea Mura, è impegnato in un ambizioso progetto di Ricerca e Sviluppo denominato Vento di Sardegna. Il Mediterraneo, teatro di prestigiose regate, è al centro del mercato della nautica e la Sardegna, per collocazione geografica e condizioni meteorologiche, può vantare un ruolo di primo piano.
Marco Mulas
Ricercatore CRS4
Biografia
Marco Mulas
Laurea in Ingegneria Meccanica all'Università di Cagliari, specializzazione in fluidodinamica alla Stanford University e al von Karman Institute di Bruxelles. Dottorato di ricerca alla Libera Università di Bruxelles.
E' responsabile del gruppo di fluidodinamica del CRS4 dal 1998. Gli altri componenti del gruppo sono: Giovanni Delussu, ingegnere aeronautico; Francesca Mura, ingegnere meccanico; Marco Talice, laurea e dottorato in ingeneria meccanica.
Link utili
CRS4 - Fluidodinamica computazionale
