Lo studio di ingegneria navale ha usato la CFD e l'analisi strutturale di Siemens per portare sul mercato commerciale l'esperienza maturata nell'America's Cup. L'obiettivo dichiarato è un catamarano oltre i 35 nodi con consumi fino al 30% inferiori a quelli di un'unità senza foil.
Il 29 settembre Siemens ha annunciato che Caponnetto Hueber SL, studio di ingegneria navale, ha impiegato le tecnologie di simulazione Simcenter, parte del portafoglio Siemens Xcelerator, per sviluppare il Bluegame BGF45, catamarano foil-assisted di 45 piedi in grado di superare i 35 nodi. Il progetto è l'ultimo frutto della collaborazione tra lo studio e il cantiere Bluegame, che fa parte del gruppo Sanlorenzo, e punta a ridurre il consumo di carburante fino al 30% rispetto a un catamarano privo di foil, senza sacrificare stabilità e comfort.
Dalle regate al mercato commerciale
La progettazione degli yacht si è basata a lungo su cicli di prova ed errore e su campagne di prove in vasca di traino. Oggi i cantieri chiedono miglioramenti misurabili per giustificare gli investimenti in ricerca e sviluppo. Caponnetto Hueber ha risposto trasferendo sul prodotto commerciale trent'anni di esperienza nelle regate e nello sviluppo dei foil, con un processo di progetto più orientato ai dati.
Il punto di partenza è il catamarano foiling a idrogeno da 50 nodi realizzato per la 37ª America's Cup. Da lì lo studio e Bluegame hanno ricavato la configurazione foil-assisted del BGF45, in cui la poppa resta in acqua. La scelta evita i sistemi di controllo della portanza, complessi e costosi, e secondo il comunicato riduce la resistenza all'avanzamento fino al 30%, oltre i miglioramenti a una cifra che di norma si registrano nel settore.
Che cosa ha fatto la simulazione
Il software Simcenter per la simulazione strutturale avanzata e Simcenter STAR-CCM+ per la fluidodinamica computazionale hanno coperto analisi strutturali complete, studi di tenuta al mare, analisi di manovrabilità e interazione fluido-struttura. Le visualizzazioni degli impatti delle onde, delle traiettorie di virata e dei vortici che si sviluppano tra foil e scafo sono diventate, nelle parole di Siemens, un "linguaggio comune" tra i team di ingegneria e il cantiere.
Per Mario Caponnetto, cofondatore e direttore tecnico dello studio, gli strumenti di simulazione hanno permesso di valutare rapidamente i concetti e di mettere a punto l'architettura foil-assisted, con risultati che i metodi tradizionali non avrebbero consentito. Mike Croegaert, direttore delle soluzioni marine per la simulazione di Siemens Digital Industries Software, insiste sulla validazione anticipata delle scelte progettuali e sull'ottimizzazione del comportamento idrodinamico in condizioni di mare reali. Il comunicato non fornisce dettagli su modelli, tempi di calcolo o numero di varianti analizzate.
L'elettrificazione di bordo
Sul fronte elettrico, i prodotti SENTRON di Siemens costituiscono il nucleo del sistema di elettrificazione del BGF45. Le funzioni di monitoraggio integrate consentono una gestione dei flussi energetici a bordo e contribuiscono all'efficienza complessiva dell'imbarcazione. Famiglie di prodotti, livelli di tensione e architettura dell'impianto non sono specificati. Secondo Siemens, il BGF45 ha suscitato interesse nei più recenti saloni nautici per consumi, comfort e impostazione ispirata alle barche da regata. Maggiori informazioni sull'offerta Siemens per il settore marino sono disponibili sul sito dell'azienda.
Per i progettisti il caso mostra come CFD e analisi strutturale possano sostituire una parte della sperimentazione fisica già nelle fasi concettuali, mentre sul lato elettrico resta da capire quanto il monitoraggio dei carichi incida davvero sull'efficienza. Le cifre sulla riduzione di resistenza e consumi sono dichiarate dal costruttore e dal fornitore del software, e restano da verificare con dati di prova in mare.
