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Navigazione a vela intelligente: il trimarano MACIF di François Gabart è un laboratorio tecnologico galleggiante

L’applicazione della tecnologia allo sport continua a ridefinire l’arte del possibile. Grazie alla moderna tecnologia informatica per la navigazione a vela intelligente, le prestazioni possono migliorare, le attrezzature possono diventare più leggere e più efficienti e i record che una volta sembravano imbattibili continuano a crollare.

Negli ultimi tre anni, Intel ha collaborato con lo skipper francese François Gabart per aiutarlo a progettare e pilotare uno degli yacht da competizione più veloci del mondo. L’obiettivo? Portare questo sport estremamente impegnativo a un nuovo livello.

Il trimarano MACIF da 100 piedi della classe “Ultime” di Gabart, sponsorizzato dal gruppo assicurativo francese MACIF, è stato varato il 18 agosto 2015 dopo 18 mesi di costruzione che hanno richiesto 100.000 ore di lavoro. Focalizzata sulle prestazioni, la sicurezza e il comfort, la barca è straordinariamente elegante, dotata di ali portanti che le consentono quasi di volare sulla superficie dell’acqua.

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La prima prova significativa dell’imbarcazione è avvenuta nel novembre 2015 in occasione dello “scontro tra giganti” della Transat Jacques Vabre. Gabart e Pascal Bidégorry, entrambi al timone, hanno effettuato la traversata da Le Havre al Brasile in appena 12 giorni e 17 ore, distaccando di 88 miglia la barca seconda classificata. Si tratta di un’impresa ancora più ragguardevole se si considera che altre 17 barche si sono rovesciate o sono state abbandonate lungo il tragitto.

Ma la più impegnativa sfida di Gabart si è appena conclusa: la Transat 2016, una regata di 4.634 miglia nautiche in solitario da Plymouth a New York. La gara inaugurale si svolse nel 1960 e fu vinta da Sir Francis Chichester a bordo del Gipsy Moth III. Impiegò 40 giorni per completare il viaggio. Nell’edizione 2016 c’è voluta solo una settimana: per la precisione, Gabart ha impiegato solo 8 giorni, 8 ore, 54 minuti e 39 secondi, vincendo la regata e arrivando a New York il 10 maggio 2016, non riuscendo a infrangere il record mondiale per soli 25 minuti.

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Tuttavia, finire la gara in un periodo di tempo tanto breve spinge ai limiti sia la barca che lo skipper a livello fisico. I concorrenti, che spesso navigano contro vento, possono dover affrontare miglia e miglia di mari in tempesta, flagellati dalle onde. Devono inoltre lottare contro gli iceberg, la nebbia gelida e il rischio di collisione con barche da pesca, navi mercantili e perfino balene.

Un viaggio così pericoloso richiede una barca straordinaria.

Macchina biomeccanica

Il trimarano MACIF sembra un gigantesco insetto cibernetico, una via di mezzo tra uomo e macchina in cui ognuno dei due componenti è inutile senza l’altro.

Se togliete lo skipper dal pozzetto, la barca navigherebbe per mare senza meta, per poi incagliarsi sulle rive di qualche terra lontana. E, per sua stessa ammissione, Gabart non potrebbe controllare l’imbarcazione da solo senza la rete di strumenti di misurazione, sensori e computer che tappezzano le pareti del suo scafo in fibra di carbonio.

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Il coinvolgimento di Intel nel progetto è iniziato fin dalla fase progettuale della barca, quando lo studio di architettura navale francese Van Peteghem Lauriot-Prévost (VPLP) e il suo fornitore di simulazione digitale Hydrocean hanno impiegato i cluster di elaborazione Xeon nel laboratorio HPC di Intel a Swindon, in Inghilterra, per individuare il design più efficiente.

“La forma dello scafo viene messa in acqua virtualmente”, spiega Gabart. “Viene testata a varie velocità, generando dei grafici che stabiliscono che uno scafo è meglio per [determinate condizioni]… Bisogna sempre trovare un equilibrio tra forme diverse.”

Grazie ai cluster, tutto il processo di progettazione e di ottimizzazione è stato ridotto di tre settimane, permettendo al team di mantenere una costruzione leggera e al tempo stesso di affinare la forma degli scafi.

Il design innovativo include anche uno spazioso pozzetto che fornisce protezione dagli elementi e offre a Gabart accesso alle ruote del timone, ai verricelli e ai garrocci, e da cui lo skipper può effettuare il 95% delle manovre alle vele.

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A poppa si trova la piccola cabina dove lo skipper può sedersi, mangiare e dormire. L’imbarcazione è inoltre dotata di un monitor touchscreen che fornisce l’accesso alla mole di dati generati dall’attrezzatura di bordo ed è corredata di un computer sottocoperta.

“Devo trascorrere molto tempo qui”, afferma Gabart, “Questo permette di controllare ogni cosa. I dati meteo e tutte le informazioni provenienti dalla terraferma. Tutto viene visualizzato qui.”

In origine l’imbarcazione era dotata di un paio di dispositivi NUC (Next Unit of Computing) basati su processori Intel Core di quinta generazione. Il team però ha deciso che aveva bisogno di una potenza di elaborazione maggiore, pur mantenendo bassi i consumi.

Con una tale quantità di dati da gestire, senza contare le previsioni meteo in tempo reale e l’ottimizzazione della rotta, i tempi di risposta sono cruciali. Quindi l’imbarcazione è ora dotata di un paio di computer basati su processori Intel Core i7 di sesta generazione.

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L’affidabilità e la sicurezza sono fondamentali e, come nel caso di tutti i sistemi del trimarano MACIF, la ridondanza è ad ogni livello, con un secondo computer, un secondo monitor, sistemi radio e GPS multipli e tre piloti automatici in caso di guasto.

Per monitorare i suoi pattern di sonno, Gabart utilizza un’app con timer tramite il display touchscreen, da cui può anche valutare la qualità del sonno. Deve però inserire i dati manualmente e, dato che dorme per periodi di tempo brevissimi, ammette che non funzionava bene.

“Controllo se è tutto a posto e a volte riesco a fare diversi [sonnellini] nella stessa ora. Schiaccio un pisolino. Mi sveglio per un minuto, controllo che non ci siano barche. Controllo le vele. Faccio un altro sonnellino.”

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Intel gli ha fornito un Asus Transformer Book T300 Chi, un dispositivo 2 in 1 che può passare facilmente dalla modalità tablet a quella notebook. Il principale touchscreen di navigazione non è visibile dal pozzetto, perciò Gabart può utilizzare il Transformer Book al suo posto, sia come computer standalone che per duplicare lo schermo principale.

“È davvero comodo”, ci spiega, “perché non sei lontano dal computer, ma se sei al timone della barca, ad esempio, puoi posizionare il piccolo schermo davanti a te e sai dove ti trovi.”

Uno sguardo al futuro

Il coinvolgimento di Intel con Gabart e il trimarano MACIF va oltre la progettazione e i sistemi di bordo. Le regate veliche non sono uno sport particolarmente a misura di pubblico; la copertura televisiva e le telecronache sono poche durante la gare e le informazioni sono abbastanza limitate.

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Per aiutare il pubblico a imparare a conoscere l’imbarcazione, Intel utilizzerà la tecnologia della sua videocamera 3D Intel RealSense per effettuare la scansione del multiscafo, all’esterno e all’interno, producendo un dettagliato modello 3D. Questo modello potrà quindi essere esplorato attraverso una app online che permetterà al pubblico di muoversi all’interno della barca e di scoprire informazioni sui vari sistemi di bordo.

Tutti i dati acquisiti dai sensori a bordo saranno trasmessi tramite un server Intel Xeon, che permetterà al pubblico di seguire Gabart nel suo viaggio accompagnati da una ricca serie di dati. Avendo a disposizione ogni genere di informazioni, dalla velocità della barca e la sua posizione fino alla frequenza cardiaca dello skipper, gli appassionati potranno tenersi aggiornati su ogni dettaglio della gara.

Più avanti nel corso dell’anno, il reportage sulla barca si amplierà per includere contenuti 4K a 360° acquisiti da foto, riprese in timelapse e video, man mano che Gabart continuerà i suoi viaggi. Intel sta inoltre lavorando a contenuti 4K a 360° dal vivo, resi possibili dall’utilizzo della tecnologia Quick Sync Video basata su grafica Iris Pro. Tra non molto, gli spettatori della realtà virtuale potranno provare il brivido di volare sull’oceano a 43 nodi, quasi 80 km/h.

Ma c’è dell’altro: il trimarano MACIF è in pratica un laboratorio galleggiante, in cui le nuove tecnologie vengono costantemente collaudate e perfezionate.

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Si sta già provando un nuovo sistema di comunicazione in grado di registrare il suono binaurale che ricrea l’esperienza di essere a bordo, aiutando i compagni di squadra e l’equipaggio di supporto a capire meglio le condizioni. Al tempo stesso, viene affrontato anche il problema del funzionamento della tecnologia in condizioni di freddo e presenza di acqua, tramite controlli gestuali e attivazione vocale.

Gabart ha l’impressione che ci sia ancora molto altro da migliorare. Il suo primo scalo è il pilota automatico, il componente vitale e fondamentale in una gara condotta in solitario.

“Al momento, il pilota automatico si limita a seguire gli eventi… tiene traccia di ciò che accade e agisce di conseguenza”, afferma. “Quando un marinaio è al timone, invece, prevede anche ciò che vede davanti a sé o quello che potrebbe immaginarsi perché se lo sente; può anticipare gli eventi.

“In futuro il pilota automatico sarà in grado di misurare il vento in arrivo solo guardando davanti alla barca? Forse tra qualche anno. Forse non dovremo fare altro che guardare un miglio avanti e dire: ‘OK, tra dieci secondi avrò questo tipo di vento’.”

E dieci secondi sono sufficienti a uno skipper esperto per giudicare come governare al meglio la sua imbarcazione. “Ci bastano solo pochi secondi”, afferma Gabart. “Per lo meno sappiamo che vento ci sarà tra dieci secondi. E si tratta di un’informazione preziosa.”

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