Una breve storia degli strumenti per la navigazione a vela - Parte 3

Gli strumenti per la navigazione a vela sviluppati verso la fine degli anni '90 erano attrezzature altamente efficaci. Il Sailmath WTP aprì la strada, raggiungendo nuovi livelli di precisione e reattività grazie all'utilizzo di giroscopi per correggere gli errori nelle misurazioni della velocità e dell'angolo del vento dovuti al beccheggio e al rollio dello yacht (vedere Parte 2).

Gli sviluppi proseguirono, le imbarcazioni divennero più veloci e la richiesta di velocità e intervalli di aggiornamento migliori aumentò sempre di più: display più chiari, più veloci con risoluzione più elevata, maggiore flessibilità per l'espansione e maggiore precisione attraverso sensori e calibrature migliori. All'inizio del nuovo millennio, si ebbero innovazioni in tutte queste aree da parte di produttori affermati, start-up, appassionati e team di vela professionisti, com'era sempre stato.

I nuovi sistemi ad alte prestazioni sviluppati negli anni 2000 si basavano fortemente sui progressi generali compiuti nel campo dell'elaborazione. L'hardware era più potente, i protocolli di comunicazione erano migliorati e i sistemi erano molto più flessibili. Si potevano collegare sensori diversi e gli utenti potevano sviluppare algoritmi personalizzati per leggere o calibrare i sensori e manipolare i dati. Ciò permetteva di calcolare nuove funzioni di dati completamente integrate nel sistema.

"Nel 2004 venne avviata una rielaborazione del sistema WTP, con la CPU spostata sul sistema operativo Windows CE: si trattava del sistema WTP2", ha spiegato Graeme Winn di Sailmath. "Sailmath fu venduto a B&G nel 2004 e io entrai a far parte di BMW Oracle, portando avanti lo sviluppo; un sistema con rete e DLL divenne una piattaforma molto flessibile per lo sviluppo su misura richiesto per l'AC [Coppa America]." La proprietà del sistema WTP2 di B&G significava anche un nuovo hardware e una migliore integrazione con i display dell'azienda tramite il bus di comunicazione Fastnet.

C'erano sempre nuovi operatori nel mercato, e le persone e le imprese coinvolte negli strumenti di navigazione nel corso degli ultimi decenni hanno creato un complesso albero genealogico. Oltre agli attori già menzionati e ancora in attività (come NKE, Ockam e Signet) è da segnalare Tacktick, un innovativo sistema wireless lanciato nel 1997 dagli sviluppatori britannici Clive e Mark Johnson.

Tacktick fu venduto a Sunnto nel 2009, e poi a Raymarine due anni dopo; Raymarine fu un'acquisizione gestionale della divisione marittima di Raytheon (ricordate che Raytheon acquistò Kiwitech) nel 2006 e produceva un'ampia gamma di prodotti di elettronica marina. E non dovrei ignorare la multinazionale tecnologica statunitense Garmin, che acquisì Nexus (proveniente dalla divisione elettronica marina di Silva) per entrare nel mercato.

Nell'arena delle alte prestazioni, fu il team spagnolo della Coppa America ad acquistare il primo sistema WTP nel 1995, e questo interesse alla fine portò al sistema di strumenti Racing Bravo sviluppato su hardware simile. I sistemi Bravo vennero utilizzati da Alinghi per vincere la Coppa America nel 2007, e poi da Oracle nel 2010. Oggi giorno, Faro Advanced Systems porta avanti la tradizione spagnola degli strumenti per la navigazione a vela, mentre in Danimarca (in precedenza casa di DanaPlus), Kalle Coster ha lanciato Sailmon nel 2014.

Sono stati inoltre proseguiti gli sviluppi nella tecnologia dei sensori, in particolare nella misurazione di due dei quattro dati fondamentali essenziali per qualsiasi imbarcazione da regata: velocità e rotta (gli altri due sono velocità e angolo del vento).

Robert Hopkins ha installato un Nortek Doppler Velocity Log (DVL) a bordo della TP52 Caixa Galicia alla fine del secolo, e poi su PUMA per la Volvo Ocean Race 2011-12. Questo sofisticato sensore consentiva di misurare il flusso d'acqua in tre dimensioni a distanze diverse dal trasduttore : Credo che fu stata la prima volta in cui la deriva veniva misurata con precisione in tempo reale. INEOS Team UK ha fatto un ulteriore passo in avanti con i test per la Coppa America 2021, utilizzando una nuova versione dello stesso sensore su un AC75. È stata la prima volta che il flusso d'acqua 3D veniva misurato intorno alle lamine su queste imbarcazioni da Coppa.

La misurazione della rotta e del movimento spaziale dello yacht ha continuato ad essere rivoluzionata dai progressi riguardanti accelerometri, sensori di rotazione, sistemi di navigazione inerziale e, naturalmente, GPS. Questi nuovi sensori hanno consentito di eliminare molti degli errori dinamici nei sistemi degli strumenti: i picchi osservati nella direzione del vento e nella velocità durante le virate e le strambate. Per non parlare del notevole miglioramento nelle previsioni e nei dati delle app tattiche e di avvio.

Se si considera tutta questa attività, è forse sorprendente che il tradizionale anemometro a coppe e a banderuole continui a essere il metodo ideale per misurare il vento. Esistono anche sensori a stato solido, non da ultimo quelli prodotti dalla società Gill Instruments dell'ex ingegnere della B&G Mike Gill, ma la mancanza di facile integrazione, peso e vento sembra aver scoraggiato il loro utilizzo. Per iniettare realmente un'innovazione in quest’area, potrebbe essere necessaria una modifica alla regola della Coppa America che vieta la tecnologia Lidar e il "rilevamento dalla distanza" della direzione del vento.

Ilrilevamento del carico è diventato più robusto e ora wireless, di conseguenza viene utilizzato in molti più luoghi intorno all'imbarcazione. Diversi sono stati i principali motori in questa arena già negli anni ottanta, ma c’è concorrenza da parte di aziende come gli specialisti della fibra ottica Pixel sur Mer e Cyclops Marine, con la loro gamma di sensori di carico Bluetooth Smarttune e Smartlink. I codificatori rotativi e lineari digitali hanno, inoltre, reso possibile la misurazione delle impostazioni di vele e lamelle in modo più preciso e affidabile.

Tutto questo ha creato un quadro molto più dettagliato e preciso delle prestazioni dell'imbarcazione. Non sorprende che i pacchetti di analisi dei dati siano stati migliorati per sfruttare tutte queste informazioni. L'azienda SailingPerformance di Cyrille Douillet è stata avviata dopo la Coppa America del 2007 e ora offre una serie completa di strumenti di analisi, oltre a un supporto specialistico per coloro che ne hanno bisogno.

Cosworth, società di ingegneria automobilistica, è entrata nel mercato con il registratore di dati Pi e il software Toolbox, un pacchetto di analisi delle prestazioni che potrebbe essere utilizzato (in diverse versioni) su tutto, dalle imbarcazioni della Coppa America alle scialuppe olimpiche. Inizialmente supportato dall’ingegnere Alex Reid (che ha partecipato alla Coppa America e ad Artemis Technologies), questo è stato un altro pacchetto molto credibile.

L'elemento finale è la tecnologia di visualizzazione, che ha sfruttato gli enormi progressi che si sono verificati negli schermi in generale. Le ultime generazioni di schermi per ponte, come Zeus di B&G e, più recentemente, i display Nemesis, sono leggeri, impermeabili, personalizzabili, ad alta risoluzione e reattivi a livelli inesplorati dai pionieri degli anni '70 e '80, con i loro cursori verdi e i pixel visibili.

Nel frattempo, il WTP2 di B&G è diventato il WTP3; un sistema aperto incredibilmente veloce e dinamico con moduli di acquisizione dati seriali e analogici che consentono un'espansione quasi illimitata. È interessante notare che gli sviluppi nella Coppa America (dove tutto è iniziato con Dick McCurdy negli anni '70) hanno fatto sì che anche questo livello di prestazioni e flessibilità adesso non sia all'altezza dei team della Coppa.

Le imbarcazioni sono diventate più veloci e complesse, ma il match Deed of Gift della Coppa America del 2010 (e la successiva transizione verso le imbarcazioni a lamelle) ha aumentato i requisiti per la competizione nella Coppa. Ora ha raggiunto un punto in cui anche i principali sistemi di strumenti commerciali potrebbero essere considerati impreparati in alcune aree. Fortunatamente (o no, a seconda dei punti di vista), i budget dei team sono aumentati di pari passo con le prestazioni delle imbarcazioni, e una parte di questa risorsa è stata versata nella produzione di sistemi di strumenti dedicati costruiti da zero.

I cambiamenti nel mondo più ampio dell'elaborazione hanno reso questo approccio molto più praticabile. Lo sviluppo di linguaggi di programmazione, l'accessibilità di routine e DLL open source hanno permesso di creare app in modo molto più rapido e semplice rispetto al passato. La conseguenza è che in questi giorni non è insolito per un team di Coppa iniziare da un foglio di carta vuoto e costruire il proprio sistema in base alle specifiche richieste, per hardware e software, proprio come ha fatto Dick McCurdy nel 1970.

Finora, molto poco di questo lavoro è apparso nel mondo reale, ma non posso fare a meno di pensare che questa situazione cambierà. Nel tempo vedremo gli strumenti di navigazione fare ulteriori passi in avanti, dal momento che nuove innovazioni filtrano dalla Coppa e da altri team professionisti. Non mancano neppure i problemi fondamentali che devono ancora essere risolti, ad esempio il profilo completo e verticale del vento resta ampiamente non misurabile e non esiste ancora nessun sistema di visione velica in tempo reale che abbia un prezzo accessibile anche a team non professionisti e non ben finanziati. C'è ancora molto da fare, e possiamo attenderci un altro entusiasmante decennio nel mondo degli strumenti per la navigazione a vela.