El conocimiento de la America's Cup aprovechado para el intento de velocidad en tierra

Emirates Team New Zealand dice que siempre ha encargado contratos externos para mantener al equipo de diseño en forma. Entonces, cuando surgió un proyecto financiado de forma independiente para intentar batir el récord mundial de velocidad terrestre con energía eólica, ETNZ encontró diseñadores, ingenieros y personal de tierra dispuestos a poner a prueba sus talentos desde ser el más rápido en el agua en la Copa América hasta ser el más rápido en tierra.

Trabajando con Glenn Ashby, cuyo objetivo es: "Obviamente, diseñar una embarcación que se convierta en el yate terrestre impulsado por viento más rápido de todos los tiempos", la embarcación ya está en construcción en las instalaciones de construcción del Emirates Team New Zealand en la costa norte de Auckland.

“La construcción está programada para completarse a fines de marzo, para el ensamblaje y la puesta en marcha y las pruebas preliminares en Auckland después de eso”, dice el gerente de construcción Sean Regan, ETNZ. “El plan es luego empacar la nave y el equipo en contenedores y enviarlo todo al suroeste de Australia y transportarlo en camión al lugar del intento de récord donde un pequeño equipo se basará a partir de julio para realizar pruebas y luego, en última instancia, intentar alcanzar el récord mundial de velocidad. .”

“El récord de velocidad terrestre con energía eólica es algo que siempre me ha interesado, por lo que al traer un desafío de diseño como este a ETNZ, sabía que sería beneficioso en varios frentes mantener a los técnicos e innovadores de la organización comprometidos durante un tiempo de inactividad con problemas técnicos nuevos y complejos para resolver con un proyecto genial”, dice Grant Dalton, director ejecutivo de ETNZ.

“Básicamente, desde el momento en que Dalts dijo 'vamos a verlo' después del final de AC36, todos estábamos listos”, dice Ashby. “El primer trabajo fue un estudio de factibilidad en profundidad de dos semanas para garantizar una comprensión global suficiente de que esto era algo que se podía hacer de manera positiva para ETNZ y que no afectaría al equipo y sus objetivos de la America's Cup financieramente o en cuanto a recursos. ”

Desde entonces, el grupo central ha estado trabajando en los nuevos desafíos de diseño e ingeniería totalmente enfocados en batir el récord existente de 202.9 km/h (126.1 m/h) establecido en 2009 por Richard Jenkins en Greenbird.

“Como equipo, exploramos algunas ideas conceptuales bastante creativas e innovadoras en la búsqueda de más velocidad”, dice Ashby, “sin embargo, al final, nuestros principios de diseño y rendimiento evolucionaron hasta convertirse en un concepto razonablemente similar en diseño básico al poseedor del récord existente, que realmente nos enfatizó el gran desafío que será esto”.

Sin un diseño revolucionario, y muy parecido a lo que se predice en la 37.ª America's Cup con la próxima generación de AC75, las ganancias se reducirán a las pequeñas mejoras y refinamientos que se suman a los avances y al éxito general.

“Al igual que la America's Cup, necesitamos hacerlo mejor en todos los ámbitos utilizando nuestra experiencia, habilidades y herramientas adquiridas como equipo hasta la fecha”, dice Ashby. “Y luego, como navegar, siempre están los dioses del tiempo y hacer todo lo posible para estar listos cuando se presenten las condiciones adecuadas en el lugar”.

Desde una perspectiva de diseño e ingeniería, Guillaume Verdier (miembro del equipo) dice: “Este proyecto es realmente convincente para todos los que estamos involucrados. Hay muchas similitudes con lo que hacemos con los veleros rápidos en términos de aerodinámica y fuerzas estructurales, métodos de construcción, materiales, etc., por lo que estamos bien ubicados en muchos aspectos. Pero sin duda, ningún barco que diseñemos irá tan rápido como necesitamos que vaya nuestro yate terrestre. Por lo tanto, con el aumento de la velocidad vienen mayores complejidades, pero estamos seguros de que estas son complejidades de las que podemos aprender para que podamos hacer que nuestro próximo AC75 vaya más rápido”.

El elemento obvio de incertidumbre y el punto de diferencia para todos los diseñadores del Emirates Team New Zealand es la tecnología de los neumáticos y las fuerzas dinámicas asociadas con los neumáticos en el suelo, a diferencia de las fuerzas hidrodinámicas de las láminas en el agua.

“Este es el gran desconocido para nosotros”, dice el ingeniero mecánico de ETNZ, Tim Meldrum.

“Los neumáticos sobre una superficie plana de sal que van a más de 200 km/h son muy diferentes a los foils en el agua a más de 50 nudos. Las reglas estipulan que debemos correr en una superficie natural plana. Los mejores que conocemos donde puede haber viento son los lagos salados secos. Dado que los neumáticos son el único punto de contacto con la sal, es un factor bastante importante para encontrar el punto ideal para mantener un agarre suficiente, con la menor cantidad de resistencia a la rodadura.

“Nuestra nave, en comparación con un automóvil motorizado de récord de velocidad, tiene muchas diferencias. En primer lugar, nuestro "motor": un ala en nuestro caso realmente ofrece una pequeña fuerza de empuje en comparación con un motor de combustión de carreras. Por lo tanto, cualquier cosa que funcione en contra de ese empuje: la resistencia a la rodadura de las ruedas y la resistencia aerodinámica ha sido una alta prioridad para reducir si queremos alcanzar altas velocidades.

“En segundo lugar, nuestra vela crea mucha carga lateral sobre las ruedas traseras principales, por lo que debemos proporcionar agarre para mantener el rumbo recto. Un alerón aerodinámico de carga aerodinámica como los que se usan en la F1 para mejorar el agarre en las curvas nos privaría de demasiada velocidad, por lo que hemos optado por agregar un peso de lastre variable que nos permita ajustar nuestro nivel de agarre. El peso adicional afecta principalmente nuestro tiempo de aceleración, pero no compromete la resistencia aerodinámica. La compensación es que podemos ir más rápido, pero terminamos usando más pista para llegar a nuestra velocidad máxima. Afortunadamente, nuestra pista de carreras tiene 8 km de ancho”.

Otro problema contradictorio con la norma en la America's Cup es el peso. En los AC75, cuanto menos peso haya en el barco, más fácil será volar y más rápido será. Con un yate de tierra, el peso es positivo en ciertos aspectos.

“En la velocidad terrestre, el peso será nuestro amigo si se usa en el lugar correcto”, dice Regan. “Entonces, podemos refinar nuestras técnicas de construcción que toman en cuenta el peso adicional en ciertos aspectos y no enfocarnos tanto en el ahorro de peso. En la cápsula estabilizadora, estamos agregando peso o lastre activamente para contrarrestar la fuerza del viento en la vela del ala, sin lo cual, la embarcación simplemente se volcaría. No es algo que queramos que Glenn se acerque a velocidades tan altas”.

Demasiado poco peso y el neumático externo se despegará del suelo perdiendo contacto, demasiado agregará resistencia innecesaria y perderá valiosos clics de velocidad.

Cualquier récord mundial debe verificarse estrictamente y requerirá que los funcionarios de la Asociación de Velocidad Terrestre de América del Norte midan y registren la carrera con un conjunto específico de reglas que deben cumplirse para calificar para el récord mundial.