L’enginyeria que fa volar els vaixells de la Copa Amèrica

La simulació d’escenaris i l’optimització a través d’intel·ligència artificial guanyen un pes clau en el disseny d’unes embarcacions de vela amb una complexitat comparable a la Fórmula 1

Categories:

Marc Vilajosana

El model AC75 pot arribar a una velocitat de més de 90 km/h en bones condicions atmosfèriques
El model AC75 pot arribar a una velocitat de més de 90 km/h en bones condicions atmosfèriques | Ian Roman (America's Cup)

“El guanyador de la Copa Amèrica ja està decidit, però encara no sabem qui serà”. Així de contundent s’ha mostrat la vicepresidenta de l'America's Cup Event Barcelona, Aurora Catà, durant un acte organitzat aquest dijous per Enginyers Industrials de Catalunya. Una frase que no busca ni menysvalorar la feina dels regatistes, ni intuir un pacte o enganyifa entre equips; sinó remarcar el paper clau que juga l’enginyeria en la competició esportiva que es manté activa més antiga del món. Aquell equip que hagi aconseguit idear el millor disseny per la seva embarcació, serà el que tindrà més possibilitats d’endur-se el trofeu cap a casa.

No en va, els vaixells que s’enfronten en la competició de regates de vela més important del món són comparats, a escala d’enginyeria, amb un avió o un monoplaça de Fórmula 1. “És molt important fer-ho molt bé en molts camps diferents, no fallar en cadascuna de les petites decisions i intentar sempre millorar qualsevol cosa, per petita que sigui”, ha expressat l’enginyer especialitzat en aprenentatge automàtic Roger Frigola. El professional, format a la UPC, fa 10 anys que treballa com a enginyer d’optimització a Emirates Team New Zealand, el vigent campió del torneig que defensarà el títol aquest estiu a Barcelona. La seva tasca consisteix a aplicar la intel·ligència artificial com una eina per acompanyar i millorar les tasques de la resta de l’equip: “Quan un dissenyador escull un espai de disseny, com per exemple els paràmetres per la forma d’un ala, té potencialment desenes o centenars d’opcions, i l’ajudem a decidir quina és l’òptima”. Una decisió que no és gens evident: “Els vaixells han de navegar en diferents situacions, amb poc vent, molt vent… La IA ens ajuda a aprendre de les dades, que en molts casos podem generar nosaltres mateixos”.

Frigola: “Els vaixells han de navegar en diferents situacions, amb poc vent, molt vent… La IA ens ajuda a aprendre de les dades, que en molts casos podem generar nosaltres mateixos”

Segons Frigola, l’enginyeria té veu i vot en tots els aspectes dins d’un equip de regatistes de la Copa Amèrica, però destaca especialment en tres àmbits: el disseny de les peces de l’embarcació, del qual s’encarreguen enginyers mecànics; la mecatrònica que gestiona els controls hidràulics, i el rendiment, en què actuen tant els professionals de l’optimització com els de càlcul de fluids. En aquest darrer camp és on s’especialitza Anna Mir, enginyera de dinàmica de fluids computacionals de l’equip INEOS Britannia Team. “Pel reglament de la copa, no es poden fer assajos ni túnels de vent, així que, o bé fabriques un foil i el proves al vaixell, o ho fas en simulació”, ha explicat la professional. Mir és l’encarregada de dissenyar aquestes eines de simulació, una disciplina que ha guanyat gran importància en els darrers anys: “La potència de computació et permet fer anar models molt més complexos i ajustar els marges. El que en la copa anterior es feia en un mes, ara es vol fer en una setmana”.

Mir: “La potència de computació et permet fer anar models molt més complexos i ajustar els marges. El que en la copa anterior es feia en un mes, ara es vol fer en una setmana”

Vaixells que volen sobre l’aigua

En la 37a edició de la Copa Amèrica, el model base de vaixell amb què competiran els sis equips internacionals classificats és l’AC75, una embarcació de 75 peus (uns 23 metres) d’eslora —la llargada de proa a popa— que destaca per l’ús dels ja mencionats foils, unes hidroales col·locades als laterals de la nau que li permeten elevar-se sobre el nivell del mar. “El que intentem és tocar el mínim l’aigua. Els vaixells han de poder volar amb vents fluixets i navegar a una velocitat propera als 50 nusos (al voltant de 93 km/h)”, ha desvelat Mir. Això implica que tant els dos foils com el timó han de ser capaços de suportar uns “esforços brutals”, ja que a aquestes velocitats, l’aigua fins i tot arriba al punt d’ebullició. “És una cursa tant de disseny com esportiva. El que marca és haver tingut una idea diferent, haver treballat algun camp que a ningú altre se li hagi acudit. Això, i gestionar bé els temps, que són molt curts i difícils de recuperar”, ha considerat la professional.

Unes exigències, materials, físiques i mentals, que només es poden superar amb un gran treball en equip, segons l’enginyera d’INEOS Britannia Team: “Estàs en un entorn de pressió, i has de saber que els companys estan per ajudar-te”. De fet, els mateixos regatistes, més enllà del seu entrenament físic per poder gestionar amb èxit el control del vaixell, també disposen de coneixements d’enginyeria per anar més coordinats amb l’equip tècnic. “La filosofia al Team New Zealand és que cada persona s’ha de liderar a si mateixa, amb una jerarquia molt plana. No tens ningú que et digui ‘has de fer això’, sempre s’arriba al consens”, ha apuntat Frigola. Una combinació de factors que, per al degà del Col·legi d’Enginyers Industrials de Catalunya, Narcís Armengol, deixa ben clara una cosa: “La Copa Amèrica no es podria fer, ni ara ni als seus orígens, ni sense grans navegants ni sense grans enginyers, tant als equips tècnics com a les altes direccions”.