Abbiamo già parlato di Hyperloop in questo articolo, un sistema di trasporto in capsule capace di arrivare anche a 1.200 km/h. Elon Musk, geniale mente fondatore di SpaceX, ha indetto un concorso aperto a tutti per la progettazione del treno del futuro. La sua azienda si assume il compito di costruire un tracciato di prova di 1 km vicino alla propria sede in California, e lascia carta bianca a chiunque voglia costruire sia il pod, ovvero il mezzo di trasporto vero e proprio, che un qualunque altro componente. Al concorso hanno partecipato migliaia di studenti, ricercatori e professionisti di tutto il mondo; solo 120 team sono stati selezionati per l’evento finale, il Design Weekend che si terrà il 29-30 gennaio 2016 ad Austin in Texas, dove ogni team proporrà il proprio progetto che sarà valutato da una giuria di esperti. La posta in palio è alta: oltre a ricchi premi in denaro, l’enorme possibilità di progettare il sistema di trasporto del futuro con l’azienda aerospaziale più famosa al mondo. Tra questi 120 team ce n’è uno italiano, l’Hyperloop Team Pisa, formato da 6 ragazzi studenti di ingegneria dell’Università di Pisa, che volerà in Texas per cercare di colpire con il loro progetto: un innovativo tipo di sospensioni. Ho voluto incontrare Emanuele Raffaele, esponente del team nonché mio concittadino, per cercare di capire come è nata questa idea e che cosa i ragazzi propongono, spinto dalla curiosità ma anche affascinato dall’avere delle menti italiane che si batteranno con le migliori università del mondo.
Penso sempre che prima del progetto finale, prima di ogni altra cosa materiale sia estremamente importante conoscere la mente che c’è dietro un’innovazione, solo così si possono ricavare dettagli importanti. Inoltre il fatto che tu sia mio concittadino, fa crescere ancora di più questa curiosità: chi è Emanuele Raffaele adesso e chi sono i tuoi “compagni di viaggio”?
Sono d’accordo con te, e condivido anche io questa curiosità. Al momento non sono nient’altro che un semplice ragazzo che ha appena conseguito la laurea magistrale in Ingegneria Aerospaziale con il massimo dei voti presso l’Università di Pisa; sono anche studente dell’Istituto Superiore Sant’Anna, un ateneo pubblico di eccellenza che mi fornisce una didattica di tipo complementare, a cui è possibile accedere attraverso un concorso nazionale molto selettivo ed è possibile rimanerci solo se si è in regola con gli esami e se si ha una media superiore del 27, non un gioco da ragazzi ma comunque fattibile. I miei compagni li ho conosciuti tutti all’università e sono tutti laureandi: tre di loro studiano ingegneria meccanica, altri due studiano ingegneria degli autoveicoli e un altro ragazzo come me studia ingegneria aerospaziale.
facebook.com/HyperloopPisaSiete ragazzi che studiano branche dell’ingegneria diverse ma che comunque sono collegate. C’è stato qualcuno in particolare o un evento che vi ha fatto avvicinare? Insomma, come è nato Hyperloop?
Ci sono due ragazzi del nostro team che amo definire il cuore del progetto, che sono Luca Cesaretti e Lorenzo Andrea Parotta, che nel momento in cui si stavano guardando attorno per cercare un argomento per la tesi della laurea magistrale, hanno letto di questa competizione, Hyperloop appunto, che è stata lanciata lo scorso luglio. Il progetto calzava a pennello con quello che studiavamo ed è capitato al momento giusto, ma per partecipare era obbligatorio costituire un team; essendo studenti del Sant’Anna, che ha un aspetto collegiale unico in Italia, oltre che studenti siamo soprattutto amici, e quindi me ne hanno parlato subito, sia a me che agli altri ragazzi. Poiché ci piacciono le sfide siamo rimasti entusiasti di questa opportunità e abbiamo accettato senza tergiversare.
Da questa estate quindi avete iniziato a lavorare al vostro progetto e avete costituito l’Hyperloop Team Pisa, che propone un particolare tipo di sospensioni per il treno ad alta velocità del futuro. Cosa è successo dopo che avevate deciso di partecipare al concorso indetto da SpaceX e perché avete scelto proprio di progettare le sospensioni?
Per partecipare a questa competizione ci si poteva iscrivere o per costruire l’intero pod o per progettare un sottosistema; per motivi sia di risorse umane che finanziarie abbiamo deciso di partecipare per progettare soltanto un sottosistema, e abbiamo scelto le sospensioni. Potevamo scegliere di progettare qualsiasi altro sottosistema, ma come ti ho detto a noi piacciono le sfide; la nostra scelta è stata mirata sulle sospensioni perché sono il sottosistema più critico dal punto di vista delle prestazioni, visto che qualsiasi mezzo di trasporto ad alta velocità ha problemi di vibrazioni. Anche una minima non rettilineità del percorso causa scuotimenti verticali al mezzo che non sono di perfetto comfort per i passeggeri e sovrasollecitano di molto la struttura stessa. Dopo che avevamo deciso di progettare le sospensioni, avevamo una scadenza a novembre entro cui dovevamo mandare una bozza del progetto con disegni e primi conti; sulla base di questo SpaceX avrebbe selezionato i team partecipanti al Design Weekend che si terrà a fine gennaio in Texas. Noi siamo stati selezionati su oltre 1200 team e a fine gennaio saremo proprio ad Austin, a sfidarci con altri team composti anche da 100 persone.
Cosa accadrà precisamente al Design Weekend ad Austin?
Lì presenteremo ufficialmente il nostro lavoro davanti ad una giuria, composta da ingegneri di Tesla e di SpaceX; avremo un stand a disposizione e attraverso una presentazione e un documento tecnico faremo conoscere il nostro progetto. È un’opportunità non solo per cercare di vincere qualche premio, ma anche di attirare eventuali finanziatori che si aggireranno alla ricerca di innovazioni; insomma è una grande opportunità di farci conoscere e confrontarci con realtà molto più grandi di noi, partecipano team da ogni parte del mondo e questo non può che farci crescere e ci stimola giorno dopo giorno.
Arriviamo al sodo: che cosa propone Hyperloop Team Pisa e quali sono le caratteristiche tecniche delle vostre sospensioni?
Quello che abbiamo fatto è stato partire da uno studio delle prestazioni di una classica sospensione passiva, cioè un semplice sistema molla smorzatore che troviamo in ogni automobile in città. Nello studio ci siamo basati su due parametri fondamentali: il livello di comfort, un parametro essenziale che è definito dalla normativa ISO 26.31, e la tenuta di strada. Facendo degli studi analitici e delle simulazioni con i software abbiamo visto che questi parametri non erano ben rispettati dalla sospensione passiva; abbiamo operato fissando una rigidezza delle sospensioni e andando a valutare quale era l’accelerazione quadratica media percepita dal passeggero in funzione del parametro di smorzamento. Siamo inoltre andati a valutare la forza normale sempre in funzione del coefficiente di smorzamento. I risultati però non erano soddisfacenti poiché non rientravamo nei vincoli proposti dalla normativa. Abbiamo quindi iniziato a valutare le sospensioni di tipo semi-attivo, cioè a fluidi magnetoreologici, o attivo, cioè con un attuatore elettromagnetico; entrambe hanno la caratteristica di poter essere controllate real-time scegliendo i valori di rigidezza e smorzamento per massimizzare le prestazioni. La nostra innovazione sta proprio qui: le sospensioni di tipo semi-attivo o attivo, nonostante siano state adottate da poco ad esempio in Formula 1, non sono molto nominate in letteratura e non sono mai state utilizzate per lo scopo che vogliamo raggiungere noi.
Come siete andati avanti dopo che avete capito che le sospensioni di tipo attivo o semi-attivo davano prestazioni più alte di quelle normalmente adoperate?
Siamo passati al disegno vero e proprio delle nostre sospensioni, cioè rendering e disegno CAD; inoltre abbiamo cercato in tutte le maniere di mantenere bassi i costi delle nostre sospensioni, per avere una certa appetibilità sul mercato. Siamo andati alla ricerca di quegli elementi già presenti in commercio che abbiamo poi assemblato per ottenere la nostra sospensione. Non essendo ancora una start up e non avendo nessuno che ci finanzia, ci siamo fermati alla fase progettuale e non abbiamo avuto la possibilità di testare realmente la nostra sospensione; il nostro obbiettivo principale è adesso il Design Weekend, che può davvero essere il nostro trampolino di lancio.
facebook.com/HyperloopPisaImmagino che l’aver scoperto del concorso in estate e presentare il progetto a novembre vi abbia portato via molto tempo.
Non eccessivamente, ma da un mese a questa parte si sta lavorando tantissimo, soprattutto i due ragazzi che ho nominato prima e che voglio ancora ringraziare, Luca e Lorenzo, che stanno passando giorno e notte sulla parte tecnica, mentre io ora mi sono fermato e sto facendo da portavoce per il gruppo.
Guardando al futuro, oltre il design weekend ci sarà altro per l’Hyperloop Team Pisa?
Noi speriamo di sì, siamo molto fiduciosi perché ci stiamo prendendo la mano. Ci siamo immersi in una esperienza completamente nuova e stiamo scoprendo tante nuove cose, poi sai che da cosa nasce cosa, quindi siamo convinti che ci potremmo togliere altre soddisfazioni oltre il progetto Hyperloop. Siamo davvero molto contenti di avere ottenuto questo risultato che è già fantastico per noi, voliamo basso ma siamo consapevoli dei nostri mezzi, soprattutto considerando che gli altri team sono stati messi nelle condizioni migliori per poter operare. Di sicuro ci troviamo molto bene tra di noi, e stiamo già pensando ad altre cose da fare nel futuro insieme, ma il punto di svolta potrebbe proprio essere questo weekend.
Ti ringrazio per la disponibilità Emanuele e ti auguro buona fortuna per il Design Weekend, sperando che le menti italiane riescano ed essere valorizzate a dovere!
Ringrazio te e CloseUp Engineering per avermi intervistato, è un piacere per noi condividere il nostro progetto. A presto!