Amerika Kupası: Kaputun altında neler var?

Amerika Kupası için, mekatronik – elektronik ve yazılım mühendisleri – tıpkı gemi mimarları, aerodinamikçiler ve yapı mühendisleri gibi Amerika Kupası tasarım ekiplerinin ayrılmaz bir parçası haline geldi. Modern AC75 hala bir yelkenli yat, ancak onu kontrol etmek için son derece gelişmiş bir elektronik katmanı bulunuyor.

Programlanabilir Mantık Kontrolcüsü (PLC) bu dünyanın kalbinde yer alıyor. Küçük, büyük ölçüde görünmez ve güverte altında sürekli çalışan bu cihaz, insan niyetini hassas mekanik harekete dönüştürmeye yardımcı oluyor. 50 knot’ın üzerinde bir hızda, bu hareketin neredeyse mükemmel olması gerekiyor çünkü modern Amerika Kupası’nda hız sadece güç üretmekle ilgili değil. Giderek artan bir şekilde, gücü kontrol etmekle ilgili.

50 knot’ın üzerinde bir hızda, tereddüt için çok az yer vardır. Bir AC75, su altında bir folyo kanat üzerinde dengede dururken, üstündeki çift katmanlı ana yelken tarafından muazzam aerodinamik yükler oluşturulmaktadır. Denizciler sürekli olarak yelken şekli, folyo ayarları, direk kontrolleri ve diğer sistemlerde değişiklikler talep ederler; bu değişiklikler genellikle çok küçük miktarlarda ve bazen saniyeler içinde birkaç kez tekrarlanır.

Bir denizcinin düğmeye basması ile doğru aktüatörün doğru hızda ve gerekli miktarda hareket etmesi arasında binlerce satır kod bulunabilir. Önceki Kupa döngüsünde, İngiliz takımı bu süreci ‘mürettebat girdilerini hassas hidrolik harekete dönüştüren bir kablolama, işlemci ve elektronik ağı’ olarak tanımlamıştı.

Hassasiyet her şeydir; 45 veya 50 knot hızda meydana gelebilecek büyük ve istenmeyen bir hareket felaketle sonuçlanabilir. Aynı şekilde, çok yavaş, yanlış veya tutarsız bir kontrol sistemi yatın daha da yavaşlamasına neden olur. PLC, son derece zorlu bir ortamda komutları tekrar tekrar, hızlı ve güvenilir bir şekilde yerine getirmelidir.

AC75’teki elektronik aksam, tuzlu su, titreşim, muazzam yapısal yükler, ısı ve sürekli şok içeren bir ortamda, otoyol hızlarında hareket eden ve sürekli olarak hızlanıp yavaşlayan bir platform üzerinde çalışmaktadır. AC75, elektronik aksamının son derece güçlü hidrolik sistemlerle etkileşim kurması gerektiği için karmaşıklığı daha da artırmaktadır.

Luna Rossa daha önce AC75’i, denizciler ile yaklaşık 600 bar basınca ulaşabilen hidrolik aktüatörler arasında endüstriyel bilgisayarların bulunduğu mekatronik bir sistem olarak tanımlamıştı. Mekanik mühendislik, elektronik, hidrolik ve yazılımın bu birleşimi, modern Amerika Kupası’nın belirleyici teknolojilerinden biri ve takımlar için nihai mücadele alanıdır.

Yatın üzerinde çeşitli önemli elektronik ve kontrol mimarileri bulunmaktadır. Tarihsel olarak bunlar arasında Foil Cant Sistemi, enstrümantasyon ve kayıt sistemleri, mürettebat bilgilendirme sistemleri ve hidrolik fonksiyonları yöneten elektronik kontrol devreleri yer almıştır. Luna Rossa, AC75’in ilk nesil geliştirme sürecinde bu dört alanı tanımlamıştır.

Foil Cant Sistemi, AC75’in devasa folyo kollarının manevralar sırasında alçaltılmış folyo pozisyonundan yükseltilmiş pozisyona geçmesi gerektiğinde bir PLC’nin neler yapabileceğine dair özellikle iyi bir örnek teşkil eder.

Orijinal tek tip tasarım Foil Cant Sisteminin geliştirilmesinde, Emirates Team New Zealand, motor kontrol ünitesi, hidrolik pompa, akümülatör ve silindirlerin yanı sıra bir Beckhoff PLC kullandı. Sistem, folyo kolu ve kanat tarafından üretilen salınımları yönetirken, muazzam bir hareketli kütleyi sorunsuz bir şekilde kontrol etmek zorundaydı.

Bu nedenle PLC, bir aktüatörü bir konumdan diğerine hareket ettirmek için komut vermek yerine, bu hareketi daha yumuşak ve kontrollü hale getirmeye yardımcı olacak şekilde ayarlanabilir. Bu, geleneksel yat mekaniği yerine kontrol mühendisliğidir ve teknede defalarca tekrarlanır.

Bu nedenle yazılım mühendisleri, modern Amerika Kupası tasarım ekiplerinin bu kadar önemli üyeleri haline gelmiştir. Donanım yeteneği sağlayabilir, ancak yazılım bu yeteneğin ne kadar etkili bir şekilde kullanılabileceğini belirler.

Sistem, bir girdiyi tanımalı, hangi eylemin izin verildiğini belirlemeli, bu isteği uygun bir komuta çevirmeli, ilgili donanımla iletişim kurmalı ve ayarlamayı doğru bir şekilde yapmalıdır. Gecikme süresinde, doğrulukta, tekrarlanabilirlikte veya kontrol kalitesinde küçük iyileştirmeler, daha iyi yelken performansına dönüşebilir.

Louis Vuitton’un 38. Amerika Kupası için elektronik yönetimin önemi daha da arttı. 2027 AC75 için en önemli değişikliklerden biri, 37. Amerika Kupası’nda kullanılan döngüsel enerji depolama sistemlerinin kaldırılmasıdır. Bunun yerine, AC75 depolanmış (ve sınırlı) elektrik enerjisi kullanacaktır.

Belirtilen tek tip bir batarya düzenlemesi, yatın hareketli sistemlerine enerji sağlayan birincil batarya grubunu oluştururken, kurallar takımlara mevcut gövde mimarisi içinde kontrol sistemleri, hidrolik ve elektronik aksamlarını geliştirme konusunda önemli ölçüde özgürlük tanıyor.

Resmi AC75 spesifikasyonunda lityum pil sisteminin hidrolikleri çalıştırdığı ve PLC’ye güç sağladığı, PLC’nin ise yelken, direk ve borda kontrollerini yönettiği belirtiliyor ve bu da teknenin iç yapısında önemli bir değişikliği temsil ediyor.

Teknelerin fiziksel gövdeleri, önceki Amerika Kupası kampanyalarından uyarlanmış olsa da yeniden kullanılıyor; ancak geliştirme çalışmalarının büyük bir kısmı su altında, kanatçıklar, sistemler ve elektronik yönetim üzerine yoğunlaşmış durumda.

Emirates Team New Zealand Baş Tasarımcısı Dan Bernasconi’nin AC38 kuralları yayınlandığında belirttiği gibi, AC37 yatlarının analizi, gövde şekilleri arasındaki farkların nispeten küçük olduğunu, asıl kazanımların ise kanatçıklar ve sistemlerde bulunduğunu gösteriyordu. Bu durum, 2027 için yatın görünmeyen parçaları üzerinde çalışan mühendislere daha da büyük önem verilmesini gerektiriyor.

Amerika Kupası’ndaki gelişmelerin çoğu gözle görülebilir. Yeni kanat şekilleri, takım üslerinden çıkar çıkmaz keşif fotoğrafçılarının hemen dikkatini çekiyor. Yelken konfigürasyonları, takip teknelerinden analiz edilebiliyor. Dümenler, aerodinamik uygulamalar ve modifikasyonlar, yat hangardan çıktıktan hemen sonra inceleniyor.

Ancak PLC ve onu çevreleyen yazılımlar farklıdır ve performanslarının çoğu görünmezdir. İskelede durup bir algoritmanın fotoğrafını çekemezsiniz ve başka bir ekibin kontrol mimarisinin bir girdiyi ne kadar verimli işlediğini veya hidrolik sisteminin bir denizcinin komutunu ne kadar doğru bir şekilde yeniden ürettiğini kolayca belirleyemezsiniz; yine de bu alanlar, tüm kampanyanın en değerli performans kazanımlarından bazılarını içerebilir.

Yeni Zelanda (savunucu) ve Büyük Britanya (meydan okuyan ülke), 12 Ağustos 2025’te 38. Amerika Kupası için protokolü onayladı. İlk kayıt dönemi 31 Ekim 2025’te sona ererken, geç kayıtlar 31 Mart 2026’ya kadar değerlendirilecek.

AC75’te teknenin her iki tarafında birer dümen ve trim kumandası, ayrıca beşinci bir mürettebat pozisyonu ve altıncı bir yolcu pozisyonu bulunmaktadır.

38. Amerika Kupası: https://www.americascup.com/

38. Amerika Kupası katılımcıları:
• Emirates Team New Zealand (NZL) – Sonuncu
• Athena Racing (GBR) – Meydan Okuyan
• Luna Rossa (ITA) – Meydan Okuyan
• Tudor Team Alinghi (SUI) – Meydan Okuyan
• La Roche-Posay Racing Team (FRA) – Meydan Okuyan
• American Racing Challenger Team USA (USA) – Meydan Okuyan
• Team Australia (AUS) – Meydan Okuyan

2024 etkinliğinden sonra İspanya’nın Barselona şehri bir daha ev sahipliği yapmayı reddetti ve etkinlik İtalya’nın Napoli şehrine taşındı . Challenger yarışları 22 Mayıs – 4 Temmuz tarihleri ​​arasında yapılacak, ardından 10-19 Temmuz tarihleri ​​arasında 38. Maç gerçekleşecek. Tüm detaylar .

Ön Eleme Yelken Yarışları:*
22-24 Mayıs 2026 – Cagliari, İtalya
24-27 Eylül – Napoli, İtalya

* Protokolde, 2026 yılında üç ve muhtemelen 2027 başlarında bir olmak üzere mümkün olduğunca çok ön eleme yarışının yapılacağı ve meydan okuma serisinden hemen önce Maç Mekanında bir final etkinliğinin düzenleneceği belirtilmişti. Şimdiye kadar sadece ikisi açıklandı.

Kaynak: AC medya