In questa sezione raccogliamo brevi descrizioni delle principali innovazioni e di alcuni studi approfonditi negli anni che riteniamo significativi.
In this section we collect brief descriptions of the main innovations and some meaningful studies developed over the years.
Matteo Costa Yacht Design ha messo a punto un sistema di ottimizzazione fluidodinamica con modelli surrogati applicabile sia nello studio di carena che nella definizione di appendici (e in generale per ogni corpo immerso) con l'obiettivo di ottenere la geometria ideale in funzione delle specifiche di progetto.
La combinazione di Analisi Fluidodinamica (CFD), Modelli Surrogati e Intelligenza Artificiale consente di identificare l'andamento di più funzioni obiettivo con le variabili di progetto permettendo di ottimizzare singolarmente ogni caratteristica (resistenza, stabilità, seakeeping, comfort di navigazione, assetto). L'interpolazione dei risultati ottenuti interpretata secondo la tipoligia di navigazione e destinazione d'uso della barca permette di scegliere la combinazione ideale.
Il metodo riduce al minimo quantità di simulazioni necessarie per ottenere la totalità delle casistiche possibili pur necessitandone di un elevato numero (mediamente nell'ordine delle centinaia per una carena e decine per le appendici). Rispetto alle tradizinali prove in vasca navale si possono testare un numero considerevolmente più elevato di carene in scala reale, riducendo così costi e tempi di sviluppo.
Matteo Costa Yacht Design has developed a fluid dynamics optimization system with surrogate models applicable both in the study of the hull and in the definition of appendages (and generally for immersed bodies) with the aim of obtaining the ideal geometry according to the project specifications.
The combination of Fluid Dynamics Analysis (CFD), Surrogate Models and Artificial Intelligence allows to identify the trend of multiple objective functions with the project variables optimizing individually each characteristic (flow resistance, stability, seakeeping, navigation comfort, trim). The results interpolation interpreted in function of the type of navigation and use of the boat allows to select the ideal combination.
The method minimizes the amount of simulations needed to obtain the totality of possible cases even with a relative large quantity (on average hundreds for a hull and dozens for the appendages). Compared to traditional towing tank tests a considerably higher number of design solutions can be tested in full scale, thus reducing costs and development times.
In collaborazione con Mitek e Progetto Elica, Matteo Costa Yacht Design ha sviluppato un sistema ibrido per la propulsione di imbarcazioni da diporto, installabile su nuove imbarcazioni tanto quanto su sistemi preesistenti.
La ricerca di forniture di alta qualità unita alla semplicità di funzionamento e alla leggerezza del sistema garantiscono affidabilità e durata nel tempo senza particolare manutenzione
L'impianto ibrido è indipendente dalla tipologia di motorizzazione endotermica selezionata e funziona garantendo bassissime temperature di esercizio sia in propulsione full-electric sia in ricarica durante il regolare moto dell'imbarcazione. Inoltre grazie alle caratteristiche uniche dei motori Mitek si raggiungono prestazioni elevate anche a basso voltaggio.
In collaboration with the Italian companies Mitek and Progetto Elica , Matteo Costa Yacht Design has developed a propulsion hybrid system for pleasure boats, which can be installed on new hulls and on pre-existing ones.
The combination of high quality supplies with the operational simplicity and lightness guarantee reliability and durability over time almost without maintenance.
The hybrid system is independent from the type of endothermic engine chosen ensuring very low operating temperatures both in full-electric mode and in recharging mode (during the regular motion of the boat). Furthermore, thanks to the unique characteristics of Mitek motors, high performance is achieved even at low voltage.
Matteo Costa Yacht Design ha sviluppato un innovativo sistema di costruzione di barche in alluminio in collaborazione con Opera Prima Mare e Mondino Nautica. Il sistema sfrutta in buona parte della costruzione incollaggi strutturali in sostituzione alle tradizionali saldature.
Questo innovativo sistema permette di ridurre al minimo le distorsioni legate alla saldatura dell'alluminio garantendo un incollaggio strutturale con una tenuta migliore della saldatura stessa e riducendo sostanzialmente i lavori di finitura post carpenteria.
Questa tecnologia è ampiamente consolidata in campo areonautico, ferroviario e automobilistico mentre ad oggi è poco presente nel settore nautico da diporto. Il metodo costruttivo è stato implementato con lo studio di appositi rinforzi a sezione non convenzionale che permettono di coniugare leggerezza, solidità e ampia superficie di incollaggio.
Matteo Costa Yacht Design has developed an innovative system for building aluminum boats in collaboration with Opera Prima Mare and Mondino Nautica . The system exploits structural bondings replacing traditional welding processes in most of the construction.
This innovative system allows to minimize the distortions related to aluminum welding, guaranteeing a structural bonding better than welding and reducing substancially post-carpentry finishing work.
This technology is widely used in the aeronautical, railway and automotive industries, but nowadays not applied in the pleasure yachting industry. The construction method was implemented with the study of special reinforcements with an unconventional section that allow to combine lightness, strenght and a large bonding surface.
La fluidodinamica computazionale (CFD) si sta affermando sempre di più come una delle tecniche più efficaci nello studio di carena, in quanto permette di valutare un notevole numero di forme di scafo in scala reale secondo molteplici aspetti: resistenza di attrito e pressione, angolo di assetto, confort di navigazione, sea-keeping, manovrabilità etc. Il presente caso studio affronta l’ottimizzazione dello scafo di Icaro32, un moderno motoscafo di legno di 10 metri.
Le varie fasi dello studio hanno portato progressivamente un miglioramento delle performance, con una riduzione complessiva della resistenza idrodinamica del 30%.
In primo luogo si è valutato l’angolo diedro che bilanciasse nel modo migliore le opposte esigenze di minimizzare la resistenza all’avanzamento e massimizzare il confort di navigazione, valutato in base all’accelerazione verticale nel moto su onda. Secondariamente sono stati aggiunti e ottimizzati gli spray rails, che deviando verso il basso gli spruzzi che si formano in prossimità del bordo d’attacco della superficie planante, permettono di incrementare la portanza e conseguentemente l’emersione dello scafo. Infine sono stati aggiunti alla carena e ottimizzati due “step”, i gradini trasversali che inducono un flusso d’aria sotto la carena, per ridurne la superficie bagnata e di conseguenza la resistenza d’attrito.
The Computational Fluid Dynamics (CFD) is becoming one of the most effective techniques in the hull design, as it allows the evaluation of a considerable number of full-scale hull shapes according to multiple aspects: friction and pressure resistance, trim angle, sailing comfort, sea-keeping, maneuverability, etc. This case study deals with the hull optimization of Icaro32, a modern 10-meter wooden powerboat.
The study has progressively led to a relevant improvement in performance with an overall 30% reduction of hydrodynamic resistance.
First of all, the dihedral angle has been evaluated for the best balance among the two opposite targets: resistance minimization and sailing comfort maximization, evaluated through the analysis of the vertical acceleration in waves. Later on spray rails have been added and optimized increasing the dynamic lift of the hull. Moreover two steps have been added to the hull to induce an air flow under itself and reduce the wet surface and friction resistance.
Lo studio dispone di un laboratorio tecnologico di falegnameria a supporto dell'attività progettuale e prototipale. L'ultimo acquisto è un sistema CNC innovativo per il taglio di pannelli in scala reale sviluppato dalla startup Springa del Politecnico di Milano che ha prodotto il robot Goliath.
Il laboratorio dispone di:
Riteniamo che l'attività progettuale non possa prescindere dalla sperimentazione concreta anche in scala reale di tecniche e soluzioni, verificandone sia gli aspetti tecnici che ergonomici o produttivi.
A technological Workshop supports the design and prototype activities of the Studio. The latest purchase is Goliath, an innovative NC robot system for cutting full-scale panels, developed by Springa (startup of Politecnico di Milano).
Workshop Equipments:
We strongly believe that the design activity cannot exist without the practical experimentation, better on a real scale, of techniques and design solutions, verifying technical, ergonomic and production aspects.
Modellino in legno promozionale con le linee stilizzate della barca ER650. Gadget unico, personalizzato, un gioco da montare e da tenere sulla scrivania.
Barca a dondolo realizzata in compensato marino e lamellare di rovere.
Progettazione della linea di sedie Bois Wax di Demco Design.
Modello da 60cm degli esterni della barca I'm Alone 60, realizzato con Stampa 3d.
Design e prototipazione di un paio di sci in legno e carbonio.
Progettazione e realizzazione del Piroga Bar per Sunugal - Fabbrica del Vapore, Milano.