North Sails è stata pioniera nella produzione di vele 3D nel 1990 con un programma di sviluppo segreto. L'obiettivo era sviluppare una nuova vela radicale che fosse più leggera, più forte e più veloce di qualsiasi altra vela prima. Si chiamava 3DL.

All'evento Key West Race Week del 1993, incrociando le dita, North Sails equipaggiò sette barche con le nuove vele 3DL. Nel numero di aprile '93, Yachting Magazine riportava: “Sette barche a Key West…portavano vele realizzate con il nuovo 3DL della North Sails . Due hanno vinto la loro classe e solo uno si è piazzato sotto il quarto posto. Questi risultati parlano più a favore delle barche e dei loro equipaggi che del contributo di una singola vela. Ma non si può negare il fatto che il 3DL fosse un filo conduttore”.

Un anno dopo, una vela 3DL sviluppata con maggiore rigore tornò a Key West e dominò una delle flotte internazionali più grandi e competitive mai riunite. I risultati furono inequivocabili e un diluvio di ordini di vele 3DL produsse un arretrato durato due anni. 3DL è l'inizio della storia della produzione di vele 3D di North Sails.

North Sails ha colto l'occasione con il concetto 3Di per la costruzione delle vele nel 2010. A quel tempo, 3DL era l'indiscussa tecnologie all'avanguardia nel mondo delle vele. Le vele 3DL erano le vele predilette per le barche vincitrici dell'America's Cup, della Volvo Ocean Race, della maggior parte dei Grand Prix costieri e di innumerevoli barche da regata locali. Tuttavia, mentre i nostri clienti erano generalmente soddisfatti del prodotto 3DL, i nostri progettisti e venditori sapevano che la durata del prodotto doveva essere migliorata. Nei migliori esempi, le vele non duravano abbastanza a lungo da offrire il beneficio che desideravamo ai nostri clienti. Negli esempi peggiori, le vele si sono delaminate prematuramente, lasciando gli armatori con un groviglio di pellicola Mylar e fili sciolti. Non era ovvio che il 3Di sarebbe stato all'altezza di sostituire il 3DL, ma era ovvio che dovevamo provarlo.

Il primo concetto di vela 3Di è stato portato a North Sails dagli inventori Gerard Gautier e Eduard Kessi sotto forma di vele “Amalgam”. I componenti del prodotto Amalgam erano nastri di filamenti stesi costituiti da resina e materiale PBO, pannelli piatti con la forma della vela introdotti tramite un dispositivo di cucitura larga regolabile e mappatura del nastro determinata utilizzando il software Relax FEA. Durante i primi anni di collaborazione con Gerard, i progettisti e gli ingegneri di North Sails hanno cambiato ognuno di questi componenti, mantenendo solo il concetto di distribuzione delle fibre in filamenti.

Oggi, la produzione di vele 3Di si è evoluta in un sofisticato sistema per progettare la struttura di una vela su misura per i requisiti precisi dell'imbarcazione, albero e l'ambiente operativo previsto. I nostri progettisti selezionano i nastri da una libreria di tipi di fibre, stili ibridi e spessori e applicano tali materiali a una mappa di nastratura che determina il comportamento della vela sotto i carichi di navigazione. La selezione dei materiali e la mappa di nastratura sono gli elementi costitutivi della struttura e l'esclusivo processo di modellazione tridimensionale conferisce la forma statica a quella struttura. La modellazione della North Design Suite fornisce le informazioni di cui il progettista ha bisogno per progettare i cambiamenti dinamici alla forma di volo mentre il velista adopera la gamma di regolazioni di bordo.

È possibile fare una buona vela solo con l'esperienza. Molti velisti in tutto il mondo hanno una buona conoscenza delle cuciture larghe e della curva dell'inferitura con un occhio per una buona forma di vela. Attraverso tentativi ed errori, l’uso di materiali disponibili in commercio, software commerciali e numerosi input da parte di velisti esperti, l’approccio “da velisti, per velisti” ha funzionato per decenni per la maggior parete dei velai. Ma questo approccio sarebbe un disastro per il sistema di produzione 3Di.

3Di si basa innanzitutto su un approccio scientifico per comprendere le proprietà di tutti i tipi di fibre a nostra disposizione. Tali proprietà cambiano quando la fibra viene distribuita in filamenti e quando due o più tipi di fibra vengono mescolati nello stesso nastro preimpregnato. In tutti i casi, tali proprietà cambiano nuovamente quando il materiale viene sovrapposto in una struttura composita e sottoposto a fattori di fatica come sbattimento, piegatura, flessione ed esposizione agli elementi. Purtroppo i dati forniti dai produttori di fibre sono erronei; i loro metodi di test sono irrilevanti per i casi d'uso della vela o, in molti casi, perché non capiscono come si comportano le loro fibre in acqua..

North Sails è unica nella comprensione delle proprietà di fatica dei materiali perché eseguiamo test interni e studiamo continuamente. Con questa consapevolezza, produciamo materiali su misura combinando tipi di fibre in nastri preimpregnati a filamento diffuso con un'ampia gamma di caratteristiche di trazione, modulo ed elasticità controllate.

I progettisti di vele North sono ai comandi dell'intero processo 3Di. Hanno la suite più potente di strumenti di analisi aerodinamica e strutturale al mondo. Non è una coincidenza che ogni sindacato dell'America's Cup che gareggia nella 37a Coppa abbia noleggiato la North Design Suite (NDS) per fornire dati aerodinamici ai propri team di ingegneri. NDS viene caricato con una libreria di nastri 3Di e un'altra libreria di soluzioni di layout dei nastri. Quando uno stile di nastro viene selezionato e applicato a un layout, le proprietà e l'orientamento di quel nastro determinano il comportamento della superficie della vela. Ad esempio, il progettista della vela può scegliere un nastro con un modulo estremamente elevato e un layout con una mappatura diretta della direzione del carico, ottenendo un'area della vela che non cambia indipendentemente dal carico applicato. Per un'altra zona della vela, il progettista può applicare un nastro con un'elasticità molto maggiore e orientare i nastri, in modo che siano ad angolo rispetto alla direzione del carico; quella parte della vela si allungherà sotto carico. Ogni elemento della vela si comporterà in un modo determinato dai materiali sovrapposti in quell'area, e il mosaico di tutti questi elementi determina la forma della vela mentre issata. Il progettista della vela può regolare la forma e la profondità della vela attraverso la gamma di carico aerodinamico e la tensione di controllo utilizzando la potenza di NDS e le proprietà dei materiali 3Di.