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Futuras Plataformas Estratégicas de Superficie (P.E.S.) de la ARC

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Comentarios

  • cesar
    cesarEMC Técnico de Quinto Grado
    EMC Técnico de Quinto Grado
    Para las PES me gustaría un diseño clásico pero con detalles modernos: casco único con proa convencional pero con un perfil transversal en hexágono o en doble X para dispersión de las ondas de radar. La propulsión por eje con dos propelas separadas por la parte fija de un único timon para reducir su firma sonora transversal y un azipod eléctrico retractil más un timón de proa para maniobras y propulsión auxiliar. La propulsión debería ser tipo CODOE para que los generadores esten en salas de máquinas diferentes, y a su vez separados de los motores electricos de las propelas, siendo que el azipod si estaría conectado directamente por embrague a un motor mixto eléctrico/diesel (por si las moscas) y todo montado en atenuantes de ruido para tener un casco silencioso y bueno para darse juerga con submarinos.
  • Tal vez sea muy superficial con la propuesta, pero creo que el tonelaje mínimo, me lo debería dar la autonomía mínima requerida por la Armada Y que además permita incluir los elementos tanto de armas como tecnológicos.

    Por ejemplo realizar un viaje tanto por el Pacífico como por el Atlántico desde las bases hasta un máximo de distancia que nos lleve hasta las H de C más probables. (No creo en que se de algún conflicto por lo menos por parte nuestra, pero...) Es mejor estar preparados y eso por sí mismo es disuasión.

    Tambien, es importante tener en cuenta que a Colombia le gusta participar en cuanto ejercicio se nos invite esa por esta zona o al otro lado del Atlántico y/o Pacífico, esto implica más autonomía y un casco para condiciones más extremas que solo el Caribe.

    Po eso creería un tonelaje mínimo de 4.000 toneladas, es importante un sistema de propulsión de punta y bien eficiente pero también que sea conocido y permita servicio en la mayoría de puertos. Propongo un mixto diésel- eléctrico.
  • torpedoman
    torpedomanForista Soldado
    Forista Soldado


    Los buques de guerra pueden ser diseñados teniendo misiones principales como ASW, AAW u otras. Por el contrario pueden ser multimisión (Término de moda y enmermelado), buscando un balance de capacidades operacionales. Esta última solución se considera la más apropiada para marinas regionales y sin presupuestos elevados. este balance de capacidades que definirá los sistemas a instalar tiene normalmente en cuenta:

    Misiones en tiempo de paz.
    El entorno operacional (amenazas).
    Autonomía deseada con base en los puntos anteriores.
    Capacidades necesarias.

    Con base en los puntos anteriores una vez definidos se puede definir tonelaje mínimo, velocidades y sistemas.

    Los sistemas diesel- diesel (FS 1500) son los de menor coste de instalación pero su baja eficiencia térmica produce un consumo mayor de combustibles y costos significativos de mantenimiento. Adicionalmente sus velocidades máximas están en el orden de los 27 nudos, apenas lo mínimo deseable en nuestro entorno operacional.

    Si deseamos mayores velocidades tendríamos que usar diesel a bajas y medias velocidades y turbina de gas para altas.

    Con estas soluciones convencionales tenemos que usar engranajes reductores, chumaceras de empuje, líneas de ejes largas, timones mecánicos y sistema de control de paso variable. Todo esto aumenta el peso del sistema de propulsión y aumenta el ruido propio ya causado por los motores. Se puede atenuar usando amortiguadores elastoméricos, pero siempre será mayor al de sistema híbridos por ejemplo. Todavía no me caso con ninguno pero para citar un ejemplo ya real podríamos ver el sistema de propulsión de los últimos buques ingleses (Destroyer Tipo 45).

    Interesante las soluciones mixtas con pods eléctricos serían muy apropiados no solo para maniobras, por ejemplo en busqueda ASW a bajas velocidades.

    Como ven debemos analizar también factores de peso, economía de combustibles, nivel de ruido propio, emisiones (Firma infrarroja), impacto ambiental. Costos de implementación del aparato propulsivo y sobre todo respuestas que se necesitan de un sistema de propulsión de acuerdo a las misiones.

     
  • torpedoman
    torpedomanForista Soldado
    Forista Soldado
    Con relación al casco tipo catamarán hay buques experimentales y operativos en varias marinas. Algunas de sus ventajas.
    Mayor estabilidad y menor rolido lo cual beneficia a los sistemas de armas, sensores y las maniobras con el helo embarcado.

    Al no estar la mayoría de los sistema de ingeniería bajo la línea de flotación y en algunos casos por fuera del agua, se reduce drásticamente el nivel de ruido irradiado en el agua.

    Menor resistencia al avance (Lineas de agua de los semicascos), requiriendo menor potencia en el sistema de propulsión lo que se traduce en; menor costo del sistema, nuevamente menor nivel de ruido, menor firma térmica y menor consumo de combustibles.

    Su desventajas (Actuales) son:

    Estructuras más complejas y costosas.

    Veremos sus avances en los próximos años, para poder tener mas elementos de juicio.

  • torpedoman
    torpedomanForista Soldado
    Forista Soldado
    César y Carlos Darío traen a colación aspectos que se deben tener en cuenta. La semana entrante presentaré un análisis inicial con mis ideas y utilizando si no es molestia las de ustedes.

    Un avance con relación al desplazamiento. Durante los últimos años PES ha ido bajando de tonelaje, posiblemente en un ajuste del proyecto a las capacidades logísticas reales de la ARC y posiblemente buscando un proyecto más realista que logre la decisión política y presupuestal favorable.

    Los niveles de automatización actuales y del próximo futuro, el menor peso de los sistemas de electrónica (Sensores, CMS, controladores de armas, comunicaciones) al estar ya basados en un 70% en software con uso de ordenadores industriales "rugerizados" y la posibilidad de lograr sistemas de ingeniería en especial propulsión más compactos y de menor peso. La posibilidad de elementos estructurales en fibras compuestas ( Por ejemplo un mástil integrado). nos podrían llevar a un desplazamiento entre 2800-3300 toneladas con un sacrificio menor de las capacidades de un buque convencional actual de 4.000 toneladas.

    Al presente estoy investigando.... la semana entrante presentaré mis ideas.

    Con relación a las armas/sensores para tener las capacidades necesarias y siguiendo varias discusiones en los hilos del post, creo que todos estamos identificados en casi todas las siguientes. Capacidades principales de guerra de superficie y antiaérea.
    Capacidad importante ASW. 
    Mejor capacidad de guerra electrónica.
    Capacidad de patrullaje y apoyo a operaciones de guardacostas y soberanía en tiempos de paz. 

    Hard weapons.

    Misiles SS en el orden de 200 kilómetros de alcance, posibilidad (Para discutir) de variante para ataque a blancos terrestres.

    Cañón principal de proa de 127 milímetros o de 76 milímetros, con diferentes tipo de municiones guiadas. Nótese que al dar una capacidad notable de AAW con misiles SAAM ,se podría pensar en mayor calibre y alcance del cañón de proa para fuego naval de apoyo.

    02 estaciones de armas livianas ( 20 milímetros o 12,7), con sistema de dirección EO incorporado.

    Sistema SAAM de 60-100 kilómetros de alcance.
    sistema SAAM de 20 kilómetros de alcance.
    Eventualmente un VSHORAD IR de 5-8 kilometros de alcance o un CIWS.

    Soft weapons:
    Sistema ECM 8-12 GHz
    Chaft Em e IR.
    Decoys antitorpedo y/o armas antitorpedo.

    Armas ASW.
    02 torres de torpedos livianos ASW. Eventualmente misil ASW

    Con relación al CMS y sensores.

    Sistemas de armas y sensores totalmente integrados al CMS (Tercer nivel).
    DATA LINK versión 02 del actualmente desarrollado.
    Redes internas para comunicación e interconexiones con el CMS en fibra óptica.

    Radar de vigilancia AESA con antenas fijas.
    IRST.
    Radar de superficie LPI.
    02 FCS radaricos con canal EO.
    ESM cubriendo bandas entre 2-40 GHZ.
    Sistema LWS.
    Radiogoniómetro cubriendo bandas desde 20 Khz hasta 2 GHz.
    Sonar de casco de media frecuencia.
    TAS activo y pasivo en VLF 300Hz a 3KHz.

    Cubierta de vuelo para operación de helicóptero naval mediano. Equipado con radar SAR/ISAR, FLIR. ESM, radiogoniómetro, sonar arriable. Configurable para guerra ASW con 02 torpedos livianos

    Posiblemente el alto número de sensores, ECM y antenas de comunicaciones (HF-VHF, V/UHF, Satelital) obligaría a tener un mástil principal y uno pequeño auxiliar hacia popa para tener distancias de desacople EM y evitar auto interferencias.

    Sistemas de navegación y radiocomunicaciones navales y comunicaciones interiores serían los estándares para este tipo de buques.

    Guardar una capacidad de crecimiento en sistemas a futuro de al menos 100 toneladas sin afectar reserva de flotabilidad.

    Si en términos generales estamos de acuerdo en este equipamiento ahora si podemos buscar el tonelaje, autonomía velocidades, tipos de casco y sistemas de propulsión idóneos.

    Tengamos presente que debemos programar buques y sistemas para su uso por 40 años, obviamente con actualizaciones y modernizaciones en el camino. 


  • Jimmy_S
    Jimmy_SForista Técnico de Quinto Grado
    Forista Técnico de Quinto Grado
    Editado Sat, 18 August 2018 #4287
    Actualmente tengo una microempresa que nos dedicamos a la instalación y mantenimiento de sistemas HVAC-R, (aire acondicionado y refrigeración y UTA's) desde hace algún tiempo se han venido implementado tecnologías encaminadas a disminuir el consumo eléctrico de un sistemas por medio de variadores de frecuencia y condensadores de alto torque con ayuda de eletroimanes e imanes de neodimio conocida como sistema digital scroll y tecnología inverter.

    Y se preguntan a que viene la retaila??

    Pues nuestros amigos los Chinos aplicaron esta tecnología en sus submarinos más recientes, osea tienen su sistema de generación de energía Y el eje de propulsión pasa a través del motor!

    Para mejor explicación el eje que mueve las hélices del submarino es el rotor, entonces tenemos que se disminuyen los engranajes, sistemas reductores etc, eliminando ruido y peso!

    Como funciona el sistema inverter?

    Sencillamente hay unos termistores y sensores de potencia que identifican si sus sistema HVAC-R en su habitación requiere más refrigerante enviando órdenes de trabajo para aumentar los ciclos o hertz para aumentar las revoluciones de los compresores "energizando o bombardeando los imanes de neodimio de manera impar o par para lograr el caudal de refrigerante el cual ira a una VTEX válvula de expansión electrónica que regula por medio de pulsos la apertura graduado la cantidad refrigerante que entra al serpentin del su aire acondicionado!
    Básicamente es un sistema por demanda con un variador de potencia mucho más moderno!

    En el sistema chino podria ser de pronto el eje pasa por varios motores en línea el cual de acuerdo a la potencia requerida podrá activarlos de manera autónoma obteniendo energía instantánea! 

    No me quiero imaginar el tamaño del motor o motores para poder mover ese eje-rotor y sus respectivas hélices!

    Una idea para los ingenieros de @COTECMAR aplicable a PES o cualquier plataforma!
  • torpedoman
    torpedomanForista Soldado
    Forista Soldado
    Jimmy_S
    Interesante tu propuesta, sería una variación de híbridos diesel eléctricos?
  • torpedoman
    torpedomanForista Soldado
    Forista Soldado
    torpedoman escribió:
    Jimmy_S
    Interesante tu propuesta, sería una variación de híbridos diesel eléctricos?
    Podrías averiguar más sobre este eventual sistema de propulsión?

  • JOSH
    JOSHForista Subteniente
    Forista Subteniente
    Y que hay del sistema propulsado por hidrógeno.
  • torpedoman
    torpedomanForista Soldado
    Forista Soldado
    JOSH escribió:
    Y que hay del sistema propulsado por hidrógeno.
    Podrías ampliar la información?

    En principio recuerda la volatilidad y riesgos del hidrógeno.

  • JOSH
    JOSHForista Subteniente
    Forista Subteniente
  • Jimmy_S
    Jimmy_SForista Técnico de Quinto Grado
    Forista Técnico de Quinto Grado
    Editado Sat, 18 August 2018 #4294
    torpedoman escribió:
    JOSH escribió:
    Y que hay del sistema propulsado por hidrógeno.
    Podrías ampliar la información?

    En principio recuerda la volatilidad y riesgos del hidrógeno.

    https://www.google.com.co/amp/s/mundo.sputniknews.com/amp/defensa/201707071070572013-pekin-sumergibles-flota-tecnologias-defensa/

    https://www.google.com.co/amp/s/m.taringa.net/posts/ciencia-educacion/19942453/Nuevo-sistema-de-propulsion-submarinos-silenciosos.html/amp

    Yo lo que entiendo es que siguen teniendo generadores eléctricos obvio de combustión interna, y sus sistemas AIP.

    Sabemos todos que los motores com más perdidas e ineficientes son los de combustión interna, ahora bien ellos lobque están obviando es tanto engranaje que es otro segmento donde se pierde energía!

  • cesar
    cesarEMC Técnico de Quinto Grado
    EMC Técnico de Quinto Grado
    Interesante!

    Para un buque militar no recomiendo el uso de azipod electricos ya que estos tienden a tener fugas de lubricantes y refrigerantes al trabajar en regímenes variables de velocidades (no como los civiles que suelen trabajar a una velocidad constante), prefiero que esos propulsores eléctricos estén secos dentro del casco.

    En cuanto a la generación de poder, me gustaría más que la PES tenga una propulsión combinada diesel-electrico, pero es verdad que los motores de émbolos son pesados y se gastan su combustible además que son voluminosos y no aceleran muy bien. Entonces en esa parte me parece que las PES podrían tener un sistema de propulsión CODLAG con dos generadores diesel y una TAG pero está también la cuestión de llevar baterías que no solo permitirían periodos de navegación en extremo silencio sino también alta aceleración sin necesidad de una TAG.

    Inclusive usar solo una TAG y un solo diesel principal (a LGN) más un banco de baterías más grandes lo que sería aún más económico de mantener aunque pueda ser un poco más pesado y costoso al principio (y aún así eso depende ya que el buque podría ser botado no con todo el banco de baterías montado).
  • torpedoman
    torpedomanForista Soldado
    Forista Soldado
    JOSH.

    Sistema AIP se desarrollaron para su uso en submarinos con el propósito de disminuir drásticamente los periodos de exposición del submarino al cargar las baterías a profundidad de snorkel. Aquí estamos tratando es de eventuales sistemas de propulsión para la PES (Buque de superficie).
  • Hunkz
    HunkzForista Subteniente
    Forista Subteniente
  • cesar
    cesarEMC Técnico de Quinto Grado
    EMC Técnico de Quinto Grado
    Las Type 31E son corbetas agrandadas, pero para el ambiente regional me parecen válidas. Aún así considero que los diseños Navantia son superiores.
  • AndresK
    AndresKForista Subteniente
    Forista Subteniente
    Nos sirve más la Arrowhead 120...
  • torpedoman
    torpedomanForista Soldado
    Forista Soldado

    Una referencia de buques de propulsión híbrida.

    Propulsión eléctrica integrada del Tipo 45 
    (GT: turbina de gas; DG: generador diésel)

    Los Tipo 45 están equipados con un sistema innovador de propulsión eléctrica integrada. Históricamente, los buques con propulsión eléctrica (como el USS Langley) han proporcionado energía a los motores eléctricos usando DC (corriente continua), y la energía necesaria del barco, cuando es necesaria en total, se suministraba o era suministrado por separado como DC con una amplia gama de voltaje. La propulsión eléctrica integrada pretende proporcionar toda la propulsión y la energía necesaria de la nave a través de AC (corriente alterna) con calidad en voltaje y frecuencia. Esto se consigue mediante control informatizado, transformación de alta calidad y filtrado eléctricos.

    Dos alternadores de turbina de gas Rolls-Royce WR-21 y dos generadores diésel Wärtsilä 12V200 proporcionan energía eléctrica de 4.160 voltios a un sistema de alta tensión. El suministro de alto voltaje se utiliza para proporcionar alimentación a dos motores de inducción avanzados Converteam con una potencia de 20 MW (27.000 [[Editado por el sistema]]) cada uno. Los servicios del buque, incluido el suministro de energía necesario y sistema de armas se transforman desde el suministro de alto voltaje a 440 V o 115 V.29

    Las ventajas de la propulsión eléctrica integrada son:

    • La capacidad de poner los motores eléctricos más cerca de la hélice, lo que acorta la línea de eje, evitando la necesidad de una caja de cambios o las hélices de paso variable, y reducir la exposición a daños de combate.29
    • La oportunidad de colocar motores primarios (los generadores diésel y alternadores de turbinas de gas) en lugares convenientes fuera de la línea de eje, lo que reduce el espacio perdido por las chimeneas, mientras que al mismo tiempo, mejora el acceso para mantenimiento y cambios de motor.30
    • La libertad de usar todos los servicios de propulsión y del barco con una sola planta motriz durante gran parte de la vida del buque, reduciendo drásticamente el número de horas de funcionamiento del motor y las emisiones.29

    Clave para el uso eficiente de un solo motor es la elección de una turbina de gas que proporciona eficiencia en alcance con una gran carga; la turbina de gas WR21 incorpora un compresor intercooling y recupera y usa parte de los gases calientes del escape, haciéndola significativamente más eficiente que las anteriores turbinas de gas marinas, especialmente en carga media y baja.

    La combinación de una mayor eficiencia y una gran cantidad de almacenamiento de combustible logra proporcionar una autonomía de 7.000 millas náuticas (13.000 km) a 18 nudos (33 km/h).29​ La alta densidad de potencia, junto con la eficiencia hidrodinámica debido a la forma más alargada del casco, permite sostener una alta velocidad; se ha informado que el Daring alcanzó una velocidad de diseño de 29 nudos (54 km/h) en 70 segundos y alcanzó una velocidad de 31,5 nudos (58 km/h) en 120 segundos durante las pruebas de mar en agosto de 2007.5

    A la fecha estos buques son sometidos a un retroffit para mejorar el sistema de enfriamiento de la propulsión, la cual había presentado problemas en mares tropicales.

  • http://galaxiamilitar.es/el-grupo-naval-frances-y-el-aleman-thyssenkrupp-se-enfrentan-por-un-acuerdo-sobre-buques-de-guerra-egipcios/

    Me gusta mucho la A200... pero con esos precios, creo que la PES cada vez está más lejos... o toca resignar números.
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