Submarinos y más submarinos

[Mildran]

Una aclaración, los futuros submarinos de la Armada Española, los S-80 no se mencionan y probablemente superen a todos los anteriores, ya que van a poder incorporar lo último en la tecnología AIP. Lo digo sobre todo porque siempre que sale el tema muchos foristan piensan que el S-80 es un simple scorpene con modificaciones, y no se trata de eso, el s-80 es un diseño nuevo (cierto que se usa parte del know-how, pero el resto del diseño es nuevo)

[ARA-202]

Pues , no se si han salido de alli o en esta pagina lo han sacado de otro sitio pero en revistanaval tienen ese articulo, con los mismos graficos:

http://www.revistanaval.com/armada/especial/autonosub.htm

Asi es estimado Ventura, de ahi lo habia sacado, es que hace mas de un año que lo habia bajado y no me acordaba de que pagina, por lo visto todabia esta oline.

Una aclaración, los futuros submarinos de la Armada Española, los S-80 no se mencionan y probablemente superen a todos los anteriores, ya que van a poder incorporar lo último en la tecnología AIP. Lo digo sobre todo porque siempre que sale el tema muchos foristan piensan que el S-80 es un simple scorpene con modificaciones, y no se trata de eso, el s-80 es un diseño nuevo (cierto que se usa parte del know-how, pero el resto del diseño es nuevo)

Una aclaracion tambien, el TR1700 tambien puede incorpora la tecnologia AIP, de hecho hay estudios echos y hasta prototipos, los cuales creo que fueron vendido a España por el Laboratorio de Procesos Catalíticos (LPC) de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires, que diseñó el sistema para propulsar vehículos o para su uso en la industria petroquímica.
El sistema diseñado por el laboratorio argentino es una unidad química portátil que produce hidrógeno en tres etapas y fue vendido a través de la Fundación Innova-T, una organización no gubernamental creada por el estatal Consejo de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) para exportar talento local.
Tambien se indica que el sistema comprado en Argentina formará parte de un "vehículo misterioso" (lease S-80) que en sus tanques llevará alcohol en lugar de derivados del petróleo y no emitirá gases causantes del "efecto invernadero".

Y como se sabe iferencia, de los alemanes con sus type 212, el S80, no llevara el hidrógeno incorporado en tanques, sino que su obtención se va a realizar por reducción del bioetanol, esto es, el submarino hace primero un proceso químico para obtener el H2, antes de inyectarselo a la pila.
El exito del AIP en el S80, depende, por tanto, del caudal de H2, que el proceso reductor sea capaz de mantener para alimentar la pila, y su coste energético.


Y volvemos a caer en la misma, Argentina no puede ponerselo a sus submarinos por falta de $$$$

salu2

[turin]

Los datos oficiales del S-80 son algo así como el mínimo imprescindible, pero con toda seguridad el AIP superará con creces esos mínimos.

Hynergreen debe estar contruyendo una planta AIP a escala que hace unos meses salio adjudicada en el BOE, para estudiar esos rendimientos.

El tema del reformador, para la obtención del Hidrogeno, era una cuestión esencial para la Armada, y el defecto esencial del los U-212 en su opnión. El hidrogeno es muy peligrosos, y la Armada no queria depositos de H en sus subs.

Sdos.

[ARA-202]

El tema del reformador, para la obtención del Hidrogeno, era una cuestión esencial para la Armada, y el defecto esencial del los U-212 en su opnión. El hidrogeno es muy peligrosos, y la Armada no queria depositos de H en sus subs.

Sdos.

Por eso mismo le compro a la Argetina la patente para la obtencio de H por medio de reducción del bioetanol.
Vuelvo a decir que si el TR1700 sin AIP tiene por lejo las mejores prestacions entre los submarino convencionales sin dudas con AIP tambien tendria la ventaja, pero vuelvo a caer en la misma no hay $$$$ para esos lujos.

salu2

[fjm]

El mejor sub oceánico actualmente es el u-214.

El S-80 tendrá como una posible ventaja frente a los alemanes es que parece que va a ser un sub mayor, así que si el AIP es eficiente tal vez pueda ser superior.

[Carlos Reyes]

El mejor submarino convencional puede ser escogido de entre varios modelos que se encuentran operando al rededor del mundo hoy dia, pero creo que el unico que no se puede clasificar como tal es el Scorpene, este submarino aun esta en etapas de prueba para la Armada de Chile y no ha tenido un periodo de servicio operativo como para decir Este es el mejor submarino convencional.

No creen uds!

[santi]

Yo no descartaría ninguno de los subs japoneses más recientes. Aunque sus características no son difundidas con mucho detalle (pues su destino no es la exportación) Japón siempre ha dado mucha importancia a su arma submarina y lleva 40 años construyendolos a razón de casi uno anual. Sus sistemas de combate están basados en los norteamericanos y, al menos en la clase anterior a los actuales, se incluían los enormes sonares esféricos que obligan a colocar los lanzatorpedos en posición lateral. Me parece que son unos candidatos muy a considerar en el campo convencional.

[kembali]

Probablemente, si se cumplen las especificaciones requeridas por la Marina, los S-80 superaran en varios parámetros a los 212/214, sin duda los mejores SSK con propulsión AIP que hoy podemos encontrar en el mercado.

Sin embargo, la primera unidad de nuestros buques tardará varios años en botarse, y la serie entera no estará operativa hasta dentro de una década en el mejor de los casos. De todo ello puede deducirse que los alemanes no estarán inactivos y que es mas que probable que cuando nuestros barcos se incorporen a la armada exista un modelo alemán en oferta que iguale o incluso supere a los nuestros.

Otro sub interesante del que poco o casi nada se habla es el Agosta 90B. Está en el catálogo de DCN y ha sido el elegido por Pakistán. Ese buque aunque parte del diseño original que tiene alrededor de tres décadas, como nuestros cuatro Galerna, se ha puesto al dia ya que cuenta con equipos a la última, baterias modernas y está construido con un tipo de acero que permite una mayor profundidad de inmersión. Los pakistaníes al parecer están encantados con el barco, de las tres unidades que poseen, a la primera le incorporaron el módulo AIP Mesma, y los resultados han sido tan buenos que planean incorporarlo a los otros dos que han construido en Karachi. En cualquier caso ese buque es lo suficientemente interesante como para considerarlo entre los mejores que pueden adquirirse hoy. Sus medidas y también sus prestaciones son algo superiores al mucho mas moderno Scorpene (también es mas caro).

De todo ello se deduce que no sería ninguna tontería estudiar la incorporación del módulo AIP a la vez que una modernización a fondo a nuestros S-70 (por lo menos a las dos unidades mas modernas) Con ello aumentaríamos en mucho las prestaciones de esos buques hasta tener operativa a la serie entera de S-80 ¿no os parece?

Saludos

[aris]

Hola amigo:

Pues para la edad que tienen, no creo que esté justificado ese cambio, en el supuesto que se pueda hacer, que creo que no. Es un buque pequeño, de diámetro de casco menor y habría que redefinir todo el anillo a añadir. Tiene una sola cubierta y no creo que haya espacio para colocar un AIP.

Además, si nos qudamos con cuatro, sólo falta que se inmovilice uno por año y pico y otro en carena. Con dos subs y sin el PdA el año que viene y con dos F-80 en grada, creo que no estábamos peor desde que llegaron los fenicios...

Un saludo

[kembali]

Colega "aris"; tu punto de vista en relación a incorporar el módulo AIP Mesma a nuestros S-70, probablemente sea acertado desde el punto de vista del coste, ya que nuestros Galerna/Agosta fueron botados en la década de los 80, eso significa que, al menos a nivel teórico, ya han superado la mitad de su vida activa y el tremendo gasto que significaría la operación quizás no estuviera justificado.

En cualquier caso, la transformación es perfectamente posible, como ya comenté, los pakistaníes lo han hecho con uno de sus Agostas y al parecer lo harán con el resto. Date una vuelta por la página oficial de DCN (el astillero francés, por cierto socio de Izar/Navantia como sabes) y lo comprobarás. Naturalmente no se trataría de hacer inventos, sino de incorporar el Mesma con un módulo que ya está diseñado para nuestros buques y !listo!. El barco queda con unos 9 m. mas de eslora y con un aumento de poco mas de 300 Tm de desplazamiento. Otra cosa es, como tu bien dices, que la operación no sea rentable habida cuenta de la antigüedad de nuestros buques. Para los pakistaníes la cuestión es diferente, a ellos si que les compensa, sus barcos son nuevos (mod 90B) y mas avanzados que los nuestros.

Saludos

[aris]

Hola amigo:

Bueno claro, pero meter el MESMA, es duplicar costes de mantenimiento y trabajar con dos sistemas muy diferentes. Además, el tema de los AIP, todavía me parece que dan muy poca potencia y permiten bajísimas velocidades, pero bueno, para una patrulla lenta a la espera puede servir. En fin, yo lo veo bien para los S-80 pero seguiría investigando con fines de encontrar algo que de más potencia y aplicarlo en las series siguientes. El MESMA, parece que es algo ruidos también y no se si no estropeará uno de los pocos puntos fuertes de los Agosta, su silencio.

Un saludo.

[buba]

Las baterias de hidrogeno son mejores, al planificar el s-80 para usarlas desde el principio, se podrán introducir mejoras durante las obras de gran carena a un coste muy bajo, sin tener necesariamente que acudir a un módulo específico, como en los otros sistemas aip.

En el caso de los agosta españoles (los dahpne ni lo planteo) se podrían introducir durante esas obras de gran carena, son obras muy extensas y costosas, y se sustituyen buena parte de los equipos, por lo que sería fácil y económico realizarlo en ese momento.

También podría comprarse un submarino que estuviese cerca de ese tipo de obras de gran carena a un precio bajo (un s-70 francés por ejemplo), e incorporar el sistema sería barato y perfectamente asumible, acelerando el desarrollo aip español notablemente.

Los motores diesel podrían ser sustituidos por motores de combustión más eficientes aunque no eliminados, basar toda la propulsión en un sistema nuevo no es prudente.

Igualmente se podría mejorar en el futuro s-80 la capacidad estructural (y por tanto la profundidad máxima), con nuevas estructuras influenciadas por los nanotubos que parecen ser muy eficaces por su forma molecular (incluso se podrían incorporar en la estructura aunque lo dudo).

En mi opinión sería aceptable un módulo de uso multiple, en función de la misión, lanzamiento de misiles vertical, despliegue de comandos, modulos de propulsión adicional etc.....lo que le daría una mayor versatilidad.

En fin son solo unas ideas.

[aris]

Hola amigo buba:

Vamos por partes. En cuanto a introducir mejoras en la carena, no será fácil, a no ser que sen mejoras puntuales, ya que no se va a modificar todo el tema cada cuatro años. Las nuevas modificaciones que puede que lleven asociados grandes cambios en los sistemas asociados, se implementarán enlas sucesivas series o unidades si se construyen.

El asunto de cortar a rodajas los Agosta par incluirles un anillo adicional, lo puedes dar por descartado. Son buques en el tercio final de su vida operativa, están desfasados en casi todos sus sistemas, incluido sistemas analógicos no compatibles con los digitales. Muchos sistemas manuales y carece de sentido invertir ese dineral en un buque que se va a dar de baja en 6 años.

Hay aquí un error de concepto. No se basa la propulsión en un sistema nuevo. El sistema principal es comvencional y el AIP, es un sistema COMPLEMENTARIO, de bajas prestaciones pero que resulta interesante en las patrullas de exploración a baja velocidad y prolongadas (unos 15 días a 4-6 nudos) que evita descargar las baterías o cometer la indiscreción de navegar con snorkel con los diessel. Por tanto, sólo se utilizará llegado a la zona de operaciones y en el contexto citado. En caso de amenaza, deberá recurrir a sus baterías para alcanzar los 20 nudos y sólo durante unas horas, después deberá recargarlas por el procedimiento habitual.

De momento, las estructuras a base de nanotubos son experimentales y esos materiales no se producen en la actualidad en tamaños suficientemetne grande y fiables como para construir un casco, a parte que son fibras de carbono cuya resistencia y posibilidad de utilizar en cascos resistentes, se encuentra en sus primeros pasos si es que algún día se pueden utilizar. Hoy en día los aceros especiales y el carísimo titanio, son referencias.

Las misiones de un submarino, son suficientemente específicas como para no aceptar demasiada modularidad. La inclusión de pozos de misiles modifican tanto las condiciones, tamaño, desplazamiento, etc. que hace que o construyes uno para llevar pozos o te dedicas a otro más pequeño con condiciones acústicas mejores. Además para lanzar 6 misiles, ya tienes los tubos lanzatorpedos. Y si quieres lanzar TLAM, pues los cargas en las fragatas que llevar 8 en un submarino en pozos, no deja de ser una tontería... otra cosa sería si fueran nucleares, entonces quizá valiera la pena. También un submarino convencional puedellevar comandos y de hecho hay módulos adaptables ya. Uno de ellos nos lo regalaron los franceses y lo empleamos para guardar el equipo de los comandos que desembarcan.

Un saludote amigo.

[buba]

Perdona pero es que pense que el sistema aip que se desarrolla en españa no necesitaba de un módulo aip como en los stirling, creía que su disposición era similar a la de las baterias habituales (bajo la cubierta principal tal y como aparecen en multiples diagramas de submarinos "convencionales"), y que el etanol (creo que es lo que se usa para obtener el hidrógeno), se podía almacenar sustituyendo uno o varios de los tanques diesel, evidentemente si el diseño es mucho más complicado, es mejor hacerlo en un módulo, como en el stirling o en los modelos rusos (no se como es el alemán).

En cuanto a las obras de gran carena creía que eran cada 10 años no cada 6, por otra parte se supone que el s-80 va a sustituir a los daphne no a los agosta (como siempre la teoría y la realidad en la armada española no suelen ser parejos), al menos en la serie inicial.

En cuanto a los nanotubos en si, estos se utilizan en materiales muy caros por lo tanto por el momento inasumibles para una superficie tan grande, lo que me interesaba más realmente era la configuración estructural en si, si esa configuración pudiese ser utilizada en la construcción de submarinos con las aleaciones metálicas actuales creo que su resistencia aumentaría, sin elevar el coste, a semejanza de las cúpulas que ya se construyen.

como ejemplo te pongo esta página

http://www.bfi.org/designsc.htm

en esta otra página hay un gráfico interesante

http://www.spacedaily.com/news/nanotech-05zx.html

ahora imagina que esa estructura pudiese construirse con metales, y la delantera con la mitad de una buckyball.

Eso además tendría grandes aplicaciones civiles.

En cuanto al módulo "multiuso", se que es difícil pero tiene sus ventajas, eso permitiría la utilización civil de los submarinos (por ejemplo para investigación), adicionalmente no creo que fuese malo instalarlo en 1 submarino para comprender mejor sus aplicaciones, construcción, etc...abriría el camino a subs totalmente civiles, campo hasta ahora muy muy delimitado (y por lo tanto un mercado para navantia), para investigación, busqueda de tesoros (que normalmente tienen muchas limitaciones por el clima de superficie), y a largo plazo obtención de recursos, en cuanto a la aplicación militar no pensaba en 6-8 misiles sino más bien en 10-12 como el amur 950 que vi en otros foros, que sumados a los tubos podría permitir una salva de 12-14 (en definitiva un ataque de saturación).

En realidad es algo parecido a lo que se quiere hacer con el LCS.

espero que al menos entiendas mis ideas correctamente, aunque entiendo de sobra la dificultad de su aplicación.

un saludo

[aris]

Hola querido amigo:

Bueno, la historia es algo más complicada. Pero el hecho de que explico física en el insti, nos ayudará un poco

En términos generales, debemos imaginar en principio, un submarino con AIP, como si fuera uno normal y corriente. Funciona con diessel y oxígeno atmosférico. De paso que mueve las héices mediante los correspondientes engranajes, carga las baterías. Hoy, han variado un poco, de manera que ahora el que mueve el sub, es siempre un motor eléctrico. Un generador diessel produce corriente eléctrica. Ésta, alimenta al motor eléctrico y a la vez recarga las baterías. Como oxígeno hay poco, pues el de la nave se agota enseguida, construimos un tubo, que sale fuera del agua y nos sirve para captar el oxígeno que lo conducimos hasta el generador. Los gases de exahustación, los devolvemos al agua. Eso es indiscreto, porque con un buen radar, te pillan con el snorkel subido. Una vez realizas inmersión, se acabó el Oxígeno y hay que gastar las baterías, que no duran demasiado sobre todo a buena velocidad. Chis pum, hasta aquí, nada nuevo.

Bien, la cuestión es cómo obtener electricidad, sin recurrir al oxígeno atmosférico. Hay varias soluciones. Nos dejaremos el MESMA francés por su bajo rendimiento, un 20% y los problemas para tratar el agua que emplea. Tampoco veremos los de ciclo cerrado de fuel ni el de calderas, etc. Nos centraremos en los dos en uso y en el posible del S-80.

Una el motor Sterling que mencionas, pero tiene algunos inconvenientes. Primero que produce una alta temperatura, con lo que la firma témica se resiente algo, puesto que el sistema funciona sobre los 800ºC. Segundo que no se puede regular la potencia. Tercero su eficiencia es baja, un 30% aproximadamente. El funcionamiento básicamente consiste en una combustión de fuel y oxígeno almacenado en forma LOX (líquido) que transfiere el calor a otro gas, helio y este a alta temperatura, realiza el trabajo de de mover un generador eléctrico con lo que produce electricidad. Este sistema lo montan los Gotland suecos y les permite una autonoimía con el sistema de 14 días a 4 nudos.

El siguiente y más prometedor, es el de células generadoras de elctricidad o pilas de combustible. Es un método electroquímico de alto rendimiento 70%, frío y silencioso y que funciona de la siguiente forma, oxígeno + hidrógeno en presencia de un catalizador, nos da energía eléctrica más agua... pero no es todo tan sencillo. Almacenar el oxígeno, no plantea grandes problemas en forma LOX, como hemos visto, pero el hidrógeno, es otra cuestión. Almacenarlo a alta presión, es muy peligroso. Así que hay dos soluciones: La primera encontrar una forma de almacenarlo seguro. La segunda obtenerlo a partir de algo menos peligroso in situ.

1) el primer método generalmente consiste en almacenarlo en depósitos rellenos de hidruros metálicos. El hidrógeno se almacena a baja presión en los intersticios de dichas moléculas. Al quedar atrapado en forma atómica, no hay riesgo de explosión. Pero se almacena en pequeña cantidad con lo que se necesita una gran cantidad de espacio y depósitos. Una vez solucionado el primer problema, que es el más grave, el rsto consiste en obtener H del depósito y O del otro. Como se encontrarán en forma molecular (H2 y O2) mediante un proceso catalítico, se "atomizan y la reacción se produce en la pila 4H + 2O --> 2 H2O + 0,7 Voltios (no es una unidad de energía, pero se entiende mejor). Eso quiere decir que nos da muy poca cosa, así que tenemos que colocar muchas células "en paralelo" para sacar algo en limpio. Bien, este tipo de AIP, lo portan los alemanes 212. Su gran inconveniente es el uso de H2. No solo es peligroso su manejo y requiere de instalaciones portuarias especiales, sino que cuando te vas por ahí de paseo... a ver dónde te suministran el hidrógeno en puerto. Así que en esas estamos.

2) La solución de momento adoptada por los españoles. Como tenemos el problema del suministro de H2 y su manipulación complicada, que va muy bien al carácter meticuloso y ordenado de los alemanes, pero nada bien a un españolito que fuma hasta en las gasolineras con escapes... pues se ha pensado que nosotros necesitamos algo más adaptable a nuestra particular idiosincrasia. La cosa se complica un poco, pero es más segura. Desde la obtención del H2, hasta el final, nada cambia, pero el H2, lo vamos a ir obteniendo poco a poco y a medida que lo gastamos. Nada de almacenamientos extraños. Podemos obtenerlo de varias fuentes, pero como nosgustan las cervecitas, hemos pensado obtenerlo del etanol. Entonces, se calienta, se vaporiza y se introduce en un aparato que llamaremos "reformador" allí se mezcla con agua también vaporizada y si se hace bien y con cuidado, obtenemos H + CO2. el CO2 se elimina y el H, a la pila. Bien eso es todo. Claro que el asunto del reformador, es la clave de la custión y es donde se están partiendo la cara los de Abengoa, pero dicen que o tendrán a punto. Eso espero.

Entonces, cuando estamos en inmersión y no podemos utilizar el generador diessel, conectamos el sistema AIP que es el que suministra energía eléctrica al motor y a las baterías (no se si habrá para todo, pero si se va con cuidado puede que sí) y conseguimos unos 15 días a 5 nudos. Cuando se acaba el etanol y el oxígeno, se acabó el invento y hay que volver a casa acargar los depósitos. Así de sencillo.

Lo de los nanotubos, lo dejamos para que descanse un poquito porque también es un tema para nota, pero que tiene poco que ver de forma directa con la Armada, pero puestos ya a explicar, lo explicaremos todo...más tarde.

Un abrazote.