En 1982 la MB firmo un contrato con el Consorcio Aleman IKL/HDW/Ferrostaal dando inicio al Programa de Construcción de Submarinos, que deberá culminar con la botadura entre 2015/2020 del SNA (submarino nuclear de ataque) brasileño.
En 1982 la MB firmo un contrato con el Consorcio Aleman IKL/HDW/Ferrostaal dando inicio al Programa de Construcción de Submarinos, que deberá culminar con la botadura entre 2015/2020 del SNA (submarino nuclear de ataque) brasileño. El Contrato inicial preveía la construcción de 4 submarinos IKL 209-1400 (Classe Tupi) y las instalaciones para la construcción de submarinos en el Arsenal de la Marina. Este programa llego a su culminación con la botadura del submarino Tapajó (S-33), tercero del proyecto alemán, construido en el Brasil sumándose al Tupi construido en Alemania, Este se encuentra operacional y su costo de US$200 millones. Por lo tanto, los 4 Tupis costaran cerca de US$ 800 millones. Estimándose que el programa total costo por lo menos de US$ 1000 millones.
Adquiriendo Tecnología
El Programa de construcción de submarinos exigió la modificación del AMRJ, por primera vez, siendo necesaria una remodelación total de uno de los predios para la construcción de embarcaciones. La modificación realizada fue un éxito, y hoy el edificio abriga una extensa área de montaje y terminación de submarinos, con cerca de 2.000 m2, dotado de dos grúas con capacidad de carga de hasta 100 toneladas a 20 metros de altura, en el anexo al predio existen talleres para trabajar con acero HY e inoxidable. Los submarinos son construidos en el proceso llamado de "Terminación Avanzada".
Siendo el navío dividido en secciones transversales, que son montadas y trabajadas antes de su casi total terminación (foto), comprendiendo la instalación de los sistemas y estructuras internas, como instalaciones eléctricas e hidráulicas, bases y sus equipamientos, perforaciones del casco, terminación de las soldaduras, pintura, revestimientos y aislamientos acústicos / térmicos, después de la unión de las secciones menores al montaje final, esta es realizada en un Dique especialmente construido para este fin llamado de Almirante Hugo Friedrich Scheik, en esta fase son efectuadas las soldaduras finales de unión de las secciones y la terminación de las uniones de las diferentes secciones, este proceso es fruto de la transferencia de tecnología realizada a través del acuerdo con los Alemanes, que capacitaron durante 5 meses cerca de 70 operarios del AMRJ en sus instalaciones. Durante la fase de preparación el Programa la MB investigo en el parque industrial brasileño, la existencia de empresas de calderia de gran porte, que pudiesen trabajar con grandes estructuras de acero fundido.
El resultado de la investigación indico a la NUCLEP, firma constituida para fabricar los vasos de reactores nucleares y otras grandes piezas para el Programa Nuclear Brasil-Alemania, como candidata para construir las secciones externas del casco de presión de los submarinos, así el AMRJ transfirió la tecnología necesaria para a NUCLEP pudiera fabricar el casco. Cabe a NUCLEP la fabricación de las cavernas de refuerzo del casco, la curvatura de las chapas externas y la soldadura de esos componentes para hacer las secciones. El casco despues de ser fabricado es transportado para el AMRJ en secciones por vía marítima. El criterio en las decisiones, la elección del proyecto del submarino y los lugares de construcción permitirían al Brasil de adquirir de una ventaja que pocas naciones del planeta poseen hoy, la capacidad de construir y reparar submarinos.
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| Figura 2: Tres fases del proyecto de SNA de la MB |
Desarrollando Tecnología
El es resultado de los requisitos generados por la MB, con la experiencia operacional adquirida con los "Tupi". La longitud del casco resistente del Tikuna es aumentado en 0,85m en relacion al Tupi. El desplazamiento será de 1.600 toneladas. Los sensores y periscopios serán semejantes a los de la clase "Tupi". Las principales modificaciones a ser introducidas en el Tikuna, bien como, en el SMB-10 y en el SNA son:
- 1-Grupos moto-generadores de mayor potencia.
- 2-Reducción global en el nivel de ruido irradiado (NRI) y disminución de la taza de indiscreción.
- 3-Instalación de un grupo de osmosis inversa para la produccion de agua dulce.
- 4-Instalación de un Sistema Integrado de Dirección de Tiro, ISUS 83-13, el cual permite total ínter cambiabilidad de las consolas de DT y de Sonar (Tikuna). en el SMB-10 todo o CIC/COC será de proyecto y de fabricación brasilera.
- 5-Instalación de hidrófobos para medir el ruido ambiente y MAGE (ESM) con capacidad de análisis de emisiones, detectadas en el periscopio .
- 6-Interfaceamiento del sistema inercial con el GPS.
- 7-Giros de mayor precisión.
- 8-Tubos preparados para lanzamiento de mísiles anti-navio.
- 9-Mayor número de acumuladores hidráulicos.
- 10-Sustitución de los conversores rotativos por estáticos.
- 11-Mayor radio de acción total.
- 12-Preparado para recibir SAR y DRSV, salvataje individual con posibilidad de presurización simultanea de dos tripulantes e indicador de superficie de submarino siniestrado.
- 13-Firma acústica global menor.
- 14-Rastro de MAGE "no penetrante".
- 15-Aire acondicionado de mayor potencia
- 16-Control automático de profundidad en altas velocidades (>15 nudos).
Figura 3 : Diseño Del futuro submarino SMB-10
Posteriormente la MB deberá construir uno o dos SMB-10, un submarino convencional con un desplazamiento cargado de 2.500 toneladas, con casco de presión doble con 8 metros de diámetro y 67 metros de longitud. Será la verdadera banca de pruebas para el SNA (Submarino Nuclear de Ataque). Ya de proyecto enteramente brasileño hasta el momento, se espera que los sensores y el CIC/COC (centro de operaciones de combate) sean también brasileños, probablemente una versión del Siconta instalados en las Fragatas Niteróis y en la Corbeta Barroso.
Otro subproducto de este programa fue la total capacitación de mantenimiento de submarinos convencionales conseguida por la MB, el submarino Tupi paso por el 10 PMG (Período de Mantenimiento General), tuvo su casco cortado a la mitad para el cambio de sus baterías, además de la revisión general de sus sistemas, o AMRJ también hizo el mismo (2001) servicio en el sub ARA Santa Cruz TR-1700 de la Armada Argentina (ARA). Un nuevo marco para los astilleros de la MB. la Figura 5 es bien ilustrativa de los efectos dañinos causados por el medio adverso, en el cual los submarinos actúan. De esta manera, tornando su mantenimiento un ítem de fundamental importancia para su eficiente operación. Después de los primeros pasos, y del desarrollo de la tecnología para la fabricación de submarinos convencionales y su reparación ,la MB hará la construcción de su primer submarino nuclear, infelizmente el programa se encuentra atrasado debido a los sucesivos cortes de presupuesto. Sigue abajo un resumen del esfuerzo de la MB para obtener el SNA.
El SNA(Submarino Nuclear de Ataque)
Debido al ritmo lento de inversiones, el submarino nuclear brasileño podrá estar surcando los mares por el año 2015/2020. Hasta esa fecha, se espera que los sensores y el armamento ya estén totalmente producidos en el Brasil. El proyecto del casco ya esta en desarrollo, pero el reactor solo deberá estar listo en el año 2005. El total de la inversión, sin incluir el costo del primer submarino deberá costar US$ 1200 millones de dólares, según informes de la MB ya fueron gastados en el Programa hasta ahora cerca de US$ 900 millones, debiendo todavía gastar mas de US$ 120 millones para la conclusión de los reactores PWR. El costo de cada sub nuclear es estimado entre 350/400 millones de dólares, sin contar el gasto del desarrollo del SNA. Debido a la caída del presupuesto militares, el total de los costos del proyecto vienen siendo extraídos exclusivamente por el presupuesto de la MB, que invierte cerca de US$ 26 millones por año, se estima que el reactor RENAP de 50(la verdad 48) MegaWatts, junto con el sistema de propulsión (INAP), estén concluidos entre 2007 e 2011. la construcción del edificio para abrigar estas instalaciones del INAP ya esta en funcionamiento.
El sistema de propulsión tendrá una planta bien simple, produciendo vapor directamente por medio de un generador, a partir del circuito del reactor PWR, el circuito secundario será el de vapor y su refrigeración actuando por diferencia de presión, el vapor generado por el sistema moverá directamente una turbina que estará conectada al eje de la hélice, el submarino deberá contar con un motor eléctrico movido por batería y alimentada por un generador, a fin de mover el submarino en caso de falta del sistema principal.
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| Figura 4 : Esquema del sistema de propulsión del submarino |
Recientemente, la MB cerro contrato con el gobierno (INB- Industrias Nucleares Brasileras) por un monto de 375 millones de dólares, para implantar la primera planta comercial de procesamiento y enriquecimiento de uranio de Brasil. El Programa Nuclear Brasil-Alemania incluye una usina de enriquecimiento de uranio,
Por lo tanto la tecnología disponible en la época estaba protegida por la Agencia Europea, teniendo que Alemania proponer un nuevo método de procesamiento de uranio, por sistema láser, la MB desenvolvió por cuenta propia el método de centrífugas para enriquecer uranio, el mismo que se usa en Europa y en los EUA. En 1984 la MB consiguió éxito con una planta piloto. la nueva planta usará las instalaciones proyectadas en el Estado do Río de Janeiro para el Programa Nuclear ya citado, aprovechando gran parte de las instalaciones físicas.
El segundo paso de este programa es el desarrollo de reactores de agua presurizada para propulsión naval. El reactor RENAP-11 (Reactor Naval de Potencia de 11 Megawatts), que es el primer reactor nuclear de potencia proyectado en el Brasil, la instalación Del prototipo del sistema de propulsión nuclear está siendo construido en el Centro Experimental Aramar. El proyecto de este reactor de pequeño porte, del tipo Pressure Water Reactor (PWR), se ha constituido en un gran factor de motivación para el desarrollo y la validación de la tecnología de reactores nucleares de potencia. Este prototipo en escala menor del reactor de 50 MW se espera que entre en funcionamiento en el año 2005 (debido a recortes presupuestarios esta atrasado). El vaso de contención del reactor ya está listo para comenzar el montaje del mismo. La MB también resolvió incluir en el Programa la construcción de una planta industrial para producir en escala comercial el gas hexafluoreto de uranio, que es una de las etapas necesarias para el enriquecimiento de uranio, que también ya debería estar concluida.
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| Figura 5: desgaste de la helice del sub para reparaciones em el AMRJ |
El sistema de control, enteramente brasilero, que está siendo desarrollado para el RENAP-11 corresponde, en términos internacionales, al estado del arte de la tecnología de controles. Se trata de un sistema digital, jerarquizado y distribuido, con un alto grado de modularizacion y padronizacion, con posibilidades de aplicación en otras instalaciones nucleares, industriales y navales, que constituyen un significativo avance en relación a los sistemas de control actualmente utilizados en centrales núcleo-eléctricas. Este desarrollo ha permitido la capacitación Del Brasil en metodología de proyecto y de calificación de sistemas, hardware y, principalmente, software con elevados requisitos de seguridad, de "falla segura" y de "control de errores". Muchos de los instrumentos utilizados en este sistema tienen, sin duda, aplicación inmediata en las áreas industrial y naval.
Como el Brasil no había tradición de fabricación de equipamientos eléctricos y a vapor utilizados en sistemas navales de propulsión, el Programa tuvo que contemplar el desarrollo, la nacionalización y la industrialización de diversos componentes y equipamientos de empleo naval, tales como turbina a vapor, condensadores, bombas, motores y generadores eléctricos. El Laboratorio de Desarrollo de Equipamientos de Propulsión (LADEP), único del genero en nuestro continente, que está siendo construido en el Centro Experimental Aramar, permitirá la realización de pruebas y la validación experimental de los equipamientos y de otros del genero, que vayan a ser fabricados por la industria brasileña.
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| Figura 6: Submarino inglês de la clase Trafalgar, el futuro SNA brasileño tendría características similares |
El motor de conmutación electrónica excitado por imanes de tierras raras, que está siendo desarrollado en conjunto con la Escuela Politécnica de la USP, por medio de la Fundación para el Desarrollo Tecnológico de la Ingeniería (FDTE), para el sistema de propulsión de una Segunda generación de submarinos, se constituye también en una notable innovación tecnológica en términos de máquinas eléctricas empleadas en propulsión y tracción.
Este tipo de motor, que combina la simplicidad de construcción de los motores polifásicos con la facilidad de control de velocidad del motor de corriente continua, tendrá, seguramente, larga aplicación en tracción eléctrica de trenes y ómnibus, laminación de metales, máquinas herramientas e innumerables campos de aplicación de usos industriales donde sea requerida la velocidad variable, proporcionando considerable economía de energía.
El desarrollo del prototipo de plataforma naval abarca una gran área de conocimientos a fines con el proyecto, construcción, mantenimiento, reparación y operación de navíos que, en este caso, lleva toda la filosofía y metodología do trabajo asociado a la investigación tecnológica e industria nuclear al sector constituido por la industria de construcción naval y de piezas navales, de considerable importancia económica para el Brasil.
El Laboratorio de Hidrodinámica Naval y Oceánica, está siendo construido en Aramar, y el Laboratorio de Mecánica Estructural en Río de Janeiro, deberán dar una gran contribución experimental a esos desarrollos.
Un aspecto extremadamente relevante en la obtención del submarino de propulsión nuclear respecto a los equipamientos y sistemas no constantes de la instalación propulsora, considerados como estratégicos, o sea, cuya adquisición en el mercado externo pueda ser dificultada por condicionamientos políticos y/o aquellos cuya dependencia de abastecimiento extranjero pueda comprometer el aprestamiento del submarino. Y entre los sistemas para los cuales ya se considera previsibles serias dificultades para importación o para transferencia de tecnología se sitúan el sistema de navegación inercial(la MB está haciendo pruebas con sistemas de giroscopio, que posee 14 aletas de control, para ser utilizados en mísiles y SNA's) ; consolas de control y profundidad; sonares acústicos y electromagnéticos; sistemas de comunicación en baja frecuencia; y los sistemas de armas. Estos desarrollos están a cargo del Instituto de Investigaciones de la MB (IPqM).
El Centro Experimental Aramar cuenta, también, con un avanzado Laboratorio de Investigación y Desarrollo de Materiales; con un bien equipado taller de mecánica de precisión; con un Laboratorio de Análisis de Ruidos, Choques y Vibraciones; con un Laboratorio de Compatibilidad Electromagnética; y un Laboratorio de Hidrodinámica Naval y Oceánica que será operado en conjunto con técnicos e ingenieros navales del IPT.
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| Figura 7: Bancada de pruebas para sistemas de propulsion. |
Se encuentra actualmente en construcción en el Centro de Aramar las instalaciones para abrigar el RENAP-50 (reactor PWR de 50/48 megawatts de potencia), que incluye un nuevo edificio para abrigar el futuro reactor.
Todo el programa tiene una supervisión técnica y epistemológica del Centro Tecnológico da Marina en São Paulo (CTMSP), el cual cuenta con 600 profesionales de nivel superior y cerca de 1000 de nivel técnico. Localizado en la Universidad de São Paulo(USP).
La necesidad de utilización de materiales con tecnología no disponible en el Brasil ha exigido del Programa un gran énfasis en el desarrollo de nuevos materiales, para lo que se ha invertido fuertemente en la formación y capacitación técnica de recursos humanos en esta área. El planeamiento de un curso de Ingeniería de Materiales en Sorocaba y de la creación de una Escuela Técnica, en las dependencias Del Centro, para la formación de técnicos de nivel medio en las áreas de mecánica de precisión y materiales, está insertado en ese esfuerzo y deberá atender las necesidades futuras de la región.
Por lo tanto, este programa es mucho mas de lo que se ha informado, su extensión ayudará al Brasil a superar mucho del atraso tecnológico en el campo científico.
Figura 8: centro de procesamiento de urânio enriquecido en Aramar
Autor para elSnorkel.com Francisco Guido Rossomando (Huarpe)
Fuentes:
INFORMAR (http://www.infomarmb.hpg.ig.com.br)
Submarinos do Brasil
Poder Naval (http://www.naval.com.br)
IPEN (http://www.ipen.br)
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