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Los grandes vehículos submarinos autónomos: el sueño de Julio Verne

Cuando Julio Verne escribió sus 20.000 leguas de viaje submarino en 1869 no se podría imaginar que pocos años después, el insigne teniente de navío cartagenero Isaac Peral conseguiría emular la hazaña de su Capitán Nemo, en el caso del español, con un proyecto de submarino que solo costó 634.394 pesetas de 1890.[1]

El pasado 6 de mayo el Servicio Documental del Congreso de los Estados Unidos (en inglés Congressional Research Servive CRS) presentó el Plan de Estructura de Fuerza de la Marina de los Estados Unidos (US Navy), un plan que además de confirmar el programa de la fragata FFG(X) de la que hablamos el otro día, establecía un hito importante relacionado con los vehículos submarinos no tripulados (en inglés, unmanned underwater vehicle, UUV).

La Estructura de Fuerza incluye por primera vez una nueva categoría de UUV, los XLUUV (del inglés Extra Large Unmanned Underwater Vehicle), una clase de vehículos que va a ser la revolución naval del siglo XXI[2]. La US Navy acaba de adjudicar un contrato a Boeing por un valor de 274,4 millones de dólares para producir cinco vehículos submarinos no tripulados Orca (XLUUV)[3].

El 30 de mazo, el mismo CRS publicó otro informe sobre grandes vehículos no tripulados[4], tanto de superficie como submarinos, donde explicaba a grandes líneas en qué consiste el Programa Orca. El Orca, un vehículo de 15,5 metros de eslora, está basado en el Echo Voyager, también de Boeing, un vehículo preparado para la guerra de minas, guerra antisubmarina, guerra antisuperficie, guerra electrónica y misiones de inteligencia.

La US Navy ha querido aumentar su Plan UUV[5] con un vehículo de este tamaño[6], buscando una mayor autonomía y resistencia para operar en todos los océanos del mundo de forma totalmente autónoma para la guerra antisubmarina[7]. Su visión es que los Orca puedan ser desplegados desde cualquiera de sus bases desplazándose luego de manera autónoma hasta la zona de operaciones, donde se quedarán merodeando, enlazando por comunicaciones y realizando su misión para regresar a su base cuando la terminen, también por sus propios medios[8].

Los UUVs tácticos más pequeños que se han estado utilizando requieren de un buque de apoyo tripulado cerca, perdiendo la furtividad y la ventaja que del unmanned[9]. Hemos visto cómo algún vehículo se ha visto comprometido y ha sido capturado, en China[10] o en Yemen[11]. Por eso, en octubre de 2017, la US Navy seleccionó a Boeing y Lockheed Martin[12] para diseñar el Orca, y en febrero de 2019, finalizadas las pruebas, adjudicó el contrato a Boeing para construir cinco unidades[13].

Boeing, antes de hacerse un hueco con este contrato, había comprado Liquid Robotics[14], algo similar de lo que acaba de hacer el mayor astillero de Estados Unidos, Huntington Ingalls[15] con la compra de Hydroid Inc[16], filial de la noruega Kongsberg responsable del diseño de sus drones submarinos, una de las principales empresas europeas del sector[17]. El Echo Voyager[18], primer XLUUV, se financió y diseñó únicamente para fines de pruebas[19]. Boeing dice que ha incorporado en el diseño de Orca lo aprendido con el Echo Voyager, un vehículo con más de 2.500 horas de pruebas.

Vehículo submarino autónomo Echo Voyager

Durante tres años[20], el Echo Voyager ha navegado en diferentes océanos, verificando su capacidad para trabajar en superficie o en cota profunda, en operaciones que han incluido, carga rápida, navegación con corriente, posicionamiento y control autónomo. Sin duda, un conjunto de exhaustivas pruebas con resultado satisfactorio. El Echo Voyager es un vehículo de 45,4 toneladas y una carga útil de 56,6 metros cúbicos, equivalentes a 8 toneladas, todo movido por un motor eléctrico de 18 kW.

El Orca es un vehículo parecido pero más grandes y también totalmente autónomo, compatible con misiones que hasta la fecha no podían ser ejecutadas por los anteriores UUVs debido a limitaciones de tamaño[21]. La autonomía del vehículo le permitirá operar durante meses gracias a una combinación híbrida de batería y generador diésel, ofreciendo una solución asequible frente al submarino, casi una relación de veinte a uno si lo comparamos con el S-80.

Según Howard Berkof, director adjunto del programa para sistemas marítimos no tripulados de la US Navy, el diseño modular del Orca permitirá una carga útil o payload más amplia, pudiendo montar mayor número de sensores, incrementando también su autonomía, además de su versatilidad, adaptándose a la evolución del ciclo de vida. Para su posicionamiento utiliza el mismo sistema que el Echo Voyager[22], una unidad de navegación inercial ayudada por un conjunto de sensores doppler y de profundidad.

Todavía no hay ninguna unidad operativa, la entrega se realizará de forma secuencial, la primera a finales de este año 2020 y la quinta, última de esta primera tanda, en diciembre de 2022.

Pero Estados Unidos no es el único que ha movido ficha hacia los XLUUV, Reino Unido lanzó el año pasado un programa para hacerse con su vehículo. El Laboratorio de Ciencia y Tecnología de Defensa del Reino Unido (DSTL) arrancó en abril de 2019 un proyecto para el desarrollo de un vehículo por un monto de 2,5 millones de euros, dividido en dos etapas: la primera buscando qué soluciones hay y en la segunda el desarrollo de un prototipo de XLUUV[23]. La primera etapa ha finalizado con el desarrollo de un sistema de control autónomo, utilizando una plataforma existente, y la segunda etapa, firmada el 6 de marzo de 2020, incluye el desarrollo de un nuevo vehículo y sus pruebas durante dos años, similar a lo que hizo Boeing con el Echo Voyager[24].

Reino Unido ha revelado la adjudicación del contrato de esta segunda fase a MSubs[25], una empresa con sede en Plymouth que cuenta con algunos años de experiencia en sistemas autónomos, tampoco demasiados. Por ejemplo, su vehículo Must (en inglés Mobile Under Sea Test Laboratory), sistema que utiliza MSubs para probar los diferentes sistemas que emplean sus UUVs tiene solo cuatro años.

La Federación Rusa también tiene su propio vehículo, el Harpsichord, uno de los programas UUV más avanzados de Rusia. Se trata de un vehículo que puede ser transportado por buques de superficie oceanográficos o submarinos, un suplemento muy interesante para sus submarinos de ataque, algo que les podría incrementar su capacidad de inteligencia.

Vehículo submarino autónomo Harpsichord

Según Igor Vilnit[26], Director General de la Oficina Central de Diseño de Ingeniería Marina Rubin, “el Harpsichord es un dispositivo de tecnología de doble uso que puede utilizarse con fines de reconocimiento en interés de la Marina, o para llevar a cabo investigaciones científicas sobre los fondos marinos a grandes profundidades”.

Más reciente, el pasado 8 de mayo, Día de la Victoria, los rusos lo celebraron consiguiendo el record de la mayor profundidad de la historia, bajando con un vehículo autónomo, el Vitiaz que recuerda mucho al Harpsichord[27]:

“El 8 de mayo de 2020, a las 22.34 hora de Moscú, el vehículo submarino no tripulado y autónomo ruso Vitiaz llegó al fondo de la Fosa de las Marianas. Los sensores de Vitiaz registraron una profundidad de 10.028 metros”.

Vehículo submarino autónomo Vitiaz

Esta hazaña ya había sido conseguida por Estados Unidos pero esta vez se ha realizado con un vehículo completamente autónomo. Estos vehículos pueden hacer muchas cosas, desde trabajos de ingeniería, enfocados a minería o al tendido de cables submarinos, gaseoductos u oleoductos, pasando por trabajos de oceanografía, hasta llegar a las misiones militares.

También China tiene su XLUUV, en su caso se trata de un proyecto del que no sabemos mucho, solo que fue presentado aprovechando otra conmemoración. El HSU-001 fue dado a conocer en octubre del año pasado durante el desfile por el 70º aniversario de la República Popular de China, en las fotografías vimos un vehículo de doble eje que se parece a algún proyecto de Estados Unidos.

Vehículo submarino autónomo HSU-001

El HSU-001 tiene aproximadamente el mismo tamaño que los proyectos LUUV de la US Navy, lo que sugiere que es lo suficientemente grande como para transportar UUVs más pequeños o sensores acústicos y minas.

Para terminar, nos toca hablar de España, el año pasado se puso en marcha el Programa Barracuda a través de la Dirección General de Armamento y Material y cuya Fase 1, de evaluación de las capacidades proporcionada por proveedores nacionales en un entorno controlado de pruebas, el Canal del Pardo, finalizó el pasado mes de octubre[28].

Hemos visto cómo en los últimos años se ha vivido una revolución militar en el campo de la tecnología robótica y de inteligencia artificial, dando lugar a vehículos no tripulados de altas prestaciones a costes relativamente bajos, algo que permite reemplazar a soldados en tareas de alto riesgo, como son las operaciones en los fondos marinos, una superficie que cubre el 70% del planeta.

La Armada Española lleva años planteándose esta necesidad, hasta ahora, la apuesta ha sido discreta, vehículos más pequeños como el pluto, el navajo o el minesniper, pero confiemos que pronto haya empresas interesadas en lanzar un XLUUV español. No sólo va a ser una revolución en el campo de la Defensa[29], también en otras áreas, según Padalkar y Baul un negocio de billones de dólares (Padalkar y Baul, 2019) [30]:

The autonomous ships market size is estimated to be valued at $88.01 billion in 2020, and is projected to reach $134.90 billion by 2030, registering a CAGR of 4.4% from 2020 to 2030”.

Los XLUUV son un ejemplo de tecnología dual, un área que representa grandes oportunidades de desarrollo[31] y que debería proporcionar, pronto, una nueva capacidad a la Armada y nuestra Arma Submarina. Esperemos que no sea dentro de muchos años.


[1] EFE (3-5-2013). El Submarino Peral no era tan caro. La Verdad. Disponible en: https://www.laverdad.es/murcia/v/20130503/cartagena/submarino-peral-caro-20130503.html (Consulta 15/5/20).

[2] Smaldore, Y. (2019). Drones sous-marins et opérations multidomaines. Quels travaux en France? Défense et Sécurité Internationale, 142 (julio), pp. 80-84.

[3] Baker, B. (1-7-2019). Orca XLUUV: Boeing’s whale of an unmanned sub. Naval Technology. Disponible en: https://www.naval-technology.com/features/boeing-orca-xluuv-unmanned-submarine/ (Consulta 15/5/20).

[4] O’Rourke, R. (6-5-2020). Navy Large Unmanned Surface and Undersea Vehicles: Background and Issues for Congress (Consulta 15/5/20).

[5] US Navy (2012). The Navy Unmanned Undersea Vehicle (UUV) Master Plan. Disponible en: www.navy.mil/navydata/technology/uuvmp (Consulta 15/5/20).

[6] Eckstein, M. (31-10-2019). Navy, Marines Moving Ahead with Unmanned Vessel Programs.

[7] Burgess, R. R. (2017). UUVs coming of age. Sea Power, 60(10), 32.

[8] Grace, J. (2016). Boeing’s new long endurance UUV on course for sea trials in mid-2016: IDR. IHS Jane’s International Defense Review, 49(4)

[9] Harper, J. (2018). Navy to send more unmanned systems to sea. National Defense, 102(772), 22-23.

[10] LaGrone, S. (20-12-2016). China Returns U.S. Navy Unmanned Glider. News USNI. Disponible en: https://news.usni.org/2016/12/20/china-returns-u-s-navy-unmanned-glider (Consulta 16-5-2020).

[11] Wermer, B. (3-1-2018). Houthi Forces Capture U.S. Navy Unmanned Underwater Vehicle off Yemen. News USNI. Disponible en: https://news.usni.org/2018/01/03/houthi-rebels-find-likely-u-s-navy-unmanned-underwater-vehicle (Consulta 15/5/20).

[12] Keller, J. (2019). Lockheed Martin to capitalize on XLUUV work for future unmanned undersea vehicles. Military & Aerospace Electronics, 30(9), 35–37.

[13] Defence (13-2-2019). Boeing Co. is awarded a $43,000,000 fixed-priced-incentive modification to previously awarded contract N00024-17-C-6307 for the fabrication, test, and delivery of four Orca Extra Large Unmanned Undersea Vehicles (XLUUVs). Disponible en: https://www.defense.gov/Newsroom/Contracts/Contract/Article/1757113/ (Consulta 25/4/20)

[14] https://www.liquid-robotics.com/

[15] Huntington Ingalls (2019). America’s largest military shipbuilding Company. Disponible en: https://www.huntingtoningalls.com/ (Consulta 15/5/20).

[16] Boeing (6-12-2016). Boeing acquires Liquid Robotics to enhance Autonomous-Seabed. Disponible en:  https://boeing.mediaroom.com/2016-12-06-Boeing-to-Acquire-Liquid-Robotics-to-Enhance-Autonomous-Seabed-to-Space-Information-Services (Consulta 15/5/20).

[17] Zacks (30-3-2020). Huntington Ingalls Acquires Marine Robotics Maker Hydroid. Nasdaq. Disponible en: https://www.nasdaq.com/articles/huntington-ingalls-acquires-marine-robotics-maker-hydroid-2020-03-30 (Consulta 25/4/20)

[18] Scott, R. (2019). Boeing wins Extra Large UUV competition. Jane’s Navy International, 124(2), 5.

[19] Boeing (2020). Echo Voyager Product Sheet. Disponible en: https://www.boeing.com/resources/boeingdotcom/defense/autonomous-systems/echo-voyager/echo_voyager_product_sheet.pdf (Consulta 15/5/20).

[20] Fein, G. (2018). USN to begin training on large UUVs. Jane’s International Defense Review, 51, 28.

[21] US Navy (2018). Strategic Roadmap for Unmanned Systems.  Department of the Navy. Disponible en: www.senedia.org/wp-content/uploads/2018/01/NRAC-Report-Autonomous-and-Unmanned-Systems-in-the-Department-of-Navy.pdf (Consulta 15/5/20).

[22] Baker, B. (1-7-2019).Orca XLUUV: Boeing’s whale of an unmanned sub. Disponible en: https://www.naval-technology.com/features/boeing-orca-xluuv-unmanned-submarine/ (Consulta 15/5/20).

[23] Rosamond, J. (17-4-2019). U.K. Developing its Own Extra Large UUV for Royal Navy. Disponible en: https://news.usni.org/2019/04/17/u-k-developing-its-own-xluuv-for-royal-navy (Consulta 15/5/20).

[24] Naval Technology (6-3-2020). MSubs to build extra-large autonomous test submarine for Royal Navy. Disponible en: https://www.naval-technology.com/news/company-news/msubs-to-build-extra-large-autonomous-test-submarine-for-royal-navy/ (Consulta 15/5/20).

[25] MSubs (2020). Disponible en: https://www.msubs.com/ (Consulta 15/5/20).

[26] Hambling, D. (21-11-2017). Why Russia is sending robotic submarines to the Arctic.  BBC. Disponible en: https://www.bbc.com/future/article/20171121-why-russia-is-sending-robotic-submarines-to-the-arctic (Consulta 15/5/20).

[27] Sputnik (9-5-20). El vehículo ruso Vitiaz llega al punto más profundo de la Tierra. Disponible en: https://mundo.sputniknews.com/ciencia/202005091091376789-el-vehiculo-ruso-vitiaz-llega-al-punto-mas-profundo-de-la-tierra/ (Consulta 15/5/20).

[28] DGAM (2019). Programa BARRACUDA. Disponible en: https://www.tecnologiaeinnovacion.defensa.gob.es/eventoID=535 (Consulta 16/5/20).

[29] Morris, R., y Fischbeck, P. S., Captain. (2012). Disruptive Technologies: The Navy’s way forward. United States Naval Institute. Proceedings, 138(11), 68-72

[30] Padalkar, P. y Baul, S. (2019). Autonomous Ships Market Global Opportunity Analysis and Industry Forecast, 2020-2030. Disponible en: https://www.alliedmarketresearch.com/autonomous-ships-market (Consulta 16/5/20).

[31] Forecast International (2020).  Analysis: The Market for Unmanned Naval Surface and Underwater Systems (WUG140B1). Se estima que el volumen de mercado de UUVs en el mundo va a superara estos años los 1.300 millones de dólares.

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Augusto Conte de los Ríos

Augusto Conte de los Ríos es Capitán de Fragata de la Armada española . Jefe de Estudios y Subdirector Escuela de Submarinos “Almirante García de los Reyes” en Cartagena

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