Programa MS40
El Bofors 40L70 es un cañón automático antiaéreo de 40 mm, desarrollado por la compañía sueca Bofors en los finales de la década de los cuarenta del siglo XX, y que continúa en servicio en una cantidad importante de países, en sus versiones navales y terrestres, pese a que, en la actualidad, el fabricante original ha descontinuado la fabricación y el mantenimiento de estos montajes.
A causa del largo tiempo de servicio de los mismos existen graves problemas de obsolescencia de componentes para su mantenimiento, especialmente en lo que se refiere a la electrónica de control y servosistemas. Sin embargo, Navantia Sistemas detecta regularmente oportunidades de negocio relacionadas con esta arma, como programas de mantenimiento aislados o asociados a oportunidades de modernización de buques, en diferentes países propietarios de montajes Bofors 40L70 a las que es difícil atender por la dificultad en la adquisición de los recambios necesarios.
Esta circunstancia llevó a la consecución de este programa de I+D que nos permitiera acceder al mercado cubriendo estas oportunidades de negocio, a la vez que se experimentaba en nuevas soluciones que podrán ser aplicadas, en el futuro, a productos propios de Sistemas.
Unos objetivos orientados a la comercialización
El programa de I+D FT, que comenzó a mediados de 2014 y que ha sido ejecutado por un equipo íntegramente compuesto por personas de Navantia Sistemas, se finalizó en diciembre del pasado año según lo planificado con resultados satisfactorios obtenidos durante las pruebas de evaluación realizadas en el prototipo construido sobre un montaje dado de baja por la Armada Española.
El seguimiento del mismo, según nuestros procedimientos internos, se realizó en base a Reuniones Técnicas de Avance del programa (RTA) que contaron con la presencia de observadores externos, ingenieros de armas navales de la Armada española.
Los objetivos establecidos al inicio del programa apuntaban al desarrollo, fabricación del prototipo (utilizando un cañón dado de baja en la Armada Española) y pruebas de evaluación en taller de un nuevo mando local y distancia para estos montajes de artillería con unos beneficios directos muy definidos:
- Disponer de una solución que permita optar a contratos de overhaul y mantenimiento
- Solucionar los actuales problemas de obsolescencia con las máximas garantías
- Facilitar la integración de los montajes 40L70 con la familia de direcciones de tiro Dorna, otro producto de Sistemas, en futuros contratos de modernización de buques
Como especificación adicional, y al objeto de simplificar en lo posible la implantación de la modernización en los sistemas en servicio, se estableció que los nuevos componentes del desarrollo se alojaran en los compartimentos ya existentes de la antigua electrónica de control de los cañones.
Una solución técnica consistente
El diseño del nuevo sistema de control ha consistido en sustituir toda la antigua electrónica del cañón, analógica y muy obsoleta, por un sistema de última generación basado en una tarjeta procesadora COM-Express de Intel (procesador Intel Core i7).
El software (GMCP o Gun Mount Control Process), que corre en un entorno operativo Linux, ha sido desarrollado específicamente para este programa e incluye todos los módulos de proceso necesarios para la interface con la dirección de tiro externa, interface con las señales del propio cañón, cálculos con sus algoritmos propios y control efectivo de los servos. También dispone de un módulo de simulación del comportamiento del montaje y de una unidad de control externa, que han sido utilizados en algunas fases del desarrollo, y podrían explotarse en el futuro para operaciones de mantenimiento y adestramiento.
Para la comunicación del sistema de proceso con las señales del cañón se han diseñado tarjetas de interface para el afuste inferior (parte fija) y el superior (parte móvil) del montaje, comunicadas entre sí por una línea serie de alta velocidad a través del anillo colector original del cañón. Al objeto de facilitar la implantación de la modernización estas tarjetas reciben información o envían órdenes directamente a los sensores y actuadores originales del montaje, pero en su desarrollo se han incluido también entradas y salidas de diversos tipos para garantizar el crecimiento futuro, de manera que se puedan sustituir otros elementos obsoletos del cañón por unidades de última generación sin impacto en la electrónica instalada.
La nueva electrónica actúa sobre el control hidráulico del montaje, manteniéndose así la funcionalidad hidráulica original, pero se ha realizado un estudio para la posible sustitución de este sistema por motores eléctricos, lo que permitiría aumentar la mantenibilidad de los cañones. Este estudio ha alcanzado un alto grado de madurez con la selección, incluso, de motores y embragues concretos del mercado, aunque no ha sido posible incluir en el programa actual la fabricación de un prototipo y la caracterización del sistema.
En cuanto al control remoto desde una dirección de tiro externa, se ha mantenido la configuración original, que permite el posicionamiento y control del montaje mediante un conjunto de señales síncronas y discretas, pero se ha implementado también una interface de datos, a través de red Ethernet redundante, para la conexión a direcciones de tiro más modernas, como las pertenecientes a la familia de direcciones de tiro Dorna, desarrollada por Navantia Sistemas.
Unos beneficios directos y nuevos conocimientos adquiridos
La finalización del desarrollo el pasado año y los resultados de las pruebas de evaluación han permitido, de manera inmediata, el lanzamiento de ofertas de modernización de montajes Bofors 40L70 para países que tienen estos cañones en servicio, ofreciendo la implantación de la modernización en un tiempo de trabajo muy corto y mínimo impacto en la configuración actual de los buques. Es interesante destacar que, durante el tiempo de ejecución del programa se han identificado clientes con interés en la modernización, como Marruecos, Bahrein o Egipto.
El disponer de esta solución permitirá, en un futuro muy próximo, extender la acción comercial a otros clientes potenciales ofreciéndoles una oportunidad de mejorar la mantenibilidad de sus sistemas o, junto al suministro de la dirección de tiro Dorna, en cualquiera de sus versiones, constituir un paquete más de trabajo a ofertar para las modernizaciones de buques en servicio.
Además de este beneficio directo, los nuevos conocimientos adquiridos durante el desarrollo de la modernización están ya disponibles para su utilización en otros productos de Sistemas. Entre ellos:
- Control de servoválvulas con lazo de corriente
- Adaptación de Control Transformers para conversión en síncronos
- Módulo de generación propia de señal de referencia de 400Hz
- Creación de una nueva herramienta de simulación y mantenimiento, específica para el montaje, pero adaptable al control de otros de sistemas servotécnicos
