El portaaviones francés de nueva generación debería contar con tres catapultas electromagnéticas.
Según el proyecto de ley de finanzas actualmente en el Parlamento francés, el Ministerio de Defensa notificará a MO-Porte-avions [es decir, la empresa conjunta entre Naval Group y Chantiers de l’Atlantique] y TechnicAtome el pedido del portaaviones de nueva generación [PA NG] en 2025.
Esto sugiere que los estudios conceptuales de este futuro buque están casi terminados y que las opciones tecnológicas ya están tomadas.
Según los últimos detalles revelados por Cols Bleus, la revista oficial de la Marina francesa, el PA NG debería tener un desplazamiento de 80.000 toneladas [es decir, 5.000 más de lo previsto inicialmente] y una eslora de 310 metros.
Sin embargo, esta masa adicional no debería afectar a la potencia que desarrollarán las dos calderas nucleares K22 de su sistema de propulsión.
Esto debería bastar para permitirle navegar a una velocidad máxima de 30 nudos y desplegar armas de energía dirigida, jammers de alta potencia y, sobre todo, catapultas electromagnéticas [EMALS] asociadas al AAG [Advanced Arresting Gear], es decir, al sistema de recuperación de la aeronave.
A primera vista, según las últimas imágenes del PA NG publicadas por la Dirección General de Armamento (DGA) y los fabricantes participantes en el salón Euronaval 2024, el PA NG debería estar equipado con tres catapultas EMALS. Sugerida hace dos años, esta opción aún no había sido confirmada formalmente.
En diciembre de 2021, la Defense Security Cooperation Agency [DSCA], responsable de las exportaciones de material militar estadounidense, dio luz verde a la venta de dos EMALS y un dispositivo AAG a Francia por un importe estimado de 1.200 millones de euros.
Un año más tarde, el Pentágono anunció que había adjudicado a General Atomics un contrato de 9 millones de dólares para desarrollar un «subsistema compuesto por dos o tres motores de lanzamiento y un dispositivo AAG» para el futuro portaaviones de la Armada francesa. Esto dejaba la puerta abierta a una posible configuración de tres catapultas electromagnéticas.
Actualmente, el portaaviones Charles de Gaulle, con sus dos catapultas de vapor, puede teóricamente lanzar una oleada de veinte Rafale M armados en quince minutos, recuperarse y volver a lanzarla cuatro horas más tarde.
Como explica el coronel Bleus, el PA NG «tendrá que ser capaz de ofrecer un poder aéreo ofensivo sin precedentes, duplicando el número de salidas aéreas y mejorando la letalidad de las armas que transporta». En otras palabras, estamos hablando de unas sesenta salidas aéreas diarias en un «escenario de alta intensidad».
Así pues, además de aumentar considerablemente el ritmo de las operaciones aéreas, un tercer EMALS aportaría una mayor flexibilidad, compensando al mismo tiempo las posibles deficiencias técnicas de una de las otras dos catapultas.
A modo de recordatorio, una catapulta de tipo EMALS utiliza un motor de inducción electromagnética lineal [LIM], cuya alimentación depende del peso del avión a catapultar. El campo magnético generado a ambos lados de un raíl de catapulta pone en movimiento un carro móvil al que se fija la aeronave que debe lanzarse.
Dada la gran cantidad de energía que hay que liberar en pocos segundos, utiliza volantes de inercia que pueden almacenar hasta 100 megajulios y recargarse en menos de un minuto.
En comparación con las catapultas de vapor, una EMALS ofrece varias ventajas: se reduce la tensión mecánica en los fuselajes de los aviones, se optimiza la eficiencia energética y el mantenimiento es más sencillo.
Laurent Lagneau
Además habría que agregar el menor tiempo de lanzamiento de las CATq EM, que mejora aún más el ciclo de lanzamientos. Sin duda alguna, un portaaviones del tamaño y desplazamiento del PA NG necesitaría al menos tres CAT para ser eficiente, por el grupo aéreo que sería capaz de transportar, incluyendo drones.
Será mejor que tenga tres EMALS y que, las dos de la amura puedan operar al mismo tiempo mientras se efectúen aterrizajes, esto no se da el caso con el portaaviones chino, CV-18 Fujian, el cual se ve obligado en paralizar dos de sus catapultas y uno de sus elevadores (de dos) durante los aterrizajes.
Nota:
PORTAAVIONES FRANCÉS EMALS
Por EMALS: 100 megajulios (27.8 kW/h o 34.75 kVA)
Se requieren al menos de 34.75 kVA (27.8 kW/h) por catapulta electromagnética (EMALS), almacenados en baterías de condensadores de alta densidad, los cuales deben de ser recargados en 45 segundos.
Para cuatro y su uso simultáneo, se requeriría una generación de electricidad continua de 180.7 kVA (144.56 kW/h).
Cabe recordar que, los sistemas de retención electromagnéticos, son generadores que pueden recuperar la energía de frenado y usarse para cargar los condensadores para las catapultas. Esto puede ser útil para los portaaviones con propulsión convencional, ahorra consumo de combustible.
Las ventajas del EMALS y del dispositivo AAG, es que requiere de mucho menos componentes y espacio que las catapultas de vapor, por lo tanto, en versiones redimensionadas y menos potentes, pueden ser usadas para asistir el despegue de aeronaves a STOVL y en forma de Kits para asistir el despegue en carreteras, autopistas y pequeñas islas. Buques de asalto anfibio y portaaviones existentes con salto de esquí como los europeos, de la india, el Japón y Corea del Sur, pueden ser reacondicionados con estos sistemas. Los nuevos portaaviones de la clase Queen Elizabeth fueron diseñados para efectuarse esta adaptación en el futuro.
EUA, adaptaron ocho de los veteranos portaviones de la clase Essex de la 2.ª Guerra Mundial con cubiertas más grandes y dos catapultas de vapor.
Uno de los inconvenientes de la catapulta y de la retención electromagnética, son interferencias electromagnéticas (EMI). Pero estas se pueden minimizar mediante un diseño EMC adecuado y un diseño de motor «magnéticamente cerrado», como también, la protección de los sistemas electrónicos sensibles contra impulsos electromagnéticos de las aeronaves y sus armas, si es que aún lo tienen, las aeronaves militares por lo general, si poseen esta protección.
Excelente info. Muchas gracias!
Hola a todos, hice unas correcciones.
Dado que no sé exactamente el voltaje usado por un sistema EMALS, mi problema para definir cuánta energía eléctrica se debe de producir por cada EMAIL, consiste en la central generadora, unidad carga (rectificador), unidad de almacenamiento, unidad de regulación y perdida.
Los voltajes de las estaciones de generación eléctrica compactas varían entre 440-480 VCA (corriente alterna) / 600 VCA / 4160 VCA / 7.2 kV / 13.8 kV trifásicos, por lo tanto, uso 600 voltios como referencia.
A partir de un consumo de 100 MV (100 MJ) en tres segundos y la caga requerida en 45 segundos para almacenar esta energía en baterías de condensadores, tomando en cuenta una pérdida de un 20%, la central generadora debe desarrollar una potencia de 3 MV / 600 VCA por segundo de potencia durante 45 segundos y la de almacenamiento 135 MV/600 VCC (corriente continua). O sea, la capacidad de la batería debe de tener 225.000 A (amperios) en total para 3 segundos.
Esto, con las tecnologías más caras actuales, equivale en forma convencional para un solo EMALS, a tres contenedores de 40 pies, uno para el generador, uno para la batería de condensadores y, por último, uno para el sistema carga y de regulación, sin contar con el almacenamiento de combustible, sea gas o diésel.
Pero tomemos en cuenta que, un buque de asalto anfibio o un portaaviones tiene su propia central eléctrica, sea convencional o atómica, el cual por lo general desarrolla más de que requiere para su funcionamiento, puede que deje de requerirse la unidad generación extra en esta constelación.
Se habla que los EMALS consumen tanta energía como una pequeña ciudad en tres segundos, pero el secreto reside en la producción, tiempo de carga y el almacenamiento de la cantidad total requerida. Es como llenar en 45 segundos una alberca olímpica y soltar toda el agua en 3 segundos, sería desbastador…
Realmente interesante lo que nos informas, muchas gracias. Sería importante saber también como se almacena esa energía, ya que si el consumo es elevadísimo, seguramente podría existir un punto durante las operaciones en que la demanda supere la oferta (parece economía) y eso no puede suceder, seguro está previsto. Además, el sistema AAG también acumula energía durante la recuperación de los aviones.
FerCar. Para el almacenamiento debido a que requiere de liberar la energía en segundos, se utilizan condensadores de alta densidad. Como ejemplo te puedo dar las locomotoras eléctricas, en una escala mucho más pequeña en comparación con los EMALS, almacenan energía en condensadores. Primero se rectifica la corriente, se almacena y luego se utiliza en los motores. Es necesario, puesto que en movimiento, el pantógrafo muchas veces pierde conexión con el cable eléctrico, de esta forma se evitan interrupciones de energía en los motores, por otro, se regula más efectivamente con controladores digitales de potencia la corriente requerida.
Los EMALS, en teoría, tienen la misma función que la propulsión de una locomotora eléctrica, solo que con motores lineales y la potencia debe de ser mucho mejor calibrada a las necesidades respectivas.
Gracias hno. Muy interesante tu informe. Nos ilustrar a todos.
Indudablemente son «muchas decenas de miles de toneladas de diplomacia».. pero habría que ver la ecuación entre lo invertido en el buque, tripulación y aeronaves contra el coste de varias docenas de misiles hipersonicos .
Creo que en este momento , por la atrición que puede llegar a generarse, podría ser más «interesante» lo que llaman «letalidad distribuida».
Un portaviones es un objetivo primario de máximo nivel.. quizá varios baby carriers o LHDs con VTOL podrían distribuir la fuerza y minimizar el coste de una perdida tan importante como sería un portaviones de este calibre
Diego tojar. ¿Acaso los portaaviones de China no tienen el mismo «problema» con las supuestas grandes capacidades de los misiles hipersónicos? Si el plan chino de tener hasta 8 portaaviones para mediados de la década del 2030, nos indica que algo no concuerda con esas “fabulosas” armas.
En realidad la preocupación de Diego es de corte operativo, pues describe una situación que bien podría ser real: un ataque de saturación de misiles (hipersónicos, de crucero, balísticos) hunde el único gran buque de Francia por una fracción de su precio. Esta pérdida implicaría también la pérdida de la totalidad de la capacidad de proyección de poder de París. Es decir, operativamente depender de un solo buque es sumamente arriesgado. Lo mismo le ocurriría a España si fuese hundido el JC I. Esta cuestión no ha pasado desapercibida por el alto mando naval. Pero existen otros aspectos que deben ser también tenidos en cuenta y necesitan conciliarse con las necesidades operativas. En primer lugar que Francia pertenece a la OTAN y en caso de guerra el PANG integraría Task Forces en combinación con otras armadas, no actuaría solo, lo que reduciría las posibilidades de ser destruido. En segundo lugar, que la posesión de buques más pequeños, como LHD con equipos de vuelo STOVL, digamos al estilo del Cavour italiano, obligaría a que no fuesen de propulsión nuclear, y esto no es aceptable para Francia, básicamente por tres motivos. 1- El único avión disponible es el F-35B y Francia no adquiriría un caza estadounidense, ni desarrollaría un caza semejante. 2- Francia necesita un buque nuclear porque debe cubrir distancias globales para proteger y tener presencia en sus territorios de ultramar, extendido por todo el orbe. 3- Francia desea ser potencia nuclear independiente de EEUU, incluyendo SSN y SSBN, por una cuestión estratégica e industrial. La industria nuclear militar francesa, incluyendo la propulsión naval es una industria consolidada, que da empleo a miles de personas y muchas empresas y mueve muchísimo dinero en I+D. Cualquier debilitamiento pondría en riesgo ese sector, que garantiza a París su disuación nuclear, y con ello su independencia. En tercer lugar, y teniendo en cuenta el punto anterior, la MNF no tiene presupuesto para construir y mantener dos buques como el PANG. Al respecto, se debatió largamente la cuestión de si construir dos portas más pequeños o uno grande, y a la sombra de la mala experiencia del Charles de Gaulle, decidieron crear el actual PANG, más cercano a los súper portaaviones estadounidenses. China ha seguido el mismo camino conceptual, y en cuanto tenga desarrollada la tecnología adecuada, dotará a sus futuros portas de propulsión nuclear.
«Esta cuestión no ha pasado desapercibida por el alto mando naval. Pero existen otros aspectos que deben ser también tenidos en cuenta y necesitan conciliarse con las necesidades operativas. En primer lugar que Francia pertenece a la OTAN y en caso de guerra el PANG integraría Task Forces en combinación con otras armadas, no actuaría solo, lo que reduciría las posibilidades de ser destruido».
Situación exclusiva para operaciones en el Atlántico Norte, para el resto de casos, Asia-Pacífico, no les queda más remedio de actuar mediante acuerdos con terceras naciones (lo que tampoco es muy difícil de conseguir).
La OTAN está comprometiéndose cada vez más con el área Asia-Pacífico. Está región influye cada vez más en el mundo entero y Europa no es la excepción.
Creo que las catapultas electromagneticas las tienen que comprar a la empresa norteamericana que las fabrica para sus portaviones
Habría que pensar que rango de acción quieren usar con él, de verdad Francia necesita la capacidad de un portaviones alrededor del mundo, cuantas colonias sigue teniendo para «proyectar» su rango de acción.
Tal vez habría que repensar en el poderío militar, y sí las actuaciones que se harían con este portaviones no se podrían hacer con unas cuantas fragatas armadas con drones, más baratos, y fáciles de fabricar, así como con un remplazo más fácil que un avión de decenas de millones de euros, así como el entrenamiento de pilotos que cuestan tiempo y dinero.
Si algo nos está enseñando la guerra de Ucrania, es que debemos cambiar nuestro modelo de combate, y sustituirlo por armas más baratas y en mayor número, y una IA que gestione el campo de batalla futuro.
El aspecto operativo no es la única cuestión que ha sido tenida en cuenta para la decisión de construir el PANG.
1.321 millones de dolares por tres catapultas electromagneticas de General Atomics. Entre 6.000 y 8.000 € el portaviones. Es realmente caro
Muñoz. Son aprox. 400 millones por EMALS y AAG, quizás China las produzca por un tercio de precio, otra cosa es, que estas puedan regularse de tal forma, que no arruinen las aeronaves tras 350 despegues.
Pero las de vapor son igual de caras, ocupan mucho más espacio, requieren continuo mantenimiento y reparaciones. Lo que se ahorran en espacio, puede ser usado para transportar más combustible, armas y suministros.
Estoy de acuerdo, también en haber creado en el ámbito europeo un sustituto del famoso HARRIER inglés que tan buenos resultados ha dado y sigue dando aunque ya por poco tiempo, una pena.
El problema básico con el Harrier es que en los años ’80 dejó de ser británico, ya que McDD compró los derechos de desarrollo y comercialización. A cambio, debía desarrollar una versión «británica». Nació así el AV-8B «Harrier II. Uno de los problemas conceptuales de este avión y a su vez la causa de todas sus bondades, residía en el sistema de conducción variable de los gases de escape, que garantizaba la transición de vuelo vertical a horizontal y viceversa. Esta técnica, excelente para vuelos subsónicos o transónicos, impedía alcanzar velocidades supersónicas, por más que se elevase la potencia motriz. Hawker Siddeley había desarrollado el concepto de un avión VTOL supersónico desde inicios de los ’60 (incluyendo una versión naval), pero fue cancelado a mediados de esa década por el cauteloso gobierno laborista. En ese mismo periodo, Europa creó otros proyectos similares, Mirage III-V, VAK-191, además de aviones de transporte, casi todos ellos realizados al amparo de requerimientos OTAN, pero todos fueron cancelados. Cuando L-M decide realizar una versión STOVL del JSF, tomó el concepto desarrollado por Yakovlev para el cancelado Yak-141 abandonando el concepto del Harrier y todas sus limitaciones, haciéndolo pasar a la historia. Es improbable que algún país europeo vuelva a concebir otro avión de combate STOVL, aunque hubo rumores que Rusia quería reflotar el concepto Yak-141.