General Dynamics European Land Systems – Santa Bárbara Sistemas ha puesto a punto un grupo motopropulsor de más de 1.000 caballos con el que motorizar y permitir la máxima movilidad para vehículos de cadenas ASCOD de hasta 45 toneladas.
Santa Bárbara Sistemas lleva dos años trabajando, probando en pista de pruebas y verificando el programa ASCOD 1000 para garantizar el máximo nivel tecnológico en su plataforma de cadenas ASCOD ofreciendo mayor capacidad de carga y protección, para lo que se requiere mantener la relación peso / potencia y por tanto las prestaciones.
Los requerimientos crecientes en términos de protección y equipamiento por parte de los clientes podrían demandan una mayor capacidad de carga. Esto hace necesario incrementar la potencia del grupo propulsor manteniendo la movilidad
Los estudios de la compañía consideran que la próxima evolución del ASCOD como VCI podría requerir una capacidad de carga de hasta las 45 toneladas, por lo que se ha decidido desarrollar un grupo motopropulsor de 1.000 caballos (816 kW, casi 1.100 realmente). Este incremento de carga y potencia va asociado a la mejora de los sistemas relacionados como los de refrigeración, suspensión, transmisión o frenos, para mantener, y en la medida de lo posible mejorar, las prestaciones.
El programa de I+D, financiado con fondos propios, que ya ha superado los 4.000 kilómetros de pruebas en pista, se ha materializado en un nuevo grupo propulsor que parte de un motor Scania de 8 cilindros en V y 16 litros de cilindrada que ofrece nada menos que 816 kW asociado a una transmisión Renk y un avanzado sistema de gestión de la refrigeración que ofrece novedosos modos de uso.
Esta combinación ofrece una relación potencia peso de 25 CV por tonelada al límite de la carga del vehículo, con lo que se asegura la movilidad de la plataforma. El conjunto dispone de varios modos de funcionamiento según el nivel de emisiones, ofreciendo un modo Eco equivalente al Euro 3 que permite por ejemplo operarlo con bajas emisiones en bases militares. El modo no regulado permite, por el contrario, extraer la máxima potencia, necesaria en operaciones reales.
Prestaciones certificadas
Este conjunto ha sido recientemente certificado para operar en situaciones climáticas complejas según la normativa STANAG 2895 de la OTAN, habiendo demostrado su capacidad para operar en temperaturas superiores a los 50 grados. Tras someter el grupo propulsor a las consiguientes pruebas en banco de potencia a estas temperaturas, se han certificado sus prestaciones, alcanzando un nivel de madurez (Technology Readiness Level) TRL7 o de demostración de sistema o prototipo en entorno real. Por tanto, queda listo para entrar en la fase de producción.
El desarrollo de este grupo propulsor o powerpack es el resultado de tres décadas de desarrollo de la familia ASCOD, de una larga tradición de diseño y fabricación de powerpacks y de un profundo conocimiento de la ingeniería asociada a la motorización de plataformas militares. Durante el proceso, el equipo de ingeniería de la compañía ha ido superando diferentes hitos, comenzando con la definición del concepto de operación (CONOPS) a la superación de la Revisión Crítica de Diseño (CDR) y materializándose en la construcción de dos prototipos de powerpack y un prototipo de vehículo como demostrador de movilidad.
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El powerpack desarrollado para el ASCOD 1000. Foto: GDELS-SBS
Partiendo como referencia de una de las configuraciones actuales de la familia ASCOD con 42 toneladas y un motor de 815 CV (600 Kw), el objetivo era mejorar las prestaciones en un vehículo de hasta 45 toneladas. Con el nuevo propulsor se ha conseguido alcanzar una relación de potencia/peso de 25 CV por tonelada, mejorar la aceleración un 30 % y reducir el consumo un 15 %.
La refrigeración, aspecto clave
Un aspecto clave de este programa ha sido rediseñar el sistema de refrigeración asociado al grupo propulsor para poder extraer el máximo rendimiento y operarlo de forma segura. El departamento de software de Santa Bárbara Sistemas ha desarrollado un sistema de gestión de la refrigeración que controla el funcionamiento de los ventiladores.
Al modo de funcionamiento normal, según el cual los ventiladores actúan según el nivel de temperatura del motor para mantenerlo en un rango idóneo, se han añadido dos nuevos modos controlados por software. El moro SPRINT permite, a demanda del conductor, apagar durante cortos períodos de tiempo los ventiladores permitiendo destinar toda la potencia generada por el motor a la movilidad.
Esto resulta una ventaja en una situación de emergencia o táctica en la que el conductor necesita extraer la máxima potencia del motor, aunque si el software detecta que la temperatura sube demasiado vuelve a activar automáticamente los ventiladores. El otro modo es el STEALTH (furtivo) que permite apagar intermitentemente los ventiladores y bajar el número de revoluciones del motor para reducir la firma acústica del vehículo.
Para llegar a este nivel de madurez tecnológica el ASCOD 1000 ha realizado más de 4.000 km. de pruebas y se espera en lo que queda de año superar otros 3.000 más.
En términos de mantenimiento y sostenimiento, el nuevo grupo propulsor ha sido diseñado para facilitar el mantenimiento y su reemplazo, siendo posible la retirada del motor de su ubicación y el reemplazo por otro en treinta minutos.
El Powerpack además se integra en la arquitectura NEVA (Next Generation Electronic Vehicle Architecture) de la compañía, compatible con la arquitectura NVGA (NATO Generic Vehicle Architecture) de la OTAN. El sistema de monitorización de tipo HUMS (Health and Usage Monitoring System) genera datos de diagnosis convenientemente filtrados y útiles que el conductor puede ver en su pantalla o ser posteriormente analizados.
El sistema de admisión de aire para el motor cuenta con un filtro activo con sensor de presión que detecta cuando se va a colmatar por la acción del polvo o la suciedad, enviando un chorro de aire a presión generado por un compresor de aire para desatascarlo y dejarlo totalmente operativo, de forma además automática.
El conjunto propulsor cuenta además con una capacidad de generación eléctrica de 30 kW para los sistemas de a bordo, aunque se estudia alcanzar hasta 250 kW para aplicaciones de propulsión híbridas en las que por ejemplo se sustituyen los sistemas hidráulicos por actuadores eléctricos. Más adelante analizaremos las capacidades en términos de movilidad eléctrica y otros usos del sistema de generación eléctrica dadas las necesidades crecientes y las aplicaciones futuras de esta tecnología.
