No es la primera vez que hablamos de estos colosos, pero sus más de 100.000 toneladas dan mucho de sí y esconden muchos alardes tecnológicos, aunque también algunas pesadillas. El último de estos leviatanes es el futuro USS John F. Kennedy (CVN 79), que ya se encuentra a flote aunque aún dentro de su dique. El JFK es el segundo buque de la serie iniciada por el USS Gerald R. Ford (CVN 78), un buque tecnológicamente avanzado pero que está dando más problemas de lo esperado. Unos problemas que el nuevo John F. Kennedy podría heredar.
El John F. Kennedy se comenzó a construir en 2015 por Huntington Ingalls Industries en sus astilleros de Newport News Shipbuilding, Norfolk, Virginia. Aunque ya se encuentra completado y a flote, se espera que sea botado a finales del mes de noviembre, no será entregado a la US NAVY hasta el 2024 y estará otros dos años en pruebas hasta su preparación final, listo para entrar en acción. Como se ve, prácticamente 11 años para tener listo un nuevo portaaviones.
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Desde ahora y hasta su entrega a la marina, el buque se denominará PCU John F. Kennedy, correspondiendo esas siglas a Pre-Commissioning Unit, ya que los buques militares norteamericanos no llevan las siglas de USS (United States Ship) hasta que son entregados a la Navy. Hasta entonces todo serán pruebas, reformas, reparaciones y modificaciones, donde se trabajará en todas las pegas surgidas con el USS Gerald R. Ford, que al encabezar la serie, es un banco de pruebas.
El nuevo John F. Kennedy lleva el mismo nombre del viejo USS John F. Kennedy (CV 67), un portaaviones de 80.000 toneladas de la clase 'Kitty Hawk'. Fue el último de los portaaviones norteamericanos de propulsión convencional, aunque se construyó inicialmente con la idea de que fuese nuclear. El CV 67 se dio de baja en 2009 y se espera que se convierta en buque museo.
PCU John F. Kennedy (CVN 79) (US NAVY)PCU John F. Kennedy (CVN 79) (US NAVY)
Tecnología y dolores de cabeza
La clase 'Gerald R. Ford' tiene innumerables avances tecnológicos frente a los buques de la clase 'Nimitz' anterior, incluso frente a los últimos construidos, el USS Ronald Reagan (CVN 76) y el USS George H.W. Bush (CVN 77) que ya presentaban diferencias notables con los anteriores navíos de su clase. Quizás las principales están en aspectos estructurales pero, sobre todo, en aspectos tecnológicos. En cuanto a los estructurales la más destacada es la nueva isla (la superestructura que se levanta sobre la cubierta de vuelo) que es en los nuevos 'Ford' mucho más pequeña y funcional (lo que optimiza el espacio en cubierta de vuelo) y en posición mucho más retrasada, lo que es su rasgo visual más característico.
Es en los aspectos tecnológicos donde se dan los mayores avances y también los mayores problemas. Unos problemas que en el primer buque de la serie están siendo objeto de enormes trabajos (y gasto de dinero) y que producen, además de los mencionados dolores de cabeza, unos retrasos muy considerables en la puesta a punto del buque.
Imagen reciente del USS Gerald R. Ford (CVN 78) (US NAVY)
Desde el punto de vista de la tecnología el rasgo más importante es la eliminación de las clásicas catapultas de vapor por sistemas a base de tecnología electromagnética, unido al desarrollo de unos también novedosos sistemas de detención. La clave de todo esto es la energía eléctrica. En los portaaviones nucleares anteriores toda la energía que procede de su planta nuclear se utiliza para el calentamiento de agua y esta, a su vez, para propulsar el buque mediante turbinas y para producir el vapor de agua de las catapultas, que precisan de unos enormes, pesados y muy voluminosos desaladores de agua que consumen mucha energía y ocupan mucho espacio.
Para todas sus necesidades, los buques de la clase 'Nimitz' utilizan un reactor nuclear doble tipo A4W de 200 MW de potencia. En comparación, los nuevos clase 'Gerald R. Ford' utilizan una planta mucho más potente, también doble del tipo A1B y de 600 MW. Es decir, el triple de potencia. Esta exigencia energética viene dada por la ingente cantidad de energía eléctrica que es necesaria para los muchos y nuevos sistemas electrónicos (radares, sensores, etc.), para las catapultas electromagnéticas y también para las previsibles incorporaciones posteriores de armas futuristas, como cañones tipo 'railgun' o armas basadas en láser de alta intensidad.
USS John F. Kennedy (CV 67) en febrero de 2002 (US NAVY)
Pero todo tiene su precio. Tanto avance está resultando no solamente muy caro sino muy complejo de poner a punto. El USS Gerald R. Ford comenzó la construcción en 2009 y se suponía que realizaría su primer despliegue en 2018. Pero la gran cantidad de problemas técnicos surgidos han hecho revisar su inicio operativo para 2022. Y no se trata solo de retrasos en el tiempo. En 2008 se proyectó que el barco costaría 10.400 millones de dólares pero todos estos retrasos, pruebas, modificaciones, etc. han elevado los costes hasta los 13.000 millones. Ni la US NAVY ni el Congreso están muy satisfechos.
Los problemáticos sistemas electromagnéticos
La fuente de la mayoría de problemas radica en los sistemas que usan tecnología electromagnética. Uno de los más desconcertantes es el que ha aparecido en los Ascensores de Armas Avanzados o AWE (Advaced Weapons Elevator) que utilizan propulsión electromagnética para transportar bombas, misiles y armas desde la santabárbara, en las entrañas del buque, hasta la cubierta de vuelo. Tan solo dos de los once ascensores de este tipo están operativos y no está claro cuál es el problema que tienen. Se trata de herramientas que no parecen demasiado sofisticadas salvo si tenemos en cuenta que funcionan con efecto electromagnético, un tipo de tecnología similar a la de los trenes experimentales que levitan sobre su rail y conocida como 'Maglev'.
Uno de los ascensores de armas (que no funcionan) del USS Gerald R. Ford (US NAVY)
Las catapultas EMALS (Electromagnetic Aircraft Launch System) son otra historia y tienen sus propios problemas. Estas catapultas han sido diseñadas por la empresa estadounidense General Atomics y se basan en la utilización del 'motor lineal de inducción'. Este motor no deja de ser un motor eléctrico de inducción con la peculiaridad de que, mientras los motores eléctricos convencionales producen el giro de un rotor sobre su eje, el motor lineal de inducción genera un desplazamiento longitudinal en lugar de uno de giro.
Las catapultas EMALS que se han instalado en los portaaviones clase 'Gerald R. Ford' tienen una longitud de 91 metros, prácticamente lo mismo que las C-13 de vapor de la clase 'Nimitz', pero puede lanzar un peso de hasta 45.000 kg a una velocidad de 130 nudos. Para funcionar, estas catapultas utilizan una enorme cantidad de energía eléctrica en apenas tres segundos de actuación, muy superior a la que el barco puede generar de manera continuada. Por ello, la clave de este ingenio no es tanto en sí el motor lineal de inducción, sino el sistema ideado para acumular a la suficiente energía para hacer funcionar la catapulta y lanzar el avión.
Esquema de las catapultas EMALS
Para ello, la energía eléctrica se va absorbiendo del barco y se acumula mediante un sistema cinético formado por cuatro volantes de inercia. Estos acumulan toda la energía necesaria en 45 segundos y la liberan en 2 o 3 segundos. Toda esta energía cinética se convierte en energía eléctrica en unos alternadores y es transmitida al motor de inducción lineal de manera controlada a través de un cicloconvertidor, de tal manera que solo se va alimentando y energizando la parte del raíl donde en ese momento se encuentra el carro de empuje o “empujador” (que actúa sobre el avión), consiguiendo de esta manera el desplazamiento lineal y controlado del carro.
Las catapultas EMALS tienen, cuando estén a punto y con sus problemas solucionados, varias ventajas sobre las de vapor. La principal es su grado de precisión y seguridad. Cualquier cosa que funcione mediante electricidad es más fácil de controlar con alta precisión que aquella que funciona mecánicamente. Por eso las catapultas EMALS ajustan al milímetro el empuje que deben entregar en cada caso.
Ilustración del USS John F. Kennedy terminado. (Foto: Reuters)
Además, entregan todo su empuje de manera constante y desde el primer instante, pues es una característica propia de los motores eléctricos el entregar todo su par motor desde el primer momento. Este hecho es algo que han comentado los pilotos de pruebas que ya han ensayado con estas catapultas. Según aseguran estos expertos, “la patada” del lanzamiento es mucho más brusca que en las catapultas de vapor, donde es algo más progresiva.
Sistemas de recuperación avanzados
El sistema de frenado también es bastante complejo. En el exterior solo se ven una serie de cables de acero que cruzan la cubierta y desaparecen hacia el interior del buque, pero hay más de lo que parece. La clave de esta evolución no está en los cables de frenado y transmisión, que se mantienen prácticamente igual, la verdadera innovación reside en los mecanismos de absorción de energía. El AAG (Advanced Arresting Gear) como se denomina, utiliza un conjunto de turbina hidráulica acoplada a un motor de inducción en lugar de los cilindros hidrodinámicos tradicionales de los sistemas convencionales.
Esquema del Advanced Arresting Gear (AAG) (General Atomics)
Cada cable de transmisión actúa sobre un mecanismo conversor de movimiento a base de poleas, de tal manera que el esfuerzo longitudinal del cable se convierte en un par torsor sobre un eje. Sobre este eje está acoplada una turbina hidráulica y sobre este mismo eje un gran motor de inducción. El motor proporciona un control sumamente preciso a la vez que los álabes internos de las turbinas pueden ajustarse para obtener una mayor o menor resistencia y, en consecuencia, una mayor o menor disipación de energía en función del peso del avión.
Las ventajas de este sistema frente al clásico de cilindros hidrodinámicos son una mayor precisión, unas mayores capacidades, menor mantenimiento y sobre todo mayor versatilidad, lo que le permitiría recibir aviones pesados como un F-35C y drones mucho más ligeros
