Los sistemas de propulsión marina convierten la energía generada a bordo o suministrada desde el exterior en empuje para el desplazamiento y la maniobrabilidad de los vehículos marinos no tripulados. Estos sistemas pueden utilizar motores eléctricos, motores de combustión interna, arquitecturas híbridas-eléctricas, pilas de combustible o energía suministrada a través de un cable para accionar hélices, chorros de agua y propulsores.
En esta página se presentan los proveedores de sistemas de propulsión marítima para USV, AUV, ROV, planeadores submarinos y embarcaciones de prospección no tripuladas.
Soluciones de propulsión basadas en software para sistemas no tripulados
Sistemas de propulsión eléctrica de alto rendimiento para plataformas no tripuladas y autónomas
Soluciones integradas de propulsión eléctrica y autonomía de buques para facilitar las operaciones marítimas autónomas
Motores eléctricos de alto rendimiento, ESC, generadores y arrancadores para sistemas no tripulados
Sistemas de monitorización oceánica y marina, baterías submarinas para AUV y ROV
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Los sistemas de propulsión marítima convierten la energía generada a bordo o suministrada desde el exterior en empuje, lo que permite que una embarcación o un vehículo submarino se desplace y maniobre. Un sistema completo puede incluir un motor de combustión o un motor eléctrico, una fuente de alimentación, una electrónica de control o un sistema de transmisión mecánico, una hélice o un propulsor submarino, y los sistemas de control.
En el caso de las plataformas no tripuladas, la propulsión afecta a algo más que a la velocidad de desplazamiento. Influye en el tiempo que un vehículo puede permanecer en funcionamiento, en su capacidad para mantener la posición frente a una corriente y en la precisión con la que puede seguir una ruta o controlar una carga útil. Las embarcaciones de superficie no tripuladas (USV), los vehículos submarinos autónomos (AUV), los vehículos operados a distancia (ROV) y los planeadores submarinos plantean diferentes exigencias a sus sistemas de propulsión.
RAD 40, un sistema compacto de propulsión eléctrica para embarcaciones, de RAD Propulsion
Un sistema de propulsión eléctrica utiliza un motor para accionar una hélice, un chorro de agua o un propulsor. La energía puede proceder de baterías a bordo o de otra fuente eléctrica. Los sistemas electrónicos de control regulan la potencia suministrada al motor, lo que permite un control preciso del empuje. Los sistemas de propulsión eléctricos son adecuados para embarcaciones que requieren un movimiento preciso a baja velocidad, aunque la capacidad de las baterías y la demanda de potencia limitan la autonomía.
Los motores de combustión interna accionan hélices o chorros de agua a través de una transmisión mecánica, o bien generan electricidad para un sistema de propulsión eléctrico. El almacenamiento de combustible permite llevar a cabo misiones en superficie prolongadas, lo que hace que la propulsión por motor resulte adecuada para USV de mayor tamaño y embarcaciones que recorren largas distancias. Estos sistemas también requieren sistemas de gestión de combustible, refrigeración, sistemas de escape y un mantenimiento periódico.
Los sistemas híbridos combinan un motor o generador con baterías y propulsión eléctrica. El vehículo puede recurrir a la energía almacenada durante determinados periodos de funcionamiento y poner en marcha su generador cuando se requiera potencia adicional o la recarga de las baterías. El equilibrio óptimo depende del perfil de velocidad de la misión, de la carga de los equipos a bordo y de las oportunidades de recarga.
Una pila de combustible convierte el combustible almacenado en electricidad para un motor de propulsión y otros equipos a bordo. Los sistemas de pilas de combustible pueden combinarse con baterías para hacer frente a los cambios en la demanda de potencia. Su idoneidad depende del almacenamiento de combustible, los equipos auxiliares, los requisitos de seguridad y las necesidades energéticas del vehículo de superficie o submarino en cuestión.
Muchos ROV reciben energía eléctrica desde una embarcación de superficie a través de un cable umbilical, lo que les permite operar sin depender exclusivamente de las baterías a bordo. La energía suministrada puede accionar propulsores eléctricos o alimentar el equipo hidráulico utilizado para la propulsión. Varios propulsores controlados de forma independiente proporcionan el control direccional necesario para la inspección, la intervención y la operación en corrientes.
Un sistema de propulsión debe proporcionar el movimiento y el control necesarios a lo largo de toda la misión del vehículo:
Serie Dolphin, propulsión eléctrica de alta eficiencia, de Honeywell Aerospace
Movimiento hacia delante y hacia atrás: Las hélices, los chorros de agua o los propulsores mueven el vehículo a lo largo de la trayectoria prevista y, cuando están configurados para ello, proporcionan empuje inverso.
El empuje y la capacidad de control necesarios dependen del vehículo, la carga útil y las condiciones del lugar de operación.
La propulsión de las USV abarca desde motores fuera borda eléctricos compactos hasta sistemas impulsados por motor y configuraciones híbridas. La elección depende de la forma del casco, la carga útil, la distancia de tránsito, la velocidad requerida y el tiempo de permanencia en la posición. Un sistema de control autónomo también debe ser capaz de controlar y supervisar la propulsión de forma fiable durante el seguimiento de la ruta y las maniobras.
Un sistema de propulsión para un AUV suele utilizar energía eléctrica a bordo para accionar una hélice o propulsores. Los AUV de prospección pueden dar prioridad a un desplazamiento hacia delante eficiente, mientras que los vehículos diseñados para la inspección pueden necesitar propulsores adicionales para mantenerse en suspensión y desplazarse en varias direcciones. La autonomía submarina está estrechamente relacionada con la resistencia al avance, la velocidad, la capacidad de la batería y el consumo energético de la carga útil.
Los ROV suelen utilizar varios propulsores controlados de forma independiente para desplazarse, girar y mantener la posición bajo el agua. Su diseño influye en la eficacia con la que el vehículo puede resistir la corriente y las fuerzas contrarias procedentes de su cable de conexión o de sus herramientas. Los ROV de inspección compactos suelen utilizar propulsores eléctricos, mientras que algunos sistemas de trabajo de mayor tamaño emplean propulsión hidráulica.
La mayoría de los planeadores submarinos se desplazan modificando la flotabilidad y utilizando alas para convertir el ascenso y el descenso en movimiento hacia delante. Este enfoque consume relativamente poca energía durante misiones prolongadas, pero produce velocidades y un comportamiento de maniobra diferentes a los de la propulsión de los AUV accionados por motor. Algunos planeadores también llevan una hélice u otro sistema de propulsión auxiliar para necesidades operativas específicas.
Las embarcaciones de prospección no tripuladas son un tipo de USV cuya propulsión debe garantizar una velocidad constante y un mantenimiento controlado del rumbo mientras los instrumentos recogen datos. Un bajo nivel de vibraciones y un movimiento predecible pueden resultar útiles cuando se transportan sonares u otros sensores sensibles. Un calado reducido, la resistencia a las algas y la facilidad de despliegue pueden ser más importantes que una alta velocidad de desplazamiento para las prospecciones costeras y en aguas interiores.
El desarrollo de las tecnologías de propulsión marina aborda el consumo energético, el control y la integración práctica de las fuentes de energía:
Para una plataforma no tripulada, el avance más útil es aquel que cumple sus requisitos de autonomía y control dentro de las limitaciones de espacio, peso y presupuesto energético disponibles.
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