Experiencias en desarrollo de buques de combate naval

Por Edgar Romero Vasquez

Octubre-Noviembre 2019, Diciembre 2024

RECOMENDABLE VER PRIMERO:  https://www.eromerovdominio.com/reqextr2/reqextr2.html

CONTENIDO

INTRODUCCION

• El marco de la Industria nacional de un país, tomado de Juan M Blanco ASESMAR
• Normas para construcción de buques de combate no empleadas y adaptaciones-LCS
• Caso de Corbetas Misileras ARC en Alemania con interventoría ARC en Alemania (1981-1984):
• Fragatas Oliver Hazard Perry (FFG 7), Marina de EEUU y otras, 4100 toneladas, programa 1970s
• Desarrollo de Software para sistemas a bordo: En 1968 surge “La Crisis del Software”
• Buques pequeños: Definiciones de “NATO/PfP WORKING PAPER ON SMALL SHIP DESIGN
• HERRAMIENTA TECNOLOGICA PARA CONTROLAR LA EJECUCIÓN DE UN PROYECTO:
  • Sistema de Gestión de Valor Ganado (EVMS)
• Centrado en Redes
• Innovación
• Persistencia-simbiosis Fabricante & Marina de guerra
• Modelos, Simulaciones y Análisis Operacional y de Sistemas
• Largos tiempos de desarrollo de Buques Navales de Combate
• Observación- Orientación- Decisión- Acción- OODA loops de John Boyd
• Rescate del astillero ex -Conastil para la ARC, fines 1996 a Julio 1998
• RESUMEN Y CONCLUSIONES

Anexo – Imágenes

INTRODUCCION

El presente estudio tiene como objetivo transmitir una serie de experiencias en el desarrollo de buques de combate naval, tomadas de diversas fuentes, como son publicaciones del autor sobre el tema, por ejemplo, de El Universal, Cyber Corredera y proyecto PES.

La ESENCIA, del desarrollo de buques de combate es su propósito, que es su alistamiento para ganar en combate o disuadirlo y su desarrollo es COMPLEJO (diferente a complicado) lo que implica que no hay predicción, no hay linealidad, el todo es mas que la suma de partes, lo que demanda manejo y control de riesgos y consecuencias.

El enfoque reduccionista lleva a muchos a creer que saber algo de buques sirve. Pero, en el diseño de buques de combate naval, Ingeniería (Naval, Eléctrica, Electrónica, Mecánica) y Administración son necesarias pero no son suficientes.

El sistema de buque naval reúne: casco, sistemas eléctricos, Análisis Sistémicos, Requerimientos, Misión, Sistema de Combate, según Naval Postgraduate School, Monterey, California, EEUU:

https://web.nps.edu/Academics/GSEAS/TSSE/subPages/WhyTeachTSSE.html

Para una Marina de Guerra, el fin debe ser el alistamiento para el combate, tal como se demuestra en “STRATEGIC READINESS REVIEW 2017” de la Marina de Guerra de EEUU.

El proyecto PES 2007 a 2012 son 89 documentos de trabajo con 38 gigabytes de archivos. Extensa información, que para facilitar su comprensión presentamos casos históricos.

El desarrollo naval requiere una visión de largo plazo, resistencia y resiliencia, con cultura social, entendiendo que es un sistema complejo y por tanto no es posible predecir, sino reducir riesgos.

A continuación se presentan algunos casos resumidos a la información mínima, para mostrar lo crucial:

• El marco de la Industria nacional de un país, tomado de Juan M Blanco ASESMAR:

En “LA CONSTRUCCIÓN NAVAL MILITAR, IDEAS PARA SER LIDER”, Dr. Ingeniero Naval. Juan M.

Blanco-Traba y Traba Presidente de ASESMAR (España), XXVII Semana de estudios del mar, se dice: La construcción naval militar solo existe de forma significativa en países fuertemente industrializados. Se estructura en todos ellos alrededor de líderes nacionales que dominan sus mercados domésticos (BAE Systems / VT Group en Reino Unido- UK, DCNS en Francia, ThyssenKrupp Marine System en Alemania, Navantia en España, Fincantieri en Italia, Damen en Holanda o General Dynamics/Northrop Grumman en EE.UU). Creo que otros casos podrían agregarse.

Se trata de una industria muy intensiva tanto en capital como en exigencia tecnológica y que presenta altas barreras de entrada. Tiene un alto grado de dependencia de un único cliente, que es el Ministerio de Defensa y en consecuencia de sus asignaciones presupuestales.

Una característica claramente diferencial con la construcción naval mercante es el largo periodo de gestión que precisan los programas navales militares. La causa principal del largo periodo de gestión se deriva de la metodología de desarrollo.

Se emplea una metodología reciente para programas navales complejos. Para los astilleros, esta sofisticación de los buques combatientes trae consigo la aplicación de un esfuerzo considerable en I+D+i, a la vez que provoca en el desarrollo de este tipo de proyectos de buques de guerra una fuerte dependencia externa.

“EN ESPAÑA Y A PESAR DEL GRAN ESFUERZO DE NACIONALIZACIÓN REALIZADO POR EL ASTILLERO Y LA INDUSTRIA ELECTRÓNICA NACIONAL DE DEFENSA, EN PROGRAMAS COMO EL DE LA FRAGATA F-100, SE MANTUVO UNA FUERTE DEPENDENCIA DE EQUIPOS DE IMPORTACIÓN, CON GRAN INFLUENCIA EN LA PLANIFICACIÓN GENERAL DEL PROGRAMA”.

• Normas para construcción de buques de combate no empleadas y adaptaciones-LCS

Ha llevado a costosos problemas como en el programa de 55 buques Littoral Combat Ship (LCS) de EEUU por usar diseños de buques comerciales con adaptaciones para el combate:

El New York Times 2008 registró la declaración del Almirante Roughead Jefe de Operaciones Navales de EEUU: «creíamos que la variante comercial no estaría tan lejos de lo que necesitábamos. Le diré, que eso fue una subestimación» (de la realidad).

«Pruebas de supervivencia y análisis preliminares en dos variantes de LCS siguen demostrando

que ninguna sobrevive en combate de alta intensidad. El Director de Pruebas y Evaluación Operacional del Pentágono dijo en su informe 2017: por su diseño el LCS carece de redundancia y separación vertical y longitudinal del equipo vital. Requerido para reducir probabilidad que un solo impacto resulte en pérdida de propulsión, capacidad para combate y capacidad de controlar el daño y restablecer el funcionamiento del sistema».

lo sucedido en el caso del desarrollo de los “Littoral Combat Ship” (LCS), de la Marina de EEUU, proyecto que contemplaba construcción de 55 buques hasta el 2018, cuyas primeras construcciones sobrepasaron drásticamente lo presupuestado, que era por unidad $US 250 millones y pasó al orden de más de $US 500 millones y retardo en el tiempo, en las primeras construidas. La referencia de este hecho deja numerosas lecciones y experiencias.

El modelo para “Freedom” de Lockheed era un ferry construido en Italia. Para el “Independence” prototipo de “General Dynamics”, el modelo era un ferry australiano.

La adaptación de diseño comercial a buque de guerra no funcionó, ni nuevas inversiones.

La existencia de 32 LCS es un hecho y objeto de intenso debate público como sucede en países avanzados, se les instaló defensa antimisil y se proyecta instalarles misiles de largo alcance contra buques de superficie, aunque hay problemas con módulos de misión.

• Caso de Corbetas Misileras ARC en Alemania con interventoría ARC en Alemania (1981-1984): CONCEPTO DE DISEÑO (ordenado por el Sr COARC Almirante Gualberto Barona al TF Romero (1980) y luego afinada por un comité), lo cual se convirtió en especificaciones contractuales acordadas con el astillero del buque completo como sistema, participación en todas las pruebas de fábrica en forma continua y permanente con personal ARC y supervisión gubernamental de los países de las fábricas en todas las fases del desarrollo de equipos y sistemas. Se llegó por la ARC a rechazar la recepción de la 1ª corbeta hasta que se logró el acuerdo para arreglar las fallas a costo del astillero en todos los La 4ª Corbeta se convirtió en prototipo sometiéndola a un extenso proceso de pruebas de evaluación operacional y correcciones, para posterior aplicación en todas.

El Periódico de Kiel Alemania 1983 dice: “«Disgusto Millonario» en Corbetas para Colombia- Incumplen los suministradores europeos de equipos electrónicos – Se demora entrega de buques – ¿Catástrofe para HDW (Astillero Alemán)? KN Bruno Bock. En los buques modernos se da especial importancia a la dotación electrónica, que es complicada y costosa. Y es precisamente en esta parte (y no en la construcción naval en sí que incumbe directamente a HDW) que dicen que hubo problemas con equipos y sistemas de productores europeos, que han sido de renombre”.

Todo fue corregido por exigencia de la ARC a costo de HDW, clave: tiempos y pruebas. El Astillero HDW se equivocó al creer que su enorme experiencia en construcción de submarinos era suficiente para construcción de buques de guerra de superficie de alta tecnología. Se muestra la necesidad de Gerencia de Proyectos experimentada en desarrollo de buques de combate.

• Fragatas Oliver Hazard Perry (FFG 7), Marina de EEUU y otras, 4100 toneladas, programa 1970s, aprox. 70 buques, despectivamente llamados “square pegs”, problemas en Control de Tiro y altos costos operativos.

Crucial papel de la USN en pruebas, evaluaciones de efectividad operacional y suministro de medios y blancos para pruebas.

• Desarrollo de Software para sistemas a bordo: En 1968 surge “La Crisis del Software”; en 1995 el Departamento de Defensa (DoD) de EEUU señaló que de $ US 35.7 billones gastados en software, sólo el 2 % se puede utilizar a su entrega; el DoD dijo que el 75 % del software desarrollado no se utiliza o se cancela antes de entrega. Hadar Ziv y otros de California Univ. publicaron “Uncertainty Principle in Software Engineering”, que dice: «La incertidumbre es inherente e inevitable en procesos de desarrollo de software y productos”. Informe de proyectos de Software Chaos Standish Group desde 1994; de 2011 a 2015: éxito promedio solo 8 %. Hay cono de incertidumbre: estimaciones al inicio del proyecto con gran error
• Buques pequeños: Definiciones de “NATO/PfP WORKING PAPER ON SMALL SHIP DESIGN”, 2004: la Combatiente pequeña de Litoral o “small littoral combatant” (SLC) y la patrullera de Zona Económica “offshore patrol vessel” (OPV) son parte de un estudio por varios países por eje: Australia, Alemania, Italia, España, Reino Unido y EEUU.

La “Small Littoral Combatant” (SLC) difiere de la OPV en que la SLC tiene sensores y armas para el combate, también su diseño y construcción sigue especificaciones navales y lo necesario para supervivencia por combate; existe una fundamental diferencia en misión, capacidad, diseño y construcción de una OPV y lo de un buque de combate de superficie SLC; incluso en costos, el buque de combate de las mismas 2,000 toneladas cuesta el DOBLE que una OPV.

Sin duda, la patrullera OPV es de gran utilidad para la lucha contra el narcotráfico y actividades ilegales en el mar, pero está muy lejos de capacidades para el combate.

Las exigencias en armas, electrónica y diseño de una SLC son de alto nivel tecnológico, muy diferentes a las OPVs. Estas, como se observa, carecen de capacidades  en  los diferentes tipos de guerras y su estructura para supervivencia en combate no existe, pues es diseño comercial.

• HERRAMIENTA TECNOLOGICA PARA CONTROLAR LA EJECUCIÓN DE UN PROYECTO:
  • Sistema de Gestión de Valor Ganado (EVMS):
• No es software de gestión de proyectos
• No es una herramienta o conjunto de herramientas
• No se puede comprar uno
• Es indispensable su integración con Medidas Desempeño Técnico, Riesgos e Ingeniería Sistémica EVMS es requisito para contratos con el Departamento de Defensa DOD de EEUU y otras entidades en EEUU. Hay experiencias irrefutables sobre necesidad de su empleo

Del Proyecto PES: DOCUMENTO DE TRABAJO IV_1 EVM & Gest Proy 09 Riesgos parte II–Sigma

π_COTEC-oct 2009 vers4.

Performance-Based Earned Value® (PBEV^SM) amplía Earned Value Management Systems (EVMS) suministrando lo requerido para medición de desempeño técnico y calidad. Tiene base en estándares y modelos de Systems Engineering, Software Engineering y Gerencia de Proyectos, provee guías para procesos de costo efectividad, que especifican mediciones para costo, cronograma y desempeño de calidad del producto. Existen numerosas aproximaciones alrededor de las dos principales técnicas actuales en Gerencia de Proyectos, por un lado, Valor Ganado (Earned Value Management Systems- EVMS), por otro lado, Gestión de Riesgos (Risk Management-RM) y cada una con sus enfoques diferentes, pero evidentemente complementarias. Dentro del proceso de integración de las dos técnicas, se tienen diversos conceptos y esfuerzos. Resaltan las diversas experiencias.

Dentro de esta tendencia están los conceptos sobre aplicar el desempeño técnico además de costo y cronograma, lo cual incorpora el ya discutido “Earned Value con Base en Desempeño” o “Performance Based EV (PBEV)” de Solomon. El más severo señalamiento es el de la falla del programa LCS sobre utilización de “Earned Value Management” (EVM). Se falló en utilizar el proceso para manejar el costo, el cronograma y el desempeño (“performance”). La idea es coordinar las metas claves del proyecto y medir objetivamente el progreso.

• Centrado en Redes: Consiste en una sólida red de fuerzas, geográficamente dispersas, pero bien conectadas e Lo que estamos viendo, al pasar de la era industrial a la era de la información, es lo que equivale a una nueva teoría de la guerra. Hemos llegado a llamar a esa nueva teoría “guerra centrada en red”. No se trata de la red; más bien, se trata de cómo se libran las guerras y cómo se desarrolla el poder, Vice Admiral Arthur K. Cebrowski (U.S. Navy, Ret.). Según expresa el estudio del “NATIONAL RESEARCH COUNCIL”: el comité considera que el desarrollo de fuerzas navales en dirección de operaciones Network- Centric es inevitable, tanto por la presión de amenazas mundialmente en desarrollo, como el conjunto de oportunidades que la información y la tecnología de redes ofrece.

• Innovación:

Es algo nuevo diferente a lo existente, resultado de Investigación+ Desarrollo + Innovación; sigue una curva de efectividad (o desempeño) vs costos, aumentando hasta un punto en que no hay mejora a ningún costo, requiriendo nueva innovación.

El buque de vela fue reemplazado por el buque de vapor y al avión a hélice fue reemplazado por el jet.

• Persistencia-simbiosis Fabricante & Marina de guerra: Sistema de defensa SSD (Ship Self Defense) de Raytheon para Buques de la Marina de EE. UU. (USN) -estado: 1997 a 2011; reportes al Congreso EE. UU. de 2008, 2009 y 2011 indican:

Sistema SSD por fallas y confiabilidad: sin efectividad para defensa y supervivencia de buques vitales como CVNs (portaviones). Crucial papel de la USN en pruebas, evaluaciones de efectividad operacional  y suministro de medios y blancos para pruebas.

La clave es “prueba-solucion-prueba” 67% del tiempo-Marina EEUU

• Modelos, Simulaciones y Análisis Operacional y de Sistemas

Son de inmenso valor  como herramienta para establecer concepto  operacional (CONOPS), concepto de diseño y planeamiento de fuerzas Uso en Análisis Operacional y Sistemas, así como Investigación de Operaciones e Ingeniería Sistémica y ayuda en proceso de toma de decisiones

Herramienta que puede utilizarse en procesos de desarrollo para presentar a terceros en los diversos niveles y al interior de la organización, suministra un marco para incentivar innovacion, siendo que uno de los mas importantes beneficios de modelos y simulaciones implica estudiar, investigar y llegar a conocer a profundidad el sistema que se intenta modelar.

Además, suministra una visión de sistema, invaluable al poder experimentar posibilidades.

Como se observa, en la Marina de Colombia ha existido un continuo esfuerzo centrado en buques, grupos de investigación y conocimiento naval. Tomó 11 años desarrollo de modelos y simulaciones para la ARC

Como se observa, es un proceso constante de asuntos de buques navales a lo largo de varios años, que ha dejado invaluable experiencia

Largos tiempos de desarrollo de Buques Navales de Combate

• Observación- Orientación- Decisión- Acción- OODA loops de John Boyd

El coronel USAF Boyd piloto famoso en Korea y Vietnam, vencedor permanente en guerra y entrenamiento. En los 60s, cuando estuvo en Georgia Tech y asignado al pentágono, estuvo implicado de cerca en el diseño del F-16 y del avión de combate F-15; doctrinas para Infantería de Marina de EEUU y participó con Dick Cheney, Secretario de Defensa, en la construcción de la Estrategia para “Tormenta del Desierto”, bajo estos conceptos

En OODA LOOP DE BOYD la Orientación, que tiene bases en herencia genética, tradiciones culturales, experiencias previas, análisis y conocimiento, es clave y guía el proceso, es crucial.

Por ejemplo: 1) en Diseño y Construcción de Corbetas Misileras para la ARC, 1980 a 1987, el enfoque fue a partir que era un material único en el mundo, seguir la secuencia correcciones-pruebas y hacerlo en Alemania donde se tenían los medios y blancos de prueba, contando con los fabricantes de los sistemas y personal asignado de la ARC; 2) en Coquivacoa, 1987 la supervivencia del ARC INDEPENDIENTE que comandaba ERomeroV, fue guiada por “nada ha sucedido hasta que sucede” y las medidas de engaño a los radares venezolanos.

• Rescate del astillero ex -Conastil para la ARC, fines 1996 a Julio 1998: Fui nombrado

COARC, como Contralmirante y en enero 1997 emití mis políticas, estableciendo

un marco de comportamiento y limites de actuación, bajo lo cual publiqué

mi Directiva de Comando ARC para  el Rescate de Conastil, seleccionando participantes cuidadosamente, empoderando al Gerente del Fondo Rotatorio ARC (Cap Germán Sahid) y al Cdte de la Base Naval de Cartagena como Gerente del Proyecto de Recuperación (Cap Ricardo Pulido) y eliminando burocracia; liderando personalmente el proyecto, en mis POLITICAS DE COMANDANTE  en lo que fue definitiva la negociación con el IFI, realizada por COARC, entregándole activos de la ARC en pago por las instalaciones del Astillero en Mamonal, incluido pasivo pensional.

La propiedad por la ARC quedó oficializada a fines de 1997 y el 24 de Julio de 1998 quedó en operación básica el astillero, sacando una corbeta del agua y botando una nodriza al agua. Después de su colapso en 1990.

v RESUMEN Y CONCLUSIONES

Lo mostrado evidencia que el desarrollo de buques de combate se trata de una industria muy intensiva tanto en capital como en exigencia tecnológica, que requiere varios años de desarrollo, que demanda un manejo de “SISTEMA COMPLEJO” y enfoque SISTEMICO, solamente lo tradicional y creencia “lógica”, no funciona. Requiere procesos de decisiones no tradicionales.

No son válidas creencias que conocimientos de buques comerciales aplican en buques de guerra. Adaptaciones de buques comerciales a buques de guerra, fallan, pues el empleo de normas de construcción para combate no puede esquivarse, como ha sucedido con los “Littoral Combat Ships” (LCU) de EE. UU.

Para la vida útil de los buques de una Marina es vital su mantenimiento periódico, por ejemplo, cada 10 años (fuera del preventivo y correctivo), que incluye modernizaciones y actualizaciones; tanto submarinos como corbetas misileras nacieron con ellos y se han realizado, evitando obsolescencia. La existencia de talleres de la Marina (ARC) y el astillero han permitido hacerlas en Colombia. Así mismo, se han hecho desarrollos propios como “Nodrizas Fluviales” para combate en ríos, que han sido exitosas. También, las OPV con misión de control policivo del mar y narcotráfico han sido indudable éxito, que son diseño comercial y no sirven para combate en el mar.

Es evidente la necesidad de enfrentar la situación sin esquivar la realidad, no de otra manera se entiende la situación de programas con decenas de buques con problemas en EEUU, como las 55 LCU y 70 Fragatas FFG 7- Oliver Hazard Perry. No hay límites; por ejemplo, ante recientes amenazas de misiles anti buques Rusos y Chinos de varios Machs, se desarrolló e instaló en las LCU un sistema de defensa.

En EEUU Se mantiene el esfuerzo persistente y resilente. Existe una cultura social “Fabricantes & astillero” con la Marina en su papel de Planeamiento de Fuerzas, juicios de expertos, actor vital en estudios de Efectividad vs Costos y Riesgos y evaluaciones operacionales en “procesos pruebas- correcciones”, suministrando por ello: medios para pruebas y procedimientos.

El caso del rescate del Astillero Ex Conastil para la ARC en Julio de 1998, hoy COTECMAR, la motivación fue contar con el ente para Investigación, Desarrollo e Innovación ARC-Astillero.

Algunos conceptos son filosofías, por ej: Buque sistémico-centrado en redes (Complejo) en vez de centrado en ia plataforma (maniobra, mecánica y movimiento), desarrollo y construcción utilizando “Performance Based EV (PBEV)” de Solomon. El más severo señalamiento es el de la falla del programa LCS sobre utilización de “Earned Value Management” (EVM).

Existencia del “cono de incertidumbre” como realidad de la vida, por falta de conocimiento al comienzo de cualquier proyecto; la realidad de la dificultad del desarrollo de sistemas de software (por ejemplo: Sistema de Control de Tiro y sistema táctico del buque); se requiere Gerencia de Proyectos con conocimiento y experiencia.

La innovación es resultado de procesos como Desarrollo, Investigación e innovación (D+I+i), como sucedió en el desarrollo de Corbetas Misileras ARC (1980 a 1987 incluida estructura de apoyo) y planeamos al rescatar el astillero ex –Conastil en julio de 1998. Para que exista innovación, se requiere beneficio y reconocimiento por terceros. Lo que sucedió con nuestras corbetas misileras, al crearse un sistema que no existía en el mundo para los 1980s y que fue exitoso, con tecnología de los 1990, en lo cual la gestión del personal asignado de la ARC y de los fabricantes fue definitivo. Para la ARC fue un salto monumental desde una Marina principalmente de buques donados por EEUU.

Para una Marina de Guerra, la guía es: “el fin debe ser el alistamiento para ganar el combate o disuadirlo”; en un caso de “COMPLEJIDAD”; lo que implica no predictibilidad, incertidumbre, no linealidad, el todo es más que la suma de partes, solo es posible medición y manejo de riesgos y consecuencias; y demanda enfoque sistémico. Como aquí se muestra, ha existido un gran esfuerzo en desarrollo de Modelos & Simulaciones y Análisis Operacional y de Sistemas para buques navales, con grupos de investigación, apoyando Planeamiento de Fuerzas, Operaciones y Estrategia.

Como se observa, las Ingenierías y Administración son necesarias pero no son suficientes, se requieren conocimientos sistémicos y de manejo de complejidad y riesgos.

El desarrollo de buques para la Marina de Guerra es una necesidad ineludible para cualquier país y un reto científico y tecnológico, sobre lo cual este documento presenta algunas experiencias.