Qué son y qué ventajas aportan los propulsores de tipo azimutales de ABB que Navantia instala en el Juan Carlos I

El pasado 17 de julio, el buque insignia de la Armada española, el LHD Juan Carlos I, entraba en el dique de Navantia Puerto Real para someterse durante aproximadamente seis meses a la modernización de su sistema de propulsión y al plan de inmovilización programada (PIP).

La Armada decidió hace cuatro años cambiar los dos POD de propulsión Siemens por otros dos tipo azimutales equivalentes de ABB, modelo Azipod MO1800. El contrato, firmado con Navantia a principios de 2023, tiene un presupuesto de 30 millones de euros. El principal objetivo es solventar los problemas de vibraciones inducidas que tiene la propulsión y además dotar al buque de un nuevo sistema más avanzado para afrontar con garantías la segunda mitad de la vida operativa. 

El reemplazo tendrá lugar tras la aprobación de la Armada y después de la celebración el pasado día 10 de la 21º reunión de seguimiento de contrato de cambio de POD. La Armada reiteró en dicha reunión su satisfacción con la gestión del programa realizada por Navantia, el avance del mismo y la calidad de la documentación recibida. Después de tres años de trabajo en fases de ingeniería y compras, el programa entra ahora en la fase de producción con la llegada del buque este jueves al dique de Puerto Real.

Pero, ¿qué es un propulsor azimutal Azipod?

Los Azipod son sistemas de propulsión eléctrica que se montan en una cápsula exterior giratoria situada bajo el casco del buque. Esta cápsula puede rotar 360 grados sobre su eje vertical y alberga en su interior un motor eléctrico que impulsa directamente la hélice, sin necesidad de engranajes. Gracias a esta arquitectura, ofrecen una gran maniobrabilidad, eficiencia energética y una capacidad de propulsión uniforme en cualquier dirección.

Estos sistemas fueron desarrollados originalmente en Finlandia durante la década de los 80, y han evolucionado hasta convertirse en una de las tecnologías de propulsión más avanzadas. Están presentes en centenares de buques comerciales, rompehielos y cruceros, y ahora también llegarán a la Armada española.

Los Azipod destacan por su eficiencia, permitiendo ahorros de combustible de hasta el 20 % respecto a los sistemas convencionales de ejes. Además, generan menos ruido y vibración, mejoran la habitabilidad a bordo y liberan espacio interno que puede destinarse a otros usos operativos o logísticos.

La propulsión original del Juan Carlos I y sus problemas

El buque insignia de la Armada, el LHD Juan Carlos I, entró en servicio en 2010 con un sistema de propulsión que empleaba dos pods de tipo azimutal suministrados por Siemens-Schottel. Cada uno contaba con dos hélices contrarrotantes y suponía una innovación destacada en la época.

Sin embargo, desde sus primeros años de operación, el sistema comenzó a presentar fallos. Se registraron problemas eléctricos, vibraciones que afectaban a equipos a bordo e incluso interrupciones en el funcionamiento de una de las líneas de propulsión. Estas deficiencias redujeron la fiabilidad del buque en operaciones clave, limitando su disponibilidad y obligando a intervenciones de mantenimiento no planificadas.

Ante esta situación, el Ministerio de Defensa tomó la decisión de acometer una sustitución completa del sistema de propulsión, apostando por una tecnología más robusta, eficiente y con un historial contrastado en entornos exigentes.

¿Qué aportan los nuevos Azipod al buque?

La principal diferencia entre el sistema actual y el nuevo radica en la arquitectura de los pods. Cada nuevo Azipod cuenta con una sola hélice de gran diámetro, lo que simplifica el diseño, reduce puntos críticos de fallo y disminuye notablemente las vibraciones transmitidas al casco. Además, la ausencia de engranajes internos reduce las necesidades de mantenimiento.

El Azipod integra propulsión y dirección en una única unidad externa giratoria, usando energía eléctrica, mientras que los sistemas tradicionales separan ambas funciones (eje-motor-timón), limitando la maniobrabilidad y ocupando más espacio interno.

Desde el punto de vista operativo, estos nuevos propulsores permiten al Juan Carlos I realizar maniobras de atraque o desatraque sin asistencia exterior. Gracias a su capacidad de giro total, el buque podrá moverse lateralmente o rotar sobre su propio eje con gran precisión.

En términos de eficiencia energética, se espera una mejora considerable. La propulsión eléctrica directa y el diseño optimizado de la hélice hacen posible un menor consumo de combustible, lo que supone también una menor huella ambiental y un ahorro económico a largo plazo.

Los nuevos propulsores han sido diseñados para ofrecer una alta disponibilidad operativa. En experiencias previas, sistemas similares han alcanzado un 99,8 % de disponibilidad, superando los 15 millones de horas acumuladas de funcionamiento en todo tipo de embarcaciones.

La principal diferencia entre los propulsores azimutales Azipod y los sistemas tradicionales de eje lineal:

• Sistemas tradicionales con eje lineal:
  • Utilizan un eje largo que conecta el motor (ubicado dentro del casco) con la hélice en la popa del barco.
  • El empuje es siempre en dirección axial (hacia adelante o atrás), y la dirección del barco se controla mediante un timón independiente situado detrás de la hélice.
  • El espacio interno queda ocupado por la línea del eje y el sistema requiere timón y, a veces, propulsores transversales de popa para mejorar la maniobrabilidad.
  • Ofrecen diseño sencillo y fiabilidad probada, pero maniobrabilidad limitada, especialmente en entornos portuarios o maniobras complejas.
• Propulsores azimutales Azipod:
  • El motor eléctrico está alojado en una góndola (pod) exterior que incluye la hélice y puede girar 360° en torno a un eje vertical, eliminando la línea de eje interior y el timón.
  • Esto permite orientar el empuje en cualquier dirección, proporcionando una maniobrabilidad extraordinaria (el buque puede desplazarse lateralmente, girar sobre sí mismo y realizar maniobras precisas sin remolcadores).
  • Libera espacio dentro del casco y mejora la eficiencia hidrodinámica al colocar la hélice en una zona de flujo de agua no perturbada.
  • Integra el control total de empuje y dirección en un solo sistema, simplificando la arquitectura mecánica y reduciendo vibraciones y mantenimiento.

Detalles del contrato y proceso de instalación

Durante los seis meses previstos en que el buque estará en dique seco, se desmontarán los pods actuales, se realizarán cortes en el casco para adaptarlo a las nuevas unidades, se instalarán las cápsulas Azipod y se renovarán todos los sistemas eléctricos y de refrigeración necesarios para su funcionamiento.

La obra de cambio de POD y sus periféricos a bordo requiere la realización de tres grandes cesáreas en el casco, así como la fabricación de nuevos bloques de acero para el anclaje de dichos propulsores. 

Además, será necesario el reconexionado de más de 66 kilómetros de cable, de los que 40 kilómetros serán completamente nuevos. También incluirá una nueva versión software del Sistema Integrado de Control de Plataforma (SICP), recogiendo estos cambios.

El buque, tras desembarcar el arma aérea y prepararlo para su inmovilización, se trasladó desde la base naval de Rota al dique del astillero de Puerto Real. 

Esta larga inmovilización programada (PIP) incluirá asimismo obras contempladas en su plan de mantenimiento y trabajos de actualización a nuevos sistemas, renovación del sistema de ventilación y climatización (HVAC), así como el mantenimiento integral y puesta en operación de sus grupos diésel mediante un W7, entre otras, lo que implica la coordinación de las actividades de los Negocios de Motores, Reparaciones Cádiz y de Sistemas de control (SICP).

Este cambio incluye también formación técnica y soporte desde los centros de ABB en España, garantizando una integración plena y un mantenimiento ágil en el futuro.

Un hito pionero para la Armada española

El Juan Carlos I será el primer buque militar del mundo que reciba una adaptación Azipod mediante un proyecto de retrofit. Hasta ahora, esta tecnología había sido empleada sobre todo en buques civiles, pero su fiabilidad, rendimiento y madurez tecnológica han permitido su adopción en el ámbito militar.

Aunque el Juan Carlos I representa la primera modernización de un sistema de propulsión ABB Azipod a bordo de un buque militar, la solución lleva varios años optimizando el rendimiento de los buques en el segmento de patrulla naval. En 2019, el rompehielos KV Svalbard de la Guardia Costera de Noruega se convirtió en el primer buque propulsado por Azipod en llegar al Polo Norte, donde la maniobrabilidad y la capacidad rompehielos del sistema resultaron cruciales.

La decisión de renovar la propulsión del buque no solo responde a una necesidad operativa, sino que también representa un paso estratégico para alargar su vida útil y mejorar su competitividad táctica. Con estos nuevos propulsores, el Juan Carlos I reforzará su papel como plataforma versátil para operaciones anfibias, proyección de fuerza, transporte estratégico y gestión de crisis.

Esta iniciativa se alinea con las tendencias actuales en sostenibilidad, eficiencia energética y adaptación tecnológica de las Fuerzas Armadas, y confirma la apuesta de la Armada por modernizar sus capacidades en un entorno geopolítico cada vez más exigente.