Marineschepen.nl
 
   
 

Bouw Spaanse onderzeeboten vordert, primeur op gebied van voortstuwing nadert


Door: Jaime Karremann
Bericht geplaatst: 13-10-2022 | Laatst aangepast: 14-10-2022


De nieuwe Spaanse onderzeeboot Isaac Peral ging in mei voor het eerst naar zee. Momenteel bereidt Navantia de boot voor op een tweede proefvaart, voor de oplevering in 2023. Ondertussen komt het moment dat de vernieuwende luchtonafhankelijke voortstuwing in gebruik wordt genomen, steeds dichter bij. Dit bleek tijdens een bezoek van Marineschepen.nl.

Proefvaart
De Isaac Peral in mei tijdens de proeftocht. (Beeld: Navantia/ still Vimeo)

Cartagena, december 2018. Een warme winterzon schijnt over de scheepswerf van Navantia. Omringd door steile heuvels ligt de werf, samen met de marinehaven, om de baai aan de Middellandse Zee gekruld. In een van de immense hallen valt tussen de vele steigers het rode staal van onderzeeboten in aanbouw te zien. De plusroeren zijn duidelijk zichtbaar, maar van beide boten is de schroef nog niet gemonteerd. EÚn boot is in de beginfase van de bouw, de ander veel verder, maar bestaat nog wel uit losse rompdelen. Er is veel lawaai en aan elke sectie wordt hard gewerkt.



Oktober 2022, Marineschepen.nl is opnieuw in Cartagena - dit keer op eigen verzoek. Het is nu een hete herfstzon die de baai met de werf verlicht. In een van de immense hallen valt, tussen de steigers door, het rode staal van onderzeeboten te ontwaren. Op het oog is er weinig veranderd, maar schijn bedriegt. Een van de boten die in 2018 binnen te zien was, de Isaac Peral, heeft de hal jaren terug verlaten. De tweede boot, de Narciso Monturiol, wordt in de eerste helft van 2023 gekoppeld. De ringen van boot vier worden momenteel gelast en het staal gebogen. Boot drie zit er tussenin.

S-80 Plus
De Isaac Peral in december 2018. Er is gewerkt aan de boot, maar ook aan de werf zelf. Zo is er ge´nvesteerd in lasrobots en betere continue monitoring van de laswerkzaamheden. (Foto: Jaime Karremann/ Marineschepen.nl)

De Isaac Peral, gehuld in onderzeebootzwart, ligt momenteel in een droogdok, gestript van de bovenste dekplaten, maar is al naar zee geweest voor de proefvaart. ôEn we waren erg gelukkig met het gedrag van de bootö, zegt directeur van de werf in Cartagena German Romero. ôDe marine was er helemaal bij mee.ö Romero voegde er aan toe dat de proefvaart een emotioneel moment was voor velen. Dat is begrijpelijk, in 2013 bleek het ontwerp te zwaar, hetgeen jaren vertraging opleverde.

Duidelijk te zien is dat de boot met ruim 81 meter een stuk langer is dan de Walrusklasse, en zodra de luchtonafhankelijke voortstuwing (AIP) is ge´nstalleerd, heeft de Isaac Peral ook een grotere waterverplaatsing dan de Nederlandse boten: 2800 ton versus 2965 ton.

Maar Navantia is sinds 2019 niet meer in de race om Nederlandse onderzeeboten. Ondanks de grootte van de nieuwe Spaanse onderzeeboten en aandacht voor het grote bereik van deze subs, werd Navantia uit de aanbesteding gezet. Toch heeft geen andere Europese werf van de oorspronkelijke vier ge´nteresseerde scheepswerven, een dieselelektrische onderzeeboot met deze afmetingen in het water liggen.


De reformer wordt in het filmpje aangeduid met 'fuel processor'

'Droomoplossing'
Dat er hard is gewerkt in Cartagena blijkt ook in de grote hal die sinds 2011 specifiek voor de ontwikkeling van AIP wordt gebruikt. Eind dit jaar wordt de AIP-module aan boord van de derde onderzeeboot geplaatst (de eerste twee krijgen de module later). De AIP-module is gebsaseerd op een speciaal voor militaire toepassingen ontwikkelde brandstofcel door Navantia in samenwerking met het Amerikaanse bedrijf Collins Aerospace dat veel ervaring heeft met systemen voor NASA. De brandstofcel is echter niet uniek. De reformer wel.

AIP is bedoeld om onderzeeboten langer onder water te laten varen zonder dat de diesels gebruikt hoeven te worden. Het Zweedse Saab Kockums gebruikt er de Stirlingmotor voor, tkMS en Navantia hebben een brandstofcel. Voor deze brandstofcellen is waterstof vereist. Samengebracht met vloeibare zuurstof levert de brandstofcel elektriciteit op.

Waterstof kan kant-en-klaar opgeslagen worden aan boord voor de brandstofcel. Of kan ter plaatse gemaakt worden door een reformer. Een nadeel van waterstof meenemen is dat er veel cilinders nodig zijn om waterstof op te slaan; er kan maar weinig waterstof in een relatief grote cilinder. Dit is zwaar en te veel gewicht heeft een negatieve invloed op het bereik van de boot. Waterstof is weliswaar op veel plaatsen verkrijgbaar, maar moet ook heel zuiver zijn, waardoor deze gezuiverd moet worden.

De onderzeeboot-engineers Douwe Stapersma en Carel Prins noemden daarom in hun paper over AIP in 2020 de reformer 'letterlijk een droomoplossing', ook omdat op dat moment geen reformer in beeld was. Naval Group had een proefopstelling van een reformer en ook tkMS onderzocht een dergelijk systeem.

Navantia is echter het eerste bedrijf wereldwijd dat een reformer heeft ontwikkeld die op een onderzeeboot wordt geplaatst. De Spaanse overheid besloot in 2020 met de reformer die Navantia al had getest door te gaan en koos een van de twee bedrijven die, samen met Navantia, een oplossing hadden voor dit chemische apparaat. De reformer die Navantia heeft ontwikkeld is een bio-ethanol reformer. Deze splitst ethanol (een vorm van alcohol) in waterstof (voor de brandstofcel) en koolstofdioxide (wordt afgevoerd).

Navantia koos ethanol omdat methanol, waar waterstof veel eenvoudiger uit te halen is, giftig en kankerverwekkend is. Diesel was ook geen optie, want dat is een mix van diverse vloeistoffen en diesel moet veel zuiverder zijn dan voor de dieselmotoren vereist is. Bio-ethanol is bovendien makkelijk verkrijgbaar, heel goedkoop, en relatief veilig. Helemaal veilig is het niet, daarom is de reformer voorzien van tal van veiligheidsystemen.

Wie denkt dat de reformer een groot apparaat is, heeft het mis. De kast waar het hele pakket aan cilinders, slangen, leidingen, pompen, etc. in zit is compact; zo'n anderhalve meter breed en tweeŰneenhalve meter lang. Volgens Navantia was juist de miniaturisatie het lastigst.

NAVANTIA Cartagena: S81 navegación 27 may 2022 from NAVANTIA on Vimeo.

Ver en diep
Het geheel levert geen groot vermogen op: 300 kW. Al is dat vergelijkbaar met andere AIP-systemen. (Beluister ook deze podcast over AIP.) Toch kan de boot er volgens Navantia lang op varen: drie weken onder water met drie knopen. Langer (of sneller) kan, maar dan is een grotere tank met vloeibare zuurstof nodig.

Soms wordt gesuggereerd dat deze AIP niet zou werken op grotere dieptes. Volgens Navantia kan dit systeem met reformer tot en met de maximale duikdiepte worden gebruikt.

Het hele AIP-systeem is getest op land, in een setting die zoveel mogelijk overeenkomt met de configuratie aan boord, op gesimuleerde dieptes en omstandigheden. Binnenkort ondergaat het systeem de Factory Acceptance Test (FAT), waarna het geheel aan boord wordt ge´nstalleerd.



Loodzuuraccu's
De S-80 wordt (nog) niet voorzien van lithiumbatterijen, maar van de oude loodzuurbatterijen. Deze worden behalve door AIP voornamelijk opgeladen door diesels.

Dit gaat om van origine Duitse diesels die in Cartagena in licentie worden gebouwd en ook hier lijkt de standaardconfiguratie van de S-80 aan te sluiten op de Nederlandse filosofie. Deze onderzeeboten hebben namelijk ieder drie MTU 396 diesels aan boord. Dergelijke diesels leveren een vermogen van 1200 kW. De nieuwe, krachtigere maar grotere MTU 4000 (1300 kW) wordt voor zover bekend nog niet door Navantia in licentie gebouwd.

Harpoon
De S-80 is geschikt voor antischipwapens zoals de Harpoon (in beeld), maar ook voor Tomahawk kruisvluchtwapens. (Beeld: Navantia)

Nieuwe ontwikkelingen
Lithiumbatterijen behoren dus niet tot de standaardconfiguratie van de S-80, maar zouden in eventuele andere boten mogelijk wel kunnen worden toegevoegd. Navantia zegt in gesprek te zijn met de Spaanse marine over meer boten en wijzigingen, en in dat licht wordt ook gesproken over lithiumbatterijen.

Een ander onderwerp waar het bedrijf met de Spaanse marine over praat is een grote cilinder die achter op de onderzeeboot geplaatst kan worden voor speciale eenheden. Special Forces kunnen middels zo'n Dry Deck Shelter (DDS) met hun apparatuur van boord voor een geheime missie terwijl de onderzeeboot onder water vaart.

Onderhoudscontract
Inmiddels heeft Navantia met de marine ook een contract getekend voor onder andere het onderhoud, leveren van reservedelen, verzorgen van documentatie en trainingen, en de modernisering gedurende de hele levensduur van de boten. Dit through life support is een omvangrijk en lang lopend project.

In 2023 begint de eerste echte TLS-fase als de eerste boot wordt overgedragen aan de marine. Bijna zeven jaar later moet de Isaac Peral in onderhoud. Die onderhoudsperiodes zijn, zoals gebruikelijk, bij het ontwerpen al gepland. Navantia zegt dat de S-80-boten 70 tot 80 procent van de tijd beschikbaar zullen zijn.

De maandelijkse nieuwsbrief van Marineschepen.nl

Lees hier meer over de inhoud van de nieuwsbrief

Canada
Niet alle aandacht in Cartagena gaat uit naar de S-80. Navantia is in de race in India om onderzeeboten te verkopen. Dat project loopt al vele jaren. Van recenter aard zijn de eerste voorzichtige gesprekken die Navantia voert met Canada. De Canadese marine vaart een kleine twintig jaar met tweedehands Britse onderzeeboten (nu Victoriaklasse genaamd). Er zijn twee met Nederland bevriende landen die al decennia met grote dieselelektrische onderzeeboten ver van huis opereren, dat zijn AustraliŰ en Canada. Een Canadese aanbesteding is nog niet van start, maar dat Navantia met een basis-ontwerp van een kleine 3.000 ton aanklopt bij Canada is niet gek.

Voor Spanje de nieuwe onderzeeboten krijgt, moet het nog heel even wachten. En dus moeten de oude onderzeeboten langer doorvaren. Afgelopen maandag meerde de 39 jaar oude onderzeeboot Galerna (Agostaklasse) na vier jaar levensverlengend onderhoud voor het eerst af in de marinehaven tegenover de werf. Binnenkort volgt de formele overdracht. Meer dan 15.000 onderdelen van de Galerna werden gedemonteerd, en vervolgens hersteld of vervangen. De boot moet nu nog tot 2028 in dienst kunnen zijn. Aan de andere Spaanse onderzeeboot, Tramontana, voert Navantia het onderhoud nog uit.

De belangrijkste mijlpaal voor de Spaanse Onderzeedienst staat in het voorjaar van 2023 als de Isaac Peral wordt opgeleverd. Het bouwtempo is versneld en de vierde boot gaat, naar verwachting drie jaar later het water in.

Is Navantia dan voorlopig klaar met Spaanse onderzeeboten? Nee, men kijkt vooruit. Er wordt voorzichtig gesproken over de onderzeeboten die daarna zullen volgen.



comments powered by Disqus


Marineschepen.nl

Contact

Over deze site

Adverteren

Doneren
Blijf op de hoogte via:

Twitter

Facebook

LinkedIn

Instagram

Copyright

Alle rechten voorbehouden.

Sinds 13 augustus 2001



Menu
Nieuwsoverzicht

Gerelateerde artikelen

Podcast: is AIP wel de toekomst?

Navantia 2018: 'Wij bouwen al boot die aansluit op NLse wensen'