Repositorio Institucional de Documentos

Reposi o io de la Uni e sidad de Za agoza – Zaguan h p://zaguan.uniza .es T abajo Fin de G ado Implemen ación del sis ema BMS en la pla a o ma BMR-VCZ Au o CAC D. Iago Nei a So o Di ec o /es Di ec o académico: D a. Dña. Inés Ga cía Rubio Di ec o mili a : Cap. D. Ja ie Villa eal Ala cón Cen o Uni e si a io de la De ensa-Academia Gene al Mili a Año 2020 ii (Página in encionadamen e en blanco) iii RESUMEN En es e abajo se ha lle ado a cabo un es udio sob e las necesidades pa a la implan ación del sis ema Ba le ield Managemen Sys em (BMS) en los ehículos modelo Blindado Medio Ruedas-Vehículo de Comba e de Zapado es (BMR-VCZ) de los je es de sección del Ba allón de Zapado es VII (BZ VII). Se han de e minado los elemen os necesa ios pa a la ins alación del sis ema, así como las posiciones que es os elemen os ocupa án en el in e io del ehículo, cen ándonos especialmen e en de e mina la posición óp ima pa a la able a desde la que se con ola el sis ema BMS. Se ha de e minado que la mejo opción es do a a la able a de un sopo e mó il pa a que pueda a ia su posición y ope a se desde el pues o del je e de ehículo, desde el del adio i ado o queda ecogida. Seguidamen e, se ha diseñado un sopo e pa a su ins alación y se ha c eado un p o o ipo del mismo a escala eal. Finalmen e, se han expues o posibles mejo as pa a el diseño y una se ie de u u as acciones a lle a a cabo en el caso de que se decidie a segui adelan e con el p oceso de ins alación. i ABSTRACT The p esen wo k s udies he equi emen s o he implan a ion o he BMS sys em in he BMR-VCZ ehicles o he BZ VII pla oon leade s. The necessa y elemen s o he ins alla ion o he sys em we e de e mined, as well as he posi ions ha hese elemen s will occupy in he in e io pa o he ehicles. We ha e ocused he wo k on s ablishing he op imal posi ion o he able om which he whole sys em is con olled. We ha e de e mined ha he bes op ion will be o p o ide he able wi h a mobile suppo so i can be ope a ed om he ehicle commande posi ion, om he adio ope a o posi ion o s ay olded. Fu he mo e, he suppo o he ins alla ion o he able was designed and a p o o ype o his design was c ea ed in eal scale. Finally, we ha e included some possible upg ades o he design and some u u e ac ions ha need o be done i hey decide o con inue wi h he ins alla ion p ocess. AGRADECIMIENTOS A odos los zapado es pe enecien es al BZ VII po odos los momen os y expe iencias que he podido compa i con ellos du an e las p ác icas y que de una o ma u o a han con ibuido a la ealización de es e abajo y a mi o mación como o icial. Ag adece ambién al Cap. D. Ja ie Villa eal Ala cón el habe eje cido como di ec o mili a . A mi u o a académica, la D a. Dña. Inés Ga cía Rubio po habe me dedicado su iempo o ien ándome y co igiendo odas las pa es del abajo que iba ealizando. Finalmen e me gus a ía inclui a la D a. Dña. Sil ia Guillén po oda la ayuda que me ha p es ado a la ho a de u iliza el p og ama Solid Wo ks. i ÍNDICE RESUMEN .......................................................................................................................... iii ABSTRACT ......................................................................................................................... i AGRADECIMIENTOS ........................................................................................................... ÍNDICE DE FIGURAS.......................................................................................................... ii ÍNDICE DE DIAGRAMAS .................................................................................................. iii LISTA DE ACRÓNIMOS ...................................................................................................... ix 1. INTRODUCCIÓN ......................................................................................................... 1 1.1 CONTEXTO Y JUSTIFICACIÓN ............................................................................. 1 1.2 OBJETIVOS Y ALCANCE DEL PROYECTO ............................................................. 1 1.3 METODOLOGÍA ................................................................................................. 2 2. SISTEMA BMS ............................................................................................................ 3 2.1 PARTES QUE CONFORMAN EL SISTEMA BMS ................................................... 5 2.2 CONEXIONES DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA BMS ................................ 8 3. VEHÍCULO BMR-VCZ ................................................................................................ 10 4. ESTADO DEL ARTE ................................................................................................... 12 4.1 VAMTAC DE CARGA GENERAL ......................................................................... 12 4.2 VEHÍCULO LIGERO ANÍBAL SANTANA ............................................................. 12 5. ESTUDIO DE LOS REQUERIMIENTOS ....................................................................... 13 5.1 ENTREVISTA A EXPERTOS ................................................................................ 13 5.2 EXPERIENCIA PERSONAL ................................................................................. 15 5.3 OTRAS INSTALACIONES DEL SISTEMA BMS EN VEHÍCULOS BMR DEL BZ II .... 15 5.4 POSIBLES UBICACIONES DE LA TABLETA ......................................................... 17 6. DISEÑO DE LA INSTALACIÓN ....................................................................................... 20 6.1 COLOCACIÓN DE LOS ELEMENTOS DEL SISTEMA BMS ................................... 20 6.2 DISEÑO DEL SOPORTE ..................................................................................... 20 6.3 ESTUDIO DE CARGAS DE DISEÑO .................................................................... 26 6.4 ESTUDIO DE CARGAS ACCIDENTALES .............................................................. 27 6.5 CREACIÓN DEL PROTOTIPO ............................................................................. 28 7. CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS ...................................................................... 30 7.1 CONCLUSIONES ............................................................................................... 30 7.2 LÍNEAS FUTURAS DE TRABAJO ........................................................................ 30 BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................. 31 TABLA DE ANEXOS .......................................................................................................... 33 ANEXO A. ENTREVISTA ................................................................................................... 34 ANEXO B. ENCUESTA ...................................................................................................... 35 ANEXO C. RESULTADOS DE LAS ENCUESTAS .................................................................. 37 ANEXO D. PLANOS DEL DISEÑO ...................................................................................... 40 ii ÍNDICE DE FIGURAS Ilus ación 1. In e ope abilidad del sis ema BMS con o os sis emas de mando y con ol. Fuen e: [1]. ....................................................................................................................... 3 Ilus ación 2. Pan alla p incipal del sis ema BMS con mapa geo e e enciado. Las posiciones enemigas es án ep esen adas po ombos ojos y la posición de la unidad amiga po un cí culo azul. Fuen e [2]. .............................................................................. 4 Ilus ación 3. Sis ema de alimen ación. ........................................................................... 6 Ilus ación 4. Rueda selec o a del sis ema de alimen ación ............................................ 6 Ilus ación 5. Swi ch conec ado a la able a y a una adio. .............................................. 7 Ilus ación 6. Radio PR4G V3 con con igu ación ehicula ............................................... 8 Ilus ación 7. Table a uge izada y sopo e. ..................................................................... 8 Ilus ación 8. C oquis de las conexiones en e los componen es del sis ema BMS. ....... 9 Ilus ación 9. Vehículo BMR-VCZ. Fuen e [6]. ................................................................ 10 Ilus ación 10. Vis a supe io del ehículo BMR. Fuen e [7]. ......................................... 11 Ilus ación 11. Vis a del cos ado izquie do del ehículo BMR. Fuen e [7]. .................... 11 Ilus ación 12. Elemen os del sis ema BMS en un VAMTAC de ca ga gene al. ............. 12 Ilus ación 13. Elemen os del sis ema BMS en un ehículo lige o modelo Aníbal San ana. ........................................................................................................................................ 12 Ilus ación 14. De alle de la ins alación del sis ema de alimen ación (izquie da), y del swi ch (de echa) en el in e io de un ehículo BMR. ..................................................... 16 Ilus ación 15. Visión gene al (izquie da) y de alle de la colocación del sopo e (de echa) pa a la able a en un BMR del BZ II. ............................................................................... 17 Ilus ación 16. Vis a del in e io de un ehículo BMR desde la pa e pos e io de la cáma a de pe sonal. ....................................................................................................... 22 Ilus ación 17. De alle en el que se señalan las posiciones más ecuen es en las que el adio i ado se sien a. ................................................................................................... 22 Ilus ación 18. Base del sopo e de la able a. ............................................................... 23 Ilus ación 19. B azo del sopo e de la able a. ............................................................. 23 Ilus ación 20. Pieza al cual i á anclada la able a con su o o sopo e. ........................ 24 Ilus ación 21. Sopo e en posición pa a el je e de ehículo. ........................................ 24 Ilus ación 22. Sopo e en posición pa a el adio i ado . ............................................. 25 Ilus ación 23. Sopo e en posición pa a esgua da la able a. .................................... 25 Ilus ación 24. Explosionado de las di e en es piezas que componen el sopo e. ........ 25 Ilus ación 25. Es udio de ca gas de diseño sob e el b azo. .......................................... 27 Ilus ación 26. Es udio de ca gas de diseño sob e el acople pa a la able a. ................ 27 Ilus ación 27. De alle del asen amien o de la base del sopo e con el b azo en posición je e de ehículo. ............................................................................................................. 29 Ilus ación 28. Sopo e en posición je e de ehículo. .................................................... 29 Ilus ación 29. Sopo e en posición adio i ado . ......................................................... 29 iii ÍNDICE DE DIAGRAMAS Diag ama 1 Resul ados de la encues a. .......................................................................... 18 Diag ama 2 Resul ados de la encues a. .......................................................................... 18 ix LISTA DE ACRÓNIMOS AISI Ac ónimo en inglés: Ame ican I on and S eel Ins i u e. BMR Blindado Medio Ruedas. BMS Ac ónimo en inglés: Ba le ield Managemen Sys em. BRILAT B igada de In an e ía Lige a Ae o anspo able. BZ II Ba allón de Zapado es II. BZ VII Ba allón de Zapado es VII. CAD Diseño Asis ido po Compu ado a. CMAS Campo de Minas. ET Ejé ci o de Tie a. GPS Sis ema de Posicionamien o Global. ITV Inspección Técnica de Vehículos. MAC Ac ónimo en inglés: Media Access Con ol. OTAN O ganización del T a ado del A lán ico No e. PEXT P ác icas Ex e nas. PR4G Plan Radio 4ª Gene ación. SIMACET Sis ema de Mando y Con ol del Ejé ci o de Tie a. SO Sis ema Ope a i o. VAMTAC Vehículo de Al a Mo ilidad Tác ica. VCZ Vehículo de Comba e de Zapado es. VHF Ac ónimo en inglés: Ve y High F equency. VJTF Ac ónimo en inglés: Ve y High Readiness Join Task Fo ce. 7 ancho de banda o al y la elocidad de ansmisión. An es de llega a la adio es os dos cables se unen y se enchu an a la adio con un conec o ipo Cha lie. La unción del swi ch es ges iona la en ada y salida de los da os que llegan a él pe o sin p ocesa los, es deci , se enca ga de dis ibui los da os. Pa a en ende mejo la unción de es e disposi i o expond emos un ejemplo p ác ico: cuando la adio ecibe algún ipo de da o (excluidos los mensajes de oz, que los ep oduce la adio di ec amen e), es os son ansmi idos au omá icamen e al swi ch, en es e momen o, se enca ga de decidi si en ía es os da os a la able a pa a que los p ocese o los en ía de uel a a alguna de las dos adios. En el caso de que los da os salgan de la able a, el swi ch decide a cuál de las adios y po cuál de los cables ansmi i la in o mación. La o ma en la que es e disposi i o sabe cómo dis ibui la in o mación es median e las di ecciones ipo Media Access Con ol (MAC) que lle an asociadas los da os. Ilus ación 5. Swi ch conec ado a la able a y a una adio. RADIO PR4G V3 La adio pe mi e comunica se po oz y la ansmisión de da os. Un nodo BMS puede ene una o dos adios, en caso de que ene dos una es á dedicada a la comunicación con el supe io je á quico y la o a a comunica se con el ni el in e io . Es bas an e común dispone solamen e de una adio, es o c ea el incon enien e de que solo puede es a conec ada a una única malla en un momen o de e minado, es deci , no pod ía comunica se con el supe io y el in e io je á quico al mismo iempo. El ope ado debe i cambiando manualmen e de canal pa a así cambia de malla en unción de con quien quie a comunica se, es o gene a el incon enien e de que además de co a se la comunicación po oz con uno de los escalones, se co a la ansmisión de da os y po lo an o la posición de los ehículos pe enecien es a la malla con la que no es emos conec ados, no se ac ualiza án a iempo eal. Aunque la adio es un elemen o necesa io pa a el uncionamien o del sis ema BMS, es un elemen o que siemp e ha es ado p esen e en los ehículos BMR. 8 Ilus ación 6. Radio PR4G V3 con con igu ación ehicula . TABLETA Y SOPORTE La able a con iene el so wa e del sis ema BMS, se enca ga de p ocesa oda la in o mación y dispone de una in e az g á ica que pe mi e al usua io in e ac ua con el sis ema y en la cual se p oyec a el mapa geo e e enciado. Ilus ación 7. Table a uge izada y sopo e. 2.2 CONEXIONES DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA BMS En la siguien e imagen, a modo de esumen, emos un c oquis en el que apa ecen ep esen ados odos los elemen os necesa ios pa a ins ala el sis ema BMS en un ehículo BMR y la o ma en la que esos elemen os se conec an en e sí. Se mues a en el c oquis una con igu ación con dos adios ya que es la con igu ación más ecomendable siemp e y cuando se disponga de dos adios. 9 Ilus ación 8. C oquis de las conexiones en e los componen es del sis ema BMS. CAJA DE DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA 10 3. VEHÍCULO BMR-VCZ El VCZ su gió an e a la necesidad de do a a las unidades de zapado es de un ehículo que u ie a unas ca ac e ís icas simila es en lo que a mo ilidad y p o ección se e ie e, a los ehículos de las unidades de caballe ía e in an e ía a las que apoyan y que, además, si ie a a los zapado es como una ayuda a la ho a de ealiza sus a eas y come idos especí icos. [4] El ehículo BMR-VCZ es una adap ación del BMR M-1 de línea que incluye una pala empujado a, que le da la capacidad de emoción de algunos obs áculos y de ealiza pequeños abajos de mo imien o de ie a siemp e y cuando es é abajando en un e eno blando. Incluye ambién un cabes an e que puede emplea se pa a la emoción de obs áculos y pa a la ecupe ación de ehículos. Su p incipal come ido es se un ehículo de anspo e blindado, con capacidad pa a anspo a a un pelo ón compues o po un je e de pelo ón, un conduc o , un adio i ado y seis zapado es más. Una sección de zapado es cuen a con cua o de es os ehículos, uno pa a cada uno de los es pelo ones y uno pa a el je e de sección, en el ehículo de sección no malmen e an solo es ipulan es, el je e de sección, el conduc o y un adio i ado po lo que se suele ap o echa es e ehículo pa a ca ga el ma e ial que no pueda i en los o os po p oblemas de espacio. [5] Ilus ación 9. Vehículo BMR-VCZ. Fuen e [6]. En las dos imágenes siguien es, se ep esen an la pa e supe io y el cos ado izquie do de un ehículo BMR, las ubicaciones ap oximadas de algunos de los elemen os y de los pues os que ocupa la ipulación del ehículo con la in ención de que el lec o pueda hace se una idea mejo de la disposición de es e ehículo. Cabe des aca que en ambas imágenes la zona que ocupa el adio i ado es á ep esen ado po un ec ángulo azul, ya que, po lo gene al, el adio i ado no ocupa un pues o ijo, sino que puede ocupa a ias posiciones den o de la zona indicada. CONDUCTOR JEFE DE VEHÍCULO 11 Ilus ación 10. Vis a supe io del ehículo BMR. Fuen e [7]. Ilus ación 11. Vis a del cos ado izquie do del ehículo BMR. Fuen e [7]. 12 4. ESTADO DEL ARTE El BZ VII posee ac ualmen e a ios ehículos con el sis ema BMS ins alado, en es e apa ado e emos b e emen e la o ma en la que lo han implemen ado en ellos. 4.1 VAMTAC DE CARGA GENERAL Algunos de los VAMTAC de ca ga gene al del BZ VII ienen ya implemen ado el sis ema BMS. En odos ellos se ha decido coloca la able a en salpicade o del copilo o, que es la posición que ocupa el je e de ehículo. Es a colocación posibili a que el je e sea el que con ole el sis ema y que además pueda hace lo desde la posición que ocupa no malmen e. Cabe des aca que los VAMTAC po a a mas que poseen o os ba allones de la BRILAT poseen una ins alación muy simila de es e sis ema. Como podemos e en la imagen, el es o de los elemen os del sis ema se han colocado en el hueco que hay en e el pues o del conduc o y el copilo o ap o echando la zona que p e iamen e se ese aba pa a la colocación de la adio. Ilus ación 12. Elemen os del sis ema BMS en un VAMTAC de ca ga gene al. 4.2 VEHÍCULO LIGERO ANÍBAL SANTANA Algunos de los ehículos Aníbal San ana del ba allón poseen ambién la ins alación del sis ema. La o ma en la que lo han implemen ado es muy simila al caso de los VAMTAC de ca ga gene al, en es e caso la able a es á colocada ambién en la posición del je e de ehículo y pa a colocación del es o de elemen os se ha ap o echado el sopo e de la adio que es á posicionado en la pa e ase a del ehículo. Ilus ación 13. Elemen os del sis ema BMS en un ehículo lige o modelo Aníbal San ana. SISTEMA DE ALIMENTACIÓN SOPORTE PARA RADIO PR4G V3 SWITCH 13 5. ESTUDIO DE LOS REQUERIMIENTOS Una ez conocidos los elemen os necesa ios pa a lle a a cabo la ins alación, es necesa io de e mina las posiciones que ocupa án en el in e io de los ehículos. Pa a ello: 1. Se ha ealizado una en e is a a expe os pe enecien es al BZ VII. 2. Se ha analizado la ins alación del sis ema BMS que u ilizan los ehículos BMR del Ba allón de Zapado es II (BZ II) pe enecien e a la B igada II de la Legión po medio de las imágenes y las obse aciones que nos ha apo ado uno de sus o iciales. 3. Se ha ealizado una de enida obse ación de los aspec os ele an es du an e las p ác icas ex e nas. Combinando la in o mación que se p esen a en los siguien es es apa ados, se ha podido de e mina la ubicación de los elemen os que componen el sis ema BMS y se han p opues o es posibles ubicaciones pa a la able a, de las cuales se ha seleccionado una. 5.1 ENTREVISTA A EXPERTOS Con es as en e is as se p e ende ob ene in o mación ace ca de especi icaciones a ene en cuen a pa a el diseño, así como pa a la de ección de posibles e o es que puedan apa ece an o en la ase de ins alación como después de habe ins alado el sis ema y de es a mane a, pode an icipa nos a ellos. Pa a ello, se ha diseñado un modelo de en e is a pa a ealiza a pe sonal pe enecien e al BZ VII ( e Anexo A). La en e is a cons a de 9 p egun as de espues a abie a pa a que los en e is ados engan la opo unidad de exp esa se lib emen e. Las p ime as es p egun as es án en ocadas a conoce el g ado de expe iencia y conocimien os del en e is ado con el sis ema BMS y con el ehículo BMR. Analizando el es o de las p egun as, se pe sigue ob ene la in o mación ace ca de las especi icaciones, cen ándonos en conoce cuáles son las posibles ubicaciones pa a la able a y las posibles di icul ades y e o es que puedan apa ece . Se ha decidido ealiza la en e is a únicamen e a pe sonal del BZ VII ya que se án ellos mismos los enca gados de ins ala , man ene y ope a es e sis ema una ez haya sido implan ado en sus ehículos. Podemos di idi a los en e is ados en es g upos con enien es de es colec i os di e en es. Con es o se p e ende conoce los di e en es pun os de is a que puedan ene , po una pa e, los usua ios y po o a, los enca gados de la ins alación y del man enimien o del sis ema. En p ime luga , se ha en e is ado a los dos enien es más an iguos del ba allón que cuen an con g an expe iencia mandando secciones de zapado es sob e BMR. En segundo luga , a cua o sa gen os que cuen an ambién con una amplia expe iencia en secciones que u ilizan es e ehículo. Finalmen e, se ha en e is ado a dos sa gen os y a un cabo especialis as en elecomunicaciones con amplios conocimien os écnicos sob e el sis ema BMS. La in o mación ob enida as habe ealizado odas las en e is as se p esen a a con inuación. P ime amen e, se ap ecia una di e encia bas an e signi ica i a en cuan o a los conocimien os que los di e en es g upos de encues ados poseen sob e el sis ema BMS 14 y a la expe iencia que ienen con el ehículo BMR. Mien as que los especialis as poseen amplios conocimien os sob e el sis ema BMS su expe iencia con el ehículo BMR es en gene al más limi ada y ice e sa, ya que an o los enien es como los sa gen os je es de pelo ón, pese a posee una g an expe iencia con los ehículos BMR, enían unos conocimien os bas an e limi ados sob e el sis ema BMS. En cuan o a la colocación óp ima de la able a, en e los en e is ados encon amos opiniones bas an e dispa es que podemos ag upa en es pos u as di e enciadas. En es e caso, no coinciden es as es pos u as con los es g upos en los que se han ag upado a los en e is ados. En p ime luga , el 44% de los en e is ados conside an que la able a debe ía i ija en el pues o del je e del ehículo ya que conside an que el je e es quien debe ía ene acceso a ella en odo momen o sin ene que modi ica el pues o que ocupa en el ehículo. Conside an que algunas de las uncionalidades que o ece el sis ema como son la geolocalización del es o de unidades o la na egación po GPS solo son ú iles si el je e del ehículo iene acceso cons an e a ellas. En segundo luga , el 22% de los en e is ados conside a que la able a debe ía es a en el in e io del ehículo en una zona desde la cual el adio- i ado u ie a acceso a ella y se él quien se enca ga a de con ola el sis ema. De es a mane a el je e del ehículo no end ía acceso a la able a y oda la in o mación y las ó denes las ecibi ía y las en ia ía a a és del adio- i ado . Conside an que es o es ac ible y que el je e de ehículo y el adio i ado es án enlazados pe manen emen e po oz a a és de una malla in e na del ehículo. Finalmen e, el 33% de los expe os demanda una implemen ación en la que la able a pudie a cambia ácilmen e de posición en e el pues o del adio- i ado , que se ía el que la es u ie a con olando la mayo pa e del iempo, al pues o del je e de ehículo pa a que es e u ie a la opo unidad de abaja di ec amen e con ella cuando lo conside ase opo uno. En cuan o a su opinión sob e los p incipales p oblemas que pueden apa ece an o en el p oceso de ins alación como con el sis ema, ol emos a encon a una di e enciación bas an e cla a en e los g upos. Po una pa e, an o a los enien es como a los sa gen os je es de pelo ón, les p eocupan los p oblemas de espacio que pueda ocasiona la ins alación de los dis in os componen es. Su o a p eocupación son los daños que el sis ema pueda ecibi p oducidos po golpes o i ones en los cables al engancha se la gen e y el ma e ial en los p ocesos de ca ga y desca ga del ehículo. A i man que es os daños ocu en con ecuencia en o os sis emas ya ins alados en el ehículo como po ejemplo las adios. Pa a los especialis as la p incipal p eocupación es encon a un luga adecuado pa a ins ala los elemen os del sis ema BMS in en ando que es én lo más ce canos posible en e sí e in en ando ealiza las mínimas modi icaciones posibles al es o de elemen os que se encuen an ya en el in e io de los ehículos. Su o a p eocupación eside en que las conexiones de la able a son especialmen e ulne ables a la humedad, al pol o y a cualquie ipo de i ones que puedan su i los cables. 15 5.2 EXPERIENCIA PERSONAL Du an e mi es ancia en el BZ VII he abajado con odas sus secciones, he podido habla con muchos de sus in eg an es y en especial, he podido asis i al eje cicio C e al- 21. Es e eje cicio se ealizó en el campo de maniob as de San G ego io, Za agoza, en e los días 13 y 23 de sep iemb e y se e alua on las capacidades del Ba allón Zamo a con el in de comp oba que cumplía los eque imien os necesa ios pa a o ma pa e de la Ve y High Readiness Join Task Fo ce (VJTF) de la OTAN. Allí he is o de p ime a mano la o ma en la que es a unidad abaja y eso, en conjun o con el es o del iempo que he pasado con ellos en el cua el, me ha dado la opo unidad de e algunas de sus necesidades y he podido saca mis p opias conclusiones sob e cuál se ía la mejo o ma de ins ala el sis ema BMS y en especial sob e dónde ins ala la able a, ya que lo hemos conside ado como la pa e más impo an e del p oyec o. En p ime luga , conside o que el je e de ehículo es quien debe con ola la able a en odo momen o y po lo an o es a debe coloca se en una posición en la que enga un ácil acceso. El je e de ehículo es el único que conoce la maniob a, es deci , es quien conoce los de alles de la misión que se es á lle ando a cabo y po lo an o, es el único capaz de in e p e a de mane a co ec a lo que pueda apa ece po pan alla, como po ejemplo la posición del es o de unidades aliadas o la p opia posición de su ehículo. La na egación po GPS es o a de las uncionalidades que conside o necesa io sean con oladas po el je e ya que es e además de se el enca gado de guia al conduc o del ehículo, desde su pues o ác ico el je e posee una isión o al del ex e io y puede obse a la u a que es á siguiendo ya que es el único ipulan e que a asomando la cabeza po ue a de la esco illa. O a de las uncionalidades más impo an es del sis ema BMS es la de mensaje ía ins an ánea, el je e es quien en ía y a quien an di igidos odos los mensajes con lo cual si es él quien puede ecibi los o en ia los di ec amen e, se agiliza ía el p oceso y no se pe de ía nada de in o mación en la comunicación en e el je e y el ope ado del sis ema. En cuan o a los p oblemas que he podido de ec a , coincido en que el espacio en el in e io del ehículo es bas an e limi ado y a ec a á sob e odo a la ho a de de e mina la ubicación de los componen es del sis ema. Sin emba go, el e o ha sido de e mina el cómo y el dónde se ubica á la able a pa a pode saca el máximo pa ido al sis ema sin que in e ie a en la comodidad y segu idad de la ipulación. Con es a idea en men e, se han conside ado es posibles ubicaciones pa a ella, ya que odas pa ecen ene en ajas e incon enien es. 5.3 OTRAS INSTALACIONES DEL SISTEMA BMS EN VEHÍCULOS BMR DEL BZ II En el BZ II pe enecien e a la B igada II de la Legión, han ins alado los sis emas BMS en sus ehículos BMR. Analiza emos a con inuación a és de imágenes, la o ma en la que han sido ubicados los componen es y expond emos las p incipales en ajas e incon enien es que, a nues o juicio, p esen a es a ins alación. En la ilus ación 14, emos la posición que ocupan el swi ch y el sis ema de alimen ación del BMS, el p ime o de los elemen os es á posicionado di ec amen e encima del sopo e pa a las adios, el segundo elemen o es á anclado a la pa ed del ehículo, en un luga ce cano a la caja de dis ibución eléc ica del ehículo. Se puede consul a la posición global de es os dos elemen os en las ilus aciones 10 y 11. La 16 p incipal en aja de u iliza es as posiciones es que no es necesa io modi ica la posición de ninguno de los elemen os que es án ya p esen es en los ehículos y no se limi a el espacio des inado a la ipulación ni al almacenamien o del ma e ial. Cabe des aca que, como se puede ap ecia en la imagen 14, el sis ema de alimen ación ha sido modi icado pa a educi el amaño que ocupa. Respec o a la ilus ación 3, emos que se ha eliminado la ueda selec o a y las conexiones asociadas a ella. Se ha podido hace es a modi icación ya que, en el caso de es e ehículo, el sis ema de alimen ación se conec a única y exclusi amen e a la caja de dis ibución eléc ica, con lo cual la ueda selec o a se ía inse ible. Ilus ación 14. De alle de la ins alación del sis ema de alimen ación (izquie da), y del swi ch (de echa) en el in e io de un ehículo BMR. Pa a coloca la able a, en la Legión han op ado po diseña un sopo e ijo que a colocado en la pa e in e io de echa del pues o del je e de ehículo y que se mues a en la ilus ación 15. La en aja p incipal de es a ins alación es que posibili a que el je e sea quien ope e el sis ema BMS sin ene que modi ica su pues o ác ico. Sin emba go, es e diseño p esen a dos incon enien es p incipales, en p ime luga , el sopo e de la able a ocupa un espacio conside able educiendo la libe ad de mo imien o del je e de ehículo ya que, no malmen e se desplaza en o no a los bo des de la esco illa y, además, al ene i de pie en su pues o, es muy ecuen e que sus pie nas se den golpes con a el sopo e debido a los mo imien os b uscos y sacudidas del ehículo. En segundo luga , el hecho de que el sopo e es é en una posición an baja espec o al je e, que como hemos dicho, a de pie en la mayo ía de los casos, le obliga a agacha se cada ez que quie a obse a la pan alla en de alle o ealiza alguna ges ión en el disposi i o y, po lo an o, pie de la isión del ex e io que su pues o le o ece. En la pa e izquie da de la imagen in e io (ilus ación 15) se obse a la isión gene al de la localización del sopo e pa a la able a. En la pa e de echa, emos el sopo e más en de alle desde una is a supe io del pues o de je e de ehículo. 23 así que adop en las es posiciones posibles. En cuan o a los o os es aguje os, se i án pa a in oduci po ellos un pasado que bloquee el sopo e en cada una de las es posiciones que puede adop a . Ilus ación 18. Base del sopo e de la able a. La siguien e de las piezas que componen el sopo e es el b azo con o ma de ele, es e b azo posee dos pe o aciones en la pa e in e io de echa po las que se in oduci án dos pasado es. Uno de ellos ha á la unción de eje, pe mi iendo que el b azo pi o e y cambie de posición y el o o se enca ga á de bloquea el b azo en cada una de las es posibles posiciones que puede adop a . En el ex emo de la pa e supe io izquie da posee un aguje o en el cual se encaja á el eje de la pieza a la cual i á di ec amen e enganchada la able a. P óximo a es a zona, se puede obse a o a pe o ación de meno amaño, esa pe o ación simula un aguje o con el bo de oscado que pe mi ie a in oduci un o nillo. Es e o nillo debe ía se i pa a bloquea el gi o del sopo e pa a la able a. En cuan o a las medidas u ilizadas, que se pueden e en los planos de las piezas incluidos en el Anexo D, la al u a y longi ud o ales del b azo han sido asignadas espec o a las mediciones omadas en el in e io de los ehículos pa a que quede en la posición co ec a espec o al je e de ehículo y al adio i ado . En cuan o a la sección del b azo, se han u ilizado medidas es ánda pa a ubos sección ec angula , en es e caso se le ha asignado una sección de 40x30 mm. Pa a aumen a la esis encia a la lexión, la pa e más la ga de es a sección se ha colocado en pa alelo a la di ección sob e la cual se án aplicadas la mayo pa e de las ue zas que es e diseño debe á sopo a . Ilus ación 19. B azo del sopo e de la able a. 24 La úl ima de las piezas impo an es es el sopo e al que se engancha á la able a. Es e se ha diseñado de al mane a que pueda encaja con el sopo e de la able a que apa ece en la ilus ación 7 median e un pa de o nillos. Se encaja con el b azo median e la sección ci cula que posee en su pa e in e io , de es a mane a puede o a 360º espec o al eje e ical. El bloqueo de es e gi o se consigue median e la p esión que eje ce á sob e el eje el o nillo mencionado en el pá a o an e io . Cabe des aca que el sopo e ya exis en e pa a la able a, el cual i á unido a es e, iene la capacidad de o a espec o al plano ho izon al. Ilus ación 20. Pieza al cual i á anclada la able a con su o o sopo e. El es o de las piezas que se han diseñado son los dos pasado es cilínd icos y o os dos que ienen la unción de impedi que es os pasado es cilínd icos se mue an de su posición. A con inuación, se mues an unas imágenes en las que se ap ecian las dis in as posiciones que el sis ema diseñado puede adop a y una imagen del diseño explosionado en la que se di e encian odos los elemen os que lo componen. Ilus ación 21. Sopo e en posición pa a el je e de ehículo. 25 Ilus ación 22. Sopo e en posición pa a el adio i ado . Ilus ación 23. Sopo e en posición pa a esgua da la able a. Ilus ación 24. Explosionado de las di e en es piezas que componen el sopo e. La p ime a posición co esponde a aquella en la que la able a queda colocada de al mane a que el je e de ehículo sea quien la con ola. En la segunda imagen, el sopo e es á colocado de al mane a que la able a pod ía se manejada desde la cáma a de pe sonal y inalmen e la e ce a imagen co esponde a la posición en la cual la able a queda esgua dada en el pasillo que comunica la cáma a pe sonal con el pues o del conduc o . 26 6.3 ESTUDIO DE CARGAS DE DISEÑO Una ez inalizado el p oceso de modelado del sopo e, es necesa io ealiza un es udio de las ca gas que el diseño p opues o es capaz de sopo a con el in de comp oba que es é capaci ado pa a el desempeño de sus come idos de o ma segu a. Es os es udios se ealiza án u ilizando una de las he amien as que o ece el p og ama Solid Wo ks, con el que se han modelado las piezas. De en e odas las piezas que componen el diseño, se es udia án únicamen e el b azo y la pieza a la que i á anclada la able a con su sopo e, ya que son las dos piezas más ágiles. El es udio se ealiza á con el sopo e en la posición pa a el je e de ehículo ya que es la posición en la que el sopo e se some e á a mayo es es ue zos. Conside a emos, además, que el sopo e con el que iene la able a, mos ado en la ilus ación 7, es lo su icien emen e esis en e como pa a sopo a odas las ue zas a las que se pod á e some ido. En p ime luga , se ealiza á el es udio de ca gas de diseño, con es e p ime es udio se p e ende comp oba la esis encia de las piezas en e a únicamen e la acción de las ue zas gene adas po la masa de la able a. Ambas piezas se some e án a las mismas ue zas, en p ime luga , se ha enido en cuen a la ue za peso, dado que la masa de la able a con su sopo e es de unos ap oximadamen e 6kg, se le ha asignado un módulo de 60N a la ue za peso. En segundo luga , el hecho de que el cen o de g a edad de es a masa es é desplazado espec o al sopo e, gene a un momen o. La he amien a que se ha u ilizado no pe mi e inclui momen os con lo cual se han simulado median e la aplicación de dos ue zas de igual módulo, sen ido opues o y aplicadas cada una de ellas en pun os sepa ados (pa de ue zas). Pa a lle a a cabo el análisis, ha sido necesa io analiza cada una de las piezas po sepa ado, en e los pa áme os necesa ios pa a inicia la simulación, ha sido necesa io inclui los pun os de apoyo, el módulo, di ección y pun o de aplicación de las ue zas y el ma e ial del que es a án ab icadas las piezas. El ma e ial seleccionado ha sido el ace o inoxidable modelo Ame ican I on and S eel Ins i u e (AISI) 304, es a decisión ue omada en base a la ecomendación de pe sonal especialis a del BZ VII. Es os especialis as a i maban que el ace o inoxidable es de los ma e iales más u ilizados pa a es e ipo de piezas ya que o ece buenas p opiedades mecánicas y no es necesa io aplica le ningún ipo de a amien o con a la co osión. Se conside ó la elección del ace o AISI 304 y del AISI 316 ya que son los dos ace os inoxidables más comunes. T as ealiza la simulación se ha seleccionado el ace o AISI 304 ya que o ecía una mejo esis encia en e a las ue zas que se han aplicado. En el caso del b azo, se ha ob enido un ac o de segu idad de 30 en su pun o más débil que como se ap ecia en la imagen 25, co esponde con el bo de las pe o aciones a a és de las cuales se in oduci án los pasado es que bloquean el mo imien o del b azo y lo suje an en la base. Pa a la o a pieza, se ha ob enido un ac o de segu idad muy simila . En cuan o a las de o maciones de las piezas, son en ambos casos p ác icamen e inexis en es. A con inuación, se mues an las imágenes en las que se en ep esen adas las ue zas que ac úan sob e las piezas, la ensión en N/m^2 que es a ía sopo ando cada pun o de las piezas y se puede e ambién la o ma en la que las piezas se de o man, 27 aunque de mane a sob edimensionada ya que como hemos dicho, en la ealidad esas de o maciones se ían p ác icamen e impe cep ibles. Ilus ación 25. Es udio de ca gas de diseño sob e el b azo. Ilus ación 26. Es udio de ca gas de diseño sob e el acople pa a la able a. 6.4 ESTUDIO DE CARGAS ACCIDENTALES Además de las ca gas de diseño, el sis ema es a á some ido a nume osas ue zas gene adas po golpes, baches y mo imien os b uscos del ehículo en mo imien o e incluso la p opia ue za que el ope ado pueda eje ce sob e la pan alla ác il de la able a. Todas es as acciones gene a án una se ie de ue zas y momen os que se ansmi i án al sopo e y comp ome e án su in eg idad es uc u al. El modelado de es as ue zas esul a bas an e complejo ya que dependen de nume osos ac o es como el módulo de la ue za, pun o o supe icie de aplicación, ángulo de aplicación, e c. y son en gene al unos pa áme os di íciles de de e mina . Debido a es o, nos cen a emos en analiza cómo se compo a el sopo e cuando el ehículo a a iesa una zona de baches, dado que el ehículo BMR suele desplaza se po e eno i egula , se á una de las ca gas más comunes a las que el sopo e se debe á en en a . Cuando un ehículo se desplaza puede encon a se con dos ipos de i egula idades en el e eno, pueden se ele aciones o hundimien os. En el caso de los hundimien os, el e ec o de la acele ación de la g a edad disminuye y en el caso de las 28 ele aciones el e ec o de la acele ación aumen a. Des aca , que en ambos ipos de i egula idades se p oducen aumen os y disminuciones en el e ec o de la acele ación debido a los balanceos del ehículo, pe o los e ec os de mayo magni ud se p oducen de la o ma en la que se ha indicado. Debemos ija nos en onces p incipalmen e en las ele aciones del e eno. Pa a la simulación u iliza emos los da os ob enidos en un es udio ealizado en ehículo ci iles al ci cula po ca e e as en mal es ado [8]. En es e es udio ob u ie on un alo máximo pa a la acele ación de 12.64 m/s2, u iliza emos po lo an o es e alo y le aplica emos un ac o de co ección de 2, ya que es muy p obable que las acele aciones que se puedan expe imen a en el in e io de un BMR sean mayo es. Al ealiza el es udio con es os nue os alo es, los nue os ac o es de segu idad ob enidos son de 12 en el acople de la able a y de 11.70 en el b azo, po lo an o, se án capaces de sopo a los baches y aún queda ía cie o ma gen. 6.5 CREACIÓN DEL PROTOTIPO Con la inalidad de pode comp oba la alidez del diseño, se ha c eado un p ime p o o ipo a amaño eal pa a así pode ap ecia sus dimensiones eales y comp oba que su ins alación en el ehículo es ac ible. Cabe des aca que, a pesa de habe sido c eado a amaño eal, las piezas, al no es a ab icadas en el ma e ial es ipulado en el diseño, no poseen la esis encia su icien e como pa a pode acopla la able a al p o o ipo. Pa a la c eación de las piezas, a excepción del b azo, se ha u ilizado una imp eso a 3D, el b azo se ha cons uido en base a ubos de hie o ec angula es que es aban disponibles en el pa que de zapado es. En cuan o a las medidas del b azo, la sección del ubo u ilizado pa a el p o o ipo no coincide con la u ilizada en los planos debido a la al a de disponibilidad del ma e ial, sin emba go, sus medidas de longi ud y al u a o al si coinciden. En cuan o al es o de piezas, des aca que debido a que el p o o ipo ue c eado an es de ealiza el es udio de ca gas de las piezas, algunas piezas han su ido pequeñas modi icaciones en el diseño. Es as di e encias en e el diseño y el p o o ipo no son de impo ancia ya que como hemos dicho, la unción de es e p ime p o o ipo es comp oba que sus dimensiones o ales son co ec as y que al ins ala lo en el ehículo no en a en con lic o con ninguno de los elemen os que es án ya p esen es en él. Al coloca el p o o ipo en la posición que debe ía ocupa , se ha comp obado que sus dimensiones e an co ec as y pe mi e que pueda adop a las es posiciones. Se ha podido comp oba , además, que desde su posición a penas limi a el mo imien o del je e de ehículo y que queda a una buena al u a pa a se ope ado po él. A con inuación, se mues an imágenes de es e p o o ipo colocado en el pues o que le co esponde á en el in e io de uno de los ehículos. P ime amen e, en la imagen 27, se ap ecia la colocación de la base del sopo e desde dos ángulos dis in os 10 . 10 Consul a ilus ación 16 pa a ob ene una imagen más gene al del ehículo. 29 Ilus ación 27. De alle del asen amien o de la base del sopo e con el b azo en posición je e de ehículo. En segundo luga , se mues a el sopo e en sus posiciones de je e de ehículo y de adio i ado . Se ap ecia en e o as cosas, que el sopo e ocupa únicamen e la pa e izquie da de la esco illa po la que se asoma el je e de ehículo, dejando lib e oda la pa e de echa, que como se ha indicado an e io men e, es la zona en la que se posiciona la mayo pa e del iempo. Ilus ación 28. Sopo e en posición je e de ehículo. Ilus ación 29. Sopo e en posición adio i ado . 30 7. CONCLUSIONES Y TRABAJOS FUTUROS 7.1 CONCLUSIONES T as la ealización del es udio pa a pode lle a a cabo la implan ación del sis ema BMS en los ehículos BMR-VCZ, hemos llegado a la conclusión de que es una a ea ac ible ya que la unidad a día de hoy cuen a con odo el ma e ial y pe sonal necesa io pa a lle a a cabo dicha ins alación. Conside o que la opción elegida pa a la colocación de la able a es la más ace ada ya que en e las dis in as opciones e a la que mayo es bene icios apo aba a la ins alación. T as la c eación del p o o ipo, conside o que el diseño es iable y que además cumple con las expec a i as con las que ue c eado e incluso pod ía in oduci mejo as espec o a la ins alación lle ada a cabo en los ehículos del BZ II ya que la able a queda colocada en una posición más cómoda pa a el je e de ehículo y limi a mucho menos su mo ilidad. 7.2 LÍNEAS FUTURAS DE TRABAJO En el caso de que se decida con inua con el p oyec o, el pe sonal necesa io pa a lle a lo a cabo se ía básicamen e, especialis as en elecomunicaciones, elec icis as y abajado es cuali icados pa a abaja con piezas me álicas. Conside o además que con inua con es e p oceso de implan ación debe ía se una de las p io idades de la unidad debido a odos los bene icios que es e sis ema pod ía apo a les. O o de los aspec os que conside o necesa io a la ho a de con inua con es e p oyec o es la necesidad de c ea un p o o ipo u ilizando las mismas medidas y ma e iales que el diseño inal y ealiza p uebas eales de campo con él. Conside o que es o es necesa io ya que, a pesa de los buenos esul ados ob enidos en los es udios de ca gas, la simulación no ha sido eal al 100% ya que esul a muy complicado es ima las ca gas acciden ales a las que pueden es a some idas las piezas del sopo e. Finalmen e, cabe des aca que una ez se hubie a e minado con el pe eccionamien o y cons ucción del sopo e, se ía necesa io some e lo a un p oceso de homologación pa a pode ealiza la ins alación en el ehículo de mane a o icial y que el ehículo es u ie a en condiciones de ope a con es a nue a ins alación y supe a con oles como la Inspección Técnica de Vehículos (ITV). 31 BIBLIOGRAFÍA [1] Depa amen o de Ciencia Mili a de la AGM, P esen ación Sis ema BMS, 2020. [2] INDRA/THALES, Manual Usua io BMS, 2017. [3] INDRA/THALES, Manual Adminis ado BMS, 2017. [4] Mando de Adies amien o y Doc ina, MI6-401 T ipulación del ehículo de comba e de zapado es/BMR, 2001. [5] Depa amen o de Ciencia Mili a de la AGM, Tác ica y logís ica de ingenie os, 2020. [6] Allied Join Fo ce Command B unssum, San G ego io, 2015. [7] Mando de Adies amien o y Doc ina, MT6-701 ehículo BMR, 1998. [8] Miguel Augus o Aza , Ma ía An onia Tapia, De ección de A e ías Viales Median e IoMT Aplicada a Sma Ci ies, 2018. [9] T e. D. Ca los San iago González Yagüe, Implan ación del BMS en la pla a o ma VRCC Cen au o, 2017. [10] T e. D. Juan Manuel Ga cía Sob ido, Capacidades y limi aciones del sis ema BMS, 2017. 32 (Página in encionadamen e en blanco) 39 5) Accesibilidad pa a el je e de ehículo sin necesidad de modi ica su posición. 6) Sa is acción gene al con la posible ubicación. 4,00 1,56 4,44 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 ASPECTO 5 Posición 1 Posición 2 Posición 3 3,11 2,33 4,11 0 1 2 3 4 5 ASPECTO 6 Posición 1 Posición 2 Posición 3 40 ANEXO D. PLANOS DEL DISEÑO 4 1 5 10 9 6 8 7 2 3 I em Can . Desc ipción No ma/Ma e ial 10 1 PASADOR AISI 304 9 1 PASADOR EJE CENTRAL AISI 304 8 1 PASADOR BLOQUEO BRAZO AISI 304 7 1 BLOQUEO SOPORTE TABLETA AISI 304 6 1 PASADOR AISI 304 5 4 TUERCA AISI 304 4 4 TORNILLO AISI 304 3 1 SOPORTE TABLETA AISI 304 2 1 BRAZO AISI 304 1 1 BASE DEL SISTEMA AISI 304 Tí ulo: Escala: Fecha: Hoja: 1/5 Sc: Dibujado: Comp obado: Tipo de plano: Nº de plano: F E D A B C A3 7651 2 3 4 F E D A B C 87651 2 3 4 CAC IAGO NEIRA SOTO 1:3 SOPORTE TABLETA SISTEMA BMS- ET 30/10/2020 P oduc o SOLIDWORKS Educa ional. Solo pa a uso en la enseñanza. 435 120 321 Tí ulo: Escala: Fecha: Hoja: 2/5 Sc: Dibujado: Comp obado: Tipo de plano: Nº de plano: F E D A B C A3 7651 2 3 4 F E D A B C 87651 2 3 4 CAC IAGO NEIRA SOTO 1:3 SOPORTE TABLETA SISTEMA BMS- ET 30/10/2020 P oduc o SOLIDWORKS Educa ional. Solo pa a uso en la enseñanza. 15,00 35,00 225 208 G K N N 360,00 320,00 15,00 20,00 30 I I 17,00 15,00 R10,00 DETALLE G ESCALA 2 : 3 3,50 SECCIÓN I-I 17 5 R2,00 20 DETALLE K ESCALA 2 : 3 40 175 CORTE N-N Tí ulo: Escala: Fecha: Hoja: 3/5 Sc: Dibujado: Comp obado: Tipo de plano: Nº de plano: F E D A B C A3 7651 2 3 4 F E D A B C 87651 2 3 4 CAC IAGO NEIRA SOTO 1:3 BRAZO 30/10/2020 P oduc o SOLIDWORKS Educa ional. Solo pa a uso en la enseñanza. R10,00 120,00 R4 25,00 40,00 20,00 70 15 39,00 21,00 65,00 18 10 Tí ulo: Escala: Fecha: Hoja: 4/5 Sc: Dibujado: Comp obado: Tipo de plano: Nº de plano: F E D A B C A3 7651 2 3 4 F E D A B C 87651 2 3 4 CAC IAGO NEIRA SOTO 1:1 SOPORTE TABLETA 30/10/2020 P oduc o SOLIDWORKS Educa ional. Solo pa a uso en la enseñanza. 15 3 X 17 15,00 35,00 30 35 R50 5 180,00 30 100 5 O R10,00 12,00 10,00 10,00 DETALLE O ESCALA 1 : 1 Tí ulo: Escala: Fecha: Hoja: 5/5 Sc: Dibujado: Comp obado: Tipo de plano: Nº de plano: F E D A B C A3 7651 2 3 4 F E D A B C 87651 2 3 4 CAC IAGO NEIRA SOTO 1:2 SOPORTE 30/10/2020 P oduc o SOLIDWORKS Educa ional. Solo pa a uso en la enseñanza.