La dificultad de innovar en defensa: el caso del submarino S-80

Es conocido por todos las dificultades que está experimentando el programa de desarrollo del submarino de la clase S-80 de los que la prensa se ha hecho eco en varias ocasiones como por ejemplo el artículo del diario digital El País el 21 de abril titulado. El retraso del S-80 cuesta 130 millones de euros o el artículo del 8 de agosto titulado Situación actual del programa S-81 plus de Infodefensa. En este artículo se examinan estos problemas en base la teoría económica de la innovación para intentar arrojar luz y extraer, si es posible, algunas conclusiones sobre en esta cuestión.

Pero antes de proceder a este examen, vamos a repasar la historia del programa para comprender mejor su situación actual. Este submarino de ataque surge como necesidad de modernizar nuestra flotilla de submarinos de las clases Delfín (S-60) y Galerna (S-70) con un nuevo buque capaz de superar sus limitaciones operativas. El objeto era dotar a esta nave de capacidad oceánica, una mayor autonomía en inmersión, la posibilidad de lanzar misiles anti-buque y de ataque a tierra sumergido,un conjunto de sensores avanzado y la automatización de muchas funciones de control para operar con una reducidatripulación.

Entre 1982 y 1991 se elaboraron los primeros estudios, pero su definición conceptual se realizó entre los años 1997 y 2003, periodo en el que se preparó la documentación para la fase de desarrollo y construcción que incluía las especificaciones técnicas, los planos del contrato y el presupuesto. La orden de ejecución para producir cuatro unidades se firmó en marzo de 2004 por un importe de 1.755 millones de euros, esperando recibir la primera unidad en 2012.

El deseo de la Armada era lograr un submarino con una gran autonomía. Aunque la propulsión nuclear es quizás la mejor opción, su complejidad técnica y su coste económico aconsejaron una solución más sencilla basada en una propulsión anaerobia, más conocida en inglés como Air Independent Propulsion o AIP. Con este fin se inició un proyecto de investigación con la empresa Hynergreen (actualmente Abengoa Hidrógeno) para desarrollar un reformador de bio-etanol (CH3CH2OH) capaz deproducir hidrógeno con la suficiente pureza para, en combinación con el oxígeno almacenado, alimentar una pila de combustible (fuel cell), suministrada por la empresa UTC Power, que proporcione la energía necesaria[1].

De esta forma se evita la complejidad de almacenar hidrógeno a bordo en estado puro que, además, es bastante peligroso como puso manifiesto el accidente del submarino ruso Kursk. Respecto al armamento, se deseaba un sistema de combate integrado con capacidad de lanzar misiles sobre los objetivos tipo UGM-84 Sub-Harpoon o UGM-109 Tomahawk. También se deseaba reducir la firma acústica del submarino recubriendo su casco con un material anecoico capaz de absorber o difuminar las ondas acústicas, aunque finalmente parece que no está prevista su instalación.

El socio de Navantia en materia de submarinos ha sido tradicionalmente la DCNS francesa con la que ha colaborado de manera intensa en la construcción de los submarinos de la clase Scorpène en los años 90 para las marinas de Chile, Malasia e India. Sin embargo, la experiencia adquirida en este periodo y los buenos resultados de la colaboración industrial con Lockheed-Martin en el sistema de combate Aegis de la fragata F-100 sugirió la conveniencia de integrar el sistema de combate de dicha empresa. Por otra parte, se consideró que se podía abandonar la colaboración con la DCNS[2], permitiendo con este programa dotar a Navantia de una capacidad de producción de submarinos cuya venta en el exterior (en solitario) podía garantizar una dilatada capacidad industrial en este área.

Sin embargo, este ambicioso programa militar e industrial ha padecido de diversos problemas. Las elevadas prestaciones y funcionalidades exigidas al submarino han provocado un sobrepeso próximo a las 100 toneladas, es decir, el 4% de su peso de desplazamiento. Este problema obligó a detener su construcción, ya muy avanzada, en 2013 y recabar la asistencia técnica de la empresa norteamericana General Dynamics Electric Boat para su resolución, lo que ha supuesto el rediseño de su casco y laprolongación de su eslora.

Esta modificación ha desencadenado otros cambios como una nueva hélice dada la mayor fricción del casco[3], o el sistema hidráulico dada la mayor longitud de los conductos usados. Otros problemas proceden del sistema AIP cuya prestación originales eran poder patrullar en inmersión a baja velocidad con una autonomía de 20 días, algo que parece inviablepor el momento. De hecho, la empresa Técnicas Reunidas ha sido invitada a desarrollar también un prototipo de reformador para producir hidrógeno a partir de etanol. Por último, las baterías durante este periodo han evolucionado, teniendo más capacidad y menor peso las baterías de iones de litio que las de acido-plomo originalmente previstas. Sin embargo, ubicar las nuevas baterías puede implicaralteraciones en el diseño al tener un volumen y peso diferente. Todos estos problemas, al haberse iniciado una fase de producción sobre un diseño inapropiado (probablemente con la intención de no retrasar la entrega) están provocando que el proyecto tenga un coste superior al previsto. Su presupuesto inicial se amplió a los 2.135 millones de euros. Y, en noviembre de 2014, el Consejo de Ministros concedió un techo de gasto de 759 millones para el periodo de 2014-2018.

Esta acumulación de problemas hizo que la Secretaría de Estado solicitara a Navantia, en abril de 2016, que se concentrara en finalizar un único y primer submarino con el objeto de certificar su diseño, antes de continuar con el resto de los buques de la serie. La revisión crítica de diseño, que establece la línea de referencia del producto, se realizó en julio de 2016. Si bien las noticias de la prensa hablan de que ésta se realizó con éxito[4], hay razones para pensar que los problemas no terminarán aquí.

En primer lugar porque en la revisión, se tomó la decisión de desvincular la obtención de sistema AIP del programa de construcción del resto del submarino, lo que sugiere problemas todavía no resueltos en sus prestaciones, como su fiabilidad,seguridad y dimensión reducida para su ubicación en el espacio reservado. Esto añade incertidumbre al programa pues las modificaciones en el diseño del sistema AIP y del resto del submarino pueden tener un impacto significativo sobre el otro proyecto de desarrollo y conducir a modificaciones en la configuración de la nave que ocasionen nuevos sobrecostes, retrasos y alteración de sus prestaciones. En segundo lugar, porque las pruebas operativas en el mar, con una duración prevista en torno a los 24 meses,probablemente descubrirán defectosde diseño que requerirán de modificaciones adicionales.

En este contexto, la pregunta que surge inmediatamente es si podemos hablar realmente de negligencia por alguna de las partes involucradas en el programa. Si bien, a posteriori, resulta fácil hacer un diagnostico e identificar errores, un examen de los procesos de innovación sugiere que estos problemas son intrínsecos alos mismos. Quizá el único error es quelos responsables en esta materia deberían haber sido más conscientes de la idiosincrasia de los procesos de innovación a la hora de elegir la opción más apropiada para dotar de medios a sus fuerzas armadas, teniendo en cuenta su gran dificultad y el elevado riesgo que conllevan y en el que es posible que las hipótesis usadas al tomar la decisión se demuestren invalidas más adelante.

En efecto, desarrollar un producto nuevo es una tarea especialmente compleja, y más en un submarino sujeto a exigentes prestaciones. Este desarrollo se realiza en un entorno de incertidumbre pues sobre la mesa de diseño no se puede demostrar con fiabilidad suficiente mediante modelos teóricos y cálculos matemáticos la corrección del diseño y que la interacción entre sus diferentes componentes funcionará de la manera esperada no generando comportamientos que mermen las prestaciones deseadas en determinadas circunstancias. Esto obliga a experimentar los diferentes diseños realizando sobre un prototipo del mismo un conjunto de pruebas razonablemente extenso, aunque siempreincompleto, para su validación.

Si el diseño no cumple las expectativas será necesario, revisarlo, desarrollar un nuevo prototipo y volverlo a evaluar, proceso iterativo que lentamente converja hacia un diseño que satisfaga un conjunto razonable de requisitos que garanticen una utilidad operativa superior. En este proceso, suele ocurrir con frecuencia que algunas de las prestaciones deseadas no llegan a obtenerse por inmadurez de las tecnologías actuales o porque su coste es inasumible por los financiadores y futuros compradores del sistema.

En este proceso de diseño los ingenieros tienen que realizar un análisis constante entre las prestaciones requeridas, las restricciones que imponen el propio diseño y el coste de los componentes, teniendo que llegar con frecuencia a difíciles compromisos. Además, el coste de las pruebas hace que no se pueda efectuar un análisis exhaustivo de todas las circunstancias y casos en los que operativamente tendrá que funcionar el sistema. En este contexto, el conocimiento teórico proporciona orientación, pero solo el conocimiento obtenido de la experimentación con el nuevo sistema permite corregir las debilidades y losfallos de diseño encontrados. Esto ciertamente es una actividad costosa que no es fácil de estimar a priori, lo que conduce frecuentemente a sobrecostes, retrasos en la entrega y el incumplimiento de algunos de los requisitos originalmente establecidos.

Este proceso es así en cualquier nuevo desarrollo, y no es exclusivo de España. Submarinos como el Seawolf sufrieron igualmente problemas de sobrepeso, que obligaron a alargar su eslora. Su sobrecoste hizo que solo se construyera una décima parte de la flota inicialmente prevista y no se resolvieron hasta que se obtuvo un nuevo diseño del submarino conocido como clase Virginia. Igualmente, los ingleses intentaron desarrollar un avión de alerta temprana propio, el Nimrod, que tuvieron que abandonar tras una década infructuosa de desarrollos. No debe extrañarnos, pues, que ocurran estos problemas. Además, el carácter no exhaustivo de las pruebas hace que, con cierta probabilidad, aparezcan fallos y errores tras la entrega del producto, sobre todo en la fase inicial de despliegue. Por lo tanto, es bastante posible que aparezcan nuevos problemas en este submarino en el futuro, fruto de su empleo y uso en los más variados entornos que identificarán nuevos fallos de diseño y la necesidad de hacer modificaciones.

En otras palabras, la innovación es una actividad compleja, difícil, costosa y sujeta a la incertidumbre. En retrospectiva los procesos de rediseño y los ensayos para corregir los errores encontrados se pueden ver como un gasto o un dispendio innecesario que se podría haber evitado, pero esto no es realmente así, pues este proceso es fundamental para adquirir el conocimiento necesario para lograr una solución asequible que satisfaga razonablemente las necesidades de los ejércitos. Estas características de la innovación hace que, en unos casos, se produzcan resultados brillantes, mientras que en otros conduce a desconcertantes fracasos, incluso aplicando las mismas políticas y prácticasempleadas en otros programas de innovación exitosos.Ejemplos de estos casos son las fragatas F-100 o el buque de proyección estratégica Juan Carlos I que han sido exportados a otras naciones, algo que parece vedado por el momento al submarino.

Los problemas asociados a la innovación no son bien recibidos por los gobiernos, los políticos o los ciudadanos que ven como su sueño inicial acaba por transformarse en una pesadilla, teniendo que financiar una costosa capacidad industrial con una limitada rentabilidad si el producto final no tiene una relación prestaciones/coste superior a otros competidores más avezados como pueden ser los desarrollos alemanes, franceses o suecos, una cuestión que ensombrece el futuro de Navantia en este segmento del mercado. Es decir, desarrollar un nuevo producto para el mercado, cuando existe además una fuerte competencia, requiere de importantes recursos económicos y humanos y está lleno de incertidumbre. En este sentido, la aventura del S-80 está teniendo un impacto importante sobre la operatividad de la Armada (la capacidad submarina es actualmente muy limitada tras la retirada de la clase Delfín y uno de los submarinos de la clase Galerna), mientras que la obtención de una capacidad industrial rentable no parece por el momento clara[5].

La lección más importante que podemos extraer de este programa es que es necesario entender el proceso de innovación y valorar con precaución el esfuerzo asociado a la hora de plantear futuras adquisiciones para evitar decisiones que, en última instancia, no sean las acertadas. Si bien, no es condición suficiente, el conocimiento aportado por la ingeniería de sistemas y la economía industrial, en particular la economía de la innovación, tienen mucho que aportar en esta materia.

[1] El proyecto de elaborar una pila de combustible de producción nacional no alcanzó el éxito deseado.

[2] Una cuestión que generó un conflicto legal con los franceses que finalmente se resolvió fuera de los tribunales.

[3] Se ha especulado con la posibilidad de desarrollar una nueva hélice de materiales compuestos.

[4] Europa Press. “Defensa aprueba la revisión del diseño del submarino S-80 de Navantia en Cartagena”. 15 de julio de 2016.

[5] En este sentido, la capacidad industrial para producir cascos de plástico reforzados con fibra de vidrio para los cazaminas no han podido ser aprovechados para vender nuevas naves.