Defensa prueba un nuevo sistema para proteger edificios frente a coches bomba
- El estudio que pone el foco en las grandes explosiones
- El origen del proyecto: OTAN y un objetivo ambicioso
- Proyecto I+D BLADE: fechas, pandemia y actores clave
- Por qué las barreras T son críticas en seguridad
- El sistema BLADE, al detalle: así se refuerza una barrera
- Explosiones reales: cargas, distancias y ensayo final
- Conclusiones: validación, salto del 100% al 300% y escenarios extremos
- Los autores del artículo: nombres y perfiles
El estudio que pone el foco en las grandes explosiones
Los resultados del proyecto los recoge el número más reciente del Memorial del Cuerpo de Ingenieros Politécnicos del Ejército de Tierra, en un artículo sobre la “Optimización de barreras perimetrales de protección frente a grandes explosiones mediante el uso de dispositivos de absorción de energía”.
Ponte los auriculares???? o sube el volumen????. Así es como "suena" una patrulla española en Irak mientras se prepara y durante el desempeño de su misión @IraqNato @CJTFOIR @EjercitoTierra #MOPS pic.twitter.com/4uLlo6uscZ
— Estado Mayor Defensa ???????? (@EMADmde) July 13, 2024
El origen del proyecto: OTAN y un objetivo ambicioso
La idea partió del Centro de Excelencia OTAN para la lucha contra Artefactos Explosivos Improvisados (NATO C-IED COE), que tiene su sede en Hoyo de Manzanares (Madrid), en el acuartelamiento de la Academia de Ingenieros del Ejército de Tierra.
¿El objetivo? Diseñar y validar sistemas de refuerzo de barreras T incrementando su resistencia ante explosiones, al menos, en un 100%.
Proyecto I+D BLADE: fechas, pandemia y actores clave
El proyecto “ I+D BLADE” se desarrolló entre enero de 2019 y mayo de 2021 incorporando elementos DAE (dispositivos de absorción de energía) a los bloques T que forman una barrera perimetral.
Se completó una campaña experimental compleja durante junio y noviembre de 2020, a pesar de la difícil situación existente debido a la pandemia del Covid-19.
OTAN C-IED COE: financiación, diseño y buenas prácticas
Participaron varios organismos e instituciones. El Centro de Excelencia OTAN para la lucha contra Artefactos Explosivos Improvisados se encargó de la financiación y gestión del proyecto, estudio del estado de arte, diseño de sistemas BLADE, plan de ensayos, elaboración de buenas prácticas e informe final de proyecto.
INTA y La Marañosa: ensayos, modelización y simulación
El Ministerio de Defensa español contribuyó a través del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial «Esteban Terradas» (INTA). En el Campus «La Marañosa», en San Martín de la Vega (Madrid), se ejecutó la campaña experimental y se realizó la modelización y simulación del comportamiento del DAE/tubo de inversión.
Portugal y la NOVA de Lisboa: materiales y análisis
OTAN, España... y Portugal, porque tomó parte en el proyecto la Facultad de Ciencia y Tecnología de la Universidad NOVA de Lisboa. Se encargó de la caracterización de los materiales de bloques T, paneles de sacrificio y dispositivos de absorción de energía, estudio analítico de la solución basada en el DAE/ tubo hueco y, modelización y simulación de resistencia de barreras T reforzadas con el sistema BLADE.
Por qué las barreras T son críticas en seguridad
Las barreras con piezas de hormigón en forma de T invertida, con la parte horizontal hundida en el suelo, son habituales para proteger infraestructuras, edificios oficiales, cuarteles y campamentos militares en países en conflicto o que sufren problemas graves de terrorismo.
Desde la Base de al-Asad, Irak, la #TFTORO celebra el día de Nuestra Señora de los Ángeles, patrona de la Aviación del @EjercitoTierra #AVIET junto a nuestros aliados de @CJTFOIR e @IraqNato con un izado de Bandera y la interpretación del himno de la #AVIET #MOPS pic.twitter.com/IFVIvoFIKL
— Estado Mayor Defensa ???????? (@EMADmde) June 23, 2024
Este experimento trataba de aumentar la resistencia de esas barreras con dispositivos de absorción de energía, elementos que ya “fueron introducidos por la industria de automoción y, actualmente, se emplean con gran extensión en los sectores del transporte y navegación e, incluso, en sistemas especiales de vehículos utilizados por la agencia americana NASA”, se explica en el Memorial de los Ingenieros Politécnicos.
El sistema BLADE, al detalle: así se refuerza una barrera
El experimento en el Campus «La Marañosa» del INTA consistió en someter a explosiones de material explosivo al denominado sistema BLADE.
Se compone de bloques de hormigón en forma de T invertida, delante de los cuales se colocan “paneles de sacrificio”, también de hormigón armado. Para estas pruebas los bloques y paneles los fabricó una empresa de Cáceres, CEPREF.
Entre el bloque T y el panel de sacrificio, en la parte inferior, se colocan los dispositivos de absorción de energía. Para este proyecto experimental se utilizaron dispositivos de dos tipos:
DAE/tubo hueco: compresión lateral y absorción
-- DAE/tubo hueco: Øexterior 200mm, espesor 8mm y longitudes de 100, 160 y 260mm. El DAE se coloca entre el bloque T y un panel de sacrificio que recibe la onda de choque de la explosión, comprimiendo lateralmente los tubos huecos. Éstos al deformarse, absorben gran energía de la explosión por deformación hasta su colapso final, reduciendo la cantidad de energía transmitida al bloque T, pared o estructura a proteger.
DAE/tubo de inversión: deformación axial
-- DAE/tubo de inversión: Øexterior 64; 54 y 42mm con 140mm de longitud fija. La absorción de energía se produce por deformación axial del tubo durante su proceso de inversión.
Explosiones reales: cargas, distancias y ensayo final
Las explosiones para medir los efectos de estos sistemas se realizaron en las instalaciones del INTA, a cargo del Departamento de Sistemas de Armas y Balística.
Según explican los autores del artículo, “se efectuaron 5 ensayos de caracterización de los DAE usando cargas explosivas de 20 y 60 kg de Dinamita HE (High Explosive) Riodin (densidad 1,45 g/cm3 y 6000 m/s de velocidad de detonación)”.
Las cargas se situaron a 5 m y 2,5 m de distancia (stand-off) de los paneles de sacrificio verticales.
Además, se efectuó un “ensayo final de concepto” empleando dos barreras T de 6 metros de longitud. Solo una de las barreras T se reforzó con sistemas BLADE y la carga de 60 kg Dinamita HE Riodin se colocó, simétricamente, a 2,2 m del centro de ambas barreras.
El artículo expone las conclusiones finales del proyecto.
Conclusiones: validación, salto del 100% al 300% y escenarios extremos
La primera es que “el sistema BLADE de refuerzo de barreras perimetrales de protección formadas por bloque T mediante dispositivos de absorción de energía o DAE fue validado como un sistema efectivo de refuerzo ante ataques de coches bomba o efectos producidos por grandes explosiones”.
En la prueba calificada como “ensayo de concepto del sistema”, realizada mediante la detonación de 60 kilos de dinamita HE Riodin a 2,2 metros de la barrera, se demostró “la viabilidad de las soluciones del sistema BLADE utilizando tanto DAE/tubo hueco como DAE/tubo de inversión.
Se concluyó además que ese último modelo es “el más apropiado para refuerzo de fachadas verticales”.
Los impulsores del proyecto destacan que “el objetivo inicial del proyecto de incrementar la capacidad de absorción de energía de barreras formadas con bloques T en un 100% se superó ampliamente, evaluando por simulación que dicho incremento podía ser de un 300%”.
“Como demostró el modelo analítico, dado que los bloques T no están anclados al suelo, su pequeño deslizamiento antes del colapso y vuelco de la barrera T, permitirá que la barrera de bloques T reforzada con el sistema BLADE pueda soportar explosiones de 300 kg de TNTequiv detonados a 2,2m de la barrera perimetral de protección, valor que debe considerarse relevante y significativo”, concluyen.
Los autores del artículo: nombres y perfiles
El artículo publicado en el Memorial de Ingenieros Politécnicos está redactado por el coronel retirado del Cuerpo de Ingenieros Politécnicos José Luis Mingote Abad, que fue investigador principal del NATO C-IED COE.
Colaboraron Gabriel de Jesús Gomes, teniente coronel de Ingenieros del ejército portugués y doctor en ingeniería civil; Luis Martínez Thomas, teniente coronel del Cuerpo de Ingenieros Politécnicos del Ejército de Tierra, doctor en ingeniería de armamento y ex jefe del Departamento de Sistemas de Armas y Balística del INTA; Válter José da Guia Lúcio, jefe del Departamento de Ingeniería Civil de la Escuela de Ciencia y Tecnología, de la Universidad NOVA de Lisboa; e Iván Gil Garnacho, ingeniero industrial y jefe del Laboratorio de Simulación e I+D+i del INTA.