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Snecma Atar

El Snecma Atar es un motor turborreactor de flujo axial francés fabricado por Snecma . Derivó del diseño alemán BMW 018 de la Segunda Guerra Mundial y fue desarrollado por exing...

El Snecma Atar es un motor turborreactor de flujo axial francés fabricado por Snecma . Derivó del diseño alemán BMW 018 de la Segunda Guerra Mundial y fue desarrollado por exingenieros de BMW a través de una sucesión de modelos más potentes. Su nombre proviene de su grupo de diseño original, el Atelier technique aéronautique de Rickenbach (Taller Técnico Aeronáutico de Rickenbach), cerca de Lindau, en la zona de ocupación francesa de Alemania. El Atar impulsó muchos de los aviones a reacción franceses de la posguerra, incluidos el Vautour , el Étendard y el Super Étendard , el Super Mystère y varios modelos del Mirage . [ 1 ]

Historia

Fondo

El equipo de Hermann Oestrich , encargado del desarrollo del motor BMW 003, se trasladó a la ciudad de Stassfurt , cerca de Magdeburgo , en febrero de 1945. CG Rheinhardt estaba instalando una fábrica subterránea en una mina de sal a las afueras de la ciudad, en un intento desesperado por continuar la producción de motores ante la abrumadora campaña aérea aliada. Esta mina es bien conocida históricamente, ya que también se utilizaba para el almacenamiento de compuestos de uranio como parte del programa nazi de la bomba atómica .

La ciudad de Stassfurt se rindió a las fuerzas estadounidenses el 12 de abril de 1945, y Oestrich ocultó gran parte de los datos técnicos en un cementerio local. Al día siguiente llegó un equipo de diez hombres, principalmente ingenieros de Pratt & Whitney , a quienes les entregó los datos. La producción se reanudó para uso estadounidense mientras la guerra llegaba a su fin, y las fuerzas estadounidenses desalojaron la fábrica a la espera de entregar la zona a los soviéticos .

Para entonces, Oestrich se había trasladado a Múnich para ser interrogado nuevamente, y de allí a Inglaterra a petición del diseñador de motores británico Roy Fedden . Este les encargó el diseño de un motor turbohélice para un futuro avión de transporte cuatrimotor de la clase C-54 Skymaster . Mientras trabajaba en este diseño, agentes de la DGER francesa se pusieron en contacto con Oestrich en secreto para ofrecerle continuar con el diseño del motor 003 en Francia. Las fuerzas francesas habían encontrado varios motores turborreactores BMW 003 en su zona de ocupación tras la guerra y estaban interesadas en establecer una línea de producción. Estas conversaciones no habían avanzado mucho cuando a Oestrich se le permitió regresar a Múnich, para luego ser trasladado de nuevo a Inglaterra a finales de agosto y, posteriormente, de vuelta a Múnich, donde Estados Unidos le ofreció a él y a un equipo selecto trabajo en el país, pero sin sus familias.

Oestrich aceptó la invitación francesa y, en septiembre, ya se había instalado en las antiguas fábricas de Dornier en Rickenbach , en la zona francesa, cerca de la frontera norte de Suiza . Allí pronto se les unieron otros ingenieros de BMW y de otras empresas alemanas, lo que elevó el equipo a unos 200 miembros. El grupo se denominó Atelier Technique Aéronautique Rickenbach (Taller Técnico Aeronáutico de Rickenbach), o ATAR . En octubre, habían rediseñado el modelo 003 como el ATAR 101 (modelo R.101) y obtuvieron un contrato de producción con la condición de que la fabricación se realizara en Francia. En enero, se ofreció a todo el equipo un contrato adicional de cinco años, que incluía salarios garantizados, manutención familiar, pocas restricciones de viaje y la posibilidad de obtener la ciudadanía francesa. El contrato se firmó el 25 de abril de 1946 y los planos del ATAR 101 se enviaron a SNECMA para su producción.

ATAR 101

El primer motor tardó un tiempo en ensamblarse. Las primeras piezas estuvieron disponibles ya en mayo de 1946, pero un compresor o turbina completos no estuvieron listos hasta mediados del año siguiente. El primer motor completo finalmente funcionó el 26 de marzo de 1948. Para el 5 de abril, había alcanzado un empuje de 16 000 N (3600 lb f ) y se mejoró continuamente hasta llegar a 21 600 N (4900 lb f ) en octubre. Durante este tiempo, una nueva turbina hecha de aceros sólidos de alta temperatura reemplazó a los modelos anteriores refrigerados por aire, lo que permitió una mejor forma aerodinámica y una mejor relación de compresión. Para enero de 1950, varios motores adicionales se habían unido al programa, lo que elevó el tiempo total de funcionamiento a más de 1000 horas y un empuje de 26 490 N (5960 lb f ) , convirtiéndolo en uno de los motores más potentes de la época. El BMW 003 del que se desarrolló proporcionaba solo 7.800 N (1.800 lb f ) , menos de un tercio del Atar.        

El ATAR 101B introdujo álabes de turbina Nimonic [ 2 ] y más álabes de estator, así como una serie de cambios para solucionar problemas menores observados en los modelos experimentales anteriores. El primer modelo B superó una prueba de resistencia de 150 horas en febrero de 1951 a 23 500 N (5300 lb f ) . Una prueba de vuelo siguió el 5 de diciembre de 1951 en el Dassault Ouragan , y a partir del 27 de marzo de 1952, bajo las alas de un Gloster Meteor F.4 . Después de entregar la primera serie de producción de modelos B, el Atar 101C utilizó un compresor y una cámara de combustión mejorados, aumentando el empuje a 27 400 N (6200 lb f ) . El Atar 101D incorporaba una turbina ligeramente más grande con nuevas aleaciones de alta temperatura que permitían que la temperatura de salida alcanzara los 1000 °C y el empuje los 29 420 N (6610 lb f ) . El modelo D también incluía un nuevo sistema de escape que consistía en un tubo largo que terminaba en una boquilla con dos compuertas tipo "párpado" en lugar del cono móvil anterior de adelante hacia atrás en el interior, una característica del turborreactor de flujo axial Junkers Jumo 004 de la Segunda Guerra Mundial , conocido como Zwiebel (cebolla) por su forma. El Atar 101E incorporó una etapa de compresor "cero", elevando la relación de presión total a 4,8:1 y el empuje a 36.300 N (8.200 lbf ) , superando el empuje proyectado de 34,3 kN (7.700 lbf) del turborreactor alemán BMW 018, que aún se estaba desarrollando en 1945. Se probaron varios modelos del Atar 101 en una amplia variedad de aeronaves.           

Se incorporó un postquemador al modelo D para producir el Atar 101F de 37 300 N (8400 lb f ) , mientras que la misma adición al modelo E produjo el ATAR 101G de 46 110 N (10 370 lb f ) . Estos fueron probados en vuelo en el Dassault Mystère II en agosto de 1954, pero no llegaron a producirse en este avión. Su primer éxito fue en el Dassault Super Mystère , que voló por primera vez con motores Rolls-Royce Avon el 2 de marzo de 1955, seguido de la versión con motor 101G el 15 de mayo de 1956. La producción comenzó en 1957 con un contrato para 370 aviones, pero este se redujo posteriormente a 180 en vista del rendimiento del Dassault Mirage III , que entonces estaba en fase de pruebas.    

Atar 08 y 09

Con el Atar 101 situado en el extremo inferior de la escala de potencia, en 1954 SNECMA comenzó el diseño de una mejora más radical: el Atar 08. El diseño y las dimensiones generales eran similares a los del 101, pero el nuevo motor incluía un compresor de nueve etapas en lugar del anterior de siete etapas, y una turbina más pequeña de dos etapas para impulsarlo. También se introdujeron numerosas mejoras de detalle, como la sustitución del rotor del compresor original por uno nuevo de aleación de magnesio. El primer Atar 08 B-3 producía 42 000 N (9400 lb f ) y tenía una relación de presión total ligeramente mejorada de 5,5:1.  

Se diseñó un nuevo y mucho más potente postquemador para el motor, dando como resultado el Atar 09. Se probó por primera vez en enero de 1957 a 54.900 N (12.300 lb f ) , y pronto se mejoró a 58.800 N (13.200 lb f ) . Un postquemador aún más mejorado con una tobera de dieciocho aletas en lugar de los dos párpados de los diseños anteriores se introdujo en el modelo 09C en diciembre de 1959. Esta versión también incluía un nuevo motor de arranque de Microturbo . El Atar 9D reemplazó el área de escape y postquemador con una hecha de titanio que permitía un funcionamiento continuo a Mach 2, en comparación con el 1,4 del C. Se reintrodujo la refrigeración por aire para los modelos Atar 9K , mejorando aún más el rendimiento general, y especialmente el ahorro de combustible.    

Con las series Atar 8 y 9, los diez largos años de desarrollo finalmente dieron como resultado un diseño comercial exitoso. Se produjeron miles de unidades para una variedad de aeronaves, incluidos los aviones de ataque Étendard y Super Étendard, los cazas Mirage III, Mirage 5 y Mirage F1, el bombardero Mirage IV y diversos aviones de prueba.

Super Atar

En 1955, el gobierno francés inició un proyecto para explorar velocidades de vuelo de hasta Mach 3.0. SNECMA comenzó los estudios para un motor que lo impulsara, inicialmente basado en el diseño del compresor del Atar 101 existente, pero reemplazando todas las aleaciones ligeras por aceros para soportar las mayores temperaturas de funcionamiento . Esto también requirió el uso de una turbina refrigerada por aire, similar a las de los primeros prototipos. Dicho motor, el M.26 , entró en funcionamiento en mayo de 1957, proporcionando 47  kN (10 364  lbf) sin postcombustión. Mejoras posteriores dieron lugar al M.28 , que entró en funcionamiento en septiembre de 1958 con 52  kN (11 466  lbf).

Este trabajo dio lugar al diseño del Super Atar de 85  kN con postcombustión. Esta versión también incluía estatores variables , que estaban en proceso de ser ampliamente introducidos en la industria. Sin embargo, el proyecto para construir el avión de prueba, el Griffon III , nunca se llevó a cabo y SNECMA finalizó el desarrollo del Super Atar en 1960.

Otros acontecimientos

El diseño Atar también se utilizó para diversos desarrollos, tanto de mayor como de menor escala y experimentales. Cabe destacar el R.104 Vulcain, una versión ampliada del Atar, y el mucho más pequeño R.105 Vesta. Ambos motores se desarrollaron en paralelo al Atar a principios de la década de 1950 para cubrir necesidades específicas de rendimiento: el Vulcain para el Mystère IV D y el Vesta para diversos diseños. Sin embargo, ninguno de ellos llegó a producirse; el Mystère IV D se canceló y el Vesta fue descartado en favor del Turboméca Gabizo , que también fue abandonado.

Descripción

El Atar 101 original contaba con un compresor axial de siete etapas con álabes de aleación de aluminio acoplados a un rotor de aluminio. El cojinete delantero se mantenía en su lugar mediante cuatro paletas, la izquierda, vista desde el frente, contenía un eje de toma de fuerza. Una característica única de los diseños Atar era la sección de accesorios independiente del Atar 5000, que podía montarse delante del motor y era accionada por un eje de extensión. La cámara de combustión constaba de veinte cámaras de combustión de acero dispuestas en forma de canal, que desembocaban en la turbina de una sola etapa. Los primeros modelos medían 2,85 m de largo, 0,9 m de diámetro y pesaban 850  kg, mientras que los modelos C y posteriores medían 3,68 m de largo (incluida la extensión), 0,89 m de diámetro y pesaban 940  kg. Las versiones posteriores eran generalmente similares al modelo C, aunque la inclusión del postquemador aumentaba la longitud a 5,23 m y los pesos variaban entre 925 y 1240  kg según el modelo.

Los modelos Atar 8 y 9 utilizaban un compresor de 9 etapas similar al del 101, pero con una primera etapa de acero para mejorar la resistencia a los daños por objetos extraños . La turbina constaba de dos etapas. La longitud y el ancho se mantuvieron iguales a los de los modelos 101, deliberadamente, pero el peso aumentó aún más hasta los 1350  kg en el modelo 9B.

Variantes

Atar 101B
Atar 101C
Atar 101D
Atar 101E
Atar 101F
Atar 101G
Utilizado en el cazabombardero Dassault Super Mystère.
Atar 08 [ 3 ]
Turbina de dos etapas y compresor mejorado, sin postcombustión, desarrollados entre 1954 y 1956.
Un Atar 8K50 extraído de un Super Etendard, NAS Landivisiau, Francia
Atar 08B
Utilizado en Dassault Étendard IV
Atar 08C
Atar 08K-50
Versión simplificada sin postcombustión de Atar 9K-50 para Dassault Super Étendard
Atar 09 [ 4 ]
Motor de arranque integrado, compresor mejorado optimizado para vuelo supersónico , postcombustión.
Atar 09B
Atar 09B3
Atar 09C
Utilizado en los cazas Dassault Mirage III y 5.
Atar 09C3
Atar 09C5
Atar09K-10
Cámara de combustión mejorada, refrigeración de las palas de la turbina; utilizada en los bombarderos Dassault Mirage IV.
Atar09K-50
Motor Atar 9C modificado con una turbina rediseñada y un compresor mejorado, lo que resulta en un menor consumo de combustible y un mayor empuje; utilizado en los aviones Dassault Mirage F1 , Mirage 50 y Atlas Cheetah .
Atar Plus
Variante sudafricana del Atar09K-50 con compresor, turbina y electrónica nuevos.

Aplicaciones

Especificaciones (Atar 9C)

Características generales

Componentes

Actuación

Véase también

Desarrollo relacionado

Motores comparables

Listas relacionadas

Referencias

Notas

  1. Gunston (1989) , pág. 160.
  2. "Enciclopedia mundial de motores aeronáuticos – 5.ª edición" de Bill Gunston , Sutton Publishing, 2006, pág. 216
  3. Wilkinson, Paul H. (1957). Motores de aeronaves del mundo 1957 (15.ª  ed.). Londres: Sir Isaac Pitman & Sons Ltd. pp. 206–207 . 
  4. Wilkinson, Paul H. (1957). Motores de aeronaves del mundo 1957 (15.ª ed.). Londres: Sir Isaac Pitman & Sons Ltd. pp. 208–209 .  

Bibliografía

  • Gunston, Bill (1989). Enciclopedia mundial de motores aeronáuticos . Cambridge, Inglaterra: Patrick Stephens Limited. ISBN 1-85260-163-9.
  • Kay, Anthony L. (2007). Historia y desarrollo del turborreactor 1930–1960 . Vol.  2 (1.ª  ed.). Ramsbury: The Crowood Press. ISBN 978-1861269393.
  • Un sitio web sobre algunos proyectos de aeronaves ATAR.