El Snecma Atar es un motor turborreactor de flujo axial francés construido por Snecma . Se derivó del diseño alemán BMW 018 de la Segunda Guerra Mundial y fue desarrollado por ex ingenieros de BMW a través de una progresión de modelos más potentes. El nombre se deriva de su grupo de diseño original, Atelier technique aéronautique de Rickenbach cerca de Lindau dentro de la Zona de Ocupación Francesa de Alemania. El Atar propulsó muchos de los aviones a reacción franceses de posguerra, incluidos el Vautour , Étendard y Super Étendard , Super Mystère y varios modelos del Mirage . [1]
El equipo de Hermann Oestrich encargado del desarrollo del motor BMW 003 se había trasladado a la ciudad de Stassfurt , cerca de Magdeburgo , en febrero de 1945. CG Rheinhardt estaba construyendo una fábrica de producción subterránea en una mina de sal a las afueras de la ciudad en un intento desesperado por continuar la producción de motores ante la ahora abrumadora campaña aérea aliada. Esta mina es muy conocida históricamente porque también se utilizaba para el almacenamiento de compuestos de uranio como parte del programa de bombas atómicas nazi .
El 12 de abril de 1945, la ciudad de Stassfurt se rindió a las fuerzas estadounidenses y Oestrich ocultó gran parte de los datos técnicos en un cementerio local. Al día siguiente llegó un equipo de diez hombres, formado principalmente por ingenieros de Pratt & Whitney , y 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 mientras esperaban para entregar la zona a los soviéticos .
Oestrich se había trasladado a Múnich para continuar con sus interrogatorios y, a petición del diseñador de motores británico Roy Fedden, se trasladó a Inglaterra . Fedden les pidió que trabajaran en el diseño de un motor de turbohélice para un avión de transporte de cuatro motores de la clase C-54 Skymaster . Mientras trabajaba en este diseño, agentes de la DGER francesa se acercaron en secreto a Oestrich con una oferta para encargarse del diseño del 003 en Francia. Las fuerzas francesas habían encontrado varios motores turborreactores BMW 003 en su zona de ocupación después de la guerra y estaban interesadas en montar una línea de producción. Estas conversaciones no habían avanzado mucho cuando se le permitió a Oestrich regresar a Múnich, pero fue llevado de vuelta a Inglaterra a finales de agosto y luego regresó a Múnich, donde Estados Unidos le ofreció a él y a un equipo seleccionado a mano trabajos en Estados Unidos, pero sin sus familias.
En cambio, Oestrich aceptó la invitación francesa y en septiembre se instaló en las antiguas fábricas de Dornier en Rickenbach , en la zona francesa, cerca de la frontera norte de Suiza . Allí se les unieron pronto otros antiguos ingenieros de BMW, así como los de varias otras empresas alemanas, lo que elevó el equipo a unos 200 miembros. El grupo se denominó Atelier Technique Aéronautique Rickenbach (Taller Técnico Aeronáutico Rickenbach en inglés), o ATAR . En octubre habían rediseñado el diseño del 003 como ATAR 101 (modelo R.101) y concedieron un contrato de producción con la condición de que la producción real se llevara a cabo en Francia. En enero se ofreció un nuevo contrato de cinco años a todo el equipo, que incluía salarios protegidos, provisiones para sus familias, pocas restricciones de viaje y la posibilidad de ciudadanía francesa. El contrato se firmó el 25 de abril de 1946 y los dibujos del ATAR 101 se enviaron a SNECMA para su producción.
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 (3.600 lbf ) y fue mejorado continuamente hasta alcanzar 21.600 N (4.900 lbf ) 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 1.000 horas y un empuje de 26.490 N (5.960 lbf ) , lo que lo convirtió en uno de los motores más potentes de la época. El BMW 003, del que se basó, proporcionaba sólo 7.800 N (1.800 lbf ) , 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 pasó una prueba de resistencia de 150 horas en febrero de 1951 a 23.500 N (5.300 lb· f ). Le siguió una prueba de vuelo 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 serie de producción inicial de modelos B, el Atar 101C utilizó un compresor y una cámara de combustión mejorados, aumentando el empuje a 27.400 N (6.200 lb· f ). El Atar 101D presentaba una turbina ligeramente más grande con nuevas aleaciones de alta temperatura que permitían que la temperatura de salida subiera a 1.000 °C y el empuje a 29.420 N (6.610 lb· f ). El modelo D también incluía un nuevo escape que consistía en un tubo largo que terminaba en una tobera con dos obturadores tipo "párpado" en lugar del anterior cono móvil hacia adelante y hacia atrás en el interior, una característica del turborreactor de flujo axial Junkers Jumo 004 de la Segunda Guerra Mundial, que era conocido como Zwiebel (cebolla) por su forma. El Atar 101E agregó una etapa de compresor "cero", elevando la relación de presión general 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 todavía se estaba desarrollando en 1945. Varios modelos Atar 101 se probaron en una amplia variedad de aeronaves.
En el modelo D se incorporó un postquemador para producir el ATAR 101F de 37.300 N (8.400 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 se llegaron a producir en este avión. Su primer éxito fue en el Dassault Super Mystère , que voló por primera vez con motor Rolls-Royce Avon el 2 de marzo de 1955, y seguido por la versión con motor 101G el 15 de mayo de 1956. La producción comenzó en 1957 con un contrato de 370 aviones, pero más tarde se redujo a 180 a la luz del rendimiento del Dassault Mirage III , que entonces se estaba probando.
Con el Atar 101 ahora situado en el extremo inferior de la escala de potencia, en 1954 SNECMA comenzó el diseño de una actualización más radical, el Atar 08. El diseño general y las dimensiones 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 hubo muchas mejoras de detalle, incluido el reemplazo del rotor del compresor original por uno nuevo hecho de aleación de magnesio. El primer Atar 08 B-3 produjo 42.000 N (9.400 lbf ) y tenía una relación de presión general ligeramente mejorada de 5,5:1.
Se diseñó un nuevo y mejorado 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 lbf ) , y pronto se mejoró a 58.800 N (13.200 lbf ) . Un postquemador aún más mejorado con una boquilla de dieciocho aletas en lugar de las dos tapas de los diseños anteriores se introdujo en el modelo 09C en diciembre de 1959. Esta versión también contaba con un nuevo motor de arranque de Microturbo . El Atar 9D reemplazó el área de escape y postquemador con uno hecho de titanio que permitió el funcionamiento continuo a Mach 2, en comparación con el 1,4 del C. La refrigeración por aire se reintrodujo 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 largos diez años de desarrollo dieron por resultado finalmente un diseño comercial exitoso. Se produjeron miles 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 una variedad de aeronaves de prueba.
En 1955, el gobierno francés inició un proyecto para explorar velocidades de vuelo de hasta Mach 3.0. SNECMA comenzó los estudios sobre un motor para impulsarlo, que inicialmente consistía en el diseño del compresor del Atar 101 existente, pero reemplazando todas las aleaciones ligeras con aceros para poder soportar las mayores temperaturas de funcionamiento . Esto también exigió el uso de una turbina refrigerada por aire, similar a las de los primeros prototipos. Un motor de este tipo, el M.26 , funcionó en mayo de 1957, proporcionando 47 kN (10.364 lbf) sin postcombustión. Las mejoras posteriores llevaron al M.28 , que funcionó en septiembre de 1958 a 52 kN (11.466 lbf).
Este trabajo dio como resultado el 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.
El diseño del Atar también se utilizó para una variedad de desarrollos más grandes, más pequeños y experimentales. Cabe destacar el R.104 Vulcain, un Atar a mayor escala, 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 nichos de rendimiento particulares, el Vulcain para el Mystère IV D y el Vesta para una variedad de diseños. Sin embargo, ninguno de ellos entró en producción; el Mystère IV D fue cancelado y el Vesta perdió ante el Turboméca Gabizo , que también fue abandonado.
El Atar 101 original contaba con un compresor axial de siete etapas que utilizaba álabes de aleación de aluminio unidos a un rotor de aluminio. El cojinete delantero se mantenía en su lugar mediante cuatro álabes, y el "izquierdo", visto desde el frente, contenía un eje de toma de fuerza. Una característica única de los diseños de Atar era la sección de accesorios separada del Atar 5000, que podía montarse delante del motor, accionada por un eje de extensión. El área de combustión constaba de veinte latas de llama de acero dispuestas en un diseño "canular", que salían hacia la turbina de una sola etapa. Los primeros modelos tenían 2,85 m de largo, 0,9 m de diámetro y pesaban 850 kg, mientras que los modelos C y posteriores tenían 3,68 m de largo incluida la extensión larga, 0,89 m de diámetro y pesaban 940 kg. Las versiones posteriores eran generalmente similares al modelo C, aunque la inclusión del postquemador aumentó la longitud a 5,23 m y los pesos variaban de 925 a 1.240 kg según el modelo.
Los Atar 8 y 9 utilizaban un compresor de 9 etapas similar al 101, pero incluían una primera etapa de acero para mejorar la resistencia a los daños causados por objetos extraños . La turbina incluía dos etapas. La longitud y el ancho se mantuvieron iguales que los modelos 101, deliberadamente, pero los pesos aumentaron aún más hasta los 1.350 kg para el 9B.
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