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Snecma Atar

El Snecma Atar es un motor turborreactor de flujo axial francés construido por Snecma . Se derivó del diseño del BMW 018 alemán de la Segunda Guerra Mundial y fue desarrollado por antiguos 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 impulsó muchos de los aviones a reacción franceses de posguerra, incluidos el Vautour , Étendard y Super Étendard , Super Mystère y varios modelos del Mirage . [1]

Historia

Fondo

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 instalando una fábrica de producción subterránea en una mina de sal en las afueras de la ciudad, en una situación desesperada. intento de continuar la producción de motores frente a la ahora abrumadora campaña aérea aliada. Esta mina es muy conocida históricamente ya que también se utilizaba para el almacenamiento de compuestos de uranio como parte del programa de bomba atómica nazi .

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 personas compuesto principalmente por ingenieros de Pratt & Whitney y él les entregó los datos. La producción se reanudó para uso estadounidense mientras la guerra llegaba a su fin, y las fuerzas estadounidenses despejaron la fábrica mientras esperaban entregar el área a los soviéticos .

Para entonces, Oestrich se había trasladado a Munich para ser interrogado más a fondo y de allí a Inglaterra a petición del diseñador de motores británico Roy Fedden . Les hizo trabajar en el diseño de un motor turbohélice para un transporte de cuatro motores propuesto clase C-54 Skymaster . Mientras trabajaba en este diseño, agentes franceses de la DGER se acercaron en secreto a Oestrich con una oferta para continuar con el diseño del 003 en Francia. Las fuerzas francesas habían encontrado varios turborreactores BMW 003 en su zona de ocupación después de la guerra y estaban interesadas en montar una línea de producción. Estas discusiones no habían avanzado mucho cuando a Oestrich se le permitió regresar a Munich, solo para ser traído de regreso a Inglaterra a fines de agosto, luego regresó a Munich nuevamente donde Estados Unidos le ofreció a él y a un equipo cuidadosamente seleccionado puestos de trabajo en Estados Unidos, pero sin sus familias.

Oestrich, en cambio, aceptó la invitación francesa y en septiembre se había instalado en las antiguas fábricas de Dornier en Rickenbach, en la zona francesa, cerca de la frontera norte de Suiza . Pronto se les unieron otros antiguos ingenieros de BMW, así como de otras empresas alemanas, con lo que el equipo llegó a tener unos 200 miembros. El grupo recibió el nombre de Atelier Technique Aéronautique Rickenbach (Taller Técnico Aeronáutico Rickenbach en inglés), o ATAR . Habían rediseñado el diseño 003 como ATAR 101 (modelo R.101) en octubre y otorgaron un contrato de producción con la condición de que la producción real se llevara a cabo en Francia. En enero se ofreció a todo el equipo un contrato adicional de cinco años, que incluía salarios protegidos, provisiones para sus familias, 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 algún tiempo en montarse. Las primeras piezas estuvieron disponibles ya en mayo de 1946, pero un compresor o turbina completo no estuvo listo hasta mediados del año siguiente. El primer motor completo finalmente funcionó el 26 de marzo de 1948. El 5 de abril había alcanzado un empuje de 16.000 N (3.600 lbf ) y se mejoró continuamente hasta que alcanzó 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. En enero de 1950 se habían unido al programa varios motores adicionales, lo que elevaba el tiempo total de funcionamiento a más de 1.000 horas y un empuje de 26.490 N (5.960 lb f ), lo que lo convertía en uno de los motores más potentes de la época. El BMW 003 a partir del cual se desarrolló proporcionó sólo 7.800 N (1.800 lb f ), menos de un tercio del Atar.

El ATAR 101B introdujo palas de turbina Nimonic [2] y más palas 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 ). 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 producción inicial de los modelos B, el Atar 101C utilizó un compresor y una cámara de combustión mejorados, elevando 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 aumentara 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 boquilla con dos obturadores de "párpados" 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 por su forma se conocía como Zwiebel (cebolla). El Atar 101E añadió 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 todavía turborreactor alemán BMW 018. siendo desarrollado en 1945. Se probaron varios modelos de Atar 101 en una amplia variedad de aviones.

Se incorporó un postquemador al modelo D 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 llegaron a producirse en este avión. Su primer éxito fue con el Dassault Super Mystère , que voló por primera vez con el 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 para 370 aviones, pero esto fue más tarde. reducir a 180 a la luz del rendimiento del Dassault Mirage III que entonces estaba siendo sometido a pruebas.

Atar 08 y 09

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 detalladas, incluida la sustitución 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 lb f ) y tenía una relación de presión general ligeramente mejorada de 5,5:1.

Se diseñó un postquemador nuevo y muy mejorado 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 ). En diciembre de 1959 se introdujo en el modelo 09C un postquemador mejorado con una boquilla de dieciocho aletas en lugar de los dos párpados de los diseños anteriores. Esta versión también incluía un nuevo motor de arranque Microturbo . El Atar 9D reemplazó el área de escape y postcombustión por uno hecho 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 , lo que mejoró aún más el rendimiento general y, especialmente, la economía de combustible.

Con las series Atar 8 y 9, los largos diez años de desarrollo finalmente dieron como resultado un diseño comercial exitoso. Se produjeron miles para una variedad de aviones, 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 aviones de prueba.

Súper Atar

En 1955, el gobierno francés inició un proyecto para explorar velocidades de vuelo de hasta Mach 3,0. SNECMA inició 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 soportar el aumento de temperaturas de funcionamiento . Esto también requirió 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, produciendo 47 kN (10 364 lbf) sin postquemador. Otras mejoras llevaron al M.28 , que funcionó en septiembre de 1958 a 52 kN (11 466 lbf).

Este trabajo dio lugar al diseño 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 siguió adelante y SNECMA puso fin al desarrollo del Super Atar en 1960.

Otros desarrollos

El diseño de Atar también se utilizó para una variedad de desarrollos experimentales, más grandes y más pequeños. De particular interés son el R.104 Vulcain, un Atar ampliado, y el R.105 Vesta, mucho más pequeño. 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 estos entró en producción; el Mystère IV D fue cancelado y el Vesta perdió frente al Turboméca Gabizo , que también fue abandonado.

Descripción

El Atar 101 original presentaba un compresor axial de siete etapas que utilizaba palas de aleación de aluminio unidas a un rotor de aluminio. El cojinete delantero se mantenía en su lugar mediante cuatro paletas, y la "izquierda", vista desde el frente, contenía un eje de toma de fuerza. Una característica única de los diseños de Atar era la sección separada de accesorios del Atar 5000, que podía montarse delante del motor, impulsado por un eje de extensión. La zona de combustión constaba de veinte latas de llama de acero dispuestas en forma "canular", 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 en adelante medían 3,68 m de largo incluida la extensión larga, 0,89 m de diámetro y pesaban 940 kg. Las versiones posteriores fueron en general similares al modelo C, aunque la inclusión del postquemador aumentó la longitud a 5,23 m y los pesos variaron de 925 a 1240 kg según el modelo.

Los Atar 8 y 9 utilizaron un compresor de 9 etapas similar al 101, pero incluyendo una primera etapa de acero para mejorar la resistencia a daños por objetos extraños . La turbina incluía dos etapas. La longitud y la anchura se mantuvieron deliberadamente iguales que en los modelos 101, pero el peso aumentó aún más hasta los 1.350 kg en el 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, desarrollado en 1954-1956.
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]
Arrancador integrado, compresor mejorado optimizado para vuelo supersónico , postquemador.
Atar 09B
Atar 09B3
Atar 09C
Utilizado en Dassault Mirage III y 5 cazas
Atar 09C3
Atar 09C5
Atar09K-10
Cámara de combustión mejorada, refrigeración de las palas de la turbina; utilizado en bombarderos Dassault Mirage IV
Atar09K-50
Atar 9C modificado con una turbina rediseñada y un compresor mejorado, lo que resulta en un mejor consumo de combustible y empuje; utilizado en Dassault Mirage F1 , Mirage 50 y Atlas Cheetah .
Atar plus
Variante sudafricana del Atar09K-50 con compresor nuevo, turbina nueva, electrónica nueva.

Aplicaciones

Especificaciones (Atar 9C)

Características generales

Componentes

Actuación

Ver 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, p.216
  3. ^ Wilkinson, Paul H. (1957). Motores de avión del mundo 1957 (15ª ed.). Londres: Sir Isaac Pitman & Sons Ltd. págs. 206-207.
  4. ^ Wilkinson, Paul H. (1957). Motores de avión del mundo 1957 (15ª ed.). Londres: Sir Isaac Pitman & Sons Ltd. págs.

Bibliografía

enlaces externos