Вальтер HWK 109-509

HWK 509
HWK 109-509A на выставке в Luftwaffenmuseum , Берлин-Гатов, Германия
Тип	Ракетный двигатель
Производитель	Хельмут Вальтер Kommanditgesellschaft
Первый забег	1943 г.
Основные приложения	Messerschmitt Me 163 Bachem Ba 349

Вальтер HWK 109-509 был немецким жидкого топливо двухкомпонентных ракетного топлива ракетного двигателем , который работает на Кометы Messerschmitt Me 163 и 349 Bachem Ba самолетов. Он был произведен Hellmuth Walter Kommanditgesellschaft (HWK), начиная с 1943 года, с лицензионного производства на предприятиях фирмы Heinkel в Йенбахе , Австрия.

Дизайн и разработка [ править ]

Ранний ракетный двигатель Walter HWK 109-509A-1, который считается одним из наиболее хорошо сохранившихся из существующих и, возможно, использовался в учебных целях. ^[1] Кабина Me 163 Komet представляет собой макет. ( Коллекция Шаттлворта , Великобритания)

Ранние версии Me 163 были оснащены более ранней конструкцией, работающей на «холодном двигателе», работающем на Z-Stoff . Это топливо имело тенденцию забивать форсунки в камере сгорания, вызывая колебания мощности и потенциально взрывы. Хуже, однако, было то, что двигатель нельзя было дросселировать, и когда самолет выровнялся после набора высоты, он быстро разогнался до скоростей, что вызывало серьезные проблемы с сжимаемостью . RLM потребовал , что версия будет разработана с дросселем.

Ракетный двигатель HWK 109-509 A-1 в Центре Стивена Ф. Удвар-Хейзи, штат Вирджиния, США.

В течение этого периода Уолтер также работал с новым топливом, известным как C-Stoff, которое выделяло значительное количество тепла и поэтому было известно как «горячий двигатель». C-Stoff представлял собой смесь 30% гидразингидрата + 57% метанола + 13% воды с небольшим количеством цианида калия-меди. Окислитель, известный как T-Stoff , состоял из состава на основе пероксида водорода с концентрацией 80% . Эти двое бурно отреагировали на контакт. ^[2]Бурный процесс сгорания привел к образованию воды, углекислого газа и азота, и огромное количество тепла испускало перегретый поток пара, азота и воздуха, который втягивался через отверстие в кожухе двигателя, обеспечивая таким образом передняя тяга приблизительно 17 кН (3 820 фунтов силы).

Чтобы решить проблему дросселирования, новый двигатель включал турбонасосы с двумя настройками. Насосы приводились в действие одной турбиной, приводимой в действие паром, созданным при разложении T-Stoff катализатором из проволочной сетки . ^{[3] В} сочетании с механическим дросселем это обеспечивало четыре режима мощности от холостого хода до полной мощности для подъема. На практике было обнаружено, что дросселирование двигателя резко снизило его экономию топлива до такой степени, что не увеличило срок службы самолета, как ожидалось. Эта версия была помещена в Me 163B, несмотря на эту проблему.

Окончательным решением проблемы дросселирования стали двигатели серий B и C. Эти двигатели используются две камеры сгорания, оригинал один (задним числом дано название Hauptofen ), а второй, меньший Marschofen камеру непосредственно под главным HauptofenКамера, настроенная для обеспечения крейсерской мощности, необходимой для высокоскоростного горизонтального полета, около 400 кгс (3900 Н; 880 фунтов силы). Эта камера обеспечивала такую ​​мощность при максимальной эффективности, поэтому она не страдала от проблем, обнаруженных при дросселировании на исходных моделях. Дроссель на исходной камере сгорания был удален, и вместо этого дросселирование обеспечивалось включением и выключением основного двигателя. Эта новая версия значительно улучшила крейсерскую выносливость: общее время полета увеличилось с восьми до двенадцати минут, то есть на 50%. Это было также механически проще, поскольку турбонасосы больше не дросселировались.

Двигатель представлял собой цельную конструкцию, в которой все компоненты привода, за исключением топливных баков, были закреплены в кубической раме - от этой рамы отказались для двухкамерной конструкции 109-509C.

Варианты [ править ]

• 509 A-0 : Опытный образец, выпускался с мая 1943 года. Тяга этого двигателя регулировалась в пределах от 300 кН (2,9 кН) до 1500 кН (14,7 кН (3300 фунтов силы)).
• 509 A-1 : Первый серийный двигатель использовался в Messerschmitt Me 163 B с августа 1944 года. Тяга здесь регулировалась от 100 кН (1 кН) до 1600 кП (15,7 кН (3500 фунтов силы)).
• 509 A-2 : Версия для Messerschmitt Me 163B-1a. При полном весе всего 100 кг (220 фунтов) этот двигатель состоял из двух основных узлов: передний узел с рамой примерно кубической формы, включающий корпус турбины, топливные насосы, соединенные с валом турбины, блок управления, редукционный клапан и электрический стартер, с кормовой сборкой из камеры сгорания, соединенный с блоком переднего цилиндрической «тяга трубой»содержащей трубукоторые несли топливо в отдельных струи инжектора в камере сгорания. Тяга регулируется от 200 кН (2 кН (450 фунтов силы)) до максимальной 1700 кПа (16,7 кН (3800 фунтов силы)). ^[4]

• 509 B-1 : Версия 509 A-1 с улучшенными характеристиками. Этот двигатель был первоначальный вариантчтобы показать двойную Hauptofen основную камеру выше, а нижняя тяги Marschofen дизайн круизкамеры непосредственно ниже основной камеры, с дополнительной тягой 300 кПа (2,9 кН (650 фунтсила)). Эта вспомогательная камера оказалась необходимой из-за фактического расхода окислителя T-Stoff основным блоком почти на 5 кг / с, что на 100% превышает расчетные. Тяга из основной камеры регулируется в диапазоне от 100 кН (1 кН (220 фунтов силы)) до 2000 кгс (19,6 кН (4400 фунтов силы)). Полностью восстановленные образцы как однокамерных ракетных двигателей Me 163B, ^[5]а также единственный известный пример - указанный в качестве третьего прототипа - экспериментального двухкамерного ракетного двигателя Walter «509B» в Соединенных Штатах, ^[6] каждый выставлен спереди, по одному с каждой стороны от NMUSAF Восстановленный Me 163B с Werknummber (серийный номер) 191 095 на вертикальном киле.
• 509 C-1 : Двухкамерный двигатель, такой как серия B, основан на модернизированной версии 509 A-2, но с основнойкамерой Hauptofen с другой передней формой ^[7] , чем на 509B, а также без кубическая рама открытой конструкции для облегчения веса. Основная камера сгорания давала от 400 кН (3,9 кН (880 фунтов силы)) до 2000 кгс (19,6 кН (4400 фунтов силы)),вспомогательная камера Marschofen - 400 кПа (3,9 кН (880 фунтов силы)). Для использования в Me 263 (Ju 248). Один из сохранившихся экземпляров находится в экспозиции музея Королевских ВВС в Косфорде .
• 509 D-1 : Вариант 509 C-1 для использования в улучшенных планерах серии B Bachem Ba 349 Natter . Двигатель спроектирован с возможностью подъема на парашюте вместе со всей задней частью с оперением .
• 509 S-2 Полностью переработанная облегченная версия для использования в качестве постоянно установленной ракеты-носителя наперехватчике внутренней обороны Messerschmitt Me 262 Heimatschützer IV .
• ' HWK РИИ-211 - обозначение компании для прототипов двигателей серии 509A-2

Приложения [ править ]

• Arado Ar E.381
• Бахем Ба 349
• ДФС 228
• Фокке-Вульф Фольксъюгер 2
• Мессершмитт Me 163
• Messerschmitt Me 262 C, в оценочных проектах Heimatschützer .

Двигатели на дисплее [ править ]

• Национальный музей ВВС США (как однокамерная версия 509 A, так и двухкамерная версия 509 B )
• Национальный музей авиации ^{[ необходима ссылка ]}
• Luftwaffenmuseum der Bundeswehr ^{[ необходима ссылка ]}
• Коллекция Шаттлворта ^[1]
• Музей авиации Балларата ^{[ необходима ссылка ]}

Технические характеристики (509A) [ править ]

Данные Джейн . ^[8]

Общие характеристики

• Тип: Жидкостный ракетный двигатель
• Длина:
• Диаметр:
• Сухой вес: 165,5 кг (365 фунтов)
• Топливо: окислитель T-Stoff (перекись водорода) и топливное топливо C-Stoff (смесь гидразингидрата и спирта).

Составные части

• Насосы:

Представление

• Усилие : 14,7 кН (3300 фунтов силы)
• Время горения:
• Удельный расход топлива на тягу : 20 фунтов / час / фунт-сила (1800 Нс / кг)

См. Также [ править ]

Связанные списки

• Список авиационных двигателей
• Список авиадвигателей Германии во время Второй мировой войны

Ссылки [ править ]

Заметки [ править ]

Библиография [ править ]

• Гуден, Бретт. Natter: пилотируемая ракета третьего рейха: исторический шаг к полету человека в космос . Рандл Молл, Австралия: Бретт Гуден, 2019. ISBN 978-0646-81213-7. 
• Боевой самолет Джейн времен Второй мировой войны . Лондон. Studio Editions Ltd, 1989. ISBN 0-517-67964-7 

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме Уолтера HWK 109-509 .

• Ракетный двигатель Хельмута Вальтера
• Страница сайта Hellmuth Walter Rocket Engine о сохранившемся NMUSAF ракетном двигателе 509B
• Фото-страница ракетного двигателя Walter 109-509B
• Страница NMUSAF о 509B
• Страница сайта Hellmuth Walter Rocket Engine в Музее Королевских ВВС / Косфорд - сохранившийся ракетный двигатель 109-509C и фотографии сохранившегося ракетного двигателя 509C, размещенного в Великобритании.