Уолтер HWK 109-509

ХВК 509
	HWK 109-509A на выставке в Музее Люфтваффе , Берлин-Гатов, Германия.
Тип	Ракетный двигатель
Производитель	Товарищество с ограниченной ответственностью «Хельмут Вальтер»
Первый запуск	1943
Основные приложения	Мессершмитт Ме 163 ; Бахем Ба 349

Walter HWK 109-509 — немецкий жидкотопливный двухтопливный ракетный двигатель , который использовался на самолетах Me 163 Komet и Bachem Ba 349 . Он производился компанией Hellmuth Walter Kommanditgesellschaft (HWK) с 1943 года по лицензии на предприятиях фирмы Heinkel в Йенбахе , Австрия.

Проектирование и разработка

Ранние версии Me 163 были оснащены более ранней конструкцией, работающей на «холодном двигателе», работающем на топливе Z-Stoff . Это топливо имело тенденцию засорять форсунки в камере сгорания, вызывая колебания мощности и потенциально взрывы. Однако хуже было то, что двигатель нельзя было дросселировать, и когда самолет выровнялся после набора высоты, он быстро разогнался до скоростей, которые вызвали серьезные проблемы со сжимаемостью . RLM . потребовало разработать версию с дросселем

В этот период 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 и 13% воды с небольшим количеством цианида калия, меди и меди. Окислитель, известный как T-Stoff , состоял из состава на основе перекиси водорода с концентрацией 80% . Эти двое бурно отреагировали на контакт. ^{[ 2 ]} Бурный процесс сгорания привел к образованию воды, углекислого газа и азота, а огромное количество тепла выбрасывало перегретый поток пара, азота и воздуха, который втягивался через отверстие в кожухе двигателя, обеспечивая таким образом прямая тяга примерно 17 кН (3820 фунтов силы).

Чтобы решить проблему дросселирования, в новый двигатель были включены турбонасосы с двумя настройками. Насосы приводились в движение одной турбиной, приводившейся в движение паром, создаваемым в результате разложения T-Stoff с помощью катализатора из проволочной сетки . ^{[ 3 ]} В сочетании с механическим дросселем это обеспечивало четыре режима мощности: от холостого хода до полной мощности для набора высоты. На практике было обнаружено, что дросселирование двигателя резко снижает экономию топлива до такой степени, что не увеличивает срок службы самолета, как ожидалось. Несмотря на эту проблему, эта версия была установлена на Me 163B.

Окончательным решением проблемы дросселирования стала серия двигателей B и C. В этих двигателях использовались две камеры сгорания: первоначальная (задним числом получившая название «Хауптофен ») и вторая, меньшая камера Маршофена , расположенная непосредственно под основной камерой Хауптофена , настроенная для обеспечения крейсерской мощности, необходимой для высокоскоростного горизонтального полета, около 400 кг. сила (3900 Н; 880 фунтов силы). Эта камера обеспечивала мощность с максимальной эффективностью, поэтому она не страдала от проблем, обнаруженных при дросселировании исходных моделей. Дроссель на исходной камере сгорания был удален, а дросселирование вместо него обеспечивалось путем включения и выключения основного двигателя. Эта новая версия значительно улучшила крейсерскую продолжительность полета: общее время полета сократилось с восьми до двенадцати минут, то есть на 50%. Это также было проще механически, поскольку турбонасосы больше не дросселировались.

Двигатель представлял собой цельную конструкцию со всеми узлами привода, за исключением топливных баков, заключенными в кубовидную раму — от этой рамы отказались для двухкамерной конструкции 109-509С.

Варианты

509 A-0 : Предсерийная модель, выпускавшаяся с мая 1943 года. Тяга этого двигателя регулировалась в пределах от 300 кП (2,9 кН) до 1500 кП (14,7 кН (3300 фунтов силы)).
509 A-1 : первый серийный двигатель использовался в Messerschmitt Me 163 B с августа 1944 года. Тяга здесь регулирулась в пределах от 100 кП (1 кН) до 1600 кН (15,7 кН (3500 фунтов силы)).
509 A-2 : версия для Messerschmitt Me 163B-1a. При полной массе всего 100 кг (220 фунтов) этот двигатель состоял из двух основных узлов: переднего узла примерно кубической формы, включающего корпус турбины, топливные насосы, прикрепленные к валу турбины, блок управления, редукционный клапан и электростартер с задней частью, состоящей из камеры сгорания, соединенной с носовой частью цилиндрической «тяговой трубой», содержащей трубы, по которым топливо подается к отдельным форсункам камеры сгорания. Тяга регулирулась от 200 кН (2 кН (450 фунтов силы)) до максимум 1700 кН (16,7 кН (3800 фунтов силы)). ^{[ 4 ]}^{[ необходимы дополнительные ссылки ]}
Двухкамерная версия HWK 509B на выставке NMUSAF.
509 B-1 : версия 509 A-1 с увеличенными характеристиками. Этот двигатель был первоначальной версией, которая имела двойную главную камеру Hauptofen сверху и конструкцию круизной камеры Marschofen с меньшей тягой непосредственно под основной камерой с дополнительной тягой 300 кПа (2,9 кН (650 фунтов силы)). Эта вспомогательная камера оказалась необходимой из-за фактического расхода окислителя T-Stoff основного блока, составляющего почти 5 кг/с, что на 100% превышает расчетные. Тяга основной камеры регулируется в диапазоне от 100 кН (1 кН (220 фунтов силы)) до 2000 кН (19,6 кН (4400 фунтов силы)). ^{[ необходимы дополнительные ссылки ]} Полностью отреставрированные образцы однокамерного ракетного двигателя Me 163B, ^{[ 5 ]} а также единственный известный пример - заявленный как третий прототип - в Соединенных Штатах экспериментального двухкамерного ракетного двигателя Walter "509B", ^{[ 6 ]} Каждый из них выставлен спереди, по одному с каждой стороны от NMUSAF отреставрированного Me 163B , с Werknummer (серийным номером) 191 095 на вертикальном киле.
509 C-1 : двухкамерный двигатель, аналогичный серии B, основанный на модернизированной версии 509 A-2, но имеющий основную камеру Hauptofen другой формы передней части. ^{[ 7 ]} по сравнению с 509B, при этом отказавшись от кубической рамы открытой конструкции для облегчения веса. Основная камера сгорания давала усилие от 400 кН (880 фунтов силы) до 2000 кН (19,6 кН (4400 фунтов силы)), вспомогательная камера Маршофена - 400 кН (3,9 кН (880 фунтов силы)). Для использования в Me 263 (Ju 248). Один сохранившийся экземпляр выставлен в Музее Королевских ВВС в Косфорде .
509 D-1 : вариант 509 C-1 для использования в улучшенных планерах B-серии Bachem Ba 349 Natter . Двигатель предназначен для подъема с парашютом вместе со всей задней частью с хвостовым оперением .
509 S-2 Полностью переработанная облегченная версия для использования в качестве стационарной ракеты-носителя на перехватчике внутренней обороны Messerschmitt Me 262 Heimatschützer IV .
HWK RII-211 — обозначение компании для прототипов двигателей серии 509А-2.

Приложения

Пневматический плуг E.381
Бахем Ба 349
ДФС 228
Фокке-Вульф Фольксъегер 2
Мессершмитт Ме 163
Messerschmitt Me 262 C, оценочный образец прототипа Heimatschutz .

Двигатели на выставке

Национальный музей ВВС США (как однокамерная версия 509 A , так и двухкамерная версия 509 B)
Национальный музей авиации ^{[ нужна ссылка ]}
Космосфера ^{[ 8 ]}
Музей ВВС Бундесвера ^{[ нужна ссылка ]}
Коллекция Шаттлворта ^{[ 1 ]}
Музей авиации Балларата ^{[ нужна ссылка ]}

Технические характеристики (509А)

Данные Джейн . ^{[ 9 ]}^{[ нужна полная цитата ]}

Общие характеристики

Тип: Жидкостный ракетный двигатель.
Длина: 8 футов 5 1/2 дюйма
Диаметр: 8 дюймов
Сухой вес: 165,5 кг (365 фунтов)
Топливо: окислитель T-Stoff (перекись водорода) и топливное топливо C-Stoff (смесь гидразингидрата и спирта).

Компоненты

Насосы:

Производительность

Тяга : 14,7 кН (3300 фунтов силы)
Время горения:
Удельный расход топлива по тяге : 20 фунтов/ч/фунт-сила (1800 Нс/кг)

См. также

Связанные списки

Ссылки

Примечания

^ Jump up to: ^а ^б «Коллекция Шаттлворта» . www.walterwerke.co.uk . Архивировано из оригинала 23 августа 2016 года . Проверено 7 октября 2021 г.
^ Оба Стюве, Пене Мюнде Вест, Weltbildverlag ISBN 3-8289-0294-4 , 1998 г., стр. 220, немецкий язык.
^ Оба Стюве, Пене Мюнде Вест, Weltbildverlag ISBN 3-8289-0294-4 , 1998 г., страницы 221+222.
^ «Ракета Уолтер HWK 509А» . Национальный музей ВВС США™ . 21 апреля 2015 года. Архивировано из оригинала 18 мая 2017 года . Проверено 7 октября 2021 г.
^ «Ракета Уолтер HWK 509А» . Национальный музей ВВС США™ . Проверено 7 октября 2021 г.
^ «Ракета Уолтер HWK 509B-1» . Национальный музей ВВС США™ . Проверено 7 октября 2021 г.
^ «Музей Королевских ВВС, Косфорд» . www.walterwerke.co.uk . Архивировано из оригинала 4 ноября 2013 года . Проверено 7 октября 2021 г.
^ Двигатель Кометы в Космосфере
^ Джейн, 1989. стр.285.

Библиография

Гуден, Бретт. Наттер: Пилотируемая ракета Третьего рейха: исторический шаг к полету человека в космос . Торговый центр Rundle, Австралия: Бретт Гуден, 2019. ISBN 978-0646-81213-7
Боевые самолеты Джейн времен Второй мировой войны . Лондон. Studio Editions Ltd, 1989. ISBN 0-517-67964-7

Внешние ссылки

В этой статье о авиационном двигателе отсутствуют некоторые (или все) его характеристики . Если у вас есть источники, вы можете помочь Википедии, добавив их .

[Shuttleworth-1] Jump up to: ^а ^б «Коллекция Шаттлворта» . www.walterwerke.co.uk . Архивировано из оригинала 23 августа 2016 года . Проверено 7 октября 2021 г.

[2] Оба Стюве, Пене Мюнде Вест, Weltbildverlag ISBN 3-8289-0294-4 , 1998 г., стр. 220, немецкий язык.

[3] Оба Стюве, Пене Мюнде Вест, Weltbildverlag ISBN 3-8289-0294-4 , 1998 г., страницы 221+222.

[4] «Ракета Уолтер HWK 509А» . Национальный музей ВВС США™ . 21 апреля 2015 года. Архивировано из оригинала 18 мая 2017 года . Проверено 7 октября 2021 г.

[5] «Ракета Уолтер HWK 509А» . Национальный музей ВВС США™ . Проверено 7 октября 2021 г.

[6] «Ракета Уолтер HWK 509B-1» . Национальный музей ВВС США™ . Проверено 7 октября 2021 г.

[7] «Музей Королевских ВВС, Косфорд» . www.walterwerke.co.uk . Архивировано из оригинала 4 ноября 2013 года . Проверено 7 октября 2021 г.

[8] Двигатель Кометы в Космосфере

[9] Джейн, 1989. стр.285.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

v т и Рейхсского министерства авиации (RLM) Обозначения реактивных / ракетных двигателей (серия 109)
Gas turbines	001 002 003 004 005 006 007 011 012 014 016 018 021 022 028 044
Rocket engines	448 500 501 502 506 507 508 509 510 511 512 513 515 522 528 532 533 543 548 553 558 559 563 573 593 603 613 708 718 719 729 739

v т и Авиационные ракетные двигатели и ракетные двигатели
Liquid fuel	XR-4A3 XR-4K14 XLR11 XLR99 Bristol Siddeley BS.605 de Havilland Spectre de Havilland Sprite Armstrong Siddeley Screamer Armstrong Siddeley Snarler Napier Scorpion Dushkin S-155 Dushkin D-1-A-1100 Walter HWK 109-509 Toku-Ro.2 (KR10)
Hybrid propellant	RocketMotorTwo
Solid propellant	Type 4 Mark 1 Model 20 Jetex engine
Related articles	List of aircraft engines List of rocket aircraft Rocket assisted take off