Вальтер HWK 109-507
HWK 109-507 — жидкостный ракетный двигатель, разработанный Германией во время Второй мировой войны. Он использовался для запуска Hs 293 противокорабельной управляемой ракеты .
Его производила компания Hellmuth Walter Kommanditgesellschaft (HWK). Как и в других двигателях Уолтера, он использовал перекись водорода в качестве топлива .
Ракета
[ редактировать ]Hs293 по-разному описывался как ракета или как планирующая бомба с усиленным двигателем . [ 1 ] Он состоял из бомбового корпуса SC500 , оснащенного крыльями, двигателем и радиоуправлением. Аппаратура управления размещалась в заднем продолжении корпуса бомбы, а двигатель устанавливался в отдельном корпусе под ним. Первоначально она разрабатывалась как планирующая бомба без двигателя «Gustav Schwartz Propellerwerke», а двигатель был добавлен позже. После летных испытаний также была добавлена видимая сигнальная ракета в дальнейшем удлинении назад. [ 2 ]
Поскольку двигатель был установлен под фюзеляжем ракеты, выхлопное сопло было направлено вниз под углом 30 °, чтобы совместить линию тяги с центром тяжести ракеты.
Время горения двигателя составляло около 10 секунд. После этого ракета скользила к цели за 100 секунд на дальность 8,5 км. [ 3 ]
Поскольку он предназначался для поражения легко- и небронированных целей, он не требовал бронебойно высокой скорости удара. [ я ]
Тот же двигатель использовался и для планируемых ракет Hs 294 , Hs 295 и Hs 296 . Поскольку эти более крупные ракеты весили вдвое больше, чем Hs 293, они использовали пару двигателей, по одному под каждой корневой частью крыла. [ 4 ]
Разработка
[ редактировать ]Этот двигатель был развитием двигателя HWK 109-500 Starthilfe ( с ракетным взлетом ). Модель 109-500 была установлена на капсуле и после взлета сброшена на землю обратно на парашюте. Подушки двигателей были обслужены и использованы повторно.
Модель 109-507 была разработана на основе модели 109-500. В качестве ракетного двигателя ему требовалось сработать только один раз и ненадолго. Таким образом, он был упрощен как по своим характеристикам, так и по конструкционным материалам. Вместо сложных центробежных турбонасосов, используемых в большинстве двигателей Walter, для подачи топлива использовалась простая система наддува газа. двигателя В британском отчете военного времени выражалось удивление тем, что камера сгорания была сделана всего лишь из мягкой стали , а не из чего-то более огнеупорного . [ 5 ]
Двигатель
[ редактировать ]
В топливной химии двигателя использовалась 80% перекись водорода высокого качества или T-Stoff . Это был двигатель «холодного цикла»; перекись действовала как монотопливо и разлагалась катализатором на перегретый пар и кислород. [ ii ] В качестве катализатора использовался расходуемый жидкий раствор перманганата кальция или « Z-Stoff ». Поскольку этот катализатор израсходован, двигатель считается двухтопливным .
Топливо подается в камеру сгорания сжатым воздухом, хранящимся под давлением 200 бар (2900 фунтов на квадратный дюйм ) в двух стальных резервуарах. Это давление сбрасывается через картридж с электрическим приводом, который открывает клапан с продувочным диском. Вот и вся электрическая система управления. После выстрела клапан больше не закрывается. Регулятор давления подает воздух под давлением 33 бар (480 фунтов на квадратный дюйм) через челночный клапан, который создает давление сначала в баках с катализатором, а затем в баке с топливом. Эта задержка обеспечивает надежное зажигание в камере сгорания. Обратный клапан гарантирует, что катализатор не сможет вытечь обратно в воздух или в трубопроводы с топливом, что приведет к взрыву. Резиновая диафрагма, разрушающаяся при повышении давления топлива, также обеспечивает отсутствие обратного потока через камеру сгорания. [ 5 ] Z-stoff был известен проблемами засорения форсунок, поэтому использовался встроенный фильтр. [ iii ]
Форсунка в камере сгорания представляет собой простую отливку из легкого сплава , охлаждаемую потоком топлива. Камера сгорания изготовлена из одностенной мягкой стали и не имеет системы охлаждения. За инжектором находится стальная смесительная чашка, к которой ведет радиальная трубка Z-Stoff диаметром 6 мм. Одно сопло форсунки диаметром 3 мм направлено в чашку, тридцать радиальных сопел меньшего размера диаметром 2 мм подают большую часть топлива вдоль стенок камеры. Спиральные вихревые перегородки в камере способствуют хорошему перемешиванию и разложению пероксида. [ 5 ]
Тяга менялась на этапе наддува, поскольку давление воздуха и расход топлива падали с 600 кгс до 400 кгс. [ 6 ]
Гондола с двигателем имела сухую массу 517 кг и в заполненном состоянии несла 68 кг топлива. [ 5 ]
Ссылки
[ редактировать ]
- ^ Fritz -X предназначался для атаки крупных бронированных кораблей , поэтому не имел двигателя, круто падал и достигал высокой скорости за счет дальности полета, вдвое меньшей, чем у Hs 293.
- ^ В более сложном «горячем цикле» затем сжигалось керосиновое топливо в сочетании с выделяющимся кислородом. Они были более мощными и экономичными, но также более сложными и требовали турбонасосов с точными движущимися частями.
- ^ Ненадежность Z-stoff и его засорение привели к тому, что его в значительной степени заменили другими топливными циклами для пилотируемых самолетов.
- ^ Хогг, Ян В. (1970). «Хс-293». Немецкое секретное оружие Второй мировой войны . Пресса «Оружие и доспехи». стр. 23–25. ISBN 085368-053-1 .
- ^ «Хс 293» . Вальтер Верке .
- ^ Департамент армии (март 1953 г.). «Немецкие взрывоопасные боеприпасы» (PDF) . Техническое руководство . стр. 200–203. ТМ 9-1985-2.
- ^ Хогг (1970) , стр. 25–26.
- ^ Перейти обратно: а б с д «Мотор HWK 109-507» . Вальтер Верке .
- ^ «Ракетный двигатель Walter HWK 109-507» . Смитсоновский институт .