Walter HWK 109-509

Caracteristici
Walter HWK 109-509 (caracter. 109-509A)
Un HWK 109-509A, expus la Luftwaffenmuseum (ro) , Berlin-Gatow , Germania .

Constructor	Hellmuth Walter Kommanditgesellschaft (ro) (HWK)
Primul zbor	24 iunie 1943
utilizare	• Eu 163 Komet • Ba 349 Natter
Tip	Motor rachetă cu combustibil lichid
Masa	170 kg
Spectacole
Impingere maxima uscata	14,7 kN

Walter HWK 109-509 a fost un motor rachetă cu combustibil lichid , dezvoltat în timpul al doilea război mondial din 1943 de constructorul german Hellmuth Walter Kommanditgesellschaft (în) (HWK). A alimentat interceptorii cu rachete Messerschmitt Me 163 Komet și Bachem Ba 349 Natter .

Numărul „109” inclus în desemnare a fost prefixul dat de RLM tuturor motoarelor cu reacție , rachetelor sau turboreactoarelor , proiectat de Germania în timpul celui de-al doilea război mondial.

Concepție și dezvoltare

Primele versiuni ale Me 163, desemnate Me 163A, fuseseră propulsate de un concept anterior care funcționa cu un „motor rece”, RII-203 , dezvoltat din 1939 și care utilizează „ T-Stoff ”, o substanță compusă din 80% peroxid de hidrogen (H 2 O 2), descompus prin cataliză de „ Z-Stoff ”, un oxidant compus din diverse permanganate . Totuși, acestea din urmă au avut tendința de a înfunda duzele din camera de ardere , provocând fluctuații de energie și potențial explozii . Cea mai mare problemă, totuși, a fost că puterea nu putea fi modulată (de exemplu, printr-o clapetă de accelerație), iar atunci când aeronava a revenit la nivel de zbor după ce a urcat în altitudine, a accelerat rapid la viteze care puneau probleme serioase de compresibilitate . Ministerul Aviației Reich (RLM) a solicitat o versiune să fie dezvoltată cu o accelerație, și , prin urmare , o forță care ar putea fi modificată în timpul zborului. Revenirea motorului la planșele de desen a început în 1942 , iar noua versiune a preluat denumirea internă a RII-211 .

În această perioadă, Hellmuth Walter lucra și cu un nou combustibil cunoscut sub numele de „ C-Stoff ”, care produce căldură semnificativă și, prin urmare, a dat motoarelor termenul de „motoare fierbinți”. C-Stoff a fost un amestec de circa 57% metanol (CH 3 OH), 30% hidrat de hidrazină (N 2 H 4) Și 13% apă (H 2 O), cu o cantitate mică de catalizator cunoscut sub numele de „ catalizator 431 ” (K 3 [Cu (CN) 4). Cele două elemente, C-Stoff și T-Stoff, au reacționat violent atunci când au fost puse în contact unul cu celălalt. Procesul violent de ardere a dus la formarea de apă, dioxid de carbon și azot și o cantitate enormă de căldură proiectând un flux supraîncălzit de abur, azot și aer care a fost expulzat printr-o gaură. În spatele motorului, producând o împingere înainte de aproximativ 17 kN .

Pentru a rezolva problema variației de putere, noul motor a încorporat turbopompe cu două setări. Pompele au fost acționate de o singură turbină , pusă în mișcare de aburul creat prin descompunerea T-Stoff cu o plasă metalică de catalizator . Combinat cu o clapetă de accelerație mecanică, acest sistem a furnizat patru niveluri de putere a motorului, de la ralanti la putere maximă pentru urcarea pe altitudine. În practică, s-a constatat că posibilitatea de a varia puterea motorului a degradat foarte mult eficiența și consumul de combustibil, până la punctul în care nu a îmbunătățit rezistența aeronavei așa cum se spera. În ciuda acestei probleme, această versiune a motorului era încă instalată în Me 163B.

Soluția finală la problema variației de putere a fost oferită de versiunile B și C ale motorului. Acestea foloseau două camere de ardere, cea originală primind retroactiv numele „ Hauptofen ” și fiind însoțite chiar sub o secundă mai mică denumită „ Marschofen ”, aceasta din urmă fiind ajustată pentru a produce forța necesară pentru un zbor de nivel la viteză mare (4 kN ) . Această a doua cameră a produs acea putere în punctul său de funcționare ideal, deci nu a suferit din cauza problemelor de eficiență care afectaseră modelele timpurii atunci când s-au încercat variații de putere. Mecanismul original al clapetei de accelerație a fost eliminat, iar variația puterii a fost realizată pur și simplu prin pornirea sau oprirea motorului principal. Această nouă versiune a îmbunătățit semnificativ rezistența de croazieră a aeronavei, cu durate medii de zbor scăzând de la doar opt la aproximativ douăsprezece minute, o îmbunătățire cu 50%. Acest motor a fost, de asemenea, mai simplu din punct de vedere mecanic, deoarece avea turbopompe cu viteză fixă.

Motorul a fost un design întreg integrat, cu toate componentele sistemului, cu excepția propulsorilor rezervoarelor , blocate în interiorul unei structuri cubice - această structură, totuși, a fost redusă pentru concept în două încăperi 109 -509C. Doar camerele de ardere și placa tubulară care le lega de restul motorului au fost instalate în exteriorul și în spatele structurii cubice. Camerele de ardere au fost răcite circulând C-Stoff în pereții lor. Apoi a fost trimis înapoi în camere pentru a fi supus reacției sale cu T-Stoff și pentru a produce împingere.

Au fost produse aproximativ 300 de exemple ale acestui motor, care și-au finalizat cariera operațională în același timp cu Me 163, în jur Aprilie 1945. O copie a versiunii 509B a fost făcută de japonezi pentru a alimenta Mitsubishi J8M , o copie a Me 163, dar a zburat doar un singur zbor, înIulie 1945, care a dus la un accident.

Versiuni

HWK 109-509A-0 : Model de pre-producție, fabricat dinMai 1943. Puterea acestui motor a fost reglată între 2,9 și 14,7 kN . Masa sa era de 170 kg . Primul zbor a avut loc pe24 iunie 1943, la bordul Me 163b numerotat „ V-21 ”;
HWK 109-509A-1 : Prima serie de producție a motorului, utilizată în Me 163B de laAugust 1944. Propulsia a fost reglabilă între 1 și 15,7 kN ;
HWK 109-509A-2 : Versiune pentru Me 163B-1a. Cântărind doar 100 kg în total, acest motor consta din două ansambluri principale. Ansamblul în formă de cub din față a inclus carcasa turbinei, pompele de propulsie cuplate pe arborele acestei turbine, cutia de comandă, o supapă de reducere a presiunii și motorul de pornire electric. Ansamblul din spate a fost format din camera de ardere, conectată la partea din față printr-un „tub de împingere” cilindric care conține țevi care au adus propulsorii la injectoarele individuale ale camerei de ardere. Puterea a fost reglabilă între 2 și maximum 16,7 kN ;
HWK 109-509B-1 : Versiune cu putere crescută a modelului 509 A-1. Acest motor a fost prima versiune care a fost echipată cu cele două camere de ardere suprapuse, „ Hauptofen ” deasupra și „ Marschofen ” care se deplasează la tracțiune inferioară dedesubt, cu o tracțiune suplimentară de 2,9 kN . Această cameră auxiliară sa dovedit a fi necesară datorită consumului ridicat de T-Stoff al unității principale de aproximativ 5 kg / s și a depășirii estimărilor de 100%. Tracțiunea camerei principale a fost reglabilă de la 1 la 19,6 kN . O copie restaurată a motorului cu o singură cameră de pe Me 163B, precum și singura copie cunoscută - stabilită ca al treilea prototip - în SUA camerei duale 509B sunt expuse fiecare în fața și pe ambele părți ale Messerschmitt restaurat. Me 163B. De la Muzeul Național al Forțelor Aeriene ale Statelor Unite , purtând numărul de serie ( germană : werknummber ) 191 095 pe aripa sa verticală;
HWK 109-509C-1 : Versiune cu cameră dublă similară cu seria B, dar bazată pe versiunea mai puternică 509 A-2. Diferența majoră este simplificarea și dispariția unei părți a structurii frontale cubice, pentru a reduce masa întregului. Camera principală de ardere a produs o împingere de 3,9 la 19,6 kN , în timp ce camera auxiliară a produs o împingere de 3,9 kN . Motorul urma să fie folosit de Messerschmitt Me 263 (Ju 248). Se pare că Walter a promovat această versiune încă din primele zile ale programului, motorul apărând ca alegerea de propulsie a multor proiecte de vânătoare de rachete propuse la sfârșitul anului 1944 . Motorul a fost testat la sol înAugust 1944dar nu a luat niciodată aerul. O copie salvată este expusă la Royal Air Force Museum din Cosford , Marea Britanie ;
HWK 109-509D-1 : Versiune derivată a 509C-1 destinată utilizării de către dispozitivele versiunii îmbunătățite B a Ba 349 Natter . Motorul a fost proiectat pentru a fi recuperat de o parașută , împreună cu întreaga secțiune din spate a aeronavei, inclusiv coada sa . Cea mai mare diferență cu versiunea C-1 a venit de la alimentarea cu apă oxigenată a generatorului de gaz, care a fost apoi realizată prin gravitație;
HWK 109-509S-2 : Versiune complet revizuită și mai ușoară, destinată instalării permanente ca propulsor de rapel pe interceptorul de apărare al patriei Messerschmitt Me 262 Heimatschützer IV ;
HWK RII-211 : Desemnarea companiei pentru motoarele din seria 509A-2 prototip.

Aplicații

Arado E.381 (ro)
349. Bachem Ba
DFS 228
Focke-Wulf Volksjäger (ro)
163. Messerschmitt Me
Messerschmitt Me 262C , în versiunile de evaluare a prototipului „ Heimatschützer ”;
Mitsubishi J8M : Versiune produsă sub licență din Japonia .

Copii afișate

Muzeul Național al Forțelor Aeriene ale Statelor Unite , SUA : Copii ale versiunilor cu cameră simplă și dublă;
Muzeul Național al Zborului (în) din Scoția ;
Luftwaffenmuseum (ro) , în Berlin-Gatow , Germania ;
Shuttleworth Collection (în) , Regatul Unit ;
Muzeul Aviației Ballarat (în) din Australia .

Note și referințe

(în) Gunston 1989 , p. 285.
(în) " HWK 109-509.A-1 Wkr.Nr. None ” , Shuttleworth Collection (accesat la 27 mai 2017 ) .
(în) Shamus Reddin, „ Me 163A - The Walter RII-203 ” , The Hellmuth Walter Website (accesat la 27 mai 2017 ) .
(ro) PR Stokes, Peroxid de hidrogen pentru putere și propulsie , Science Museum, Londra,14 ianuarie 1998, 30 p. ( citiți online [PDF] ) , p. 14 și 15.
(de) Stüwe 1995 , p. 220.
(de) Stüwe 1995 , p. 221-222.
(în) " Muzeul RAF, Cosford - HWK 109-509.C - Wkr.Nr. Niciunul ” , site-ul web Hellmuth Walter (accesat la 27 mai 2017 ) .
(în) „ The Walter RII-211, HWK 109-509.C ” , site-ul web Hellmuth Walter (accesat la 27 mai 2017 ) .
(în) „ Walter HWK 509A Rocket ” , Muzeul Național al Forțelor Aeriene ale SUA (NMUSAF) (accesat la 27 mai 2017 ) .
(în) „ Walter HWK 509B-1 Rocket ” , Muzeul Național al Forțelor Aeriene ale SUA (NMUSAF) (accesat la 27 mai 2017 ) .
JP Colliat, „ Interceptori cu motor de rachetă: X- The Bachem Ba-349 Natter ” , Prototypes.com,13 mai 2003(accesat pe 29 mai 2017 ) .

Vezi și tu

Articole similare

Bibliografie

: document utilizat ca sursă pentru acest articol.

(ro) Bill Gunston, Avionul de luptă al lui Jane din al doilea război mondial , Military Press,1989( ISBN 0-517-67964-7 și 9780517679647 , prezentare online ).
(ro) John Christopher , The Race for Hitler's X-Planes: Britain's 1945 Mission to Capture Secret Luftwaffe Technology , The Mill, Gloucestshire (UK), History Press,1 st martie 2013, 224 p. ( ISBN 978-0-7524-6457-2 și 0-7524-6457-4 , prezentare online ).
(de) Botho Stüwe , Peenemünde West: Die Erprobungsstelle der Luftwaffe für geheime Fernlenkwaffen und deren Entwicklungsgeschichte , Bechtermünz Verlag,1995, 847 p. ( ISBN 978-3-8289-0294-7 și 3-8289-0294-4 , prezentare online ).