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 — макет. (Изображение из коллекции Shuttleworth , Великобритания)
Ранние версии Me 163 были оснащены более ранней конструкцией, работающей на «холодном двигателе», работающем на Z-Stoff . Это топливо имело тенденцию засорять жиклеры в камере сгорания, вызывая колебания мощности и потенциальные взрывы. Однако хуже всего было то, что двигатель нельзя было дросселировать, и когда самолет выравнивался после набора высоты, он быстро разгонялся до скоростей, вызывающих серьезные проблемы сжимаемости . 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. Окислитель, известный как T-Stoff , состоял из 80%-ной формулы на основе перекиси водорода . Эти два вещества бурно реагировали при контакте. [2] Бурный процесс сгорания приводил к образованию воды, углекислого газа и азота, а также огромного количества тепла, посылающего перегретый поток пара, азота и воздуха, который втягивался через отверстие в кожухе двигателя, таким образом обеспечивая прямую тягу приблизительно 17 кН (3820 фунтов силы).
Для решения проблемы дросселирования новый двигатель включал турбонасосы с двумя настройками. Насосы приводились в действие одной турбиной, работающей на паре, полученном путем разложения T-Stoff с помощью катализатора из проволочной сетки . [3] В сочетании с механическим дросселем это обеспечивало четыре настройки мощности от холостого хода до полной мощности для набора высоты. На практике было обнаружено, что дросселирование двигателя резко снижало его топливную экономичность до такой степени, что оно не увеличивало выносливость самолета, как ожидалось. Эта версия была установлена на Me 163B, несмотря на эту проблему.
Окончательным решением проблемы дросселирования стали серии двигателей B и C. Эти двигатели использовали две камеры сгорания, оригинальную (ретроспективно получившую название Hauptofen ), и вторую, меньшую камеру Marschofen , расположенную непосредственно под основной камерой Hauptofen , настроенную на обеспечение крейсерской мощности, необходимой для высокоскоростного горизонтального полета, около 400 килограмм-сил (3900 Н; 880 фунтов-сил). Эта камера обеспечивала эту мощность при максимальной эффективности, поэтому она не страдала от проблем, обнаруженных при дросселировании на оригинальных моделях. Дроссель на оригинальной камере сгорания был удален, и вместо этого дросселирование обеспечивалось включением и выключением основного двигателя. Эта новая версия значительно улучшила крейсерскую выносливость, при этом общее время полета улучшилось с восьми до двенадцати минут, что на 50% лучше. Она также была механически проще, поскольку турбонасосы больше не дросселировались.
Двигатель представлял собой интегральную конструкцию, в которой все компоненты привода, за исключением топливных баков, были заключены в кубическую раму — от этой рамы отказались в пользу двухкамерной конструкции 109-509C.
Варианты
509 A-0 : Предсерийная модель, выпускавшаяся с мая 1943 года. Тяга этого двигателя регулировалась в диапазоне от 300 кп (2,9 кН) до 1500 кп (14,7 кН (3300 фунт-сил)).
509 A-1 : Первый серийный двигатель использовался в самолете Messerschmitt Me 163 B с августа 1944 года. Тяга здесь регулировалась в диапазоне от 100 кп (1 кН) до 1600 кп (15,7 кН (3500 фунт-сил)).
509 A-2 : Версия для Messerschmitt Me 163B-1a. Весом всего 100 кг (220 фунтов) в сборе, этот двигатель состоял из двух основных узлов, примерно кубической формы каркасного переднего узла, включающего корпус турбины, топливные насосы, соединенные с валом турбины, коробку управления, редукционный клапан и электростартер, с задним узлом, состоящим из камеры сгорания, соединенной с передним блоком цилиндрической «трубой тяги», содержащей трубы, которые несли топливо к отдельным инжекторным струям камеры сгорания. Тяга регулировалась от 200 кПа (2 кН (450 фунтов-сил)) до максимума 1700 кПа (16,7 кН (3800 фунтов-сил)).[4][ необходимы дополнительные ссылки ]Двухкамерная версия HWK 509B, представленная в NMUSAF
509 B-1 : версия 509 A-1 с улучшенными характеристиками. Этот двигатель был первоначальной версией, в которой была установлена двойнаяHauptofenсверху иMarschofenнепосредственно под основной камерой, с дополнительной тягой 300 кп (2,9 кН (650 фунтов силы)). Эта вспомогательная камера оказалась необходимой из-за фактического потребления окислителя T-Stoff основным блоком, составлявшего почти 5 кг/с, что превысило расчетные значения на 100%. Тяга из основной камеры регулируется в диапазоне от 100 кп (1 кН (220 фунтов силы)) до 2000 кп (19,6 кН (4400 фунтов силы)).[ необходимы дополнительные ссылки ]Полностью восстановленные образцы как однокамерного ракетного двигателя Me 163B,[5],так и единственный известный образец — заявленный как третий прототип — в Соединенных Штатах экспериментального двухкамерного ракетного двигателя Walter "509B"[6]выставлены спереди, по одному с каждой сторонывосстановленного Me 163BВВС СШАсерийнымномером 191 095 на вертикальном киле.
509 C-1 : двухкамерный двигатель, как у серии B, основанный на улучшенной версии 509 A-2, но имеющий основнуюHauptofenс другой передней формой[7]по сравнению с 509B, а также отказавшись от открытой структуры кубической рамы для уменьшения веса. Основная камера сгорания давала от 400 кп (3,9 кН (880 фунтов-сил)) до 2000 кп (19,6 кН (4400 фунтов-сил)),Marschofen —400 кп (3,9 кН (880 фунтов-сил)). Для использования в Me263(Ju 248). Один сохранившийся образец в музейной экспозиции вКоролевском музее ВВС в Косфорде.
509 D-1 : Вариант 509 C-1 для использования в улучшенных планерах серии B самолетаBachem Ba 349Natter. Двигатель, предназначенный для спасения на парашюте, вместе со всей задней секцией схвостовым оперением.
509 S-2 Полностью переработанная облегченная версия для использования в качестве стационарной ракеты-носителя наMesserschmitt Me 262Heimatschützer IV.
HWK RII-211 — фирменное обозначение прототипов двигателей серии 509A-2
^ "Walter HWK 509A Rocket". Национальный музей ВВС США™ . 21 апреля 2015 г. Архивировано из оригинала 18 мая 2017 г. Получено 7 октября 2021 г.
^ "Walter HWK 509A Rocket". Национальный музей ВВС США™ . Получено 2021-10-07 .
^ "Walter HWK 509B-1 Rocket". Национальный музей ВВС США™ . Получено 2021-10-07 .
^ "RAF Museum, Cosford". www.walterwerke.co.uk . Архивировано из оригинала 4 ноября 2013 г. Получено 7 октября 2021 г.
^ Двигатель «Комета» в «Космосфере»
↑ Джейн 1989. стр. 285.
Библиография
Гуден, Бретт. Наттер: Пилотируемая ракета Третьего рейха: Исторический шаг к полету человека в космос . Rundle Mall, Австралия: Бретт Гуден, 2019. ISBN 978-0646-81213-7
Боевые самолеты Джейн Второй мировой войны . Лондон. Studio Editions Ltd, 1989. ISBN 0-517-67964-7
Внешние ссылки
На Викискладе есть медиафайлы по теме Уолтер HWK 109-509 .
Ракетный двигатель Хельмута-Вальтера
Страница сайта Hellmuth Walter Rocket Engine, посвященная сохраненному в NMUSAF ракетному двигателю 509B
Страница с фотографиями ракетного двигателя Walter 109-509B
Страница NMUSAF на 509B
Страница сайта Hellmuth Walter Rocket Engine, посвященная ракетному двигателю 109-509C, хранящемуся в музее Королевских ВВС/Косфорде, а также фотографии сохранившегося ракетного двигателя 509C, хранящегося в Великобритании.
