Walter HWK 109-507
HWK 109-507 var en raketmotor för flytande drivmedel som utvecklades av Tyskland under andra världskriget. Den användes för att driva den Hs 293 anti- skeppsstyrda missilen .
Den producerades av Hellmuth Walter Kommanditgesellschaft (HWK). Liksom andra Walter-motorer använde den väteperoxid som drivmedel.
Missil
Hs293 har på olika sätt beskrivits som en missil eller som en förstärkt glidbomb . Den bestod av ett SC500 bombhölje , försett med vingar, motor och radiostyrning. Kontrollutrustning var inrymd i en bakåtgående förlängning av bombhuset men motorn var monterad i ett separat hölje under. Den hade ursprungligen utvecklats som en omotoriserad glidbomb, "Gustav Schwartz Propellerwerke", och motorn tillkom senare. Efter flygtester lades även en synlig spårningssignal till, i ytterligare en förlängning bakåt.
När motorn var monterad under missilkroppen pekade avgasmunstycket nedåt i 30° för att rikta in dragkraftslinjen med missilens tyngdpunkt.
Motorn hade en brinntid på cirka 10 sekunder. Efter detta gled missilen till målet och tog upp till 100 sekunder för en räckvidd på 8,5 km.
Eftersom den var avsedd för att attackera lätt- eller obepansrade mål krävde den ingen pansargenomträngande hög nedslagshastighet.
Samma motor användes även för de planerade Hs 294 , Hs 295 och Hs 296 missilerna. Eftersom dessa större missiler vägde två gånger Hs 293 använde de ett par av motorerna, en under varje vingrot.
Utveckling
Denna motor var en utveckling av HWK 109-500 Starthilfe- motorn ( raketassisterad start) . 109-500 var kapselmonterad och hoppade tillbaka till jorden efter start. Motorkapslar servades och återanvändes.
109-507 utvecklades från 109-500. Som en missilmotor behövde den bara fungera en gång och under en kort tid. Det förenklades således både i dess egenskaper och i dess konstruktionsmaterial. Istället för de komplexa centrifugalturbopumparna som används för de flesta Walter-motorer, användes ett enkelt gastrycksystem för att mata drivmedlen. En brittisk rapport från krigstid uttryckte förvåning över att motorns förbränningskammare var gjord av bara mjukt stål , snarare än något mer eldfast .
Motor
Motorns bränslekemi använde 80 % högtest väteperoxid eller " T-Stoff ". Detta var en "kall cykel"-motor; peroxiden fungerade som ett monodrivmedel och sönderdelades av en katalysator till överhettad ånga och syre. Katalysatorn som användes var en förbrukningsbar flytande lösning av kalciumpermanganat eller " Z-Stoff" . Eftersom denna katalysator förbrukas betraktas motorn som en bipropellantmotor .
Drivmedel tvingas in i förbränningskammaren av tryckluft, lagrad vid 200 bar (2 900 psi ) i två stålkärl. Detta tryck släpps ut genom en elektriskt eldad patron som öppnar en ventil med en utblåsningsskiva. Detta är hela omfattningen av det elektriska styrsystemet. När den väl avfyrats stänger ventilen inte igen. En tryckregulator levererar luft vid 33 bar (480 psi), genom en växelventil som trycksatte först katalysatortankarna och sedan drivmedelstanken. Denna fördröjning säkerställer tillförlitlig antändning i förbränningskammaren. En backventil säkerställer att ingen katalysator kan strömma bakåt i luften eller drivmedelsrören, med ett explosivt resultat. Ett gummimembran, brutet när drivmedelstrycket byggs upp, säkerställer att det inte heller sker något återflöde genom förbränningskammaren. Z-stoff var känt för problem med att sätta igen injektorer och därför användes ett inline-filter.
Drivmedelsinjektorn i förbränningskammaren är en enkel lättlegeringsgjutning , kyld av drivmedelsflödet. Förbränningskammaren är av enkelväggigt mjukt stål, utan möjlighet till kylning. En stålbägare är nedströms injektorn, med det radiella Z-Stoff 6 mm röret som leder in i det. Ett injektormunstycke med 3 mm diameter pekar in i koppen, trettio mindre radiella 2 mm munstycken levererar det mesta av drivmedlet längs kammarens väggar. Spiralformade virvelbafflar i kammaren främjar god blandning och sönderdelning av peroxiden.
Drivkraften varierade under boostfasen, när lufttrycket och drivmedelsflödet sjönk och sjönk från 600 kgf till 400 kgf.
Motorkapseln hade en torrvikt på 517 kg och transporterade 68 kg drivmedel när den var full.