Walter HWK109-509

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Número de serie 509
HWK 109-509A en exhibición en el Luftwaffenmuseum , Berlín-Gatow, Alemania
Tipo	Motor de cohete
Fabricante	Hellmuth Walter Kommanditgesellschaft
Primera ejecución	1943
Aplicaciones principales	Messerschmitt Me 163 Bachem Ba 349

El Walter HWK 109-509 era un motor cohete bipropelente de combustible líquido alemán que impulsaba los aviones Messerschmitt Me 163 Komet y Bachem Ba 349 . Fue producido por Hellmuth Walter Kommanditgesellschaft (HWK) a partir de 1943, con producción bajo licencia en las instalaciones de la firma Heinkel en Jenbach , Austria.

Las primeras versiones del Me 163 habían sido propulsadas por un diseño anterior que funcionaba con un "motor frío" alimentado con Z-Stoff . Este combustible tendía a obstruir los inyectores en la cámara de combustión, lo que causaba fluctuaciones en la potencia y potencialmente explosiones. Sin embargo, lo peor era el hecho de que el motor no podía regularse y, cuando el avión se nivelaba después de ascender a la altitud, aceleraba rápidamente a velocidades que causaban graves problemas de compresibilidad . El RLM exigió que se desarrollara una versión con acelerador.

Durante este período, Walter también había estado trabajando con un nuevo combustible conocido como C-Stoff que emitía un calor significativo y, por lo tanto, se lo conocía como el "motor caliente". C-Stoff era una mezcla de 30% de hidrato de hidrazina , 57% de metanol y 13% de agua, con una pequeña cantidad de cianuro de potasio y cobre. El oxidante, conocido como T-Stoff , consistía en una formulación a base de peróxido de hidrógeno con una concentración del 80%. Los dos reaccionaron violentamente al contacto. ^[2] El violento proceso de combustión resultó en la formación de agua, dióxido de carbono y nitrógeno, y una enorme cantidad de calor que enviaba una corriente sobrecalentada de vapor, nitrógeno y aire que se aspiraba a través del orificio en el manto del motor, proporcionando así un empuje hacia adelante de aproximadamente 17 kN (3820 lbf).

Para solucionar el problema de la aceleración, el nuevo motor incluía turbobombas con dos configuraciones. Las bombas eran impulsadas por una única turbina, alimentada por vapor creado al descomponer el T-Stoff con un catalizador de malla de alambre . ^[3] Combinado con un acelerador mecánico, esto proporcionaba cuatro configuraciones de potencia desde el ralentí hasta la máxima potencia para ascender. En la práctica, se descubrió que la aceleración del motor reducía drásticamente su economía de combustible hasta el punto de que no prolongaba la autonomía del avión como se esperaba. Esta versión se puso en el Me 163B a pesar de este problema.

La solución definitiva al problema de la aceleración fue la serie B y C del motor. Estos motores utilizaban dos cámaras de combustión, la original (que recibió retroactivamente el nombre de Hauptofen ) y una segunda cámara Marschofen más pequeña directamente debajo de la cámara principal Hauptofen , ajustada para proporcionar la potencia de crucero necesaria para el vuelo nivelado a alta velocidad, alrededor de 400 kilogramos-fuerza (3.900 N; 880 lbf). Esta cámara proporcionaba esa potencia con la máxima eficiencia, por lo que no sufría los problemas encontrados al acelerar en los modelos originales. El acelerador de la cámara de combustión original se eliminó y, en su lugar, la aceleración se proporcionaba encendiendo y apagando el motor principal. Esta nueva versión mejoró drásticamente la resistencia de crucero, con tiempos de vuelo generales que mejoraron de ocho a doce minutos, una mejora del 50%. También era mecánicamente más simple, ya que las turbobombas ya no estaban aceleradas.

El motor era un diseño integral con todos los componentes de la transmisión, con excepción de los tanques de combustible, encerrados en un marco cúbico; este marco se descartó para el diseño de doble cámara 109-509C.

• 509 A-0 : Modelo de preproducción, fabricado a partir de mayo de 1943. El empuje de este motor estaba regulado entre 300 kp (2,9 kN) y 1500 kp (14,7 kN (3.300 lbf)).
• 509 A-1 : ​​El primer motor de producción en serie se utilizó en el Messerschmitt Me 163 B a partir de agosto de 1944. El empuje aquí era ajustable entre 100 kp (1 kN) y 1600 kp (15,7 kN (3500 lbf)).
• 509 A-2 : Versión para el Messerschmitt Me 163B-1a. Este motor, que pesaba tan solo 100 kg (220 lb) cuando estaba completo, constaba de dos conjuntos principales: el conjunto delantero, con forma aproximadamente cúbica y enmarcado, que comprendía la carcasa de la turbina, las bombas de combustible engranadas al eje de la turbina, la caja de control, una válvula reductora de presión y el motor de arranque eléctrico, y el conjunto trasero, formado por la cámara de combustión, conectada a la unidad delantera por un "tubo de empuje" cilíndrico que contenía tuberías que llevaban combustible a los inyectores individuales de la cámara de combustión. El empuje era ajustable entre 200 kp (2 kN (450 lbf)) y un máximo de 1700 kp (16,7 kN (3800 lbf)).^{[4][ cita(s) adicional(es) necesaria(s) ]}

  

• 509 B-1 : Versión de mayor rendimiento del 509 A-1. Este motor fue la versión inicial que contó con la cámara principal dobleHauptofenencima yMarschofendirectamente debajo de la cámara principal, con un empuje adicional de 300 kp (2,9 kN (650 lbf)). Esta cámara auxiliar resultó necesaria debido al consumo real de oxidante T-Stoff de la unidad principal, de casi 5 kg/s, superando las estimaciones en un 100%. El empuje de la cámara principal se puede ajustar entre 100 kp (1 kN (220 lbf)) y 2000 kp (19,6 kN (4400 lbf)).^{[ cita(s) adicional(es) necesaria(s) ]}Ejemplares completamente restaurados tanto del motor de cohete de una sola cámara del Me 163B,^[5]así como el único ejemplo conocido —declarado como el tercer ejemplo prototipo— en los Estados Unidos del motor de cohete experimental de doble cámara Walter "509B",^[6]están cada uno en exhibición en el frente, uno a cada lado delMe 163B restauradoNMUSAFel Werknummer(número de serie) 191 095 en su aleta vertical.
• 509 C-1 : motor de doble cámara como la serie B, basado en la versión mejorada del 509 A-2, pero con una cámara principalHauptofencon una forma delantera diferente^[7]de la del 509B, descartando también el bastidor cúbico de estructura abierta para un peso más ligero. La cámara de combustión principal rindió entre 400 kp (3,9 kN (880 lbf)) y 2000 kp (19,6 kN (4400 lbf)), laMarschofen400 kp (3,9 kN (880 lbf)). Para ser utilizado en elMe 263(Ju 248). Un ejemplar sobreviviente en exhibición en elMuseo de la Real Fuerza Aérea de Cosford.
• 509 D-1 : Variante del 509 C-1 para su uso en los fuselajes mejorados de la serie B delBachem Ba 349 Natter. Motor diseñado para ser recuperado mediante paracaídas, junto con toda la sección trasera conempenaje.
• 509 S-2 Una versión aligerada completamente revisada para su uso como cohete propulsor instalado permanentemente en elMesserschmitt Me 262 Heimatschützer IV.
• HWK RII-211 - Designación de la empresa para los motores prototipo de la serie 509A-2

• Arado Ar E.381
• Bachem Ba 349
• DFS228
• Cazas Volksjäger 2 de Focke-Wulf
• Messerschmitt Me 163
• Messerschmitt Me 262 C, en diseños de evaluación de prototipos de Heimatschützer .

• Museo Nacional de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (versiones 509 A de una sola cámara y 509 B de dos cámaras)
• Museo Nacional del Vuelo ^{[ cita requerida ]}
• Cosmosfera ^[8]
• Luftwaffenmuseum der Bundeswehr ^{[ cita necesaria ]}
• Colección Shuttleworth ^[1]
• Museo de Aviación de Ballarat ^{[ cita requerida ]}

Datos de Jane's . ^{[9] [ cita completa necesaria ]}

• Tipo: Motor de cohete alimentado con combustible líquido
• Longitud: 8 pies, 5 1/2 pulgadas
• Diámetro: 8 pulgadas
• Peso seco: 165,5 kg (365 lb)
• Combustible: Oxidante T-Stoff (peróxido de hidrógeno) y propulsores de combustible C-Stoff (mezcla de hidrato de hidracina y alcohol)

• Zapatillas:

• Empuje : 14,7 kN (3300 lbf)
• Tiempo de combustión:
• Consumo específico de combustible de empuje : 20 lb/h/lbf (1800 Ns/kg)

Listas relacionadas

• Lista de motores de aeronaves
• Lista de motores de aviación de Alemania durante la Segunda Guerra Mundial

• Gooden, Brett. Natter: El misil tripulado del Tercer Reich: un paso histórico hacia los vuelos espaciales tripulados . Rundle Mall, Australia: Brett Gooden, 2019. ISBN 978-0646-81213-7 
• Aviones de combate de la Segunda Guerra Mundial de Jane . Londres. Studio Editions Ltd, 1989. ISBN 0-517-67964-7 

Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Walter HWK 109-509 .

• El motor cohete Hellmuth Walter
• La página del motor de cohete Hellmuth Walter, sobre el motor de cohete 509B preservado por la NMUSAF
• Página de fotos del motor de cohete Walter 109-509B
• La página de la NMUSAF sobre el 509B
• Página web del motor cohete Hellmuth Walter, sobre el motor cohete 109-509C preservado en el Museo de la RAF/Cosford y fotografías del motor cohete 509C preservado y alojado en el Reino Unido

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