ウォルター HWK 109-509

509 の
HWK 109-509A は、ドイツ、ベルリン・ガトーの ドイツ空軍博物館に展示されています
タイプ	ロケットエンジン
メーカー	ヘルムート ヴァルター コマンドシャフト
最初の実行	1943
主な用途	メッサーシュミット Me 163 バッヘム Ba 349

Walter HWK 109-509 はドイツの液体燃料二元推進 ロケット エンジンで、メッサーシュミット Me 163 KometおよびBachem Ba 349航空機に動力を供給しました。この製品は、オーストリアのイェンバッハにあるハインケル社の施設でライセンス生産され、1943 年にHellmuth Walter Kommanditgesellschaft (HWK)によって製造されました。

Me 163 の初期型は、Z-ストフを燃料とする「コールド エンジン」で稼働する以前の設計によって駆動されていました。この燃料は燃焼室のジェットを詰まらせ、出力の変動や爆発を引き起こす可能性がありました。しかし、さらに悪いことに、エンジンをスロットル調整することができず、航空機が高度まで上昇した後に水平飛行すると、圧縮性の問題を引き起こす速度まで急激に加速しました。RLMは、スロットル付きのバージョンの開発を要求しました。

この時期、ウォルターはC-ストフと呼ばれる新しい燃料にも取り組んでいた。これはかなりの熱を発するため、「ホット エンジン」と呼ばれていた。C-ストフは、30% のヒドラジン水和物、57% のメタノール、13% の水、少量のシアン化銅カリウムの混合物であった。T-ストフと呼ばれる酸化剤は、80% 濃度の過酸化水素ベースの配合物であった。この 2 つは接触すると激しく反応した。 ^[2]激しい燃焼プロセスにより、水、二酸化炭素、窒素が生成され、大量の熱によって過熱された蒸気、窒素、空気の流れがエンジンのマントルの穴から引き込まれ、約 17 kN (3,820 lbf) の前進推力が発生した。

スロットルの問題に対処するため、新しいエンジンには2段階の設定が可能なターボポンプが組み込まれました。ポンプは、T-ストッフを金網触媒で分解して発生した蒸気で動く単一のタービンで駆動されました。 [ ^{3]機械式スロットルと組み合わせることで、アイドル状態から上昇時の全出力まで4段階の出力設定が可能になりました。実際には、エンジンをスロットルすると}燃費が劇的に低下し、航空機の耐久性が期待通りには伸びないことが判明しました。この問題にもかかわらず、このバージョンはMe 163Bに搭載されました。

スロットル問題の最終的な解決策は、エンジンのBシリーズとCシリーズでした。これらのエンジンは2つの燃焼室を使用していました。1つはオリジナルの燃焼室（後からハウプトフェンと名付けられました）で、もう1つはメインのハウプトフェン室の真下にある2つ目の小さなマルショフェン室で、高速水平飛行に必要な巡航出力、約400キログラム力（3,900 N; 880 lbf）を提供するように調整されています。この室はピーク効率でその出力を提供したため、オリジナルモデルのスロットルで見つかった問題は発生しませんでした。オリジナルの燃焼室のスロットルは取り外され、代わりにメインエンジンのオン/オフによってスロットルが行われました。この新しいバージョンでは巡航持続時間が劇的に改善され、全体の飛行時間が8分から12分に改善され、50%の改善となりました。また、ターボポンプがスロットルされなくなったため、機械的にも単純になりました。

エンジンは一体型設計で、燃料タンクを除く駆動装置のすべてのコンポーネントが立方体のフレーム内に固定されていましたが、このフレームは 109-509C デュアルチャンバー設計では廃止されました。

• 509 A-0 : 1943年5月から製造された試作モデル。このエンジンの推力は、300kp（2.9kN）から1500kp（14.7kN（3,300lbf））の間で調整されました。
• 509 A-1 :​​ 最初の量産エンジンは、1944 年 8 月からメッサーシュミット Me 163 B に使用されました。ここでの推力は、100 kp (1 kN) から 1600 kp (15.7 kN (3,500 lbf)) の間で調整可能でした。
• 509 A-2 : メッサーシュミット Me 163B-1a 用バージョン。完成時の重量はわずか 100 kg (220 lb) で、このエンジンは 2 つの主要アセンブリで構成されていました。ほぼ立方体の形状のフレームを持つ前方アセンブリは、タービンハウジング、タービンシャフトにギア接続された燃料ポンプ、制御ボックス、減圧弁、電動スターターモーターで構成され、後方アセンブリは燃焼室で構成され、燃焼室の個々のインジェクタージェットに燃料を送るパイプを含む円筒形の「推力チューブ」によって前方ユニットに接続されていました。推力は 200 kp (2 kN (450 lbf)) から最大 1700 kp (16.7 kN (3,800 lbf)) の間で調整可能でした。^{[4][追加の引用が必要]}

  

• 509 B-1 : 509 A-1 の性能向上バージョン。このエンジンは、上部に 2 つのハウプトフェン主室、その真下に低推力のマルショフェン巡航室設計を特徴とする最初のバージョンで、追加推力は 300 kp (2.9 kN (650 lbf)) でした。この補助室は、メインユニットの実際の T-Stoff 酸化剤消費量が約 5 kg/s で、予測を 100% 上回ったため、必要であることが判明しました。メイン室からの推力は、100 kp (1 kN (220 lbf)) から 2000 kp (19.6 kN (4,400 lbf)) の間で調整可能です。^{[追加の出典が必要]}Me 163Bの単室ロケットモーター^[5]と、米国で唯一知られている実験的な双室ウォルター「509B」ロケットモーター^[6]NMUSAFの修復されたMe 163Bの正面と両側に1つずつ展示されており、Werknummer（シリアルナンバー）191 095が刻印されています。
• 509 C-1 : Bシリーズと同様のデュアルチャンバーモーター。509 A-2のアップグレード版がベースだが、メインのハウプトフェンチャンバーの前方形状が509Bとは異なっており^[7]、軽量化のためオープン構造の立方体フレームも廃止されている。メイン燃焼室の出力は400 kp (3.9 kN (880 lbf))から2000 kp (19.6 kN (4,400 lbf))、マルショフェンMe 263に搭載される予定だったコスフォードの王立空軍博物館に展示されている。
• 509 D-1 : Bachem Ba 349 Natterの改良型 B シリーズ機体に使用する 509 C-1 の派生型尾翼を含む後部全体とともにパラシュートで回収できるように設計されています。
• 509 S-2メッサーシュミット Me 262 ハイマチュッツァー IVに恒久的に搭載されるブースター ロケットとして使用するために完全に改良された軽量バージョン。
• HWK RII-211 - 509A-2シリーズの試作エンジンの会社指定

• アラド Ar E.381
• バッヘム Ba 349
• DFS228
• フォッケウルフ国民軍用機2
• メッサーシュミット Me 163
• Messerschmitt Me 262 C、Heimatschützerプロトタイプ評価設計。

• 国立アメリカ空軍博物館（単室 509 A と双室 509 B の両方のバージョン）
• 国立航空博物館^[要出典]
• コスモスフィア^[8]
• ドイツ連邦軍ドイツ空軍博物館^[要出典]
• シャトルワースコレクション^[1]
• バララット航空博物館^[要出典]

データはジェーンズから。^{[9] [全文引用が必要]}

• タイプ:液体燃料ロケットエンジン
• 長さ: 8フィート5 1/2インチ
• 直径: 8インチ
• 乾燥重量: 165.5 kg (365 ポンド)
• 燃料: T-Stoff（過酸化水素）酸化剤とC-Stoff（ヒドラジン水和物/アルコール混合物）燃料推進剤

• パンプス：

• 推力: 14.7 kN (3,300 lbf)
• 燃焼時間:
• 推力比燃料消費量: 20 lb/hr/lbf (1800 Ns/kg)

関連リスト

• 航空機エンジンの一覧
• 第二次世界大戦中のドイツの航空機エンジンのリスト

• グッデン、ブレット。ナッター：第三帝国の有人ミサイル：有人宇宙飛行への歴史的一歩。オーストラリア、ランドルモール：ブレット・グッデン、2019年。ISBN 978-0646-81213-7 
• ジェーンの第二次世界大戦の戦闘機。ロンドン。スタジオエディションズ社、1989年。ISBN 0-517-67964-7 

ウィキメディア・コモンズには、 Walter HWK 109-509に関連するメディアがあります。

• Hellmuth Walter ロケット エンジン
• ヘルムート・ウォルター・ロケットエンジンのサイトページ、NMUSAFが保存している509Bロケットモーター
• Walter 109-509B ロケットモーターの写真ページ
• NMUSAF の 509B のページ
• ヘルムート・ウォルター・ロケットエンジンのサイトページ、イギリス空軍博物館/コスフォードに保存されている109-509Cロケットモーターと、英国で保存されている509Cロケットモーターの写真