Двигатель Me 163
Работы по созданию ракетных двигателей сначала на твердом, а затем и на жидком топливе начались в Германии еще в 20-х годах XX века. Газовые турбины профессора Гельмута Вальтера выпускались с 30-х годов на его заводе в Киле. С 35-го года Вальтер изучал двигатели с окислителем перекись водорода. Первоначально это должна была быть турбина для сухопутного транспорта, а позднее обнаружилась перспектива ставить такие двигатели на самолеты. В 1936 году DVL построил первый опытный двигатель, работавший на разложении перекиси водорода (T-Stoff) с помощью катализатора («холодный» двигатель). Перекись водорода подавалась в камеру сгорания с помощью сжатого воздуха. Вырывающиеся газы давали в течении 45 секунд тягу около 135 кг. Этот двигатель испытали в полет в качестве ускорителя на Не 72. В 1937 году Вальтер модифицировал двигатель. Теперь в качестве катализатора (Z-Stoff) выступал перманганат калия. С новым катализатором двигатель развил тягу 290 кг, но проработал всего 30 секунд. T-Stoff по прежнему подавался с помощью сжатого воздуха. Этот двигатель был испытан на Fw 56.
В 1937 году появился новый двигатель — Walter RI-203, работавший на двусоставном топливе: метанольная смесь (М-Stoff) и перекись водорода (T-Stoff). Тяга двигателя образовывалась за счет сгорания топлива. Это был так называемый «горячий» двигатель. Тягу двигателя можно было регулировать, регулируя производительность насосов, подающих топливо в камеру сгорания. Насосы отбирали мощность от газовой турбины. Двигатель развивал тягу 500 кг на протяжении 60 секунд. Этот двигатель стал основным на первом немецком ракетном самолете Не 176, который поднялся в воздух 20 июня 1939 года.
Дальнейший вариант двигателя — RII-203 — также работал на двухсоставном топливе. Тяга двигателя регулировалась в пределах 150–750 кг. Этот двигатель ставили на Me 163А и на несколько (два?) прототипа Me 163B.
Двигатель RII-211 стал следующим шагом в эволюции двигателей Вальтера. Этот двигатель также работал на двухсоставном топливе: T-Stoff и C-Stoff. Сгорание топлива в рабочей камере проходило при заметно большей температуре, почти в два раза большей, чем у предыдущего двигателя. Поэтому R П-211 также называли «горячим», сравнивая его на этот раз с RII-203. RII-211 пошел в серию под обозначением HWK 109-509A.
Серийные модификации двигателя Walter R 11-211
HWK 109-509А-0
Предсерийные экземпляры выпускались в 1943 году. Тяга 300-1500 кг. Масса двигателя около 168 кг.
HWK 109-509А-1
Серийные двигатели, устанавливавшиеся на Me 163D, DFS 228 и Ва 349. Тяга 100… 1600 кг, масса двигателя 168 кг.
HWK 109-509А-2
Двигатель с двумя рабочими камерами (стартовой и маршевой), стоял на Me 163С. Тяга 200…1700 кг (маршевый 200 кг).
HWK 109-509В-1
Модификация на базе А-1 с тягой до 2000 кг. Стоял на Me 163В и DFS 345.
HWK 109-509С-1
Двухкамерный вариант на базе В- 1 с тягой 400…2000 кг. Стоял на Ju 248 (Me 263).
Всего выпустили около 500 экземпляров двигателей HWK 109–509 всех модификаций.
MG 151/20:
1. Крышки пока. 2. Пушка MG 151/20. 3. Кожаный фартук. 4. Обойма.
Схема топливной системы:
1. Перелив для T-Stoff. 2. Дренаж для T-Stoff. 3. Перелив для C-Stoff. 4. Дренаж для C-Stoff. 5. Горловина T-Stoff. 6. Расширительный бачок для T-Stoff. 7. Горловина для T-Stoff. 8. Кран. 9. Аварийный кран. 10. Соединение. 11. Наполнитель пускового бака. 12. Наружное соединение баков в крыльях. 13. Внутреннее соединение баков в крыльях. 14. Клапан сброса повышенного давления для T-Stoff. 15. Клапан сброса повышенного давления для C-Stoff. 16. Контур заполнения баков C-Stoff. 17. Пусковой контур для C-Stoff. 18. Пусковой контур для T-Stoff. 20. Клапан аварийного сброса топлива. 21. Как ускорителя.
Пушка МК 108 в орудийном отсеке.
1. Таблица SZKK 5. 2. Главный выключатель. 3. Переключатели Р1. 4. Основание прицела. 5. Верньер. 6. Ручка KG 12Е. 7. Кнопка А. 8. Гашетка.
Принцип действия двигателя HVVK 109-509
Двигатель работал на принципе выброса под большим давлением газов, образовывавшихся в результате сгорания двухкомпонентного топлива. Компонент T-Stoff представлял собой смесь из 80 % перекиси водорода и присадок в виде 8-гидроксихинолина (C9H7ON) и пирофосфата, а также стабилизатора соды. Смесь представляла собой прозрачную жидкость. Компонент C-Stoff представлял собой смесь, состоявшую из 30 % гидразина (N2H4H2O), 57–58 % метанола (СН3ОН) и 12–13 % воды, плюс медно-калиевый цианид (2,5 г/л). Опыты показали, что наиболее эффективна смесь из 10 весовых частей T-Stoff и 3,6 частей C-Stoff. Реагируя, топливо сгорало до азота (N2), двуокиси углерода (СО2) и воды (Н2О). Температура сгорания достигала 1800 °C, давление 19 атм. Скорость истечения продуктов сгорания из сопла 1700 м/с. При малой тяге газ был ярко-красного цвета, а при максимальной тяге — светло-желто-зеленый, почти бесцветный.
Промежуточные насосы, подающие компоненты в камеру сгорания, отбирали мощность у осевой турбины, работавшей на энергии разложения Т-Stoff (450–500 °C, 15 атм при полной тяге). Для разложения T-Stoff использовался катализатор — смесь бихромата натрия, хромата натрия и 3 % водного раствора гидрата натрия. Эта смесь пропитывала основу из портландцемента. В камеру разложения (испаритель) Т-Stoff подавался под давлением.
Функционально двигатель можно разделить на отдел нагнетающих насосов, регулятор подачи топлива и рабочую камеру. Конструктивно двигатель разделялся на переднюю и заднюю часть.
