? ? ? ?重要的話說三遍，本篇不是講英國的那個77mm小水管的A34“彗星”的發(fā)動機而是繼續(xù)講Me 163“彗星”的發(fā)動機，不過本篇是講Me 163B“彗星”的發(fā)動機原理HWK 109 509系列發(fā)動機。

? ? ? ?至于為什么把HWK 109 509 A1會被歸屬為火箭發(fā)動機，這里說一下，在二戰(zhàn)時期的德國，德國帝國航空部（?Reich Air Ministry）使用一個對于航空發(fā)動機的命名方法其中包括一個表示發(fā)動機類型的前綴數(shù)字，活塞發(fā)動機的編號為 9，噴氣式發(fā)動機、火箭發(fā)動機、反推力發(fā)動機、渦輪噴氣發(fā)動機、渦輪螺旋槳發(fā)動機的編號為 109 ，因此HWK 109 509 A1為火箭發(fā)動機。

? ? ?

? ? ?? HWK 109 509系列發(fā)動機在我們所熟知的Me 163B火箭攔截機上是有使用過的，本文我們就來粗略介紹一下HWK 109 509系列發(fā)動機一些部件及其原理。但是本文只重點講HWK 109 509 A1發(fā)動機

? ? ? ?首先我們以HWK 109 509 A1型發(fā)動機為例，HWK 109 509 A1發(fā)動機是HWK 109 509系列發(fā)動機的第一個量產(chǎn)型號。

以下為上圖中HWK 109 509 A1發(fā)動機的大致結(jié)構(gòu)部件介紹（有的內(nèi)容可能在翻譯是會出現(xiàn)偏差，如果你發(fā)現(xiàn)了，請您在評論區(qū)指出）

1、燃料流量控制閥

2、C-stoff燃料過濾器

3、渦輪泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器

4、發(fā)動機控制機構(gòu)與燃燒室之間的連接機構(gòu)?

5、蒸汽產(chǎn)生器?

6、推力噴管?

7、冷卻回流管?

8、燃燒室?

9、冷卻管?

10、連接到推力桿

11、發(fā)動機固定框架?

12、發(fā)動機啟動機構(gòu)?

13、變速傳動機構(gòu)（用于電力啟動的傳動設(shè)備）?

14、廢氣排出口

15、燃燒室排氣閥? ??

1.HWK 109 509 A1的大致原理介紹

? ? ? ? 首先，我們來講一下Me 163B所使用過的HWK 109 509 A1的發(fā)動機的原理，下圖為HWK 109 509 A1 的發(fā)動機原理示意圖。

? ? ? ? 首先要說的一點是Me 163 B“彗星”上所使用的HWK 109 509 A1型發(fā)動機其實是電啟動的（這里的電驅(qū)動是利用電力去帶動過氧化氫渦輪泵來實現(xiàn)發(fā)動機的啟動），根據(jù)美國人翻譯德國的Me 163B操作手冊里的發(fā)動機內(nèi)容里，是這么說的，他說，HWK 109 509 A1發(fā)動機的啟動鍵在HWK 109 509 A1發(fā)動機的傳動箱上，而且HWK 109 509A1發(fā)動機的啟動鍵按下后會驅(qū)使HWK 109 509 A1上的過氧化氫燃料泵工作，從過氧化氫燃料箱里抽取過氧化氫，過氧化氫會流入到HWK 109 509 A1發(fā)動機的蒸汽產(chǎn)生器上，不過由蒸汽產(chǎn)生器里產(chǎn)生的蒸汽會作用到HWK 109 509 A1渦輪驅(qū)動泵的渦輪葉片上使得渦輪葉片轉(zhuǎn)動，當(dāng)渦輪泵的渦輪葉片轉(zhuǎn)了4-5秒鐘后，可以按掉HWK 109 509 A1的啟動鍵，HWK 109 509 A1發(fā)動機停止工作?，這里所以下美軍翻譯的Me 163B手冊上寫的HWK R 509 和HWK 109 509都是指代同一個東西，及HWK 109 509 A1發(fā)動機。

? ? ? ? 還有在根據(jù)美國國家航空咨詢委員會（NACA）在1947年翻譯自由赫爾穆特 瓦爾特（Hellmuth Walter ）在1943年編寫的英文譯名為《REPORT ON ROCKET POWER PLANTS BASED ON T-SUBSTANCE 》的文章中（T-SUBSTANCE 既T-stoff，SUBSTANCE在英文里的意思是物質(zhì)，stoff是德文里的意思是物質(zhì)，既指代同一個物質(zhì)，80%的過氧化氫（H?O?）/ 少量的 8-羥基喹啉以及磷酸和磷酸鈉/ 20% H?O的混合物），這篇文章是赫爾穆特 瓦爾特對于他所設(shè)計的?R II 211發(fā)動機（不過在這里，重要的事說兩遍，R II 211(HWK 109 509 A 0)其實是HWK 109 509 A1的原型機，其原理大致是相同的）的描述是這個發(fā)動機是采用電驅(qū)動的。

? ? ? ?如果你了解Me 163B“彗星”所使用的HWK 109 509 A1發(fā)動機的啟動方式是電啟動的話，接下來我們回到R II 211發(fā)動機的原理圖（不過在這里，重要的事說三遍，R II 211(HWK 109 509 A 0)其實是HWK 109 509 A1的原型機，其原理大致是相同的）。

2.HWK 109 509 A1的啟動與渦輪泵的關(guān)系

? ? ? ? ?我們對于上一張圖中標(biāo)號所代表的結(jié)構(gòu)部件進行簡單說明（以下描述可能會有所偏差，若有偏差，請在評論區(qū)里指出，謝謝）

? ? ? ? ?1—驅(qū)動渦輪泵

? ? ? ? ?2—蒸汽產(chǎn)生器

? ? ? ? ?3—T-stoff燃料泵

? ? ? ? ?4—C-stoff燃料泵

? ? ? ? ?5—燃燒室

? ? ? ? 首先，按下傳動箱（見下圖箭頭標(biāo)的位置）上的啟動鍵后，會帶動HWK 109 509 A1發(fā)動機的過氧化氫燃料泵（上圖中所指的3）運作，促使過氧化氫燃料泵從過氧化氫燃料箱中抽取過氧化氫，抽取的過氧化氫會流到蒸汽產(chǎn)生器（上圖中所指的3）里，蒸汽產(chǎn)生器產(chǎn)生蒸汽后，產(chǎn)生的蒸汽會作用在渦輪泵驅(qū)動輪上，驅(qū)使渦輪泵驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動，從而渦輪泵驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)動會帶動C—stoff燃料泵（上圖中所指的4）從C—stoff燃料箱里抽取C-stoff。但同時過氧化氫燃料泵（上圖中所指的3）也在繼續(xù)從過氧化氫燃料箱中抽取過氧化氫。從C—stoff燃料箱里抽取C-stoff和過氧化氫燃料箱中抽取過氧化氫會流到燃燒室中，過氧化氫與C-stoff在燃燒室里的點火裝置里混合點火產(chǎn)生燃燒，過氧化氫與C-stoff混合燃燒產(chǎn)生大量的熱會被其產(chǎn)物吸收，從燃燒室中產(chǎn)生大量的高溫氣體從尾部的噴口噴出到大氣中，這一過程中，高溫氣體的熱能會轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的動能，從噴口噴出氣體的動能會轉(zhuǎn)變?yōu)镸e 163B“彗星”起飛的動能。

? ? ? ? ?

? ? ? ? 這里也許有人會問，為什么按下傳動箱（見下圖箭頭標(biāo)的位置）上的啟動鍵后，是首先帶動HWK 109 509 A1發(fā)動機的過氧化氫燃料泵（上圖中所指的3）運作呢？

? ? ? 若要回答這個問題，我們可以從現(xiàn)存的有關(guān)于HWK 109 509 發(fā)動機裝配的歷史照片來說明和有關(guān)于HWK 109 509 A1所使用的渦輪泵的大致結(jié)構(gòu)來說明。

? ? ? ?首先我們來看一下HWK 109 509 A1發(fā)動機上所使用的渦輪泵的結(jié)構(gòu)到底是什么樣的，從下圖可知，我們從左往右看，這個發(fā)動機的結(jié)構(gòu)大致是驅(qū)動齒輪（嚙合在HWK 109 509 A1火箭發(fā)動機的傳動箱的齒輪上）、滾珠軸承、過氧化氫燃油泵增壓級、過氧化氫燃油泵、渦輪驅(qū)動輪、滾柱軸承、C-stoff燃料泵。

? ? ? 我們來看下面這張照片,下面這張照片是有關(guān)于HWK 109 509 A1的電啟動傳動機構(gòu)箱里與HWK 109 509 A1所使用的渦輪泵機上的驅(qū)動齒輪相嚙合的兩個齒輪。

? ? ? ? 接著我們還是引用一下德國工廠的工人在給HWK 109 509 A1發(fā)動機裝配渦輪泵的照片來說明一下，從下面這張照片和HWK 109 509 A1所使用的渦輪泵結(jié)構(gòu)以及Me 163B的操作手冊內(nèi)容里的引擎部分，是能夠說明，HWK 109 509 A1發(fā)動機的渦輪泵里的過氧化氫燃料泵是靠近HWK 109 509 A1的電啟動傳動裝置一端的，而且用電啟動HWK 109 509 A1發(fā)動機時，電啟動傳動機構(gòu)箱里與渦輪泵相嚙合的兩個齒輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，同時帶動渦輪泵的軸承轉(zhuǎn)動，渦輪泵的軸承轉(zhuǎn)動的同時會促使渦輪泵里的過氧化氫燃料燃料泵從過氧化氫燃料箱里抽取過氧化氫，抽取的過氧化氫并流到蒸汽產(chǎn)生器中。

3.HWK 109 509 A1的啟動運作與蒸汽產(chǎn)生器的關(guān)系

? ? ? ? ? 我們還是回到HWK 109 509 A1的原理簡圖上

? ? ? ? 在HWK 109 509 A1的原理圖里，有一個名叫Auxiliary decomposer的裝置，在HWK 109?

509 A1的發(fā)動機里，其蒸汽產(chǎn)生器的樣式是這樣的，見下圖。

? ? ? ??

? ? ? ?接下來我們來看一下HWK 109 509 A1上所使用的蒸汽產(chǎn)生器的結(jié)構(gòu)簡圖

下面是對于HWK 109 509 A1發(fā)動機上所使用的蒸汽產(chǎn)生器的結(jié)構(gòu)做一個介紹

a—過氧化氫溶液流入蒸汽產(chǎn)生器的入口?

b—過氧化氫溶液噴入蒸汽產(chǎn)生器的噴霧器?

c—裝載固體催化劑的網(wǎng)格籠,里面裝有固體催化劑

d—固定裝載固體催化劑的籃子的穿孔板

e—蒸汽產(chǎn)生器的蒸汽出口

? ? ? ? 我們來介紹一下在HWK 109 509 A1上的蒸汽產(chǎn)生器的原理，其原理是這個裝置是通過從過氧化氫溶液流入蒸汽產(chǎn)生器的入口?（a）中流入的過氧化氫溶液進入過氧化氫溶液噴入蒸汽產(chǎn)生器的噴霧器?（b）中形成噴霧，在噴灑在裝載固體催化劑的網(wǎng)格籠（c）裝載固體催化劑的籃子里裝著的催化劑中，過氧化氫在催化劑的作用之分解成水蒸氣和氧氣，水蒸汽透過固定裝載固體催化劑的籃子的穿孔板（d），最后在蒸汽產(chǎn)生器的蒸汽出口（e）處排出。（請對照上圖來看）

? ? ?? 關(guān)于在裝載固體催化劑的網(wǎng)格籠中催化劑，這里有一些說法是，這個裝載固體催化劑的網(wǎng)格籠中是裝有蘸有高錳酸鉀和高錳酸鈣（Ca(MnO?)?）水溶液的水泥塊，這個說法是在來源walterwerke上，網(wǎng)址請見http://www.walterwerke.co.uk/design/steam.htm，其實按化學(xué)上的定義來說，這個嚴(yán)格來說它不算催化劑，它算一個促進過氧化氫分解的混合物，只不過，這個水泥塊只是吸收高錳酸鉀水溶液或者高錳酸鈣水溶液的吸收載體而已。

? ? ? ? ? ?還有一種說法是美軍在1945年4月18號寫《German Liquid Rocket Fuels》一文中說HWK 109 509 A—1 發(fā)動機的蒸汽產(chǎn)生器所裝的催化劑是由二氧化錳（MnO?）、水泥、沙子所混合而成的固體催化劑，不過在這個說法在又是在美國國家航空咨詢委員會（NACA）在1947年翻譯自由赫爾穆特 瓦爾特（Hellmuth Walter ）在1943年編寫的英文譯名為《REPORT ON ROCKET POWER PLANTS BASED ON T-SUBSTANCE 》里出現(xiàn)過這個催化劑這大概組成。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?HWK 109 509 A1的蒸汽產(chǎn)生器里裝的催化劑的方案還有一種就是蘸有重鉻酸鉀（K?Cr?O?）和鉻酸鉀(K?CrO? )和高錳酸鉀(KMnO? )的水溶液的水泥塊，這個也就是HWK 109 509 的蒸汽產(chǎn)生器上所使用的D86催化劑的配方，關(guān)于D86催化劑的配方，在美軍由1945年8月31日編寫的《German Technical Aid to Japan》一書中提到過。

? ? ? ?不過，我們來寫一下過氧化氫分別與這三個催化劑的反應(yīng)你就知道這三個催化劑為什么有促進過氧化氫分解的能力。

? ? ? 當(dāng)蒸汽產(chǎn)生器里裝的催化劑為高錳酸鉀和高錳酸鈣（Ca(MnO?)?）水溶液的水泥塊時，其與過氧化氫反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式如下。

? ? ? ?

? ? ? ?當(dāng)蒸汽產(chǎn)生器里裝的催化劑為是由二氧化錳（MnO?）、水泥、沙子所混合而成的固體催化劑，其反應(yīng)方程式為

??? ? ? ?當(dāng)蒸汽產(chǎn)生器里裝的催化劑為蘸有重鉻酸鉀（K?Cr?O?）和鉻酸鉀(K?CrO??)和高錳酸鉀(KMnO? )的水溶液的水泥塊時，其與過氧化氫發(fā)生的反應(yīng)為（這里先說一下，重鉻酸鉀和過氧化氫在酸性條件下是可以反應(yīng)的，不過沒有查到水溶液態(tài)的三價鉻離子的生成焓變值，因此沒有在下面寫出其熱化學(xué)反應(yīng)方程式）

? ? ? ? ?不過對于這三個催化劑與過氧化氫的反應(yīng)來看，它們都是放熱反應(yīng)，也就是說，?HWK 109 509 A1的蒸汽產(chǎn)生器是利用過氧化氫與固體催化劑上的某一組分接觸并產(chǎn)生放熱反應(yīng)，利用其放熱反應(yīng)產(chǎn)生的熱量使得反應(yīng)體系中的水變?yōu)楦邷卣羝?，從而產(chǎn)生蒸汽。這些蒸汽會作用在渦輪泵的驅(qū)動渦輪上，使其轉(zhuǎn)動，從而帶動燃料泵去工作。

? ? ? ? ? 但是HWK 109 509 A1上還有什么零件，我們放到下期再說（本篇未完待續(xù)）