Der Heizbehälter dient als Verbrennungsbehälter für die Treibstoffe A und B. In ihm wird die latente chemisch-thermische Energie des Brennstoffes (B-Stoff) unmittelbar in Druck- und Wärmeenergie eines Gasgemisches umgewandelt,durch dessen Ausströmen der Rückstoß erzeugt wird.

Dieser Vorgang erfolgt in zwei Stufen: der Verbrennung und der Expansion. Bei letzterer wird die hohe Ausströmgeschwindigkeit auf die es zur Erzeugung eines starken Schubes bei gegebenen Treibstoffen vor allem ankommt, erzeugt. Dies geschieht durch Ausdehnung (Expansion) der Feuergase in einer sich nach hinten erweiternden Düse (Lavaldüse).

So besteht der Heizbehälter funktionsmäßig aus einem Verbrennungsraum, an dem sich eine Lavaldüse anschließt Fertigungsmäßig besteht der Heizbehälter aus Heizbehälterkopf und Heizbehälterunterteil. Der Kopf ist mit dem Unterteil verschweißt Kopf und Kugelteil des Unterteils bilden den Verbrennungsraum, Mittelteil und Trichter des Unterteils die Lavaldüse.

Bereitstellung der Heizgeräte in Halle 29 der Mittelwerke/Kohnstein

Der Heizbehälterkopf besteht aus folgenden Teilen:

Ringteil

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Innenboden

Mittelboden

Aussenboden

18 Kopfelementen

Am Ringteil sind Innenboden und Mittelboden angeschweißt Der Außenboden ist am Mittelboden angeschweißt. Innenboden und Mittelboden begrenzen die untere Kopfkammer, Mittelboden und Außenboden die obere Kopfkammer.

Die Böden haben Durchbrüche für 18 Kopfelemente, in denen die Verbrennung eingeleitet wird. Die Kopfelemente sind in zwei konzentrischen Kreisen angeordnet Auf dem äußeren Kreis sitzen 12, auf dem inneren Kreis 6 Kopfelemente. In der Mitte dieser Kreise, gleichzeitig Mitte des Heizbehälterkopfes, sitzt das Ventilgehäuse für das B-Hauptventil.

Am Kegelmantel der Kopfelemente befinden sich fünf Reihen Gewindelöcher, in welche die B-Düsen eingeschraubt sind und zwei Reihen Strahlbohrungen. Im oberen Teil der Kopfelemente ist innen der A-Zerstäuber eingeschraubt

Am äußeren Gewinde-stutzen ist die A-Zuleitung angeschraubt In den 18 Kopfelementen befinden sich insgesamt 432 Strahlbohrungen und 792 eingeschraubte Düsen für B-Stoff, ferner 18 A-Zerstäuber für A-Stoff. Die A-Zerstäuber besitzen Bohrungen, die in 7 Lochreihen verteilt sind und 2 mm bzw. 1,5 mm Durchmesser haben. Die Anzahl der Bohrungen je A-Zerstäuber beträgt 30 Stuck zu 2 mm und 90 Stück zu 1,5 mm. Insgesamt wird der A-Stoff durch 540 2 mm- und 1620 1.5 mm- Bohrungen, der B-Stoff durch 1224 Bohrungen und Düsen in die 18 Kopfelemente eingespritzt.

Am Außenboden befinden sich vier Stutzen, an welche die vier Kühlleitungen angeschraubt sind.

Vier Schublager am Ringteil des Kopfes nehmen die Schubkraft auf und übertragen sie über die Holme des Gerüstes auf das Mittelteilgerippe. Die Kopfelemenle dienen einer besseren Vermischung der Treibstoffe, da die eingespritzten Stoffe sich dort mischen, miteinander zu reagieren beginnen und dadurch gut verwirbelt und vorgewärmt in den eigentlichen Verbrennungsraum gelangen.

Der Heizbehälterunterteil besteht aus folgenden Teilen:

Kugelteil

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Mittelteil

Trichter

Kühlleitungen

Der Unterteil ist bis kurz vor dem unteren Ende doppelwandig gehalten. Durch den Zwischenraum innerhalb dieser Doppelwandung wird der B-Stoff zugeführt, der damit gleichzeitig den heißen Innenmantel kühlt Der Außenmantel ist an drei Stellen unterbrochen und durch eine Dehnungssicke überbrückt, die die Wärmespannungen ausgleichen solL Ferner befinden sich auf dem Mantel vier ringförmige Kühlsicken. Am unteren Ende ißt die B-Einlaufsicke für den von der Pumpe zugeführten B-Stoff. Die Kühlsicken sind durch vier Kühlleitungen, die vom Außenboden ausgehen, mit der oberen Kopfkammer (also dem Raum zwischen Mittel- und Außenboden des Heizbehälterkopfes) verbunden. Vom Heizbehälterkopf gelangt über die vier Kühlleitungen durch die vier Kühlsicken B-Stoff in den Brennraum. Da der B-Stoff beim Durchgang durch die Sicken gedrosselt wird, bildet er eine kühlende Schicht zwischen Innenwand und Feuergasstrom und schützt dadurch die Innenwand weitgehend vor dem Durchbrennen. Oberhalb des engsten Querschnittes des Heizbehälters sind an 12 gleichmäßig auf dem Umfang verteilten Stellen je 3 Zusatzkühldüsen eingebaut Sie stellen Durchbohrungen des Innenmantels dar und stehen nicht mit den Kühlleitungen in Verbindung. Durch sie wird also der im Heizbehältermantel aufwärtsströmende B-Stoff direkt in den Brennraum geleitet Damit nun beim Füllen des Heizbehältermantels mit B-Stoff kurz vor dem Abschuß nicht vorzeitig B-Stoff durch diese Zusatzkühldüsen aus dem Heizbehälter herausläuft sind sie mit dem leicht schmelzbaren Wood'schen Metall (Schmelzpunkt 60° C) verschlossen, das bei Einsatz der Vorstufe wegschmilzt und dem B-Stoff den Weg freigibt

An der oben erwähnten B-Einlaufsicke sitzen 6 B-Einlaufstutzen und l B-Ablaß-stutzen. Der Teil des Trichters, der unterhalb der B-Einlaufsicke liegt, ist mit einer Schutzverkleidung versehen, die aus Glaswolle besteht und mit einem Blech nach außenhin verkleidet ist, Heizbehälterkopf und -unterteil bestehen aus Stahl.

Funktionsweise:

Nach Offnen des B-Vorventils fließt B-Stoff über Pumpe und Verteilerstücke durch die 6 B-Einlaufstutzen in den Heizbehältermantel und steigt in ihm hoch bis in die untere Kopfkammer. Das dort eingesetzte, vorerst noch geschlossene B-Hauptventil verhindert seinen übertritt in die obere Kopfkammer. Wird dieses Ventil geöffnet (. 204), so tritt der B-Stoff in die obere Kopfkammer und durch die Düsen an den Flanken der Kopfelemente in die Vorverbrennungskammern. Der A-Stoff läuft vom A-Hauptventil über die Zuleitungen direkt zu den Kopfelementen, in deren oberem Boden die A-Zerstäuber eingebaut sind. Durch diese tritt er in die Vorverbrennungskammer ein. Dort erfolgt eine Verwirbelung und Vermischung der Treibstoffe und im Verbrennungsraum die Hauptverbrennung. Dadurch, daß sich der Verbrennungsraum nach unten hin verjüngt, wird ein gewisser Druck im Heizbehälter erzeugt, von dem sich die Feuergase beim Durchlaufen der Düse, die sich an den engsten Querschnitt anschließt, entspannen und den Heizbehälter mit großer Geschwindigkeit verlassen.

Die in jeder Sekunde im Heizbehälter verbrannte Treibstoffmenge beträgt 130 kg. Dabei wird eine Temperatur von ca. 2000° C und ein Druck von 14,5 atü erzeugt. Die Feuergase strömen mit ca. 2000 m/s aus und erzeugen dabei einen Schub von 25,7 t. Dieser Schub ist nicht absolut konstant, sondern wächst mit der Abnahme des Luftdruckes mit der Höhe um ca. 1t bis Brennschluß. Außerdem unterliegt er Schwankungen, die durch Bewegungen der Druckstücke im Feuergasstrahl im Verlauf der Steuerungsvorgänge hervorgerufen werden.