Ракета «Шметтерлинг» (бабочка), представленная на рис. 2.4.16 (на следующей странице, прим. ВВС), была еще одним образцом, одобренным комиссией Дорнбергера. Она была отработана, по-видимому, даже лучше чем «Вассерфаль» и также передавалась в серийное производство, но финал у обеих ракет был одинаков.
Авиационная фирма Хеншель начала поисковые работы в области зенитных ракет еще в 1941 г. под руководством профессора Вагнера. Параллельно фирма работала над созданием управляемых крылатых бомб Hs 293. Опыт этих работ оказал большое влияние на проектирование ЗУР «Шметтерлиннг». Некоторые конструкторские решения были прямо использованы в ЗУР. Разработка ракеты «Шметтерлинг» резко ускорилась в 1943 г., тогда же определился ее окончательный облик.
Ракета представляла собой небольшой самолет-среднеплан со стреловидным крылом. Длина фюзеляжа 4300 мм , диаметр - 335 мм, размах крыла - 2000 мм. Стартовый вес ЗУР составлял 450 кг. Было создано несколько образцов, но все они имели сходную конструкцию. Фюзеляж имел цилиндрическую форму и членился на три части. В асимметричной носовой части, полумонококовой конструкции, помещались: на левой стороне - боевая часть и неконтактный взрыватель, а на правой стороне - бортовой генератор с приводом от крыльчатки. Позади боевой части размещался приемник системы управления. Конструкция носовой части была клепаной из алюминиевых сплавов.
Вес боевой части первоначально составлял 22,7 кг и она должна была комплектоваться одним из неконтактных взрывателей типа «Марабу», «Мейс», «Фокс», а в перспективе - «Какаду». Окончательный выбор так сделан и не был. В дальнейшем, когда стало ясно, что система управления не сможет обеспечить достаточного сближения с целью, вес БЧ был увеличен до 40 кг Средняя часть фюзеляжа представляла собой полумонокок из стальной жести, в котором размещались баллон с воздухом, сжатым до 200 ат для вытеснительной подачи топлива. Далее следовал бак с окислителем - азотной кислотой, запас которой составлял 55-60 кг. Ниже проходил главный лонжерон крыла, представлявший собой отрезок отрезок стальной трубы (подобная конструкция имелась на Hs 293). После него располагался бак с горючим, в качестве которого использовались «Тонка 250» (смесь 50% ксилидина и 50% триэтиламина) весом 14,0 кг или 11,5 кг керосина. Позади баков размещалась топливная аппаратура, которая регулировала тягу двигателя для поддержания заданной скорости полета. Хвостовая часть была выполнена из листовой легированной стали. В ней, на специальной раме, крепились камера сгорания с соплом. Камера сгорания имела регенеративное охлаждение, которое осуществлялось окислителем. В кормовой части хвостового отсека располагался литой силовой шпангоут, на котором крепились стабилизаторы, кили, сопло двигателям трассер. Крыло имело размах 2000 мм и состояло из каркаса, отлитого из легкого сплава, и клепаной дюралевой обшивки. Оно крепилось на трубчатом стальном лонжероне, проходящем через фюзеляж. На задних кромках крыла размещались спойлеры длиной по 330 мм, заменяющие элероны. Они колебались около нейтрального положения и с помощью соленоидов могли задерживаться в одной из верхних точек, в результате чего на крыле появлялся управляющий аэродинамический момент. Аналогичные спойлеры располагались на стабилизаторе и килях.
Силовая установка ЗУР «Шмегтерлинг»
В качестве силовой установки ЗУР «Шметтерлинг» применялся один из двух типов двигателей. Наиболее распространенным был ЖРД типа BMW 109-558 с самовоспламеняющейся комбинацией топлива: азотная кислота + «Тонка 250». В момент старта двигатель в течение 22-25 секунд развивал тягу 370-380 кгс, а затем, в крейсерском режиме, в течение 90 секунд тяга регулировалась в районе 60 кгс так, чтобы поддерживалась скорость ракеты порядка 210 м/с. Подача топлива регулировалась специальной арматурой, связанной с измерителем скорости.
Реже применялся двигатель Вальтер HWK 109-729, пневмогидросхема которого представлена на рис. 2.4.17. В качестве топлива использовалась комбинация «азотная кислота + керосин». Как видно из рисунка, подача топлива из баков производилась вытеснительной системой. Так как топливо было несамовоспламеняющимся, то при пуске двигателя использовалось специальное пусковое горючее - фурфуроловый спирт, который самовоспламеняется при смешивании с азотной кислотой. Пусковое горючее помещалось между разрывными мембранами в магистрали горючего и вытеснялось затем керосином. Изменение тяги достигалось применением двух рядов впрыскивающих отверстий в форсуночной головке камеры сгорания. Один ряд работал все время на полном расходе, в то время как расход через второй ряд мог изменяться в любых пределах посредством открывания и закрывания отверстий с помощью сервомотора, управляемого регулятором скорости, поддерживавшим скорость ракеты на уровне 210 м/с. Давление для этого регулирующего прибора бралось из магистрали горючего.
При старте в течение 10 секунд двигатель развивал тягу 375 кгс, а затем в течение 70 секунд - 60 кгс. Давление в камере сгорания поддерживалось на уровне 20,5 ат. Для розжига двигателя в камеру впрыскивался фурфуроловый спирт, поджигавшийся специальной запальной трубкой. Давление в камере сгорания при пуске возрастало до 27,3 ат.
Были предложения использовать в качестве маршевого двигателя РДТТ WASAG 109-512, но оно было отклонено в связи со сложностью регулирования тяги.
Так как тяга двигателя была меньше веса ЗУР, то для старта использовались два стартовых ускорителя Шмиддинг 109-553. Они располагались сверху и снизу фюзеляжа, и имели сопла, отклоненные на 30° от продольной оси, чтобы факел пламени не повредил кили. Каждый РДТТ имел длину 2390 мм, диаметр 167,5 мм и вес 85 кг. Они снаряжались по 40 кг дигликолевого пороха. В течение 4 с двигатели развивали тягу 2 х 1750 кгс, после чего сбрасывались. При старте сначала запускался двигатель под фюзеляжем, а верхний - уже во время движения но направляющим.
Рис. 2.4.17. Пневмогидросхема двигателя Вальтер KWK 109-729.