Rheintochter_R3.jpg
Rheintochter R-3
Для достижения потолка в 10-12 км проектировалась новая ракета "Рейнтохтер" R-3. Работы над ней начались в мае 1944 г. и продвигались довольно быстро, используя большой задел по R-1. Неуправляемые прототипы были испытаны до января 1945 г. (всего шесть пусков). ЗУР "Рейнтохтер" R-3 разрабатывалась в двух вариантах: R-3F - с маршевым двигателем на жидком топливе и R-3P - с двигателем на твердом топливе.
ЗУР Rheintochter R-3F была отработана лучше, так как достичь заданных летных данных, используя ЖРД, в то время было проще, чем с РДТТ. В качестве маршевого двигателя второй ступени использовался двигатель конструкции доктора Конрада. Этот двигатель использовал компоненты: азотную кислоту (335 кг) и "тонка 250" (88 кг) или азотную кислоту (335 кг) и "визоль" (88 кг). Подача компонентов была вытеснительной с помощью сжатого воздуха. Воздух хранился в баллоне под давлением 250 ат. После прохождения редуктора, перед подачей в баки, давление снижалось до 20 ат. Камера сгорания имела регенеративное охлаждение окислителем. Двигатель имел два режима тяги: в течение первых 5-15 секунд тяга составляла 2170 кгс, а в последующие 48-25 секунд - 1800 кгс. Стартовый вес второй ступени был 700-730 кг. Изменилась также компоновка ракеты.
Приборный отсек остался таким же, как и на R-1. Только рули вместо скругленной приобрели прямую переднюю кромку. В связи с тем, что камеру сгорания и сопло необходимо было разместить в хвосте ракеты, боевая часть была перенесена вперед и расположена между баками. Конструкция БЧ осталась без изменений.
DeUR031.jpg DeUR032.jpg
DeUR031.jpgDeUR032.jpg
Компоновка ЗУP Рейнтохтер R-3P
1.Руль 2.Рулевые машинки 3.Аппаратура радиоуправления 4.Рулевая машинки элеронов 5.Передняя опора ускорителя 6.Стартовый ускоритель 7.Воздушный тормоз ускорителя 8.Боевая часть 9.Элерон 10.Трассер П.Крыло 12.Маршевый твердотопливный двигатель 13.Сопло маршевого двигателя
Вторая ступень несла четыре стреловидных крыла, по конструкции сходных с вариантом R-1. Одна пара крыльев несла трассеры и элероны, а вторая пара - антенны системы наведения. К корпусу ракеты крепились два стартовых ускорителя, то есть было применено параллельное деление ступеней. Это позволило сократить общую длину ЗУР до 4750 мм.
Стартовый ускоритель имел вес 220 кг и содержал в себе 150 кг дигликолевого пороха. В течение 0,9 с он развивал тягу порядка 1400 кгс. Каждый ускоритель имел сопловой блок, содержащий семь сопел, имевших наклон к продольной оси. Наклонные сопла создавали вектор тяги, проходящий через центр масс ракеты. Это позволяло упростить балансировку ракеты при неодинаковой тяге ускорителей. Для синхронного отделения ускорителей они снабжались пироболтами и аэродинамическими тормозами. Аэродинамический тормоз представлял собой пластину из дюраля, изогнутую по контуру ускорителя, с двумя двухзвенными подкосами. При подрыве пироболтов ускоритель отделялся от ракеты и одновременно разблокировался подкос. Тормоз под действием набегающего потока раскрывался и создавал аэродинамическую силу, которая уводила ускоритель в сторону от ракеты.
Стартовый вес ракеты достигал 1170 кг, потолок - 12 км, наклонная дальность - 20-25 км.
Проводились ли летные испытания этой модификации, неизвестно, но было указание до 20 февраля 1945 г. доставить в Пенемюнде 15 ракет "Рейнтохтер" R-3 для скорейшей отработки ЗУР.
У ЗУРС R-3P приборный отсек, крылья, стартовые ускорители остались такими же, как и у R-3F. Вторая ступень снаряжалась маршевым РДТТ.
Для достижения заданной высоты стрельбы - 12 км - массу порохового заряда необходимо было довести до 450 кг, а время работы двигателя - до 40 секунд. Для достижения этих параметров шашка должна иметь большую толщину свода и наружный диаметр 500 мм. Применявшаяся в то время прессовая технология получения пороховых шашек не могла решить эту задачу. Прорабатывались два пути для выхода из создавшегося положения.
В первом случае был возможен переход на нелетучие растворители типа тротила. При этом шашка изготавливалась литьем, что снимало ограничение по ее диаметру и длине.
Во втором случае применялась модулярная шашка, собранная из отдельных пороховых модулей, взамен монолитной. Из 6-8 модулей -пороховых элементов сегментного профиля - собиралась модулярная шашка. Зазоры между отдельными модулями, а также между шашкой и стенкой корпуса, заполнялись инертным клеем. При этом сама шашка изолировала стенки камеры сгорания от действия горячих газов, что в свою очередь приводило к уменьшению ее толщины и снижению веса. Для обеспечения постоянной тяги во время горения, предполагалось использовать телескопический заряд, состоящий из двух шашек - внутренней, в форме сплошного цилиндра, и внешней, модулярной, в виде трубы. Торцы обеих шашек бронировались. После запуска двигателя внутренняя шашка горела по наружной поверхности, а модулярная шашка - по внутренней, при этом убыль площади горения на внутренней шашке компенсировалась ростом площади горения на наружной шашке. Это обеспечивало постоянную общую поверхность горения и, соответственно, тягу двигателя.
Создание модулярной шашки было пионерским изобретением германских специалистов, которое впоследствии нашло широкое применение при создании крупногабаритных РДТТ на смесевом топливе.
Тяга двигателя составляла примерно 2060 кгс при времени работы 40 с. Это позволяло второй ступени, которая имела стартовую массу 1120 кг, поддерживать высокую дозвуковую скорость полета. БЧ осталась без изменений и располагалась в хвостовом отсеке. В связи с этим двигатель имел четыре сопла, выведенных под некоторым углом за контур фюзеляжа. Сопла проходили внутри зализа крыла и были с ним в одной плоскости. Этот двигатель отрабатывался на стенде до 6 февраля 1945 г., когда работы над R-3P были прекращены.
Для запуска R-3 предполагалось использовать пусковую установку с направляющими в виде рамы, однако отработать ее также не успели.
Информация и фото с сайтов: vadimvswar.narod.ru и commons.wikimedia.org