Ниже расположен стальной баллон диаметром 800 мм, сваренный из двух штампованных полусфер и армированный стальной проволокой (по типу баллонов Фау-1). В баллоне находился сжатый до 200 ат азот (по другим данным, воздух). За ним следовал бак с горючим. Еще ниже расположен бак с окислителем. Через бак проходили главные лонжероны крыльев. Далее следовал приборный отсек с аппаратурой управления и исполнительными механизмами и, наконец, на специальной раме устанавливался жидкостной ракетный двигатель (ЖРД).
К хвостовому отсеку крепились четыре стабилизатора с развитыми воздушными рулями с аэродинамической компенсацией. Хорошо подобранная аэродинамическая компенсация позволяла снизить потребную мощность рулевых машинок и уменьшить их вес. Для управления ракетой на начальном участке траектории, пока скорость была мала и эффективность воздушных рулей невысока, служили графитовые газовые рули, которые вскоре после старта сбрасывались.
Стартовый вес ракеты составлял 3530 кг.
Силовая установка ЗУР "Вассерфаль"
Так как ракета была зенитной, то это накладывало на силовую установку определенные требования. ЗУР должна длительное время находиться в заправленном состоянии в готовности к немедленному пуску. В связи с этим жидкий кислород в качестве окислителя не годился, и был использован окислитель "сальбай" – 98… 100-процентная азотная кислота. Запас окислителя составлял 1500 кг. Горючее называлось "визоль" и представляло собой винилизобутиловый спирт. Топливо "визоль- сальбай" было самовоспламеняющимся, что позволило отказаться от системы зажигания. Вес горючего составлял 350- 450 кг.
Баки горючего и окислителя выполнялись из фосфатированной стали толщиной 6 мм. Для защиты от агрессивного воздействия компонентов топлива баки изнутри имели полимерное покрытие. Но несмотря на принятые меры, из- за коррозии топливной системы, время хранения заправленной ракеты не превышало нескольких суток.
Система подачи компонентов была вытеснительной и осуществлялась с помощью сжатого азота. Сжатый азот под давлением 200 ат хранился в сферическом баллоне и по трубопроводу поступал к мембранному клапану высокого давления. При подаче напряжения на электрозапал происходил взрыв пиропатрона и специальный поршень со штоком разрывал металлическую мембрану, после чего азот поступал к редуктору 5, в котором его давление снижалось до 15 ат. С этого момента двигатель готов к запуску. Практически одновременно напряжение подавалось на клапан низкого давления 6. Это был пироклапан поршневого типа, имевший два пиропатрона, один из которых работал на открытие, другой – на закрытие клапана. Наличие команды на закрытие было необходимо для остановки двигателя при перехвате цели на короткой дистанции.
Слева – один из первоначальных вариантов ЗУ PC "Вассерфаль"; справа – ее окончальный вариант.
Далее азот разрывал мембраны 7 и поступал в баки. Наличие мембран 7 и 17 необходимо для герметизации баков и предотвращения случайного смешивания компонентов. После наддува баков компоненты начинали поступать в трубопроводы. Топливо из баков забиралось с помощью специальных заборников 10 и 14, подвешенных на силь- фонных подвесках 9 и 13, обеспечивающих отклонение заборников при колебаниях уровня жидкости, вызванных маневрами ракеты. Данное конструктивное решение, на наш взгляд, небесспорно.
Под давлением азота топливо прорывало мембраны 17 (рассчитанные на 5 ат) и начинало поступать в двигатель. Для обеспечения плавного запуска в трубопроводах расположены дроссельные заслонки 18. При запуске двигателя они находятся в прикрытом состоянии. После прорыва мембран 17 горючее поступало в цилиндр сервопоршня 19, который под давлением горючего медленно перемещался, открывая заслонку 18. Тем самым обеспечивалось плавное нарастание подачи топлива и спокойный выход двигателя на режим. В последующий период работы двигателя заслонки оставались открытыми.
Горючее поступало в головку камеры сгорания непосредственно, а окислитель – пройдя рубашку охлаждения двигателя. Горючее и окислитель смешивались, самовоспламенялись и сгорали в камере сгорания 21. Давление в камере сгорания составляло 15 ат, при этом двигатель развивал тягу порядка 8000 кгс в течение 40-45 секунд.
Система управления ЗУР "Вассерфаль"
Первоначально предполагалось, что "Вассерфаль" будет наводиться получу радиолокационной станции (РЛС). При этом РЛС должна была сопровождать цель, а ЗУР, с помощью бортовой системы управления – удерживаться на оси луча вплоть до встречи с целью. Идея, безусловно, была прогрессивной, но такие системы в то время находились лишь на начальной стадии исследований. Поэтому была предложена радиокомандная система наведения с использованием двух РЛС. По этой схеме одна РЛС сопровождала цель, а вторая отслеживала ЗУР. При этом обе отметки (от цели и от ракеты) выводились на одну электронно-лучевую трубку. Оператор с помощью ручки управления на так называемом "кнюппеле" старался совместить на экране отметки от цели и ЗУР. Сигналы от "кнюппеля" поступали в счетно-решающее устройство фирмы Сименс, где вырабатывались необходимые команды, которые через передатчик по радиоканалу передавались на ракету.