W roku 1941 prof Herbert Wagner z firmy Henschel przedłożył RLM koncepcję kierowanego pocisku rakietowego ziemia-powietrze, oznaczonego Hs 297, jednakże RLM uznało, że pocisk taki jest zbędny i projekt został wstrzymany.
Gdy z biegiem wojny stało się jasne, że lufowa artyleria przeciwlotnicza staje się wobec wzrostu osiągów samolotów i zwiększenia siły alianckich nalotów niewystarczająca, podjęto kroki w celu rozwoju kierowanych pocisków ziemia-powietrze. Wyrazem tego stało się rozesłane 18 września 1942, zaakceptowane 1 września przez Hermanna Göringa, memorandum generalnego inspektora obrony przeciwlotniczej gen. Walthera von Axthelma, w odpowiedzi na które zainteresowane firmy i instytucje przedstawiły ponad 20 różnych projektów. Do dalszej realizacji wybrano cztery, Rheintochter i Enzian jako bronie taktyczne, natomiast Wasserfall i Schmetterling stać się miały w ramach planu Vesuv (Wezuwiusz) trzonem terytorialnej obrony przeciwlotniczej, wspierając artylerię przeciwlotniczą w rejonach dużych miast i ośrodków przemysłowych.
W roku 1943 prace wznowiono pod kierownictwem inż. Henriciego, a nazwę pocisku zmieniono na Hs 117. Pierwszy próbny start niekierowanego prototypu napędzanego jedynie silnikami pierwszego stopnia nastąpił 15 lutego 1944 w PeenemĂĽnde. Pierwszy lot kierowanego Hs 117, zrzuconego z He 111 nastąpił w lecie 1944 (w literaturze za początek lotów powszechnie przyjmuje się maj). Przeprowadzono także próby naprowadzania pocisku ze śledzeniem radarowym, zrzucając Hs 117 z samolotu He 111 i kontrolując jego lot z ziemi za pomocą stacji radiolokacyjnej WĂĽrzburg - osiągnięto zadowalające wyniki. Pierwsze Hs 117 z silnikami drugiego stopnia gotowe były do prób dopiero w początku września 1944 (do tego czasu odpalono 22 pociski, wg 20 pomiędzy majem a listopadem odpalono 21), jednak trzy pierwsze starty nie były udane. Od września 1944 dalsze próby prowadziła także nowo sformowana przeciwlotnicza jednostka Luftwaffe Flak Lehr- und Versuchabteilung 700, mająca na celu wypracowania metod użycia pocisków. Hs 117 wykazywał się łatwością pilotażu i bardzo dobrą zwrotnością, osiągając pułapy do 11 000 m. Ogółem przeprowadzono 59 lotów Schmetterlinga, 38 z wyrzutni naziemnych i 21 z samolotów, z czego tylko 28 (25?) było udanych, problemy sprawiała niesprawna bądź wadliwa aparatura elektroniczna i silniki. W grudniu 1944 podjęto decyzję o rozpoczęciu seryjnej produkcji Hs 117 w marcu następnego roku, w liczbie 150 pocisków miesięcznie wzrastającej do 3000 w listopadzie. W tym samym miesiącu część zakładów Henschla, warsztaty doświadczalne i produkcyjne pocisków kierowanych, przeniesiono z Berlina-Schönefeld do jeszcze nieukończonej podziemnej fabryki B-3a Hydra w górze Himmelberg koło Woffleben w Górach Harzu, gdzie zdążono jeszcze wytworzyć 1400 sztuk Hs 117. Pierwsza bateria Hs 117 miała być gotowa w marcu, w listopadzie miało ich być 60, w grudniu 70 - z 600 planowanych (w ramach planu Vesuv zakładano ogółem budowę 1300 baterii Schmetterlingów obrony terytorialnej i drugie tyle dla obrony szczególnie zagrożonych rejonów i obiektów). Założenia te okazały się jednak nierealistyczne i żaden Hs 117 nie został użyty bojowo, pomimo że był to najbardziej dopracowany niemiecki kierowany pocisk przeciwlotniczy. Rozkaz zawiadującego broniami przeciwlotniczymi i odwetowymi SS-GruppenfĂĽhrera Hansa Kammlera z 6 lutego 1945 zalicza Hs 117 do pocisków, których opracowywanie ma być doprowadzone do końca.
W roku 1944 zaproponowano także wersję powietrze-powietrze Hs 117H, a w roku 1945 konstrukcję rozwojową Schmetterling SII. Po zakończeniu wojny Hs 117 badany był w ZSRR przez NII WWS RKKA pod oznaczeniem R-105, na poligonie Kapustin Jar, potwierdzając swe wysokie walory.
Hs 117 był dwustopniowym kierowanym przeciwlotniczym pociskiem rakietowym do zwalczania celów na małych i średnich wysokościach. Pierwszy stopień stanowiły dwa startowe silniki rakietowe na stały materiał pędny Schmidding 109-553 o ciągu 1750 kg przez 4 s każdy, umieszczone nad i pod kadłubem, odrzucane po zakończeniu pracy, nadające pociskowi prędkość 1100 km/h. Każdy silnik miał długość 2390 mm, średnicę 167,5 mm i masę całkowitą 85 kg, w tym 40 kg paliwa. W celu skierowania wektora ciągu na środek ciężkości pocisku, co miało zapobiec wytwarzaniu momentu obrotowego przy działającym jednym silniku lub nierównomiernym ciągu obu, dysze silników były odchylone na zewnątrz. Podczas startu dolny silnik włączany był jako pierwszy, około 0,5 s przed górnym, unosząc przez to pocisk z wyrzutni.
Drugi stopień, o konstrukcji metalowej, przypominał niewielki samolot w układzie średniopłata. Cylindryczny kadłub o przekroju kołowym, przechodzącym na końcu w owalny, posiadał charakterystyczną rozdwojoną część dziobową, mieszczącą z prawej strony osłonięty smukłą owiewką zapalnik zbliżeniowy, a z lewej napędzany czterołopatowym śmigiełkiem generator, za którą mieściła się głowica bojowa z 23 kg materiału wybuchowego (później powiększona do 40 kg w celu zwiększenia prawdopodobieństwa zniszczenia celu przy wybuchu w większej odległości) i wyposażenie elektroniczne. W środkowej części kadłuba mieściły się zbiorniki sprężonego powietrza (20,5 MPa w przypadku silnika BMW i 18,4 MPa dla HWK), dalej paliwa i utleniacza*, zaś w tylnej części zamontowany był na specjalnym łożu silnik rakietowy. Krzyżowe usterzenie posiadało dwa trapezowe stateczniki pionowe pozbawione powierzchni sterowych i dwa, umieszczone powyżej komory spalania silnika, prostokątne stateczniki poziome wyposażone w interceptory, stery wysokości. Skośne skrzydła posiadały poruszane elektromagnetycznie interceptory na całej długości krawędzi spływu, pełniące rolę lotek. Na końcu kadłuba, powyżej silnika, zamontowane były dwa smugacze.
Napęd drugiego stopnia większości Hs 117 stanowił silnik rakietowy BMW 109-558 na ciekły hipergoliczny materiał pędny, paliwo R-Stoff Tonka 250 (50% ksylidyny i 50% trójetyloaminy) i utleniacz Sv-Stoff Salbei (90-98% czerwonego kwasu azotowego - 2-10% kwasu siarkowego), o ciągu 375 kg przez 33 s spadającym do 60 kg na 24 s. Materiały pędne dostarczane były do komory spalania za pomocą sprężonego powietrza wtłaczanego do zbiorników, poprzez elektrycznie sterowane zawory, komora spalania chłodzona była regeneratywnie za pomocą utleniacza. Alternatywną jednostką napędową był silnik HWK 109-729 na ciekły materiał pędny, paliwo Br-Stoff (nafta z niewielką ilością alkoholu furfurylowego zapewniającego samozapłon w zetknięciu z utleniaczem) i utleniacz Sv-Stoff Salbei, o ciągu 375 kg spadającym do 60 kg w czasie 60-70 s pracy silnika**. Silnik marszowy wyposażony był w automatyczny barometryczny układ regulacji ciągu utrzymujący, za pomocą wspomnianych zaworów, stałą prędkość lotu ok. 950 km/h (Mach 0,77 na poziomie morza; wg niektórych publikacji drugi stopień leciał z prędkością 756-972 km/h (210-270 m/s)) co miało na celu uproszczenie układu kierowania i procedury naprowadzania, a także zabezpieczający przed przekroczeniem krytycznej liczby Macha.
Pocisk kierowany był ręcznie komendowo drogą radiową i naprowadzany metodą trzech punktów, ze śledzeniem optycznym za pomocą lunety o dziesięciokrotnym powiększeniu, poprzez dwuosobową obsługę - jeden celowniczy naprowadzał na cel układ optyczny, a drugi, patrząc przez lunetę, obsługiwał joystick układu kierowania. System taki uznano za wystarczający ze względu stosunkowo niewielki zasięg pocisku, pozwalał on także, poprzez swą prostotę, na szybkie opracowanie konstrukcji. Naprowadzanie bez widoczności planowano przeprowadzać z pomocą radiolokatora Mannheim Riese.
Komendy przesyłano za pomocą systemu Parsival bazującego na powszechnie stosowanym Kehl/Strassburg. Głowica bojowa była detonowana na sygnał radiowy z ziemi, bądź za pomocą zapalnika zbliżeniowego, m.in. opracowanego pod kierunkiem dr Kutschery z firmy Elac (Elektroakustic AG) w Namysłowie pasywnego zapalnika Paplitz działającego w podczerwieni, o zasięgu 12-20 m, bądź też radiowego zapalnika aktywnego AEG Fuchs (Lis) o zasięgu 12-15 m, który miał być produkowany od stycznia 1945 w ilości 1000 sztuk miesięcznie, do czego już nie doszło. Planowano także zastosowanie głowicy samonaprowadzającej w podczerwieni. Hs 117 startować miał docelowo z wyrzutni zamontowanej na łożu dolnym działka przeciwlotniczego 3,7 cm, w czasie prób stosowano proste wyrzutnie bezprowadnicowe, na których pocisk spoczywał podparty pod skrzydła.
(*)W dziedzinie ilości materiałów pędnych Hs 117 panuje w literaturze zamieszanie, jak zwykle zresztą w przypadku niemieckich pocisków. Występują np. 14 kg R-Stoff Tonka 250 lub 11,5 kg Br-Stoff (nafty) i 60-65 kg utleniacza Sv-Stoff, spotyka się też ilości 68 kg kwasu azotowego i 30 kg nafty, a także 59 kg kwasu azotowego w połączeniu z 12,5 kg Tonki. Podawane są też łączne masy paliwa 74 kg w przypadku silnika BMW i 85 kg w przypadku HWK. Warto zauważyć, że wymagany stosunek mas utleniacza i paliwa w przypadku czerwonego kwasu azotowego i Tonki wynosi - mniej więcej, ze względu na stosowane przez Niemców domieszki, np. kwas siarkowy - 3, a w przypadku nafty 5,2. Jako wiarygodną można więc uznać kombinację 11,5 kg nafty i ok. 60 kg utleniacza, a także np. 68 kg utleniacza i 13 kg nafty (30 kg może być więc pomyłką), za małe wydają się natomiast podawane ilości Tonki - przy publikowanych osiągach silnika impuls jednostkowy musiałby wtedy znacznie przekraczać możliwości tego paliwa
(**) W literaturze napotkać można czas pracy z ciągiem 375 kg wynoszący 10 s, jednakże jego impuls całkowity byłby wtedy dwukrotnie za mały w stosunku do ilości paliwa.
zdjęcie
zdjęcie
zdjęcie
Dane techniczne:
- długość całkowita 4290 [4030?] mm,
- średnica kadłuba 350 [335?] mm,
- rozpiętość skrzydeł 2000 [1980?] mm,
- masa całkowita 420 kg,
- masa silników 1. stopnia 170 kg,
- masa materiałów pędnych 2. stopnia 72 kg (BMW) lub 81 kg (HWK),
- masa paliwa 1. stopnia 80 kg,
- masa materiału wybuchowego 23 [22,7?] kg,
- maksymalny ciąg silnika 3500/375 kg,
- prędkość maksymalna 1100 km/h,
- pułap maksymalny 10 500 m, zasięg 32 km
źródło