Работы по созданию баллистических и крылатых ракет начались в кайзеровской Германии еще в конце Первой мировой войны. Тогда инженер Г.Оберт создал проект большой ракеты на жидком топливе, оснащенной боевым зарядом. Предположительная дальность ее полета составляла несколько сот километров. Офицер авиации Р.Небель работал над созданием авиационных ракет, предназначенных для поражения наземных объектов. В 1920-х годах Оберт, Небель, братья Вальтер и Ридель проводили первые эксперименты с ракетными двигателями и разрабатывали проекты баллистических ракет. «В один прекрасный день, - утверждал Небель, - ракеты, подобные этой, вытеснят артиллерию и даже бомбардировщики на свалку истории». В 1929-м министр Рейхсвера отдал секретный приказ начальнику отдела баллистики и боеприпасов Управления вооружения германской армии Беккеру об определении возможности увеличения дальности стрельбы артсистем, включая использование ракетных двигателей в военных целях. Для проведения экспериментов в 1931-м при отделе баллистики была образована группа из нескольких сотрудников по исследованию двигателей на жидком топливе под руководством капитана В.Дорнбергера. Через год недалеко от Берлина в Кумерсдорфе он организовал экспериментальную лабораторию по практическому созданию жидкостных реактивных двигателей для баллистических ракет. А в октябре 1932-го в эту лабораторию пришел работать Вернер фон Браун, вскоре ставший ведущим конструктором ракет и первым помощником Дорнбергера. В 1932-м к команде Дорнбергера присоединились инженер В. Ридель и механик Г.Грюнов. Группа начала свою деятельность со сбора статистических данных, основанных на бесчисленных испытаниях своих и сторонних ракетных двигателей, изучались зависимости соотношения топлива и окислителя, охлаждения камеры сгорания и способов зажигания. Одним из первых двигателей был «Хейландт», со стальной камерой сгорания и электрической пусковой свечой. С двигателем работал механик К.Вахрмке. Во время одного из испытательных пусков произошел взрыв и Вахрмке погиб. Испытания продолжил механик А.Рудольф. В 1934-м была зафиксирована тяга в 122 кгс. В том же году снимали характеристики сЖРД конструкции фон Брауна и Риделя, созданного для «Агрегата-1» (ракета А-1) взлетным весом 150 кг. Двигатель развивал тягу 296 кгс. Топливный бак, разделенный герметичной перегородкой, содержал в нижней части спирт, а в верхней - жидкий кислород. Ракета оказалась неудачной. А-2 имела такие же габариты и стартовую массу, что и А-1. Полигон Кумерсдорф был уже мал для реальных пусков, и в декабре 1934-го две ракеты, «Макс» и «Мориц», поднялись с острова Боркум. Полет на высоту 2,2 км длился всего 16 секунд. Но по тем временам это был впечатляющий результат. В 1936-м фон Брауну удалось уговорить командование Люфтваффе выкупить большую территорию близ рыбацкой деревеньки Пенемюнде на острове Узедом. На строительство ракетного центра были выделены средства. Центр, обозначенный в документах аббревиатурой НАР, а позднее -HVP, располагался в незаселенной местности, и ракетные стрельбы можно было производить на дальность около 300 км в северо-восточном направлении, траектория полета проходила над морем. В 1936-м специальная конференция приняла решение создать «Армейскую экспериментальную станцию», которая должна была стать совместным испытательным центром ВВС и армии под общим руководством вермахта. Командиром полигона назначили В.Дорнбергера. Третья ракета фон Брауна, названная «Агрегат А-3», взлетела только в 1937-м. Все это время было потрачено на проектирование надежного ЖРД с вытеснительной системой подачи компонентов топлива. Новый двигатель вобрал в себя все передовые технологические достижения Германии. «Агрегат А-3» представлял собой веретенообразное тело с четырьмя длинными стабилизаторами. Внутри корпуса ракеты располагались бак с азотом, емкость жидкого кислорода, контейнер с парашютной системой для приборов регистрации, бак с горючим и двигатель. Для стабилизации А-3 и управления ее пространственным положением использовались молибденовые газовые рули. В системе управления использовались три позиционных гироскопа, соединенные с демпфирующими гироскопами и датчиками ускорения. Ракетный центр Пенемюнде еще не был готов для эксплуатации, и запуск ракет А-3 с бетонной платформы решили провести на маленьком островке в 8 км от острова Узедом. Но, увы, все четыре пуска оказались неудачными. Техническое задание на проект новой ракеты Дорнбергер и фон Браун получили от главнокомандующего сухопутными войсками Германии генерала Фрича. «Агрегат А-4» со стартовой массой 12т должен был доставить заряд весом 1 т на расстояние 300 км, но постоянные неудачи с А-3 приводили в уныние как ракетчиков, так и командование вермахта. На многие месяцы затягивались сроки разработки боевой ракеты А-4, над которой уже трудились более 120 сотрудников центра Пенемюнде. Поэтому параллельно с работами по А-4 решили создать и уменьшенный вариант ракеты - А-5. На проектирование А-5 затратили два года и летом 1938-го провели первые ее запуски. Затем, в 1939-м на базе А-5 разработали ракету А-6, предназначенную для достижения сверхзвуковых скоростей, оставшуюся только на бумаге. В проекте остался и разработанный в 1941-м агрегат А-7 - крылатая ракета, предназначенная для экспериментальных пусков с самолета на высоте 12000 м. С 1941-го по 1944-й годы происходило развитие А-восьмой, которая ко времени прекращения разработок стала базовой для ракеты А-9. Ракета А-8 создавалась на основе А-4 и А-6, но также не воплотилась в металле. Таким образом, основным следует считать агрегат А-4. Через десять лет после начала теоретических исследований и шести лет практических работ эта ракета имела следующие характеристики: длина 14 м, диаметр 1,65 м, размах стабилизаторов 3,55 м, стартовая масса 12,9т, вес боеголовки 1 т, дальность 275 км.
Ракета А-4 на лафете транспортера
Первые пуски А-4 должны были начаться весной 1942-го. Но 18 апреля первый прототип А-4 V-1 взорвался на пусковом столе во время предварительного прогрева двигателя. Снижение уровня ассигнований отодвинуло начало комплексных летных испытаний на лето. Попытка запуска ракеты А-4 V-2, состоявшаяся 13 июня, на которой присутствовали министр вооружения и боеприпасов Альберт Шпеер и генерал-инспектор Люфтваффе Эрхард Мильх, окончились неудачей. На 94-й секунде полета из-за отказа системы управления ракета упала в 1,5 км от точки пуска. Через два месяца А-4 V-3 также не достигла необходимой дальности. И только 3 октября 1942-го четвертая ракета А-4 V-4 пролетела 192 км на высоте 96 км и разорвалась в 4 км от намеченной цели. С этого момента работы проходили все более удачно, и до июня 1943-го удалось осуществить 31 запуск. Спустя восемь месяцев специально созданной комиссии по ракетам дальнего действия были продемонстрированы пуски двух ракет А-4, точно поразивших условные цели. Эффект удачных стартов А-4 произвел ошеломляющее впечатление на Шпеера и гросс-адмирала Деница, которые безоговорочно поверили в возможность при помощи нового «чуда-оружия» поставить на колени правительства и население многих стран. Еще в декабре 1942-го был издан приказ о развертывании массового производства ракеты А-4 и ее компонентов в Пенемюнде и на заводах «Цеппелин». В январе 1943-го при министерстве вооружений создается комитет по А-4 под общим руководством Г.Дегенкольба. Экстренные меры дали положительный результат. 7 июля 1943-го начальник ракетного центра в Пенемюнде Дорнбергер, технический директор фон Браун и начальник полигона Штейнгоф выступили с докладом об испытании «оружия возмездия» в ставке Гитлера «Вольфшанц» в Восточной Пруссии. Был продемонстрирован цветной фильм о первом удачном запуске ракеты А-4 с комментариями фон Брауна, а Дорнбергер выступил с подробным докладом. Гитлер был буквально заворожен увиденным. 28-летнему фон Брауну присвоили звание профессора, а руководство полигона добилось получения вне очереди необходимых материалов и квалифицированных кадров для массового производства своего детища.
Ракета А-4 (V-2)
Но на пути серийного производства встала основная проблема ракет - их надежность. К сентябрю 1943-го показатель успешных пусков составлял лишь 10-20%. Ракеты взрывались на всех участках траектории: на старте, при подъеме и при подлете к цели. Только в марте 1944-го стало ясно, что сильная вибрация ослабляла резьбовые соединения топливопроводов. Спирт испарялся и смешивался с парогазом (кислород плюс водяной пар). «Адская смесь» попадала на раскаленное сопло двигателя, далее следовал пожар и взрыв. Вторая причина подрывов - слишком чувствительный импульсный детонатор. По расчетам командования вермахта, по Лондону необходимо было наносить удары каждые 20 минут. Для круглосуточного обстрела требовалось около сотни А-4. Но чтобы обеспечить такой темп стрельбы, три ракетосборочных завода в Пенемюнде, Винер-Нойштатте и Фридрихсхафене должны отгружать около 3 тысяч ракет в месяц! В июле 1943-го изготовили 300 ракет, которые пришлось истратить на экспериментальные пуски. Серийный же выпуск все еще не был налажен. Однако с января 1944-го и до начала ракетных обстрелов британской столицы произвели 1588 Фау-2. Запуск 900 ракет Фау-2 в месяц требовал 13000 т жидкого кислорода, 4000 т этилового спирта, 2000 т метанола, 500 т перекиси водорода, 1500 т взрывчатки и большое количество других компонентов. Для серийного выпуска ракет необходимо было экстренно построить новые заводы по производству различных материалов, полуфабрикатов и заготовок. В денежном выражении при запланированном производстве 12000 ракет (30 штук в сутки) одна Фау-2 обошлась бы в 6 раз дешевле бомбардировщика, которого в среднем хватало на 4-5 боевых вылетов. Первое учебно-боевое подразделение ракет V-2 (читается «Фау-2») было сформировано в июле 1943-го В августе разработали структурную организацию и штатное расписание спецчастей в составе двух дивизионов, один из которых был подвижным (между мысом Гри-Нэ и полуостровом Контантен на северо-западе Франции) и три стационарных в районах Ваттон, Визерн и Соттеваст. Командование сухопутных войск с такой организацией согласилось и назначило Дорнбергера специальным армейским комиссаром по баллистическим ракетам. Каждый подвижный дивизион должен был запускать 27, а стационарный - 54 ракеты в сутки. Защищенная стартовая позиция явилась крупным инженерным сооружением с бетонным куполом, в котором оборудовали зоны сборки, обслуживания, казарму, кухню и медпункт. Внутри позиции пролегала железнодорожная ветка, выходящая к забетонированной стартовой площадке. На самой площадке устанавливался пусковой стол, а все необходимое для старта было размещено на автомобилях и бронетранспортерах. В начале декабря 1943-го был создан 65-й армеский корпус спецназначения ракет Фау-1 и Фау-2 под командованием генерал-лейтенанта артиллерии Э.Хейнемана. Формирование ракетных частей и строительство боевых позиций не компенсировало отсутствия необходимого количества ракет для начала массированных пусков. Среди руководителей вермахта весь проект А-4 со временем стал восприниматься как трата попусту денег и квалифицированной рабочей силы. Первые разрозненные сведения о Фау-2 начали поступать в аналитический центр британской разведки только летом 1944-го, когда 13 июня при испытании радиокомандной системы на «Агрегате А-4» в результате ошибки оператора ракета изменила траекторию и через 5 минут взорвалась в воздухе над юго-западной частью Швеции, вблизи города Кальмара. 31 июля англичане обменяли 12 контейнеров с обломками упавшей ракеты на несколько передвижных радиолокаторов. Примерно через месяце Лондон доставили и фрагменты одной из серийных ракет, добытых польскими партизанами из района Сариаки. Оценив реальность угрозы от дальнобойного оружия немцев, англо-американская авиация в мае 1943-го ввела в действие план «Пойнт-блэнк» (удары по предприятиям ракетного производства). Английские бомбардировщики провели серию налетов, целью которых был завод фирмы «Цеппелин» во Фридрихсхафене, где производили окончательную сборку Фау-2. Американские самолеты разбомбили и промышленные корпуса заводов в Винер-Нойштадте, изготавливавшие отдельные компоненты ракет. Особыми объектами для бомбардировок стали химические предприятия, производившие перекись водорода. Это было ошибкой, так как к тому времени еще не были выяснены компоненты ракетного топлива Фау-2, что не позволило на первом этапе бомбардировок парализовать выпуск спирта и жидкого кислорода. Затем произвели перенацеливание бомбардировочной авиации на стартовые позиции ракет. В августе 1943-го полностью разрушили стационарную позицию в Ваттоне, а вот подготовленные позиции легкого типа потерь не понесли из-за того, что считались второстепенными объектами. Следующими целями союзников стали базы снабжения и стационарные склады. Ситуация для немецких ракетчиков осложнялась. Однако основная причина оттягивания начала массового применения ракет - отсутствие доведенного образца Фау-2. Но этому были свои объяснения. Только летом 1944-го удалось выяснить странные закономерности подрыва ракет в конце траектории и на подлете к цели. Это срабатывал чувствительный детонатор, но времени для доводки его импульсной системы не оставалось. С одной стороны, командование вермахта требовало начать массированное применение ракетного оружия, с другой - этому противостояли такие обстоятельства, как наступление советских войск, перенесение боевых действий на территорию Польши и приближение линии фронта к полигону Близка. В июле 1944-го немцам снова пришлось переносить испытательный центр на новую позицию в Хельдекрауте, в 15 км от города Тухепь.
Камуфляжная схема ракеты А-4
За время семимесячного применения баллистических ракет по городам Англии и Бельгии выпущено около 4300 Фау-2. По Англии произведено 1402 пуска, из которых только 1054 (75%) достигли территории Соединенного Королевства, а на Лондон упало всего 517 ракет. Людские потери составили 9277 человек, из них 2754 убитых и 6523 раненых. Гитлеровскому командованию до самого конца войны так и не удалось добиться массового нанесения ракетных ударов. Тем более не стоит говорить о разрушении целых городов и промышленных районов. Была явно переоценена возможность «оружия возмездия», которая, по замыслу руководителей гитлеровской Германии, должна была вызвать ужас, панику и паралич в лагере противника. Но ракетное оружие того технического уровня никоим образом не могло изменить ни ход войны в пользу Германии, ни предотвратить краха фашистского режима. Тем не менее, география целей, которых достигли Фау-2, очень внушительна. Это - Лондон, Южная Англия, Антверпен, Льеж, Брюссель, Париж, Лиль, Люксембург, Ремаген, Гаага... В конце 1943-го был разработан проект «Лафференц», по которому предполагалось в начале 1944-го нанести ракетами Фау-2 удары по территории Соединенных Штатов. Для выполнения этой операции гитлеровское руководство заручилось поддержкой командования военно-морского флота. На подводных лодках планировалось транспортировать по три огромных, 30-метровых контейнера через всю Атлантику. Внутри каждого из них должны были находиться ракета, баки с топливом и окислителем, водный балласт и контрольно-пусковая аппаратура. Прибыв в точку пуска, экипаж субмарины обязан был перевести контейнеры в вертикальное положение, произвести проверку и предстартовую подготовку ракет... Но времени катастрофически не хватало: война приближалась к завершению. С 1941-то, когда агрегат А-4 начал принимать конкретные черты, группа фон Брауна предприняла попытки увеличить дальность полета будущей ракеты. Проработки носили двойной характер: чисто военный и космический. Предполагалось, что на завершающем этапе крылатая ракета, планируя, сможет преодолеть расстояние 450-590 км за 17 мин. И вот осенью 1944-го построили два прототипа ракеты A-4d, оснащенные стреловидными крыльями в средней части корпуса размахом 6,1 м с увеличенными рулевыми поверхностями. Первый запуск A-4d произвели 8 января 1945-го, но на высоте 30 м отказала система управления, и ракета потерпела аварию. Второй запуск 24 января конструкторы посчитали удачным, несмотря на то, что на конечном участке траектории у ракеты разрушились консоли крыла. Вернер фон Браун утверждал, что агрегат A-4d был первым крылатым аппаратом, проникшим за звуковой барьер. Дальнейшие работы по агрегату А-4d не проводились, но именно он стал основой для нового прототипа новой ракеты А-9. В этом проекте предусматривалось более широко применять легкие сплавы, усовершенствованные двигатели, а выбор компонентов топлива аналогичен с проектом А-6. Во время планирования А-9 должна была управляться при помощи двух радиолокаторов, измеряющих дальность и углы линии визирования на снаряд. Над целью ракету предполагалось переводить в крутое пикирование со сверхзвуковой скоростью. Были уже разработаны несколько вариантов аэродинамических компоновок, но трудности с реализацией A-4d остановили и практические работы по ракете А-9. К ней вернулись при разработке большой составной ракеты, получившей обозначение А-9/А-10. Этот гигант высотой 26 м и взлетным весом порядка 85 т начали разрабатывать еще в 1941-1942 годах. Ракету предполагалось применить против целей на Атлантическом побережье Соединенных Штатов, а стартовые позиции разместить в Португалии или на западе Франции.
Крылатая ракета А-9 в пилотируемом варианте
Ракеты дальнего действия А-4, А-9 и А-10
А-10 предположительно должна была доставить вторую ступень на высоту 24 км с максимальной скоростью 4250 км/ч. Затем в отделившейся первой ступени срабатывал самораскрывающийся парашют, для спасения стартового двигателя. Вторая ступень набирала высоту до 160 км и скорость около 10000 км/ч. Затем она должна была пролететь баллистический участок траектории и войти в плотные слои атмосферы, где на высоте 4550 м совершить переход к планирующему полету. Расчетная дальность ее -4800 км. После стремительного наступления советских войск в январе-феврале 1945-го руководство Пенемюнде получило приказ эвакуировать все возможное оборудование, документацию, ракеты и технический персонал центра в Нордхаузен Последние обстрелы мирных городов с применением ракет Фау-1 и Фау-2 произошли 27 марта 1945-го. Времени было в обрез, и эсэсовцы не успели полностью разрушить все производственное оборудование и готовую продукцию, которую не удавалось эвакуировать. При этом было уничтожено более 30 тысяч военнопленных и политзаключенных, занятых на строительстве сверхсекретных объектов. В июне 1946-го в 3-й отдел НИИ-88 (Государственный НИИ реактивного вооружения N88 Министерства вооружения СССР), возглавляемый С.П.Королевым, привезли из Германии отдельные узлы и агрегаты ракеты Фау-2, а также некоторые чертежи и рабочие документы. Создали группу, куда вошли А.Исаев, А.Березняк, Н.Пилюгин, В.Мишин, Л.Воскресенский и другие. В кратчайшие сроки были восстановлены компоновка ракеты, ее пневмогидросистема, а также произведен расчет траектории. В пражском техническом архиве нашли чертежи ракеты Фау-2, по которым удалось восстановить полный комплект технической документации. На основе изученных материалов, С.Королев предложил начать разработку ракеты дальнего действия для поражения целей на расстоянии до 600 км, но многие влиятельные лица в военно-политическом руководстве Советского Союза настоятельно рекомендовали создавать ракетные войска, базируясь на уже отработанном немецком образце. Ракетное стрельбище, а позднее - полигон Капустин Яр оборудовали в 1946-м. К этому времени немецкие специалисты, прежде работавшие на советских ракетчиков в Германии в так называемом «институте Рабе» в Блёйшероде и «Миттельверке» в Нордхаузене, были переведены в Москву, где они возглавили целые параллельные направления теоретических исследований: доктор Вольф - баллистика, доктор Умифенбах - двигательные системы, инженер Мюллер - статистика и доктор Хох - системы управления. Под руководством немецких специалистов на полигоне Капустин Яр в октябре 1947-го состоялся первый пуск трофейной ракеты А-4, изготовление которых некоторое время было вновь налажено на заводе в Блейшероде в советской зоне оккупации. Нашим ракетчикам во время старта ассистировала группа немецких экспертов во главе с ближайшим помощником фон Брауна инженером Х.Греттрупом, которые в СССР занимались налаживанием производства А-4 и изготовлением для нее приборного оборудования. Последующие запуски проходили с переменным успехом. Из 11 стартов в октябре-ноябре 6 закончились авариями. Ко второй половине 1947-го уже был готов комплект документации на первую советскую баллистическую ракету, получившую индекс Р-1. Она имела ту же конструктивно-компоновочную схему немецкого прототипа, однако введением новых решений удалось повысить надежность системы управления и двигательной установки. Более прочные конструкционные материалы привели к снижению сухого веса ракеты и усилению ее отдельных элементов, а расширенное применение неметаллических материалов отечественного производства позволило резко повысить надежность и долговечность некоторых агрегатов и всей ракеты в целом, особенно в зимних условиях. Первая Р-1 взлетела с полигона Капустин Яр 10 октября 1948-го, достигнув дальности 278 км. В1948-1949 годах проведены две серии пусков ракет Р-1. Причем, из 29 запущенных ракет аварии потерпели лишь три. Были превышены данные А-4 по дальности на 20 км, а точность попадания в цель возросла в два раза. Для ракеты Р-1 в ОКБ-456 под руководством В.Глушко разработали кислородно-спиртовой ЖРД РД-100 тягой 27,2 т, аналогом которого был двигатель ракеты А-4. Однако в результате теоретических анализов и экспериментальных работ оказалось возможным повысить тягу до 37т, что позволило параллельно с созданием Р-1 начать разработку более совершенной ракеты Р-2. Для снижения веса новой ракеты топливный бак сделали несущим, установили отделяемую головную часть, а герметичный приборный отсек установили непосредственно над двигательным. Комплекс мер по снижению веса, разработка новых навигационных приборов, боковая коррекция траектории выведения позволили достичь дальности полета 554 км. Наступили 1950-е годы. У бывших союзников уже заканчивался запас трофейныхФау-2. Разобранные и распиленные они занимали свое заслуженное место в музеях и технических вузах. Ракета А-4 уходила в небытие, становилась историей. Ее нелегкая военная карьера переросла в служение космической науке, открыв человечеству путь к началу бесконечного познания Вселенной.
Геофизические ракеты В-1А и LC-3 «Бампер»
Теперь более подробно рассмотрим конструкцию Фау-2. Баллистическая ракета дальнего действия А-4 со свободным вертикальным стартом класса «земля-земля» предназначена для поражения площадных целей с заранее заданными координатами. На ней был установлен ЖРД с турбонасосной подачей двухкомпонентного топлива. Органами управления ракеты являлись аэродинамические и газовые рули. Вид управления - автономный с частичным радиоуправлением в декартовой системе координат. Метод автономного управления - стабилизация и программное управление. Технологически А-4 разделена на 4 агрегата: боеголовку, приборный, баковый и хвостовой отсеки. Такое разделение снаряда выбрано из условий его транспортировки. Боевой заряд помещался в коническом головном отсеке, в верхней части которого находился ударный импульсный взрыватель. Четыре стабилизатора крепились фланцевыми стыками к хвостовому отсеку. Внутри каждого стабилизатора размещены электромотор, вал, цепной привод аэродинамического руля и рулевая машина отклонения газового руля. Основными агрегатами ЖРД ракеты являлись камера сгорания, турбонасос, парогазогенератор, баки с перекисью водорода и продукты натрия, семибаллонная батарея со сжатым воздухом. Двигатель создавал тягу 25 т на уровне моря и около 30 т в разреженном пространстве. Камера сгорания грушевидной формы состояла из внутренней и внешней оболочек. Органами управления А-4 служили электрические рулевые машины газовых рулей и аэродинамические рули. Для компенсации бокового сноса применялась система радиоуправления. Два наземных передатчика излучали сигналы в плоскости стрельбы, а антенны приемников были расположены на стабилизаторах хвостового оперения ракеты. Скорость, при достижении которой подавалась радиокоманда на выключение двигателя, определялась с помощью радиолокатора. Автомат стабилизации включал в себя гироскопические приборы «Горизонт» и «Вертикант», усилительно-преобразовательные блоки, электродвигатели, рулевые машины и связанные с ними аэродинамические и газовые рули. Каковы же итоги запусков? 44% от общего количества выпущенных Фау-2 упали в радиусе 5 км отточки прицеливания. Модифицированные ракеты с наведением по направляющему радиолучу на активном участке траектории имели боковое отклонение, не превышающее 1,5 км. Точность наведения с применением только гироскопического управления составляла примерно 1 градус, а боковое отклонение плюс-минус 4 км при дальности до цели 250 км.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ФАУ-2
Длина, м 14Макс. диаметр, м 1,65Размах стабилизатора, м 2,55Стартовый вес, кг 12900Вес боевой части, кг 1000Вес ракеты без топлива и боевого заряда, кг 4000Двигатель ЖРД с макс. тягой, т 25Макс. скорость, м/сек 1700Температура внешн. оболочки ракеты в полете, град. С 700Высота полета при пуске на макс, дальность, км 80-100Максимальная дальность полета, км 250-300Время полета, мин. 5
Компоновочная схема ракеты А-4
topwar.ru
Исследования космического пространства – это та сфера научного познания, которой современный человек, не без основания, может гордиться. Запуск первого спутника, знаменитое гагаринское «поехали», первые шаги человека на Луне – все это несомненные достижения, что золотыми буквами вписаны в историю нашей цивилизации. Однако мало кто знает, что космические полеты стали результатом развития ракетных технологий, создававшихся, в первую очередь, для военных целей. Более того, первыми успехами в покорении космического пространства мы обязаны настоящему прорыву в развитии ракетной техники, который был сделан в нацистской Германии.
Именно в Третьем Рейхе были сделаны первые серийные крылатые и баллистические ракеты – «Фау-1» и «Фау-2», руководство гитлеровской Германии рассчитывало, что это оружие сможет переломить ход Второй мировой войны и спасти страну от поражения. Однако этого не могло сделать никакое «сверхоружие».
Создатель немецкой баллистической ракеты «Фау-2» Вернер фон Браун, человек, грезивший о космических полетах, сказал после того, как первые его изделия упали на Лондон: «Ракета показала себя безупречно. Но упала не на ту планету…».
В XX столетии немецкие конструкторы внесли значительный вклад в развитие военной техники. В нацистской Германии были созданы самые продвинутые и прогрессивные образцы военной техники. Немцы первыми придумали кассетные боеприпасы, занимались разработкой боеприпасов объемного взрыва, разработали промежуточный патрон и серийное оружие под него. Однако особенно впечатляют достижения германской конструкторской мысли в области ракетных технологий и реактивного движения. Первый ПТУР, первые зенитные ракеты и ракеты класса «воздух-воздух» — всему этому мы обязаны «сумрачному тевтонскому гению».
Но самыми известными образцами ракетного оружия, придуманного в Третьем Рейхе, конечно же, стали ракеты «Фау-1» и «Фау-2». В отличие от многих других разработок, это «оружие возмездия» было запущено в серию и успешно применялось.
Почему именно в Германии произошел значительный прорыв в области ракетных технологий и создания боевых ракет?
После поражения в Первой мировой войне союзники сделали все возможное, чтобы немецкая армия никогда снова не обрела былое могущество. Немцам было запрещено заниматься разработкой многих видов оружия, а германской армии воспрещалось иметь танки, самолеты, боевые корабли. Однако в тексте Версальских соглашений не было ни слова о разработках ракетного оружия.
Разработки немецкой крылатой ракеты (или самолета-снаряда) «Фау-1» начались еще в первой половине 30-х годов. Этим проектом занималась компания Fieseler, которая специализировалась на выпуске беспилотных аппаратов-мишеней для тренировки расчетов ПВО.
В 1941 году проект самолета-снаряда Fi-10 был представлен на рассмотрение Министерства авиации. Основной «изюминкой» аппарата был пульсирующий воздушно-реактивный двигатель, созданный в 30-е годы талантливым немецким конструктором Паулем Шмидтом. Двигатель был воплощен в металле в 1938 году.
Он был очень дешев в производстве, а в качестве топлива использовался обычный авиационный керосин, по своим характеристикам отлично подходил для крылатой ракеты. Что может быть лучше для одноразового летательного аппарата?
Серийное производство ракет началось в 1942 году на острове Узедом. Там был расположен концентрационный лагерь, нацисты активно использовали труд заключенных.
Боевое развертывание «Фау-1» стартовало в 1943 году. Около сотни позиций для запуска этих ракет были созданы в северной Франции. В июне 1944 года состоялось первое применение «Фау-1», немцы нанесли удар по английской столице.
После этого обстрелы Лондона проводились практически ежедневно. За две недели «Фау-1» убили почти 2400 человек. Всего за годы войны немцы изготовили почти 30 тысяч самолетов-снарядов, около 10 тысяч из них было запущено по Англии, 3200 долетели до ее территории, 2500 упали на Лондон. В результате обстрелов более шести тысяч человек были убиты, более семнадцати – ранены, разрушению подверглись около 20 тысяч строений.
Примерно пятая часть ракет отказывали во время запуска, 25% «Фау-1» было уничтожено английской авиацией, 17% — зенитной артиллерией, 20% ракет не долетело до английской территории и упало в море.
После высадки союзников на континенте, немцы нанесли несколько ракетных ударов по территории Бельгии и даже выпустили несколько «Фау-1» по Парижу.
Англичане называли ракеты «Фау-1» «жужжащими бомбами» (buzz bomb), из-за звука, который издавал двигатель ракеты.
«Фау-1», несомненно, являлось эффективным видом оружия. Эти ракеты были дешевы и просты в производстве.
Для того чтобы противостоять новой угрозе, англичанам пришлось задействовать большое количество истребителей, зенитных орудий, РЛС и квалифицированного персонала. Затраты Великобритании на противоракетную оборону значительно превосходили средства, которые были вложены Третьим Рейхом на разработку и производство «Фау-1», даже не принимая во внимание ущерб, причиненный самими ракетами. Не следует забывать и психологический эффект, который оказывали ракетные удары на мирное население.
Сбивать эти ракеты было очень сложно. В первую очередь их было непросто обнаружить, а после обнаружения на перехват оставалось очень мало времени.
Однако были у этого «сверхоружия» и слабые стороны. Учитывая тот факт, что «Фау-1» была первой в мире серийной крылатой ракетой, в этом нет ничего удивительного. Главным из них являлось полное отсутствие маневренности.
После запуска ракета летела строго по прямой, после определенного количества километров двигатель выключался, и ракета пикировала на цель. «Фау-1» не могла уйти от истребителя, не провести маневр при обстреле с земли – любое изменение траектории приводило к падению аппарата.
Этим научились пользоваться английские летчики: они легонько подталкивали концом крыла ракету или воздействовали на нее воздушным потоком от винта. Расстреливать в воздухе аппарат с тонной взрывчатки было довольно рискованным делом.
Позже англичане придумали еще более эффективный способ борьбы с «Фау-1». Узнать об эффективности обстрелов немцы могли только от своих агентов, к 1944 году англичане контролировали всю немецкую агентурную сеть. Английская разведка стала передавать немцам дезинформацию о результатах обстрелов, добиваясь того, чтобы гитлеровцы выставляли на «Фау-1» неверное полетное задание. В результате этого ракеты чаще всего не долетали до районов с высокой плотностью населения.
Фюзеляж «Фау-1» имел веретенообразную форму, он был изготовлен из стальных листов при помощи сварки. В средней части корпуса находились крылья длиной 1 метр. Над задней частью фюзеляжа располагался пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД).
Двигатель состоял из цилиндрической камеры сгорания и длинного сопла меньшего диаметра. Основными преимуществами ПуВРД были его простота и дешевизна, которые и позволили запустить крылатую ракету в массовое производство.
Для того чтобы двигатель ракеты заработал, ракету следовало разогнать до скорости 240 км/ч. Для этого использовались специальные разгонные пусковые установки.
Стабилизация «Фау-1» достигалась за счет использования главного гироскопа, данные которого суммировались с показаниями двух дополнительных гироскопов, а также с информацией, поступающего от датчика высоты.
Управление рулями производилось с помощью сжатого воздуха. Дальность полета определялась показанием механического счетчика, который был снабжен лопастями и расположен в носу ракеты. Лопасти вращались набегающим потоком воздуха, после достижения требуемого количества оборотов ракета пикировала на цель.
Еще одним образцом немецкого «оружия возмездия» была баллистическая ракета «Фау-2». Пропаганда Третьего Рейха называла ее «сверхоружием», которому по силам изменить ход войны.
Немцы использовали эту ракету для нанесения ударов по Великобритании, больше всего от нее досталось английской столице.
Первый запуск был произведен в 1942 году, а первый боевой пуск – в 1944. Баллистическая ракета «Фау-2» совершила первый в мире суборбитальный полет, поднявшись на высоту 188 км.
Работы над созданием ракетных двигателей на жидком топливе начались в Германии еще в 20-х годах прошлого столетия. В 1931 году немецкими конструкторами Риделем и Небелем был создан первый жидкотопливный ракетный двигатель с характеристиками, подходящими для практического использования.
В этот период в сфере создания ракет начинает трудиться будущий «отец» «Фау-2» Вернер фон Браун.
В 1941 году Браун завершил разработку ракеты А-4, которая работала на смеси жидкого кислорода и этанола. Именно А-4 и стала прототипом боевой ракеты «Фау-2».
Запуски «Фау-2» активно проводились до конца 1942 года, после чего были свернуты по экономическим соображениям. Дело в том, что только треть запущенных ракет успешно поражали свои цели. А денег на свои изыскания Браун тратил столько, сколько уходило на производство всей бронетехники для немецкой армии в 1940 году.
Поэтому бюджет «ракетного барона» (так неофициально называли фон Брауна) был значительно урезан. В это время была готова «Фау-1», которая была гораздо дешевле.
В 1943 году англичане разбомбили ракетный центр в Пенемюнде, чем почти на полгода приостановили работы гитлеровцев в этом направлении.
Гитлер вспомнил о баллистических ракетах только в конце 1943 года и восстановил финансирование работ.
8 сентября 1944 года был произведен первый ракетный удар «Фау-2» по Лондону. Ракета попала в жилой квартал и образовала воронку глубиной в десять метров.
К тому времени лондонцы уже «привыкли» к жужжащему звуку «Фау-1», но здесь никакого жужжания не было. Англичане не сразу поняли, что против них было применено новое оружие.
Однако эффективность «Фау-2» была довольно низкой. Эта ракеты имела невысокую точность (только половина попадала в круг с диаметров 10 км), около 2 тыс. аппаратов взорвались во время пуска или сразу после него.
Да и стоила эта ракета очень дорого. Министр вооружения Германии Альберт Шпеер в своих мемуарах назвал создание «Фау-2» ошибкой. По его мнению, не следовало тратить ограниченные ресурсы, которыми располагала воюющая страна, на столь дорогой и малоэффективный проект, а использовать их на создание зенитной ракеты для защиты немецких городов от бомбардировок союзников.
Кроме Англии, немцы использовали данную баллистическую ракету для ударов по Антверпену после захвата его войсками союзников.
«Фау-2» — это баллистическая ракета с вертикальным взлетом, предназначенная для поражения крупных неподвижных целей. Форма корпуса ракеты – веретенообразная, у основания располагались четыре стабилизатора.
Длина «Фау-2» составляла более 14 метров, а стартовая масса – почти 13 тонн, из которых почти тонна приходилась на боевую часть.
Ракета состояла из четырех отсеков: приборного, боевого, топливного и хвостового.
«Фау-2» оснащалась жидкотопливным двигателем, горючим выступал этиловый спирт, а окислителем – жидкий кислород. Боевая часть содержала аммотол, в верхней части боевого отсека находился чувствительный контактный взрыватель.
Ниже боевого отсека располагался отсек управления, в котором находилось радиооборудование. Центральную часть ракеты занимал топливный отсек, ниже него находился двигатель и два турбонасоса.
Радиус действия «Фау-2» составлял 320 км, она могла достигать 100 км высоты.
Ниже приведены технические характеристики баллистической ракеты «Фау-2» и крылатой ракеты «Фау-1».
«Фау-1»
| Максимальная скорость полёта, км/ч | 550-660 |
| Максимальная дальность полёта, км | 240 |
| Практический потолок, м | 2700 |
| Снаряжённая масса, кг | 2160 |
| Вес боевой части, кг | 830 |
| Точность попадания (КВО), км | 0,9 |
| Длина, м | 8,325 |
| Размах крыльев, м | 5,37 |
«Фау-2»
| Стартовый вес, кг | 12 800 |
| Вес топлива, кг | 8 760 |
| Вес боевого заряда, кг | 980 |
| Общая длина, мм | 14 300 |
| Наибольший диаметр, мм | 1 650 |
| Размах стабилизаторов, мм | 3 520 |
| Наибольшая скорость, м/с | 1 560 |
| Наибольшая дальность, км | 260-320 |
| Наибольшая высота полёта, км | 188 |
| Силовая установка: | |
| количество двигателей, шт. | 1 |
| Тяга, кг/с | 25 400 |
| общее количество горючего, доставляемого в камеру сгорания, кг/с | 125 |
| удельная тяга, кг/с | 100 |
| полная тяга, кг/с | 27 250 |
| продолжительность работы на полной мощности, с | 70 |
militaryarms.ru
3 октября 1942 года на полигоне Пенемюнде (ракетный центр Третьего рейха под городком Пенемюнде на острове Узедом Балтийского моря на северо-востоке Германии) был произведён третий (но первый успешный) испытательный запуск ракеты «Фау-2» («A-4»). Это была четвёртая по порядку постройки ракета А-4. Она пролетела 192 км. и достигла высоты 90 км. Двигатель и система управления ракеты впервые проработали сравнительно нормально, хотя ракета и не смогла поразить цели из-за неполадок в системе наведения.
«Фау-2» (от нем. V-2 - Vergeltungswaffe-2, оружие возмездия; другое название - нем. А-4 - Aggregat-4) - первая в мире баллистическая ракета дальнего действия класса «земля-земля», разработанная немецким конструктором Вернером фон Брауном и принятая на вооружение Вермахта в конце Второй мировой войны.
Вернер фон Браун
Внешне ракета Фау-2 имела классическую для ракеты, веретенообразную форму, с четырьмя крестообразно расположенными воздушными стабилизаторами (рулями).
Ракета являлась одноступенчатой, имела длину 14 м., диаметр корпуса - 1,65 м. (диаметр по стабилизаторам – 3,6 м.), стартовую массу 12,8 тонн, которая складывалась из массы конструкции вместе с двигательной установкой (3060 кг.), массы компонентов топлива (8760 кг. – около 4-х тонн 75% этилового спирта и около 5 тонн жидкого кислорода) и массы боевого заряда (980 кг.). В ракете использовались 175 кг. перекиси водорода, 14 кг. перманганата натрия, и 17 кг. сжатого воздуха. Фау-2 состояла из более 30000 отдельных деталей, а длина проводов её электрического оборудования превышала 35 км.
 | 1.Головной взрыватель2.Взрывная трубка3.Боевая головка (масса 975 кг)4.Основной электрический взрыватель5.Отсек из фанеры6.Баллоны с азотом7.Силовой набор8.Бак с этиловым спиртом и водой. Максимальная масса 4170 кг.9.Спиртовой клапан10.Бак жидкого кислорода. Максимальная масса 5530 кг.11.Изолированный трубопровод для подачи этилового спирта12.Силовой элемент13.Турбонасос14.Выхлоп турбины15.Труба горючего для регенеративного охлаждения камеры сгорания16.Главный клапан горючего17.Камера сгорания. Тяга 25 000 кгс.18.Главный клапан жидкого кислорода19.Графитовый газовый руль (4 шт.)20.Аэродинамический руль (4 шт.)21.Антенна22.Парогенератор для привода насосов23.Бак перекиси водорода. Максимальная масса 170 кг.24.Изоляция из стекловаты.25.Оборудование системы управления и радиоконтроля26.Отсек приборов |
Ракета была оснащена жидкостным реактивным двигателем, работавшим на 75%-ом этиловом спирте и жидком кислороде. Оба компонента топлива подавались в двигатель двумя мощными центробежными турбонасосами Вальтера, которые приводились в движение турбинами на С-образной и Т-образной рейках. Основными агрегатами жидкостного ракетного двигателя являлись камера сгорания (КС), турбонасосный агрегат (ТНА), парогазогенератор, баки с перекисью водорода, батарея из семи баллонов со сжатым воздухом. Мощность двигателя составляла 730 л.с., скорость истечения газов из сопла достигала 2050 м/с., температура в камере сгорания - 2700°C, давление в камере сгорания – 15,45 атм. Расход топлива составлял 127 кг/сек. Двигатель мог работать 60-70 секунд, развивая тягу в 27500 кгс. и придавая ракете скорость, в несколько раз превышающую скорость звука - до 1700 м/с (6120 км/ч). Ускорение ракеты на старте составляло 0,9g, а перед отсечкой топлива – 5g. Скорость звука набиралась за первые 25 секунд полёта. Дальность полёта достигала 320 км., высота траектории - до 100 км., причём на момент отсечки подачи топлива дальность от точки старта по горизонтали составляла 20 км., высота – 25 км. (далее ракета летела по инерции):
Точность попадания ракеты в цель (круговое вероятное отклонение) составляло по проекту 0,5-1 км. (0,002 – 0,003 от дальности), но в реальности было 10-20 км. (0,03 – 0,06 от дальности).
В качестве взрывчатки в боевой части применялся аммотол (смесь аммиачной селитры и тротила в различных пропорциях от 80/20 до 50/50) из-за его устойчивости к вибрации и высоким температурам – головной обтекатель нагревался до 600 градусов при трении об атмосферу. Боевая часть вмещала 730 - 830 кг. аммотола (масса всей головной части составляла 1000 кг.). При падении скорость ракеты составляла 450 – 1100 м/с. Взрыв происходил не сразу при ударе о поверхность - ракета успевала немного углубиться в землю. От взрыва оставалась воронка диаметром 25-30 м. и глубиной 15 м.
Средняя стоимость одной ракеты составляла 119 600 рейхсмарок.
Технологически ракета была поделена на 4 отсека: боевой, приборный, баковый (топливный) и хвостовой. Такое разделение диктовалось условиями транспортировки.
Боевой отсек конической формы, изготовленный из мягкой стали толщиной 6 мм., общей длиной по оси (от основания обтекателя) 2010 мм., снаряжался аммотолом. В верхней части боевого отсека находился высокочувствительный ударный импульсный взрыватель. От использования механических взрывателей пришлось отказаться в силу большой скорости столкновения ракеты с землёй, в результате чего механические взрыватели просто не успевали сработать и разрушались. Подрыв заряда осуществлялся расположенным в его тыльной части пиропатроном по электрическому сигналу, полученному от взрывателя. Сигнальный кабель от головной части протягивался по каналу, расположенному в центральной части боевого отсека.
В приборном отсеке размещалась аппаратура системы управления и радиооборудование.
Топливный отсек занимал центральную часть ракеты. Горючее (75% водный раствор этилового спирта) размещалось в верхнем (переднем) баке. Окислитель - жидкий кислород, заправлялся в нижний (задний) бак. Оба бака изготавливались из лёгкого сплава. В целях предотвращения изменения формы и поломок оба бака наддувались давлением равным приблизительно 1,4 атмосферы. Пространство между баками и обшивкой плотно заполнялось теплоизолятором (стекловолокном).
В хвостовом отсеке, на силовой раме размещалась двигательная установка. К хвостовому отсеку крепились фланцевыми стыками 4 стабилизатора. Внутри каждого стабилизатора размещались электромотор, вал, цепной привод аэродинамического руля и рулевая машинка, отклоняющая газовый руль (находящийся в створе сопла, сразу за его срезом).
Ракета могла базироваться как на стационарном наземном стартовом столе, так и на мобильной установке. Стартовала она вертикально. Перед пуском Фау-2 строго выравнивалась по азимуту с помощью большого круга наведения. На активном участке траектории в действие вступала автономная гироскопическая система управления, имевшая устойчивую платформу, два гироскопа и интегрированный акселерометр. При старте направления контролировалось графитовыми лопастями, которые обтекались выхлопной струёй двигателя (газовые рули). Во время полёта направление движения ракеты регулировалось аэродинамическими рулями лопастей, которые имели электрогидравлический привод.
Стремление увеличить дальность ракеты Фау-2 привело к проекту установки на ней стреловидных крыльев и увеличенных аэродинамических рулей. Теоретически такая ракета в полёте могла бы планировать на расстояние до 600 км.:
Крылатая ракета А-4b на стартовом столе в Пенемюнде, 1944 год
Два экспериментальных полёта таких крылатых ракет, названных А-4b, были произведены в Пенемюнде в 1944 году. Первый запуск был полностью неудачным. Вторая ракета успешно набрала высоту, однако при входе в атмосферу у нее оторвалось крыло.
Первый испытательный старт Фау-2 состоялся в марте 1942 года, а первый боевой пуск - 8 сентября 1944 года. Количество осуществлённых боевых пусков ракеты составило 3225. Применялась ракета с целью запугивания, поражая в основном мирное население. Обстрелу подвергалась в основном территория Великобритании, в особенности отличающийся большой площадью город Лондон, а также другие европейские города.
Жертвы Фау-2, Антверпен, 1944 год
Тем не менее, военная значимость Фау-2 была ничтожной. Эффективность боевого применения ракеты была крайне невысокой: ракеты имели малую точность попадания (в круг диаметром 10 км. попадало только 50% запущенных ракет) и низкую надёжность (около половины запущенных ракет взорвались на земле или в воздухе при запуске, либо вышли из строя в полёте; во-многом это было обусловлено саботажной деятельностью антифашистского подполья в концлагере, заключённые которого изготавливали ракеты). По различным источникам, пуск 2000 ракет, направленных за 7 месяцев для разрушения Лондона, привели к гибели свыше 2700 человек (т.е., от каждой ракеты погибал один или два человека). Чтобы сбросить такое же количество взрывчатки, какое было сброшено американцами при помощи четырёхмоторных бомбардировщиков B-17 («Летающая крепость»), пришлось бы использовать 66000 Фау-2, на выпуск которых понадобилось бы 6 лет.
Ракета Фау-2 была первым в истории объектом, совершившим суборбитальный космический полёт. В первой половине 1944 года, с целью отладки конструкции, был произведен ряд вертикальных пусков ракет с несколько увеличенным до 67 сек. временем работы двигателя. Высота подъёма при этом достигала 188 километров, что, по современным меркам, считается суборбитальным полётом, поскольку ракета преодолела 100-километровую линию Кармана, принятую как «начало космоса».
Более того, среди определённых кругов популярна гипотеза о первых немецких космонавтах. Она основывается на сведениях о том, что на основе Фау-2 ещё с 1941 - 1942 годов разрабатывался проект 100-тонной управляемой двухступенчатой первой в мире межконтинентальной баллистической ракеты А-9/А-10 «Amerika-Rakete», или «Projekt Amerika», высотой 25 м., диаметром 4,15 м., с дальностью полёта 5000 км. для бомбардировки Нью-Йорка и других городов восточного побережья США:
Вот предполагаемые технические данные этой ракеты:
Чисто технически, впрочем, эта ракета являлась, скорее, сверхзвуковой крылатой, так как её вторая ступень представляла собой крылатый ракетоплан, движущийся не по баллистической а по планирующей траектории. Для наведения на цель головной части ракеты с боеголовкой предполагалось использование в начале и середине полёта - сигнала с радиомаяка, на завершающей части - пилота, который незадолго до цели должен был покидать небольшую кабину на парашюте и приводняться в Атлантическом океане в надежде быть подобранным немецкой подводной лодкой после того как он совершал суборбитальный космический полёт.
Неуправляемый вариант полёта А-9/А-10. После отделения первой ступени на высоте 60 км. неуправляемая крылатая ракета А-9 достигает скорости в конце активного участка около 10 000 км/ч. После прохождения вершины траектории и возвращения в плотные слои атмосферы с помощью аэродинамических рулей прекращалось пикирование, и последующее движение ракеты происходило в виде серии последовательных погружений в атмосферу. Такая схема полёта позволяла рассеивать в окружающее пространство тепло, выделяющееся вследствие трения ракеты о воздух, и увеличить дальность полёта до 5000 км., конечно, ценою снижения скорости у цели.
По некоторым встречающимся в литературе данным, крылатая вторая ступень А-9 была испытана несколько раз, начиная с 8 января 1945 года.
Что касается первой ступени - А-10, то по одним данным она не была доведена, а по другим - ещё в середине 1944 года на ракетодроме Пенемюнде была сооружена стартовая площадка, более крупная нежели для A-4, которая могла быть использована для пусков А-10.
Есть также сведения о проведении в конце 1944 года операции «Elster» («Сорока») в Нью-Йорке по обезвреживанию уже проникших немецких агентов, в задачу которых входила установка радиомаяков на небоскрёбах города. Если это так, проект «Amerika-Rakete», возможно, был близок к началу боевого применения. Разворачивание проекта ракетной бомбардировки США полностью, видимо, было уже невозможно, поскольку немецкий ракетный полигон подвергался авианалётам союзников, а затем был занят советскими войсками в начале весны 1945 года.
Если ракеты А-9/А-10 всё-же испытывались и на их борту находились пилоты, то в случае превышения в этих запусках высоты 100 км. они могли считаться первыми космонавтами.
Тем не менее, факт каких-либо существенных работ по программе A9/A10 вызывает сильные сомнения, так как материальных свидетельств какого-либо практического воплощения работ по проекту не существует. Согласно данным проведённого журналом «Техника - молодёжи» расследования, программа не продвинулась далее эскизов и расчётов.
После окончания 2-й мировой войны Фау-2 стала прототипом первых межконтинентальных баллистических ракет в США и СССР и других странах. С запуска трофейных, а позже модифицированных ракет Фау-2 начинались как некоторые американские, так и советские ракетные и космические программы. Первые китайские баллистические ракеты Дунфэн-1 также начинались с освоения советских ракет Р-2, созданных на основе Фау-2.
11 апреля 1945 года американские войска захватили завод «Миттельверк» в Тюрингии, где обнаружили 54 собранные ракеты. Кроме того, в сборочных цехах находились ещё 35 Фау-2 в той или иной степени готовности.
Фау-2 на сборочной линии завода Миттельверк в горе Конштайн, 3 июля 1945 года
Рядом с заводом по производству ракет, на южном склоне горы Конштайн, в 5 км. от города Нордхаузена находился концентрационный лагерь Дора (Дора-Миттельбау, Нордхаузен) - подразделение лагеря Бухенвальд. Основным предназначением лагеря была организация подземного производства вооружений на заводе Миттельверк, в том числе ракет Фау-2. В лагере заключённые работали в специально прорубленных в горе тоннелях. Это был один из наиболее тяжёлых по режиму лагерей Германии. Тем не менее, в лагере существовало антифашистское подполье, которое организовывало тайный саботаж при изготовлении ракет, благодаря чему около половины всех запущенных Фау-2 не долетели до цели.
После занятия лагеря Дора союзниками, были найдены зарытыми 25000 трупов узников, и ещё 5000 человек было расстреляно перед наступлением американской армии. Таким образом, производство ракет унесло в 10 раз больше жизней, чем сами ракетные удары.
Около 100 захваченных американскими войсками ракет Фау-2 на 16 транспортных судах было отправлено в Америку, где они стали настоящим открытием для американских инженеров. В первые послевоенные годы с помощью Вернера фон Брауна на их базе были созданы первые американские баллистические ракеты: Редстоун, Меркурий, Юпитер, которые сыграли ключевую роль в осуществлении первых космических успехов США:
В США исследования трофейных ракет проводились в рамках программы разработки баллистических ракет Hermes. В 1946-1952 годах армия США осуществили 63 пуска ракет с исследовательскими целями и один запуск с палубы авианосца ВМФ США. Тем не менее, ввиду наличия у США параллельной программы разработки полностью американской серии ракет WAC Corporal, развитие линии Фау-2 в США было ограничено.
Сильное впечатление произвело знакомство с немецкой военной техникой и на советских инженеров. Вот, как писал об этом Б.Е.Черток, направленный в Германию после окончания войны, наряду с другими специалистами по ракетной технике, для знакомства с немецкими трофейными ракетами Фау-2:
«A.M.Исаев, затем я, Н.А.Пилюгин, В.П.Мишин и ещё несколько специалистов были допущены к осмотру секретного немецкого оружия.
Войдя в зал, я сразу увидел грязно-чёрный раструб, из которого торчала нижняя часть туловища Исаева. Он залез с головой через сопло в камеру сгорания и с помощью фонарика рассматривал подробности. Рядом сидел расстроенный Болховитинов.
Я спросил:
- Что это, Виктор Фёдорович?
- Это то, чего не может быть! - последовал ответ.
ЖРД таких размеров в те времена мы себе просто не представляли».
Однако нашим инженерам удалось в точности повторить немецкую ракету и создать её отечественный аналог Р-1. Параллельно же с этим аналогом, С.П.Королёв разработал ракету Р-2, летавшую уже на 600-километровое расстояние. Последним прямым потомком Фау-2 стала и наша ракета Р-5, ставшая первой отечественной ракетой с ядерным боезарядом:
Прямые потомки Фау-2
Итак, рождение величайшей ракеты 20-го столетия, которая затем стала основой космических ракет, было оплачено тысячами жизней – жителей европейских городов, по которым наносились ракетные удары, узников концлагерей. И в последующие годы ракеты рассматривались сверхдержавами, как средство военного доминирования. Всяческие разговоры о мирных исследовательских космических полётах рассматривались не просто как фантазии, а как вредное отвлечение ресурсов от главной цели – создание средств разрушения, уничтожения, убийства. Только под эти цели «сильные мира сего» считали достойным и необходимым выделение огромных средств. И лишь тем конструкторам, которые являлись космическими мечтателями и сильными личностями в одном лице, таким как С.П.Королёв, Вернер фон Браун, В.П.Глушко и другим удалось направить часть этой воинственной энергии в мирное, исследовательское русло. Наверное, последующие космические исследования искупили собой те жертвы, которые были принесены на первом этапе развития ракетостроения в 20 веке. Или не искупили?
Часть вывезенных в США Фау-2 применялась для проведения научных исследований.
24 октября 1946 года автоматическая 35-миллиметровая камера, установленная на трофейной ракете Фау-2, запущенной американскими военными инженерами с полигона Уайт-Сэндз (штат Нью-Мексико), впервые сфотографировала Землю с высоты 65 миль (105 километров). Вот эти фотографии:
20 февраля 1947 года в США с помощью ракеты Фау-2 в космос по суборбитальной траектории были запущены первые живые существа - плодовые мушки. Было произведено изучение последствий радиационного воздействия на больших высотах.
В 1948 году в США в носовом конусе трофейных ракет Фау-2 были запущены обезьяны-резус - Альберт и Альберт 1. Во время подготовки к полёту обезьяны трудно привыкали к условиям кабины, плохо поддавались тренировке, иногда у них случались нервные срывы, и тогда они проявляли агрессивность, с которой боролись, погружая животных в состояние наркотического опьянения. После запуска они умерли от удушья. Высота ракеты достигла 63 км.
14 июня 1949 года обезьяна Альберт II была запущена в космос таким же образом. К сожалению, Альберт II тоже умер из-за того, что не раскрылся парашют. Но тем не менее Альберт II стал первой обезьяной в мире попавшей в космос, поскольку взлетел на 133 км.
16 сентября 1949 года Альберт III - яванский макак - погиб на высоте 10,7 километров при взрыве ракеты.
8 декабря 1949 года Альберт IV погиб во время полёта, достигнув высоты 130,6 километров.
31 августа 1950 года мыши Mickey, Mighty, Jerry or Danger, были запущены в космос на борту Фау-2. О том, сколько их осталось в живых не известно.
18 апреля 1951 года обезьяна по прозвищу Альберт V погибла из-за отказа парашюта.
20 сентября 1951 года Yorick, также известный как Альберт VI, вместе с 11 мышами, пролетев 70 км., стал первой обезьяной, которая выдержала полёт ракеты. Однако, он умер через 2 часа после приземления. Две мыши также умерли. Их смерти наступили в результате перегрева в загерметизированной капсуле на солнце до того, как их нашли.
21 мая 1952 года обезьяны Патриция и Майк, полетевшие и выдержавшие полёт, пролетели всего 26 километров. Патриция и Майк прожили всю жизнь в Национальном зоологическом парке в Вашингтоне, округ Колумбия США.
В СССР в 1949 – 1951 годах были осуществлены пуски наследниц Фау-2 – геофизических ракет Р-1А (В-1А), Р-1Б (В-1Б), Р-1В (В-1В) с научными целями, в том числе, с собаками на борту (см. проект ВР-190):
Продолжение следует...
История создания и запусков Фау-2 в Германии
...
Фильмы и видеофрагменты о Фау-2
Источники:Дорнбергер Вальтер. Фау-2. Сверхоружие Третьего Рейха. 1930-1945. Пер. с англ. И.Е.Полоцка. М.: ЗАО Центрполиграф, 2004, Альберт Шпеер. Третий рейх изнутри. Воспоминания рейхсминистра военной промышленности. - М.: 2005, Черток Б.Е. Ракеты и люди (в 4-х тт.) - М.: Машиностроение, 1999, Первушин А.И. Битва за звёзды-1. Ракетные системы докосмической эры,К.Гэтленд Космическая техника М.Мир, 1986,http://ru.wikipedia.org/, http://supercoolpics.com/, http://www.about-space.ru/, http://fun-space.ru/, http://biozoo.ru/, http://vn-parabellum.narod.ru/, http://renatar.livejournal.com/, http://www.militaryparitet.com/, http://s54.radikal.ru/, http://technicamolodezhi.ru/, http://www.telenir.net/
itgsol.ucoz.com
Межконтинентальная ракета V-2 от немецкого Vergeltungswaffe 2, или на английском «Retribution Weapon 2» ‒ «Оружие возмездия 2». Техническое название проекта Aggregat 4 (A4), ‒ являлась первой в мире управляемой межконтинентальной баллистической ракетой. Ракета с жидко-топливным реактивным двигателем была разработана в Германии во время Второй мировой войны в качестве «оружия возмездия», и предназначалась для ударов по союзным городам в качестве возмездия за бомбардировки немецких городов союзниками.
Первая фотография поверхности Земли из космоса была произведена с помощью ракеты V-2, запущенной американскими учеными 24 октября 1946 года.
Кроме того, ракета V-2 является первым в мире искусственным объектом, который отправился в космос, пересекшим Karman line (поднявшись на высоту более 100 км) вертикальным запуском с MW 18014 (исследовательский центр в Peenemünde) 20 июня 1944 года.
Исследовательская работа по военному использованию межконтинентальных ракет начались, когда закончил учебу в аспирантуре Wernher von Braun (рисунок 1), эти исследования привлекли внимание немецкой армии. Серия прототипов завершилась созданием прототипа известного, как ракета А-4, которая вошла в войну под названием V-2.
Рисунок 1. Автор проекта ракет серии V-2 – Wernher von Braun, в 1945 году.
Начиная с сентября 1944 года, было совершено более 3000 пусков ракет V-2 немецким Вермахтом против городов союзников, сначала по Лондону, а затем по Антверпену и Льежу. Что привело к гибели примерно 9 000 гражданских лиц и военнослужащих.
После капитуляции Германии, команды союзных войск – Соединенных Штатов, Соединенного Королевства (рисунок 2) и Советского Союза – стремились захватить ключевые немецкие производственные площади и технологии. Конструктор ракеты V-2 Wernher von Braun и еще более 100 инженеров сдались американцам. В конце концов, многие из оригинальной немецкой команды (исследовательского центра в Пенемюнде) конструкторов ракеты V-2 оказались в Redstone Arsenal.
Представители США также захватили достаточное количество оборудования V-2, чтобы собрать около 80 ракет на территории США. После окончания войны советы тоже приобрели производственные мощности ракеты V-2, восстановили производство ракет в советском союзе. Советские аналоги немецких ракет назывались Р1 и Р-2.
Рисунок 2. Испытательный пуск трофейной ракеты V-2 в Великобритании, на этих пуски приглашали и советских «специалистов», С. Королев на одном из пусков присутствовал в форме и с погонами «капитана артиллерии».
В конце 20-х годов прошлого века молодой инженер Wernher von Braun купил экземпляр книги Hermann Oberth «Die Rakete zu den Planetenräumen» («Ракетка в межпланетном пространстве») ‒ рисунки 3 и 4. С 1930 года он учился в Техническом университете в Берлине, где помогал Oberth в испытаниях жидко-топливных реактивных двигателей. Von Braun работал над своей докторской степенью, когда нацистская партия получила власть в Германии. Капитан артиллерии, Walter Dornberger, организовал исследовательский грант отдела боеприпасов для von Braun, который с тех пор работал рядом с существующим твердотопливным ракетным испытательным полигоном Дорнбергер в Куммерсдорфе.
Рисунок 3. Первая страница книги Hermann Oberth «Die Rakete zu den Planetenräumen».
Диссертация von Braun: «Конструкторское, теоретическое и экспериментальное решение проблемы ракеты-носителя на жидком топливе» (от 16 апреля 1934 года), была отнесена для использования в германской армии, и не была разрешена для открытых публикаций до 1960 года. К концу 1934 года его группа успешно запустила две ракеты, достигшие высот 2,2 и 3,5 км.
В то время Германия очень интересовалась исследованиями американского физика Robert H. Goddard. До 1939 года немецкие инженеры и ученые иногда обращались непосредственно к Goddard по техническим вопросам. Von Braun использовал планы Goddard из разных журналов, при создании серии ракет Aggregat (A), названная по немецкому слову механизма или механической системы.
После успехов в Кумерсдорфе с первыми двумя ракетами серии Aggregate, Wernher von Braun и Walter Riedel начали думать о гораздо более крупной ракете летом 1936 года на основе создаваемого ими же двигателя с 25-и тонной тягой.
После того, как проект А-4 был отложен из-за неблагоприятного испытания аэродинамической стабильности А-3 в июле 1936 года, von Braun продолжил работу по доведению ракеты А-4 в 1937 году. И после «обширной серии испытательных пусков модели испытаний серии А-5», с использованием двигателя, переработанного из ранних серий A-3 Walter Thiel, техническая документация и конструкция ракет А-4 были заказаны в период 1938/39 годов. В течение 28 – 30 сентября 1939 года в Peenemünde состоялась встреча «День мудрости», посвященная финансированию университетских исследований для решения ракетных проблем.
Рисунок 4. Проект ракеты, которую предлагал Hermann Oberth, и которая была воплощена в металле Wernher von Braun.
К концу 1941 года Центр исследований армии в Peenemünde обладал технологиями, необходимыми для успешного запуска ракет А-4.
Четырьмя ключевыми технологиями ракет А-4 были:
⦁ большие жидкотопливные реактивные двигатели;
⦁ сверхзвуковая аэродинамика;
⦁ гироскопическая система управления и механический компьютер;
⦁ рули управления в газовой струе.
В начале сентября 1943 года von Braun пообещал Комиссии по дальнобойной бомбардировке, что развитие ракет А-4 будет «практически завершено или закончено», но даже к середине 1944 года полный список деталей ракет А-4 по-прежнему был недоступен. Hitler был достаточно впечатлен энтузиазмом своих разработчиков и нуждался в «чудодейственном оружии» для поддержания морального духа Германии, поэтому он санкционировал развертывание ракет в большом количестве. Ракеты V-2 собирались на подземном заводе Mittelwerk с привлечением заключенных из концентрационного лагеря Mittelbau-Dora.
В ракете А-4 в качестве окислителя для топлива использовалась смесь – 74% этиловый спирт и жидкий кислород. Резервуары для спирта и кислорода в ракете, изготовлялись из магниево-алюминиевого сплава (рисунок 5). Топливные баки ракеты А-4 содержали 4173 килограмма этилового спирта и 5553 кг жидкого кислорода.
Рисунок 5. Топливный бак ракеты V-2 с элементом обшивки ракеты, кроме того хорошо наблюдается обкладка из стеклоткани для тепловой изоляции топливного бака.
После запуска ракеты A-4 ее двигатель самостоятельно работал в течении 65 секунд, а программный датчик контролировал его шаг до указанного угла до остановки двигателя (рисунок 7), после чего ракета продолжала двигаться по баллистической траектории свободного падения.
За 65 секунд ракета достигла высоты 80 км, после чего двигатель выключался. Топливные и окислительные насосы приводились в движение паровой турбиной (рисунок 6), а пар производился концентрированной перекисью водорода с катализатором из перманганата натрия.
Рисунок 6. Паровая турбина реактивного двигателя ракеты V-2.
Температура в камере сгорания достигла промежутка от 2500°C до 2700°C. Спиртосодержащее топливо закачивалось по двойной стенке главной камеры сгорания. Это регенеративное охлаждение нагревало топливо и охлаждало камеру сгорания. Затем топливо закачивалось в основную камеру сгорания через 1224 сопла, что гарантировало правильную смесь спирта и кислорода в любое время.
Небольшие отверстия также позволяли некоторому спирту выходить непосредственно в камеру сгорания, образуя охлажденный пограничный слой, который дополнительно защищал стенки камеры сгорания, особенно в ее горловине, где диаметр камеры сгорания являлся наиболее узким.
Рисунок 7. Жидкотопливный реактивный двигатель межконтинентальной баллистической ракеты V-2, с тягой 25 тонн.
Спирт пограничного слоя воспламенялся при контакте с атмосферой, образовывая длинный диффузный выхлопной шлейф. В отличие от этого, позже, в конструкции двигателей последних версий V-2, не использующие это охлаждение на уровне пограничного слоя, показывали полупрозрачный шлейф без остатков несгоревшего топлива.
В качестве взрывчатого вещества в боевой части ракеты использовался аматол 60/40 (смесь TNT – 60% и нитрата аммония – 40%). Для детонации основного взрывчатого вещества использовался электрический контактный взрыватель. Преимущество аматола заключалось в его стабильности к высоким температурам. Боевая часть ракеты была защищена толстым слоем стекловолокна, это делалось для того, чтобы аматол самопроизвольно не взрывался при входе боевой части ракеты в плотные слои атмосферы.
Боевая часть ракеты весила 975 килограммов и содержала 910 килограммов взрывчатого вещества. Таким образом, весовая доля аматола в боевой части составляла 93%, очень высокий процентный показатель по сравнению, например, с советскими боевыми частями. 65 кг приходился на вес – системы управления ракеты: независимых друг от друга гироскопов и механического (аналогового) компьютера – рисунки 8, 8-1 и 8-2.
Рисунок 8. Установка гироскопов в боевой части ракеты V-2.
Рисунок 8-1. Независимые гироскопы системы наведения ракеты V-2.
Рисунок 8-2. Вид на механический (аналоговый) компьютер системы управления ракеты V-2.
Защитный слой из стеклоткани (рисунок 9) также использовался для топливных баков, и в результате у ракеты A-4 не было склонности к обледенению внутренних поверхностей, что являлось общей проблемой для других ранних ракет (например, для топливных баков ракеты SM-65 Atlas).
Рисунок 9. Толстый слой стекловолокна применялся не только для тепловой изоляции боевой части ракеты, но также и топливных баков.
В полете ракета V-2 управлялась четырьмя внешними рулями на хвостовых стабилизаторах и четырьмя внутренними графитовыми рулями в газовом потоке на выходе из камеры сгорания (рисунок 10). Система наведения LEV-3 состояла из двух свободных гироскопов (один для горизонтальной плоскости и еще один для вертикальной) для обеспечения боковой стабилизации, и акселерометра PIGA (аналогового компьютера) для управления отсечкой двигателя с заданной скоростью.
Ракета V-2 запускалась из предварительно определенного местоположения, поэтому расстояние и азимут до цели были известны. Один стабилизатор ракеты наводился по азимуту на цель.
Рисунок 10. Установка внутренних графитовых рулей перед выходом из камеры сгорания.
Некоторые более поздние ракеты V-2 использовали «сигналы наведения», радиосигналы, передаваемые с земли, чтобы направлять ракету на курс цели. Но первые серии использовали простой аналоговый компьютер, который корректировал азимут для ракеты, а расстояние полета контролировалось по времени работы двигателя. Этот прибор назывался «Brennschluss».
Позднее его заменили на прибор доплеровской системы, а также были попытки установки различных типов встроенных акселерометров. Это делалось для того, чтобы ракета переставала ускоряться и вскоре достигла вершины приблизительно параболической кривой полета.
Доктор Friedrich Kirchstein из компании Siemens в Берлине разработал радиоуправление для ракет V-2 для отсечки работы двигателя (рисунок 11). Для измерения скорости профессор Wolman из Дрездена создал альтернативную систему слежения на основе эффекта Доплера в 1940 – 41 годах. Для этого использовался наземный сигнал, передаваемый на А-4 для измерения скорости ракеты.
Рисунок 11. Комплект радиооборудования компании Siemens для ракет V-2.
К 9 февраля 1942 года инженер Peenemünde Beek определил зону радиоизлучения для V-2 как 10 000 метров вокруг «точки стрельбы» и первого успешного полета А-4 состоявшейся 3 октября 1943 года, когда использовали радиоуправление для отсечки работы двигателя.
Хотя Гитлер 22 сентября 1943 года прокомментировал, что «с нашего разума мы избавились от управляющего по радио сигналу, теперь для британцев не должно быть никакого вмешательства, чтобы технически вмешаться в ракету в полете» около 20% эксплуатационных пусков V-2 были ориентированы на радиосигнал.
Наступление операции Pinguin ракетами V-2 началось 8 сентября 1944 года, когда персонал батареи № 444 прошел подготовку у команды Wernher von Braun. Для тренировки и тестирования оборудования батарея №444 запустила единственную ракету, управляемую по радиосигналу, в направлении на Париж. В обломках боевых ракет V-2 иногда находили транспондер скорости и отключения топлива.
Рисунок 12. Боевые ракеты V-2 окрашивались в оливковый цвет.
Окраска операционных ракет V-2 была в основном различными типами камуфляжа с несколькими вариантами, но в конце войны появилась простая оливковая окраска в зеленый цвет ракеты (рисунок 12). Во время испытаний ракета была окрашена в характерный черно-белую окраску, под шахматную доску, которая помогала определить, вращается ли ракета вокруг своей продольной оси (рисунок 13).
Рисунок 13. Первые пуски ракет V-2 в США проходили в «шахматной окраске» ракеты.
Первый успешный испытательный полет состоялся 3 октября 1942 года, ракета достигла высоты 84,5 километра. Самая большая высота полета ракеты была достигнута во время войны, она составляла 174,6 километра – 20 июня 1944 года.
В ходе разработки и тестирования V-2 были выявлены и решены различные проблемы проектирования:
⦁ Чтобы уменьшить давление и массу топливных баков, для повышения давления использовались турбонасосы высокого давления.
⦁ Небольшая и легкая камера сгорания без прожогов была разработана с использованием центробежных инжекционных сопел, смесительной камеры и сходящегося сопла к горлу для равномерного сгорания топлива.
⦁ Для предотвращения прогара в горловине камеры сгорания использовалось пленки охлаждения.
⦁ Релейные контакты были более прочными, чтобы выдерживать вибрацию и предотвращать отключение тяги сразу после взлета.
⦁ Обеспечение того, чтобы топливные трубы имели свободные от натяжения кривые, уменьшали вероятность взрывов на 1200 – 1800 м.
⦁ Пальцы были сформированы с зазором, чтобы предотвратить повреждение, поскольку выхлопная труба расширялась с высотой.
⦁ Для управления движения на траектории после старта и при достижении сверхзвуковой скорости, в качестве рулей в выхлопной струе использовались жаростойкие графитовые лопасти.
⦁ Для предотвращения самопроизвольных взрывов ракеты при входе в плотные слои атмосферы, все трубки и патрубки ракеты покрывались оловом.
Экспериментальные пуски ракет V-2 в Великобритании, на переднем плане топливозаправщик на базе немецкого автомобиля Opel Blitz.
В фильме «Укрощение огня» ‒ советский художественный фильм 1972 года, посвященный создателям «советской ракетной техники», присутствуют слова С. Королева:
«… Мне у немцев учиться нечему. Я учился у Циолковского …».
Проблема «величайшего космического теоретика» Константина Циолковского заключается в том, что его знаменитая формула – не учитывающая реалий полета ракеты – уже находилась в учебниках Кембриджского университета, еще за год до того момента, когда родился Костя Циолковский.
После просмотра записи высадки первой американской экспедиции на Луну, которую показывали только верхушке советских ракетчиков, кто-то из главных конструкторов с досадой произнес: «Это все Черток виноват. В 1945 году он задумал украсть у американцев фон Брауна и с задачей не справился».
На эти слова Б.Черток резко ответил: «И очень хорошо, что эта авантюра мне не удалась. Просидел бы у нас фон Браун без толку на острове, потом отправили бы его в ГДР. Там, как бывшего нациста, никуда бы не допустили. А так с помощью американцев он осуществил не только свою, но и мечту всего человечества».
Ракета V-2 в историческом информационно-техническом музее Peenemünde, Германия.
Маленькое дополнение к портрету конструктора Wernher von Braun. При обсуждении научной общественностью США различных схем полета на Луну именно von Braun, имея собственную идею, поддержал предложение инженера из другой компании – Jack Haubolt. Интересно отметить, что предложение Haubolt базировалось на идеях Ю. Кондратюка и Г. Оберта, выдвинутых ими независимо друг от друга еще в двадцатые годы. Инженер Haubolt стал известен на весь мир. Аналогичных примеров в ракетной промышленности СССР – привести никто не сможет.
sgs-mil.org
«Фау-2» (от нем. V-2 — Vergeltungswaffe-2, оружие возмездия; другое название — нем. А-4 — Aggregat-4, агрегат) — первая в мире баллистическая ракета дальнего действия, разработанная немецким конструктором Вернером фон Брауном и принятая на вооружение вермахта в конце Второй мировой войны.
Первый пуск состоялся в марте 1942 года, а первый боевой пуск — 8 сентября 1944 года. Количество осуществлённых боевых пусков ракеты составило 3225. Применялась с целью запугивания, поражая в основном мирное население (погибло около 2700 человек[1], обстрелу подвергалась в основном территория Великобритании, в особенности отличающийся большой площадью город Лондон)[1].
Ракета являлась одноступенчатой, имела жидкостный ракетный двигатель, запускалась вертикально, на активном участке траектории в действие вступала автономная гироскопическая система управления, оснащённая программным механизмом и приборами для измерения скорости. Максимальная скорость полёта — до 1,7 км/с (6120 км/ч), дальность полёта достигала 320 км, высота траектории — 100 км. Боевая часть вмещала до 800 кг аммотола. Средняя стоимость — 119 600 рейхсмарок.
«Фау-2» является первым в истории объектом, совершившим суборбитальный космический полёт, достигнув при вертикальном запуске высоты в 188 км. Это произошло в 1944 году[2].
После войны являлась прототипом для разработки первых баллистических ракет в США, СССР и других странах.
Снимок площадки со стартовым столом и двумя «Фау-2» в горизонтальном положении, 23 июня 1943. Начало разработки немецких жидкостных ракет было положено в 1926 году, когда группа энтузиастов ракетостроения и межпланетных сообщений организовала Общество космических полётов (нем. Verein für Raumschiffahrt) (VfR). Твердотопливные ракеты использовались как оружие в годы Первой мировой войны практически всеми враждующими сторонами, поэтому по Версальскому мирному договору побеждённой Германии было запрещено разрабатывать и создавать такие ракеты. Однако в этом договоре ни слова не было сказано о разработке ракет на жидком топливе. В конце 1929 года министр обороны отдал приказ об изучении возможности использования ракет для военных целей, а в 1932 году была создана экспериментальная станция для ракет на жидком топливе в Куммерсдорфе под Берлином. В частности, полковнику Вальтеру Дорнбергеру была продемонстрирована экспериментальная ракета, разработанная молодым немецким конструктором Вернером фон Брауном. Несмотря на то, что возможности показанной ракеты были достаточно ограничены, Дорнбергера заинтересовала работа, и он предложил фон Брауну продолжить разработку под управлением военных.
Как и большинство других членов общества, фон Браун согласился работать на таких условиях. В декабре 1934 года был достигнут успех в запуске ракеты A-2 — небольшой модели, работавшей на этаноле (этиловом спирте) и жидком кислороде. Особое внимание уделялось отработке двигателя. К этому времени было рассчитано множество потенциально пригодных вариантов топливной смеси, однако военных больше всего заинтересовала возможность использования этанола, связанная с постоянным дефицитом нефтепродуктов для Германии. Этиловый спирт производился в больших количествах как результат переработки картофеля и гидролизом древесины. Этот вид топлива использовался немцами на протяжении всей Второй мировой войны.
Добившись успеха с A-2, группа фон Брауна перешла к разработкам ракет A-3 и A-4 (будущей «Фау-2»). Последняя должна была стать уже полноразмерной ракетой с предположительной дальностью полёта около 175 километров, высотой подъёма до 80 километров и массой полезной нагрузки около 1 тонны. Увеличение возможностей во многом опиралось на комплексную переработку двигателя, выполненную инженером Вальтером Тилем.
Баллистическая ракета дальнего действия «Фау-2» (A-4/V-2) со свободным вертикальным стартом класса «земля-земля» была предназначена для поражения площадных целей с заранее заданными координатами. Внешне ракета «Фау-2» имела классическую для ракеты веретенообразную форму с четырьмя крестообразно расположенными воздушными стабилизаторами.
Общая длина корпуса ракеты составляла 14 300 мм, максимальный диаметр равнялся 1650 мм.
Стартовая масса ракеты «Фау-2» достигала 12,8 тонны и складывалась из массы боевого заряда (980 кг), компонентов топлива (8760 кг) и конструкции вместе с двигательной установкой (3060 кг).
Ракета состояла из более чем 30 тысяч отдельных деталей, а длина проводов электрического оборудования превышала 35 км.
На ракете устанавливался жидкостный ракетный двигатель с турбонасосной подачей обоих компонентов топлива. Основными агрегатами жидкостного ракетного двигателя являлись камера сгорания (КС), турбонасосный агрегат (ТНА), парогазогенератор, баки с перекисью водорода и марганцовокислым натрием, батарея из семи баллонов со сжатым воздухом.
Технологически «Фау-2» была поделена на 4 отсека: боевой, приборный отсек, баковый (топливный) и хвостовой отсеки. Такое разделение диктовалось условиями транспортировки.
Боевой отсек конической формы, изготовленный из мягкой стали толщиной 6 мм, общей длиной по оси (от основания обтекателя) 2010 мм, снаряжался аммотолом. Выбор этого взрывчатого вещества был обусловлен его относительной безопасностью к применению в условиях вибрации и нагрева. В верхней части боевого отсека находился высокочувствительный ударный импульсный взрыватель. От использования механических взрывателей пришлось отказаться в силу большой скорости столкновения ракеты с землёй, в результате чего механические взрыватели просто не успевали сработать и разрушались. Скорость падения ракеты составляла 1100 м/c. Подрыв заряда осуществлялся расположенным в его тыльной части пиропатроном по электрическому сигналу, полученному от взрывателя. Сигнальный кабель от головной части протягивался по каналу, расположенному в центральной части боевого отсека.
В приборном отсеке размещалась аппаратура системы управления и радиооборудование.
Топливный отсек занимал центральную часть ракеты. Горючее (75 % водный раствор этилового спирта) размещалось в переднем баке. Окислитель — жидкий кислород, заправлялся в нижний бак. Оба бака изготавливались из лёгкого сплава. В целях предотвращения изменения формы и поломок оба бака наддувались давлением, равным приблизительно 1,4 атмосферы. Пространство между баками и обшивкой плотно заполнялось теплоизолятором (стекловолокном).
В хвостовом отсеке на силовой раме размещалась двигательная установка. Подача топлива в камеру сгорания осуществлялась с помощью двух центробежных насосов, приводимых в действие турбиной, работающей за счёт парогаза, образующегося при разложении перекиси водорода в парогазогенераторе в присутствии катализатора — марганцовокислого натрия. Мощность турбины 680 л.с. Четыре стабилизатора крепились фланцевыми стыками к хвостовому отсеку. Внутри каждого стабилизатора размещались электромотор, вал, цепной привод аэродинамического руля и рулевая машинка, отклоняющая газовый руль (находящийся в створе сопла, сразу за его срезом).
«Фау-2» на транспортно-установочной тележке Meilerwagen С момента создания «Фау-2» в германском командовании велись споры по поводу схемы развёртывания ракет. Ракета заправлялась быстроиспаряющимся жидким кислородом, получение которого велось на специальных предприятиях. Поэтому, с технической точки зрения, разумно было развёртывать ракеты на стационарных позициях в непосредственной близости от заводов жидкого кислорода и запускать сразу же после заправки.
Военные, тем не менее, критически отнеслись к этой концепции. Их главным аргументом было превосходство авиации союзников в воздухе, делавшее любые стационарные позиции ракет слишком уязвимыми для массированных бомбардировок. По мнению военных, запуск ракет должен был осуществляться с мобильных быстро перемещающихся позиций, которые было бы трудно обнаружить и уничтожить.
Позиция военных тоже имела ряд недостатков, главным из которых были очевидные сложности с обслуживанием ракет на мобильных позициях, меньшая вероятность успешного запуска в полевых условиях и главное — сравнительно меньший темп запуска ракет с полевых позиций, чем с оборудованных стационарных комплексов. Тем не менее, военные настаивали на своём, утверждая, что любые стационарные комплексы будут подвергаться интенсивным воздушным бомбардировкам, которые если и не разрушат их полностью, то затруднят до крайности запуск ракет.
В конечном итоге, спор был разрешён в пользу стационарных комплексов вмешательством лично Гитлера, испытывавшего симпатии к грандиозным проектам. По его приказу было начато строительство нескольких гигантских заглублённых бункеров, каждый из которых должен был представлять собой защищённый от бомбардировок комплекс, предназначенный для предстартовой подготовки, заправки и запуска ракет в максимально быстром темпе.
Строительство нескольких подобных конструкций было начато в 1943, но не доведено до конца:
Как и предсказывалось военными, интенсивные воздушные бомбардировки союзников с применением 5-тонных бомб «Толлбой», падающих со сверхзвуковой скоростью и заглубляющихся в землю на большую глубину перед детонацией, сделали невозможным завершение строительства стационарных позиций. Колоссальные вложенные в них ресурсы были израсходованы напрасно.
Ввиду очевидного фиаско концепции стационарных пусковых бункеров Гитлер изменил своё мнение и согласился на развёртывание ракет на мобильных позициях. Специально для запуска «Фау-2» был разработан установщик, назывшийся «майлерваген», который доставлял ракету на позицию и ставил её вертикально на стартовый стол.
Ракета «Фау-2» выставленная на Гроенплац (Groenplaats) в Антверпене 
«Фау-2» на сборочной линии завода Миттельверк в горе Конштайн, 3 июля 1945 Гитлера не покидала идея о производстве тяжёлой ракеты, которая должна была принести Англии возмездие. По его личному приказу с конца июля 1943 года огромный производственный потенциал был направлен на создание ракеты, получившей впоследствии пропагандистское название «Фау-2».
Министр вооружения Третьего рейха Альберт Шпеер позже в своих воспоминаниях писал:
Нелепая затея. В 1944 году в течение нескольких месяцев армады вражеских бомбардировщиков сбрасывали в среднем по 300 тонн бомб в день, а Гитлер мог бы обрушить на Англию три десятка ракет общей мощностью 24 тонны в сутки, что является эквивалентом бомбовой нагрузки всего лишь дюжины «Летающих крепостей». Я не только согласился с этим решением Гитлера, но и поддержал его, совершив одну из серьёзнейших своих ошибок. Гораздо продуктивнее было бы сосредоточить наши усилия на производстве оборонительных ракет «земля-воздух». Такая ракета была разработана ещё в 1942 году под кодовым именем «Вассерфаль» (Водопад).— Альберт Шпеер. «Третий рейх изнутри»[3]
и далее:
Поскольку мы впоследствии выпускали по девятьсот больших наступательных ракет каждый месяц, то вполне могли бы производить ежемесячно несколько тысяч этих меньших по размерам и стоимости ракет. Я и сейчас думаю, что с помощью этих ракет в сочетании с реактивными истребителями мы с весны 1944 года успешно защищали бы нашу промышленность от вражеских бомбардировок, но Гитлер, «одержимый жаждой мести, решил использовать новые ракеты для обстрела Англии».
Первую ракету с боевым зарядом выпустили по Парижу. На следующий день начали обстрел Лондона. Англичане знали о существовании немецкой ракеты, но они сначала ничего не поняли и подумали (когда в 18 часов 43 минуты 8 сентября в районе Чизвик раздался сильный взрыв), что взорвалась газовая магистраль (так как не было воздушной тревоги). После повторных взрывов стало ясно, что газовые магистрали ни при чём. И только тогда, когда около одной из воронок офицер из войск противовоздушной обороны поднял кусок патрубка, замороженного жидким кислородом, стало ясно, что это новое оружие нацистов (называвшееся ими «оружием возмездия» — нем. Vergeltungswaffe). Эффективность боевого применения «Фау-2» была крайне невысокой: ракеты имели малую точность попадания (в круг диаметром 10 км попадало только 50 % запущенных ракет) и низкую надёжность (из 4300 запущенных ракет более 2000 взорвались на земле или в воздухе при запуске, либо вышли из строя в полёте[источник не указан 921 день]). По различным источникам, пуск 2000 ракет, направленных за семь месяцев для разрушения Лондона, привел к гибели свыше 2700 человек (от каждой ракеты погибал один или два человека).
Чтобы сбросить такое же количество взрывчатки, какое было сброшено американцами при помощи четырёхмоторных бомбардировщиков B-17 («Летающая крепость»), пришлось бы использовать 66 000 Фау-2, на выпуск которых понадобилось бы 6 лет.
— об эффективности применения Фау-2 — там же, c. 463
Рядом с заводом по производству ракет, на южном склоне горы Конштайн, находился концентрационный лагерь Дора, поставлявший заводу рабочих. Производство этих ракет унесло больше жизней, чем сами ракетные удары[4]. В лагере нашли зарытыми 25 тыс. трупов, ещё 5 тыс. человек было расстреляно перед наступлением американской армии[источник не указан 759 дней].
На основе «Фау-2» разрабатывался проект двухступенчатой межконтинентальной баллистической ракеты A-9/A-10 с дальностью полёта 5000 км. Её предполагалось использовать для поражения крупных объектов и деморализации населения на территории США. Однако доведение ракеты до боевого применения к моменту поражения нацистской Германии так и не состоялось.
В 1941 году в попытке увеличить дальность полета баллистической ракеты была предложена идея оснастить её крыльями, переведя тем самым заключительную стадию полета в сверхзвуковое планирование. Проект получил некоторое развитие в 1944 году, когда в экспериментальных целях несколько серийных Фау-2 были оснащены крыльями высокой стреловидности[5].
Предполагалось, что за счет сверхзвукового планирования дальность действия ракеты удастся увеличить до 750 км, что позволило бы атаковать цели на территории Великобритании непосредственно с территории Германии. Два экспериментальных запуска были проведены: первый (неудачный) 27 декабря 1944, и второй — 24 января 1945. Во время второго пуска ракета достигла скорости, соответствующей М=4 (то есть в четыре раза превышающей скорость звука), прежде чем крылья отвалились от фюзеляжа и ракета разрушилась.
В 1943 году была выдвинута идея использовать подводные лодки для доставки ракет А4 к побережью США и обстрела ими прибрежных городов.[6] Так как ракета перед запуском должна была быть установлена вертикально, расположить её внутри существующих германских лодок было невозможно, поэтому для доставки ракеты в подводном положении предполагалось использовать буксируемый пусковой контейнер, внутри которого располагалась ракета, топливо и окислитель. Перед запуском, после всплытия, контейнер выравнивался вертикально за счет заполнения кормовых балластных цистерн, ракета заправлялась и осуществлялся пуск.
Проект получил развитие, и три подобных контейнера были заказаны в 1944 году, но только один собран к концу войны; вся система ни разу не была испытана.[6] Однако разведка союзников сумела получить некоторые данные о проекте в 1944 году и ВМФ США разработал специальные меры по противодействию развертыванию ракетоносных субмарин, если бы таковые вышли в океан. В январе 1945 года во время попытки крупной «волчьей стаи» прорваться из Норвегии в Северную Атлантику эти действия были ошибочно приняты за намерение развернуть ракеты для удара по Нью-Йорку, ошибка выяснилась только после разгрома немецкого соединения.
В США исследования трофейных ракет проводились в рамках программы разработки баллистических ракет Hermes. После войны из Германии в США в разобранном виде было вывезено около 100 готовых ракет. В 1946—1952 армия США осуществила 63 пуска ракет с исследовательскими целями, и один запуск произведен с палубы авианосца ВМФ США. Тем не менее, американское ракетостроение уже имело две собственные программы разработки баллистических ракет, технологически более прогрессивных, чем немецкие образцы — WAC Corporal и Convair RTV-A-2 Hiroc — и поэтому не заинтересовались дальнейшим развитием семейства Фау-2.
Советские оккупационные власти в Германии как минимум до 1952 года вели программу испытательных запусков скопированных с «Фау-2» образцов ракет и её модификаций на полигоне Пенемюнде, который теперь обслуживал советскую ракетную программу[7].
Картинка из фильма «Девушка на Луне», нанесённая на основание ракеты (копия первой ракеты «Фау-2» в музее Пенемюнде) Именно ракета «Фау-2» стала первым в истории искусственным объектом, совершившим суборбитальный космический полёт. В первой половине 1944 года, с целью отладки конструкции, был произведён ряд вертикальных пусков ракет с несколько увеличенным (до 67 сек) временем работы двигателя (подачи топлива). Высота подъёма при этом достигала 188 километров[8].
С запуска трофейных, а позже модифицированных ракет «Фау-2» начинались как некоторые американские (программа Hermes), так и советские ракетные программы. Первые китайские баллистические ракеты Дунфэн-1 также начинались с освоения советских ракет Р-2, созданных на основе конструкции «Фау-2». Относительно последнего случая нужно, однако, особо отметить, что серьезного влияния на последующую китайскую ракетную программу выпуск Р-2 не оказал. Действительное её развитие началось с освоения Р-5М и гептиловых ЖРД конструкции Исаева, имеющих иную генеалогию.
По мнению историка освоения космоса и куратора лондонского музея космических технологий Дуга Милларда (Doug Millard), все достижения в освоении космоса, включая высадку на Луну, были сделаны на основе технологий Фау-2[4].
Жидкостный ракетный двигатель работал на 75 % этиловом спирте (около 4 тонн) и жидком кислороде (около 5 тонн) и развивал тягу до 270 кН, обеспечивая максимальную скорость полёта до 1700 м/с (6120 км/ч). Дальность полёта достигала 320 км, высота траектории до 100 км. Боевая часть, содержащая до 830 кг аммотола, размещалась в головном отсеке. Основные параметры ракеты приведены в таблице ниже:
| 14 030[9] |
| 1650[9] |
| 3558[9] |
| 4000 |
| 12 500[9] |
| 3900[9] |
| 5000[9] |
| 175[9] |
| 14[9] |
| 17[9] |
| 127 |
| 0,81 |
| 25 000[9] |
| 0,9 |
| ~2700 |
| 15,45 |
| 2,4 |
| 2050 |
| 25 |
| 65[9] |
| 4200 |
| 5 |
| 1450[9] |
| 25[9] |
| 20[9] |
| 250[9] |
| 320 |
| 70[9] |
| 450[9] |
| 1000[9] |
| 730—830[9] |
| 25—30[9] |
| 15[9] |
| 0,5—1 (0,002—0,003 от дальности[10]) |
| 4,5 система управления «LEV-3» (полигонные испытания)[11];2,0 система радиокомандного управления «Leitstrahlstellung» (полигонные испытания)[11]; ±10—20[12]; 4,5—6[11] по данным Рэдстоун Арсенал (США) |
| ±5[сн 1][13] |
| V-2 (A-4) | «Фау-2» |  | Жидкий кислород + 75% этиловый спирт | Насосная | 25000 | 65 | 14 | 1,65 | 3000 | 9000 | 1000 | 1500 | 80 | до 300 | Да | Устарелая конструкция. Послужила прототипом многих ракет | |
| WAC Corporal | «Корпорэл» |  | Азотная кислота + анилин | Вытеснительная | 9070 | — | 12,2 | 0,762 | 5440 | — | 600 ÷ 800 | 1000 ÷ 14501 | 80 | 120 ÷ 240 | Да | Разбег дальностей и скоростей достигается за счёт установки боевой части различного веса | |
| PGM-11 Redstone | «Редстоун» | | Жидкий кислород + спирт | Насосная | 31880 | — | 18,3 | 1,52 | 20000 | — | — | 1800 | — | 320(800) | Да | Стала прототипом для разработки ракет с дальностью до 2400 км | |
| SM-65 Atlas | «Атлас» | | Первая ступень | Жидкий кислород + диметил-гидразин | Насосная | 2×45360 (2×54000) | — | — | — | 100000 ÷ 110000 | — | — | 6700 | 1280 | 8000 | Да | При старте работают все три двигателя |
| Вторая ступень | Жидкий кислород | — | 61000 | — | 24 ÷ 30 | 2,4 ÷ 3 | 225000 | — | |||||||||
| General Electric RTV-G-4 Bumper | «Бампер» | | Первая ступень типа А-4 | (см. данные ракеты А-4) | 26 кг (вес приборов) | 3000 | 420 | — | Изготовлено несколько экземпляров↓ | Использовалась для исследовательских целей | |||||||
| Вторая ступень WAC Corporal | Азотная кислота + анилин | Вытеснительная | 680 | 45 | 5,8 | 0,3 | 300 | — | |||||||||
| RTV-N-12 Viking | «Викинг» | | № 11 | Жидкий кислород + спирт | Насосная | 9070 | — | 12,7 | 1,2 | 7500 | — | 320 | 1920 | 254 | — | Выпущено 12 шт. в различных вариантах | Специальная исследовательская ракета. Имеет отделяющуюся головку |
| № 12 | Насосная | 9225 | 105 | 12,7 | 1,14 | 6800 | 2950 ÷ 2500 | 450 | 1800 | 232 | — | ||||||
| Aerobee | «Аэроби» | | Первая ступень | Порох | — | — | 2,5 | 1,9 | — | 265 | 117 | 68,4 | 1380 | 100 ÷ 145 | — | Выпущено около 100 шт. различных вариантов | |
| Вторая ступень | Азотная кислота + анилин | Баллонная | 1140 | 45 | 6,1 | 0,38 | 485 | 283 | |||||||||
| Aerobee 150 | «Аэроби» | | Первая ступень | Порох | — | — | — | — | — | 265 | — | 55 — 91 | 2150 | 325 ÷ 270 | — | Да | |
| Вторая ступень | Азотная кислота + (анилин + спирт) | ЖАД | 800 | 53 | 6,37 | 0,38 | — | 500 | |||||||||
| Veronica AGI | «Вероника» |  | Азотная кислота + керосин | ЖАД | 4000 | 32 ÷ 35 | 6,0 | 0,55 | 1000 | 700 | 57 | 1400 | 120 | 240 | Опытные образцы | ||
| Wasserfall | «Вассерфаль» | | Азотная кислота + визоль | Баллонная | 8000 | 40 | 7,835 | 0,88 | 3800 | 1815 | 600 ÷ 100 | 750 | 20 | 40 | Не была окончательно доведена | ||
| MIM-3 Nike Ajax | «Найк» | | Первая ступень | Порох | — | — | — | 3,9 | — | 550 | — | до 140 кг | 670 | 18 | 30 | Да | Состояла на вооружении в системе противовоздушной обороны США |
| Вторая ступень | Азотная кислота + анилин | Баллонная | 1180 (на высоте 3000 м) | 35 | 6,1 | 0,300 | 450 | 136 | |||||||||
| Matra SE 4100 | «Матра» | | — | Баллонная | 1250 | 14 | 4,6 | 0,400 | 400 | 110 | — | 500 | 4,0 | — | Опытные образцы | ||
| Oerlikon RSC-51 | «Эрликон» |  | Азотная кислота + керосин | Баллонная | 500 | 52 | 4,88 | 0,37 | 250 | 130 | 20 | 750 | 15 | 20 | Да | ||
| Источник информации: Синярев Г. Б., Добровольский М. В. Жидкостные ракетные двигатели. Теория и проектирование. — 2-е изд. перераб. и доп. — М. : Гос. издательство оборонной промышленности, 1957. — С. 60—63 — 580 с. | |||||||||||||||||
ru-wiki.org
Система управления ракетой Фау-2 состоит из трех основных приборов: гирогоризонта, гировертиканта и интегратора осевых перегрузок. Исполнительными органами являются рулевые машинки и газовые рули.
Блок-схема системы управления ракетой Фау-2Гирогоризонт предназначен для стабилизации ракеты по углу тангажа. Он же задает ракете программу изменения угла тангажа. Гироскоп этого прибора помещен в кардановом подвесе так, что ось ротора горизонтальна и лежит в плоскости стрельбы. Ротор гироскопа является якорем электродвигателя и раскручивается за несколько минут до старта.
После старта, если ось отклонится от вертикали, ось гироскопа останется неподвижной и на потенциометре возникнет сигнал рассогласования, который после преобразования и усиления воздействует на рулевую машину. которая отклонит рули и вернет ракету в первоначальное положение. Сразу же после стпрта включается програмный механизм, который состоит из шагового электродвигателя, эксцентрика (который, собственно, и задает программу), ленты и шкива. Шаговый двигатель поворачивает эксцентрик, профиль которого соответствует заданной программе изменения тангажа, а он, в свою очередь, поворачивает потенциометр. В результате поворота потенциометра возникает сигнал рассогласования, который воздействует на рули ракеты и поворачивает ракету на заданный угол. Так обеспечивается достижение задпнного угла бросания.
Гировертикант обеспечивает стабилизацию по курсу и крену. Ось ротора расположена перпендикулярно плоскости стрельбы. Поэтому гироскоп оказывается нечувствительным к изменению угла тангажа ракеты. но реагирует на повороты и курсовые отклонения. Сигналы с гировертиканта снимаются с двух потенциометров, которые воздействуют на рули 1 и 2. Перед стартом ракета выставляется так, чтобы плоскость рулей 1 и 2 совпадала с плоскостью стрельбы.
Кроме этих двух приборов, на некоторых ракетах Фау-2 устанавливалась система боковойь радиокоррекции положения плоскости стрельбы. Система боковой радиокоррекции удерживает ракету в равносигнальной зоне, что уменьшает вероятность бокового сноса ракеты. Эта система применялась не всегда, главным образом из-за усложнения всей системы и подверженности радиопомехам.
Интегратор осевых перегрузок - третий прибор в системе управления. В ракете Фау-2 прменялись интеграторы двух типов - гироскопический и электролитический.
Гироскопический интегратор осевых перегрузок состоит из гироскопа, ротор которого подвешен в специальной скобе. Перед стартом ось ротора выставляется перпендикулярно продольной оси ракеты. В момент старта скоба освобождается и на неё начинает действовать момент, который возникает от действия силы тяжести и ускорения ракеты. Под действием этого момента гироскоп начинает прецессировать (вращаться) вокруг вертикальной оси. Количество оборотов внешней скобы интегратора пропорционально набранной ракетой скорости. После заданного числа оборотов внешней скобы кулачок на диске дает сигнал на перевод двигателя на восьмитонную тягу. Это позволяет точнее зафиксировать момент отключения двигателя после набора заданной скорости и избежать гидравлических ударов в топливной системе ракеты. После того как необходимая скорость будет достигнута, второй кулачок даст сигнал на остановку двигателя. Данный тип интегратора позволял наводить ракету с погрешностью 4 км на дальности 300 км.
Электролитический интегратор осевых перегрузок применяли в более поздних сериях ракеты Фау-2.
Электролитический интегратор осевых перегрузок состоял из двух основных частей:
Первое устройство состояло из магнитоэлектрического прибора с постоянным магнитом и маятником, прикрепленным к катушке. Этот маятник устанавливают так, чтобы он качался под прямыми улами к оси ракеты, и в этом положении его удерживал против силы ускорения крутящийся противодействующий момент, создаваемый катушкой.
Сила тока в катушке точно регулировалась и была пропорциональна ускорению; для интегрирования тока был применен электролитический элемент с двумя серебрянными электродами, один из которых был покрыт толстым слоем хлористого серебра. Этот электролитический элемент подготавливали к эксплуотации путем сообщения покрытому электроду отрицательного заряда и пропускания через него тока, соответствующего единице ускорния, в течение известного промежутка времени, что вызывало переход некоторого количества хлористого серебра на непокрытый электрод. Затем полюса переключали, и элемент был готов к действию.
Во время полёта недавно осаженное серебро переходило обратно на электрод с толстым покрытием, причем завершение этой операции отмечалось возрастанием электро-движущей силы порядка 1 В, что приводило в действие механизм, прекращающий подачу топлива. Отклонение от цели при применении электролитического элемента считали равным 1,6-2 км.
Следует отметить, что разработанная немецкими специалистами принципиальная схема системы управления долгое время сохранялась неизменной на всех советских и американских ракетах, в том числе и на первой в мире межконтинентальной баллистической ракете Р-7.
Первоначально для определения скорости ракеты предполагали использовать радиотехническое устройстсво, основанное на эффекте Доплера. Но от него отказались из-за слабой помехоустойчивости.
Опыты с управляемыми по радио ракетами велись в Германии с 1933 года. К 1939 году были разработаны радиотелеметрические средства для дистанционного управления, а в 1941 году – впервые применены на ракете Фау-2.
Радиоуправление было необходимо для измерения скорости ракеты, для передачи команд выключения ракетного двигателя, для определения места падения ракеты и для управления полётом ракеты по курсу. Для каждой функции радиоуправления предназначалась отдельная радиолиния (радиотропа), причём все они разрабатывались отдельными частями. Поэтому аппаратура была громоздкой и дорогой.
С 1944 года на ракетах Фау-2 стали применять аппаратуру, разработанную комплексным методом: путём объединения радиотроп, ранее предназначенных для раздельных функций. Были созданы новые комплексные системы: «Гавайя 2», «Циркель», «Эватор». В первых модификациях радиоуправления ракеты Фау-2 применялась аппаратура, работающая на волнах ультракоротковолнового диапазона. Такая аппаратура была очень подвержена помехам, тем более, что долгое время не предпринимались специальные меры по повышению помехоустойчивости. В то время немецкие специалисты предполагали, что при ведении групповой стрельбы ракетами, радиоуправление которых работает на различных длинах волн, создать помехи и перехватить ракеты очень мало вероятно.
В первых системах радиотелеметрического управления использовался метод равносигнальной зоны. Те есть ракета должна двигаться по строго определённому пути, задаваемому радиоустройством. В случае отклонения от этого пути приёмное устройство на ракете принимает соответствующий сигнал, перерабатывает его в приёмнике и в смесительном устройстве «Мишгерет», откуда поступает к рулевым машинкам, которые с помощью газовых рулей возвращают ракету в нужное положениена заданной траектории полёта.
Равносигнальная зона задаётся работой радионавигационной линии «Гавайя 1 В – Виктория». Наземный передатчик «Гавайя 1В» работал на УКВ в диапазоне 5,8 - 6,8 м. Диаграмма излучения направлялась с некоторым смещением от «оси» траектории полёта (0,7°) в обе стороны попеременно (50 раз в секунду). Передающее устройство «Гавайя 1В» питало две антенны, отстоящие на расстоянии 35 длин волн (300 м) одна от другой.
Ось равносигнальной зоны не должна была быть сдвинута больше, чем на 0,005°. Источник переменного тока N= 15 кВт питал передатчик «Хазе», который давал равносигнальную зону. Затем энергия высокой частоты проводилась через устройство «Кабине», где измерялась мощность и коэффициент бегучести, к фазовому манипуляционному устройству «Пфад» и к антенне. На борту ракеты для приёма равносигнальной зоны имелся приёмник «Виктория» и преобразователи «Мишгерет» («Das Mischgerät» - нем. - электронное аналоговое вычислительное устройство) и др.
Для выключения двигателя ракеты и для измерения скорости на земле размещались передатчик «Неаполь» и приёмное устройство «Салерис». На борту ракеты, соответственно, помещались передатчики «Палермо» или «Хазе», модулятор «Хейде», служащий для выработки команды отсечки горючего, прибор маскировки «Хазум» и приёмопередатчик «Ортлер» («Das Ortler-Gerät» - нем. - специальный приемопередатчик для дублирования частот радиоуправления ракетой) - для измерения скорости.
Антенна передатчика «Хазе» давала узкую диаграмму направленности в горизонтальной плоскости и широкий раствор – в вертикальной. Это позволяло противнику обнаружить работу «Хазе» и создать помехи. Поэтому немецкие специалисты спроектировали и создали установку «Гавайя -2», у которой вместо создания равносигнальной зоны в плоскости по направлению полёта ракеты создавался ведущий луч, тоже представляющий собой равносигнальную зону. Обнаружить такой луч было очень трудно. В системе «Гавайя-2» равносигнальная зона создавалась более короткими волнами, сначала 50 см, а затем 20 см. Для получения узкого ведущего луча в параболическом зеркале антенного устройства измеряющий диполь помещался вне оси рефлектора. При вращении диполя вокруг оси рефлектора формировалась конусообразная диаграмма излучения с равносигнальной зоной, совпадающей с оптической осью рефлектора.
Считалось достаточной точностью попадание ракеты с радиотеле-механическим управлением при дальности 250 км равным ± 300 м по азимуту. Но обычно такая точность попаданий ракетой Фау-2 не достигалась.
К необходимости создания и использования радиотелнметрии немецкие конструкторы пришли не сразу. Испытания специально разработанного экспериментального прототипа ракеты Фау-2, известного как ракета А-3, были начаты в 1937 году без использования радиотелеметрии. Причины аварий пытались выяснить по найденным на земле фрагментам ракет. Позднее немецкие инженеры придумали получать информацию о состоянии ракеты в полёте, по записям спасаемых одноканальных регистраторов контролируемых данных на узкую бумажную ленту самописца.
Для обеспечения исследований по баллистике и точности стрельбы ракет Фау-2 потребовалась разработка специальной бортовой и наземной радиоаппаратуры. С этой целью была создана 4-х канальная телеметрическая система «Мессина-1». С помощью «Мессина-1» на ленте наземного приемного аппарата записывались следующие показатели ракеты в полете: отклонение газовых рулей, давление в камере сгорания, давление подачи кислорода и спирта, давление пара на входе в турбину, время включения двигателя. Но эта система была столь ненадёжной, что Вернер фон Браун однажды заявил, что было бы эффективнее следить за ракетой в бинокль.
Данная система обладала следующими параметрами:(Поленов Д. Ю. Эволюция телеметрии в ракетной технике // Молодой ученый. — 2014. — №6. — С. 216-218.)
Наверхspasecraftrocket.org
Капитуляция Германии в 1918 году и последовавший за этим Версальский мирный договор стали отправной точкой создания нового вида оружия. Согласно договору, Германия ограничивалась в производстве и разработке вооружений, а немецкой армии воспрещалось иметь на вооружении танки, самолеты, подводные лодки и даже дирижабли. Но о зарождающейся ракетной технике в договоре не было ни слова.
Фау-2 на стартовом столе. Видны машины обеспечения.
В 1920-х годах многие немецкие инженеры работали над созданием ракетных двигателей. Но только в 1931 году конструкторам Риделю и Небелю удалось создать полноценный реактивный двигатель на жидком топливе. В 1932 году этот двигатель неоднократно испытывался на опытных ракетах и показал обнадеживающие результаты.В том же году начала всходить звезда Вернера фон Брауна, получившего степень бакалавра в Берлинском технологическом институте. Талантливый студент привлек внимание инженера Небеля, и 19-летний барон одновременно с учебой становится подмастерьем в ракетном конструкторском бюро.В 1934 году Браун защищает диссертацию под названием «Конструктивный, теоретический и экспериментальный вклад в проблему жидкостной ракеты». За туманной формулировкой докторской скрывались теоретические основания преимуществ ракет с жидкостными реактивными двигателями над бомбардировочной авиацией и артиллерией. После получения диплома доктора философии фон Браун привлек внимание военных, а диплом был строго засекречен.
В 1934 году недалеко от Берлина была создана испытательная лаборатория «Вест», которая располагалась на полигоне в Куммерсдорфе. Это была «колыбель» немецких ракет — там проводились тесты реактивных двигателей, запускались десятки опытных образцов реактивных снарядов. На полигоне царила тотальная секретность — немногие знали, чем занимается исследовательская группа Брауна. В 1939 году на севере Германии, недалеко от города Пенемюнде, был основан ракетный центр — заводские цеха и самая большая в Европе аэродинамическая труба.
В 1941 году под руководством Брауна была сконструирована новая 13-тонная ракета А-4 с двигателем на жидком топливе.
Последствия применения Фау-2. Антверпен.
В июле 1942 года была изготовлена опытная партия баллистических ракет А-4, которые немедленно отправили на испытания.
На заметку: Фау-2 (Vergeltungswaffe-2, Оружие возмездия-2) — одноступенчатая баллистическая ракета. Длина — 14 метров, вес 13 тонн, из которых 800 кг приходилось на боевую часть с взрывчатым веществом. Жидкостный реактивный двигатель работал и на жидком кислороде (около 5 тонн), и на 75-процентном этиловом спирте (примерно 3,5 тонны). Расход топлива составлял 125 литров смеси в секунду. Максимальная скорость — порядка 6000 км/ч, высота баллистической траектории — сто километров, радиус действия до 320 километров. Запуск ракеты осуществлялся со стартового стола вертикально. После отключения двигателя включалась система управления, гироскопы отдавали команды рулям, следуя указаниям программного механизма и прибора измерения скорости.
К октябрю 1942 года были проведены десятки пусков А-4, но лишь треть из них смогла достигнуть цели. Постоянные аварии при старте и в воздухе убедили фюрера в нецелесообразности продолжения финансирования ракетного исследовательского центра Пенемюнде. Ведь бюджет КБ Вернера фон Брауна за год равнялся расходам на производство бронетехники в 1940 году.Обстановка в Африке и на Восточном фронте склаывалась уже не в пользу вермахта, и Гитлер не мог позволить финансировать долгосрочный и дорогой проект. Этим воспользовался командующий ВВС Рейхсмаршал Геринг, предложив Гитлеру проект самолета снаряда Fi-103, который разрабатывал конструктор Физелер.
Крылатая ракета Фау-1.
На заметку: Фау-1 (Vergeltungswaffe-1, Оружие возмездия-1) — управляемая крылатая ракета. Масса Фау-1 — 2200 кг, длинна 7,5 метров, максимальная скорость 600 км/ч, дальность полета до 370 км, высота полета 150-200 метров. Боевая часть содержала 700 кг взрывчатого вещества. Запуск производился с помощью 45-метровой катапульты (позднее проводились эксперименты по запуску с самолета). После старта включалась система управления ракетой, которая состояла из гироскопа, магнитного компаса и автопилота. Когда реактивный снаряд оказывался над целью, автоматика выключала двигатель и ракета планировала к земле. Двигатель Фау-1 — пульсирующий воздушно-реактивный — работал на обычном бензине.
Ночью 18 августа 1943 года с авиабаз в Великобритании взлетели около тысячи «летающих крепостей» союзников. Их целью были заводы в Германии. 600 бомбардировщиков совершили налет на ракетный центр в Пенемюнде. Немецкая противовоздушная оборона не могла справиться с армадой англо-американской авиации — тонны фугасных и зажигательных бомб обрушились на цеха по производству Фау-2. Немецкий исследовательский центр был практически разрушен, и на восстановление ушло более полугода.
Осенью 1943 года Гитлер, обеспокоенный тревожной ситуацией на Восточном фронте, а также возможной высадкой союзников в Европе, вновь вспомнил о «чудо-оружии».В ставку командования был вызван Вернер фон Браун. Он продемонстрировал кинопленку с запусками А-4 и фотографии разрушений в результате попадания боеголовки баллистической ракеты. «Ракетный барон» также представил фюреру план, по которому при должном финансировании в течение полугода можно было выпустить сотни Фау-2.Фон Браун убедил фюрера. «Благодарю вас! Почему я до сих пор не верил в успех вашей работы? Меня просто плохо информировали», — сказал Гитлер, ознакомившись с докладом. Восстановление центра в Пенемюнде началось в удвоенном темпе. Подобное внимание фюрера к ракетным проектам можно объяснить с финансовой точки зрения: крылатая ракета Фау-1 в массовом производстве стоила 50000 рехсмарок, а ракета Фау-2 — до 120000 рейхсмарок (в семь раз дешевле танка «Тигр-I», который стоил порядка 800000 рейхсмарок).
13 июня 1944 года были запущены пятнадцать крылатых ракет Фау-1 — их целью был Лондон. Пуски продолжались ежедневно, и за две недели число погибших от «оружия возмездия» достигло 2400 человек.Из изготовленных 30000 самолетов-снарядов около 9500 были запущены в Англию, и только 2500 из них долетели до столицы Великобритании. 3800 были сбиты истребителями и артиллерией противовоздушной обороны, а 2700 Фау-1 упали в Ла-Манш. Немецкие крылатые ракеты уничтожили порядка 20000 домов, около 18000 человек было ранено и 6400 убито.
8 сентября по приказу Гитлера были произведены запуски баллистической ракеты Фау-2 по Лондону. Первая из них упала в жилой квартал, образовав посреди улицы воронку глубиной десять метров. Этот взрыв вызвал переполох среди жителей столицы Англии — при полете Фау-1 издавала характерный звук работающего пульсирующего реактивного двигателя (англичане называли его «жужжащей бомбой» — buzz bomb). Но в этот день не было ни сигнала воздушной тревоги, ни характерного «жужжания». Стало ясно, что немцы применили какое-то новое оружие.Из 12000 произведенных немцами Фау-2 более тысячи были выпущены по Англии и около пятисот на занятый союзными войсками Антверпен. Общие число погибших в результате применения «детища фон Брауна» составило около 3000 человек.Последняя Фау-2 упала на Лондон 27 марта 1945 года.
«Чудо-оружие», несмотря на революционную концепцию и конструкцию, страдало недостатками: невысокая точность попадания вынуждала применять ракеты по площадным целям, а низкая надежность двигателей и автоматики часто приводили к авариям еще на старте. Уничтожение инфраструктуры противника с помощью Фау-1 и Фау-2 было нереальным, так что можно с полной уверенностью назвать это оружие «пропагандистским» — для устрашения мирного населения.
В начале апреля 1945 года был отдан приказ об эвакуации конструкторского бюро Вернера фон Брауна из Пенемюнде на юг Германии, в Баварию — советские войска были совсем близко. Инженеры разместились в Оберйохе, горнолыжном курорте, расположенном в горах. Ракетная элита Германии ожидала окончания войны.Как вспоминал доктор Конрад Даненберг: «У нас было несколько секретных совещаний с фон Брауном и его коллегами, чтобы обсудить вопрос: что мы будем делать по окончании войны. Мы обдумывали, стоит ли нам сдаться русским. У нас были сведения о том, что русские заинтересованы в ракетной технологии. Но мы слышали о русских так много плохого. Мы все понимали, что ракета Фау-2 является огромным вкладом в высокие технологии, и мы надеялись, что это поможет нам остаться в живых...»В ходе этих совещаний было принято решение сдаваться американцам, так как было наивно рассчитывать на теплый прием англичан после обстрелов Лондона немецкими ракетами.«Ракетный барон» понимал, что уникальные знания его команды инженеров могут обеспечить почетный прием после войны, и 30 апреля 1945 года, после сообщения о смерти Гитлера, фон Браун сдался американским разведчикам.
Это интересно: американские спецслужбы внимательно следили за работой фон Брауна. В 1944 году был разработан план «Paperclip»(«канцелярская скрепка» в переводе с английского). Название происходило от нержавеющих скрепок, которыми скрепляли бумажные дела немецких ракетных инженеров, хранившиеся в картотеке американской разведки. Целью операции «Пейперклип» были люди и документация, имеющие отношение к ракетным разработкам немцев.
Это не миф!Операция «Эльстер»
В ночь на 29-е ноября 1944 года в заливе Мен неподалеку от Бостона всплыла немецкая подводная лодка U-1230, от которой отчалила небольшая надувная лодка, на борту которой находились два диверсанта, оснащенные оружием, фальшивыми документами, деньгами и драгоценностями, а также разнообразной радиоаппаратурой.С этого момента вступила в активную фазу операция Elster (Сорока), спланированная министром внутренних дел Германии Генрихом Гиммлером. Целью операции являлась установка на самое высокое здание Нью-Йорка, Empire State Building, радиомаяка, который в будущем планировалось использовать для наведения немецких баллистических ракет.
Вернер фон Браун еще в 1941 году разработал проект межконтинентальной баллистической ракеты с дальностью полета около 4500 км. Однако только в начале 1944 года фон Браун поведал фюреру об этом проекте. Гитлер был в восторге — он потребовал немедленно приступить к созданию опытного экземпляра. После этого приказа немецкие инженеры в центре «Пенемюнде» вели круглосуточные работы по проектированию и сбору экспериментальной ракеты. Двухступенчатая баллистическая ракета А-9/А-10 «Америка» была готова в конце декабря 1944 года. Она оснащалась жидкостно-реактивными двигателями, вес достигал 90 тонн, а длина составляла тридцать метров. Экспериментальный запуск ракеты состоялся 8 января 1945 года; после семи секунд полета А-9/А-10 взорвалась в воздухе. Несмотря на провал, «ракетный барон» продолжил работы над проектом «Америка».Неудачей закончилась и миссия «Эльстер» — ФБР засекло радиопередачу с подводной лодки U-1230, и на побережье залива Мен началась облава. Шпионы разделились и по отдельности добрались до Нью-Йорка, где в начале декабря их арестовало ФБР. Немецких агентов судил американский военный трибунал и приговорил к смертной казни, но после войны президент США Трумэн отменил приговор.
После потери агентов Гиммлера план «Америка» оказался на грани срыва, ведь все еще требовалось найти решение для максимально точного наведения ракеты массой в сто тонн, которая должна поразить цель после перелета в пять тысяч километров. Геринг решил пойти максимально простым путем — он поручил Отто Скорцени создать отряд пилотов-смертников. Последний пуск экспериментальной А-9/А-10 состоялся в январе 1945 года. Существует мнение, что это был первый пилотируемый полет; документальных подтверждений этому нет, но по этой версии место в кабине ракеты занял Рудольф Шредер. Правда, попытка окончилась неудачей — через десять секунд после взлета ракета загорелась, и пилот погиб. По этой же версии, данные об инциденте с пилотируемым полетом до сих пор находятся под грифом «секретно».Дальнейшие эксперименты «ракетного барона» прервала эвакуация на юг Германии.
Америка перенимает опыт
В ноябре 1945 года в Нюрнберге начался Международный военный трибунал. Страны-победители судили военных преступников и членов СС. Но на скамье подсудимых не было ни Вернера фон Брауна, ни его ракетной команды, хотя они были членами партии СС.Американцы тайно вывезли «ракетного барона» на территорию США.И уже в марте 1946 года на полигоне в Нью-Мехико американцы начинают испытания вывезенных из «Миттельверка» ракет Фау-2. Руководил запусками Вернер фон Браун. Лишь половина запущенных «Ракет возмездия» сумела взлететь, но это не остановило американцев — они подписали сотню контрактов с бывшими немецкими ракетчиками. Расчет администрации США был прост — отношения с СССР быстро портились, и требовался носитель для ядерной бомбы, а баллистическая ракета — идеальный вариант.В 1950 году группа «ракетчиков из Пенемюнде» переезжает на ракетный полигон в штате Алабама, где начались работs над ракетой «Редстоун». Ракета практически полностью копировала конструкцию А-4, но из-за внесенных изменений стартовая масса возросла до 26 тонн. При испытаниях удалось достигнуть дальности полета в 400 км.В 1955 году жидкостная ракета оперативно-тактического назначения SSM-А-5 «Редстоун», оснащенная ядерной боеголовкой, была развернута на американских базах в Западной Европе.В 1956 году Вернер фон Браун возглавляет американскую программу баллистической ракеты Jupiter.1 февраля 1958 года, через год после советского «Спутника», был запущен американский «Эксплорер-1». На орбиту его доставила ракета «Юпитер-С» конструкции фон Брауна.В 1960 году «ракетный барон» становится членом Национального управления США по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA). Спустя год под его руководством проектируются ракеты Saturn, а также космические корабли серии Apollo.16 июля 1969 года стартовала ракета Saturn-5 и через 76 часов полета в космосе доставила космический корабль Apollo-11 на лунную орбиту.20 июля 1969 года космонавт Нил Армстронг ступил на поверхность Луны.
topwar.ru
