«чудо-ракета гитлера». как в третьем рейхе создавали «фау-2»

Запуск «Фау-1»

Катапульта для запуска V-1

Катапульта для запуска, Duxford

Поршень который перед стартом сцеплялся с бугелем, находившимся на нижней части фюзеляжа снаряда

ПуВРД эффективен только при достижении снарядом некоторой начальной скорости. Это влечёт необходимость технических средств обеспечения этой начальной скорости при запуске. Существовало два варианта запуска снаряда:

• со стационарной наземной пусковой установки — катапульты Вальтера.
• с самолёта-носителя, в качестве которого использовался бомбардировщик He 111. Снаряд подвешивался к носителю асимметрично — под одно крыло рядом с фюзеляжем, что объясняется сильно выступающим над корпусом снаряда двигателем.

Хотя первые, экспериментальные пуски Фау-1 выполнялись с самолёта-носителя, большая часть боевых пусков была осуществлена с наземных установок.

Катапульта представляла собой массивную стальную конструкцию длиной 49 м (длина пути разгона 45м) и монтировалась из 9 секций. Наклон катапульты к горизонту — 6°. На верхней стороне находились направляющие, по которым двигался снаряд при разгоне. Внутри катапульты по всей её длине проходила труба диаметром 292 мм, выполнявшая роль цилиндра парового двигателя. В трубе свободно перемещался поршень, который перед стартом сцеплялся с бугелем, находившимся на нижней части фюзеляжа снаряда. Поршень приводился в движение давлением (57 бар) парогазовой смеси, подававшейся в цилиндр из специального реактора, в котором происходило разложение концентрированной перекиси водорода под воздействием перманганата калия. Передний конец цилиндра был открыт и после схода снаряда с катапульты поршень вылетал из цилиндра и уже в полёте отцеплялся от снаряда. Катапульта сообщала снаряду начальную скорость около 250 км/час. Время разгона — около 1 сек.

С одной катапульты по расчётам можно было запустить до 15 снарядов в день, хотя на практике это делалось далеко не всегда. Рекорд составлял 18 запусков в 1 день. Около 20 % всех пусков с катапульты были аварийными.

Воздушный старт

3-й воздушной эскадрой Люфтваффе, носившей имя III/KG 3 «Blitz Geschwader» (нем. «Молниеносная эскадра»), с июля 1944 года по январь 1945 года с модифицированных He 111 (носивших обозначение H-22s) было произведено 1176 запусков. Послевоенные исследования оценивают потери «Фау-1» в 40 % при запуске с самолётов, которые тоже несли потери, как от атак истребителей противника, так и от факела двигателя снаряда, в зоне которого на несколько секунд после пуска оказывался самолёт.
В самом конце войны было изготовлено несколько пилотируемых «Фау-1» (так и не использованных), предполагавших подъём в воздух на тросе, с использованием реактивного Ar 234 в качестве буксировщика.

Проекты на базе Фау-2

A4b

В 1941 году в попытке увеличить дальность полёта баллистической ракеты была предложена идея оснастить её крыльями, переведя тем самым заключительную стадию полёта в сверхзвуковое планирование. Проект получил некоторое развитие в 1944 году, когда в экспериментальных целях несколько серийных Фау-2 были оснащены крыльями высокой стреловидности.

Предполагалось, что за счёт 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.

A4 подводного запуска

В 1943 году была выдвинута идея использовать подводные лодки для доставки ракет А4 к побережью США и обстрела ими прибрежных городов. 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 счёт 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. Однако разведка союзников сумела получить некоторые данные о проекте в 1944 году и ВМФ США разработал специальные меры по противодействию развёртыванию 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.

Аналоги/копии

Крылатая ракета JB-2 «Loon» Американская адаптация Фау-1

США ещё в 1944 году воспроизвели методом обратной разработки ракету Фау-1 из обломков снарядов, упавших на территории Великобритании. Оценив конструкцию германской ракеты как весьма удачную для массового производства, американская армия организовала массовый выпуск американской копии Фау-1 под обозначением Republic JB-2 Loon. В отличие от немцев, американцы установили на ракету радиокомандную систему наведения, что позволило существенно увеличить точность (в идеальных условиях круговое вероятное отклонение 400 метров на дальность в 160 км). Кроме того, американцы отказались от громоздкой катапульты, используя для запуска стартовые ракетные ускорители. Планировалось произвести несколько десятков тысяч ракет для применения с самолетов по Японии, но война кончилась раньше, чем ракеты успели поступить на вооружение.

После войны

На основе ПуВРД Argus, применяемого в ракетах «Фау-1», Германия готовила[когда?] самолёты EF-126, разрабатываемые фирмой Junkers. После войны, Советский Союз позволил инженерам завода построить первый прототип[прояснить], и в мае 1946 самолёт EF-126 совершил свой первый полёт без двигателя, на буксире за Ju.88G6. Однако в ходе испытательного полёта 21 мая произошла катастрофа, в результате которой погиб лётчик-испытатель и был полностью разрушен единственный прототип. Позже было построено[кем?] ещё несколько машин, но в начале 1948 года все работы по EF-126 были прекращены.[источник не указан 1523 дня]

В качестве трофеев Советскому Союзу достались, при занятии территории испытательного полигона недалеко от города Близна в Польше, несколько ракет «Фау-1». Советскими инженерами в итоге была создана копия ракеты «Фау-1» — 10Х (позже получившая название «Изделие 10»). Руководил разработкой В. Н. Челомей.
Первые испытания начались в марте 1945 года. Лётные испытания закончили в 1946 году, однако ВВС отказались принять эту ракету на вооружение, прежде всего из-за низкой точности системы наведения (попадание в квадрат 5×5 км с расстояния 200 км считалось большой удачей, в чём значительно уступало прототипу), также ракета 10Х имела малую дальность и скорость полёта — меньшую, чем у поршневого истребителя.

После войны ракетой заинтересовались и ВМС США, успешно проведшие серию испытаний по запуску ракеты с подлодок. Тем не менее, ракета быстро устаревала, и в 1949 году программа была отменена.

Сравнительно малоизвестным развитием Fi-103 является шведская крылатая ракета Lufttorped 7 (LT.7), разрабатывавшаяся концерном Saab в 1944—1949 годах. Разработка этого снаряда была инспирирована значительным числом опытных ракет Фау-1, разбившихся на территории Швеции в 1943—1944 гг. Детали разбившихся снарядов были тщательно изучены, и на их основании шведы инициировали собственную (существенно отличающуюся от оригинала) разработку. Около 190 ракет было собрано в 1949—1950 гг., но, ввиду недостаточных возможностей, проект был закрыт.

История создания ракеты ФАУ

Разработка баллистических ракет на жидком горючем берет свое начало в Германии, в 1926 году. Люди, увлекавшиеся конструированием ракет и изучением других планет, основали «Общество космических полетов». В скором времени в него вступил молодой человек по имени Вернер Фон Браун — будущий создатель ракет ФАУ.

Ракеты на твердом топливе как вид оружия применялись в кровопролитной Первой мировой войне — это ракеты Ле-Прие, что устанавливались на самолетах и предназначались для уничтожения немецких наблюдательных баллонов.

Один из первых истребителей-ракетоносцев «Ньюпор-16». Никакого другого оружия, кроме ракет Ле-Прие, на нем не установлено

Немецкий наблюдательный баллон времен Первой мировой войны

Но Германия, по условиям версальского договора, не могла разрабатывать ракеты подобного типа. Однако в документах Версальского мира не описан запрет на конструирование ракет с двигателем, использующим не твердое, а жидкое топливо. Именно этой лазейкой и решило воспользоваться немецкое командование.

К тому времени Общество Космических полетов, а именно Вернер Фон Браун создал рабочий экспериментальный прототип, представленный полковнику Вальтеру Дорнбергеру. Несмотря на то, что возможности применения прототипа были крайне малы, он заинтересовал полковника, и тот предложил молодому конструктору работать под началом военных.

Фон Браун, как и подавляющее большинство его коллег по обществу, приняли это предложение, и в декабре 1934 года был представлен прототип ракеты А-2, работавшей на жидком кислороде и этаноле.

Несмотря на нестабильность данного вида топлива и наличие вариантов более качественных топливных смесей, выбор был остановлен на этаноле, как на дешевом и массовом продукте.

Ракета ФАУ 2 на пусковой позиции. Помимо стандартных ракет наземного базирования разрабатывались ракеты имевшие возможность размещения на кораблях ВМФ и на тяжелых бомбардировщиках

А-2 была успешно испытана, и вскоре команда Фон Брауна приступила к созданию ракет А-3 и А-4, ставших прототипами ФАУ-1 и ФАУ-2.

Окончательное создание А-4 — ракеты, которая впоследствии и стала базой для разработки ФАУ 2, завершено в 1941 году.

Запуски ФАУ 2 проводились вплоть до декабря 1942 года, однако, после этого прекращены по экономическим соображениям.

Тактико-технические характеристики

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:

Конструкция

Схема «Фау-2»

Внешне ракета со свободным вертикальным стартом имела классическую для подобных ракет 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 14 тонн 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).

Жидкостный двигатель ракеты Фау-2; схема этого двигателя стала классической для ЖРД на протяжении более полувека

В хвостовом отсеке на силовой раме размещалась двигательная установка, тягой на Земле в 25 тс.
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.

Одним из наиболее революционных технологических решений стала автоматическая система наведения. Координаты цели вводились в бортовой аналоговый вычислитель перед запуском. Установленные на ракете гироскопы контролировали ее пространственное положение в течение всего полета, а любое отклонение от заданной траектории выправлялось четырьмя графитными газодинамическими рулями, помещёнными в реактивную струю двигателя по периферии сопла. Отклоняясь, эти рули отклоняли часть реактивной струи, что изменяло направление вектора тяги двигателя, и создавало момент силы относительно центра масс ракеты, что и являлось управляющим воздействием (подобный способ заметно снижает тягу двигателя, к тому же графитные рули в реактивной струе подвержены сильной эрозии и имеют очень малый временной ресурс).

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-установочном прицепе Meilerwagen

Литература

Вилли Лей. Ракеты и полёты в космос = Rockets, missiles and space travel / под ред. полковника Бузинова В. М.. — М.: /Военное издательство Министерства обороны СССР, 1961. — 423 с.

Альберт Шпеер. Третий рейх изнутри. Воспоминания рейхсминистра военной промышленности., М., 2005. (Глава: Ошибки

Секретное оружие и СС)
Задача особой государственной важности. Из истории создания ракетно-ядерного оружия и Ракетных войск стратегического назначения (1945-1959 гг.) / Сост

В. И. Ивкин, Г. А. Сухина. — М.: Российская политическая энциклопедия (РОССПЭН), 2010. — 1207 с. — 800 экз. — ISBN 978-5-8243-1430.

Космонавтика : маленькая энциклопедия / . ─ М. : Советская энциклопедия, 1968 . ─ 528 с. : ил. + прил. ─ (Маленькие энциклопедии: история- наука — техника — культура — жизнь) .

Боевое применение

См. также: Операция «Арбалет»

Для защиты от Фау-1 использовано около 2000 аэростатов заграждения (оригинальное цветное фото 1942 года)

Боевое развёртывание ракет началось в 1943 году, с подготовки нескольких стартовых позиций во Франции. С инженерной точки зрения представлялись более выгодными хорошо защищённые железобетонные стартовые комплексы («тяжёлые» позиции), в то время как с военной точки зрения предпочтительнее были рассредоточенные «лёгкие» позиции. В итоге было принято компромиссное решение об оборудовании 4 «тяжёлых позиций» (Бункер Сиракур и Бункер Брекоэрт) и 96 «лёгких». Фактически, ни одна тяжёлая позиция так и не была завершена, и все запуски осуществлялись с лёгких.

13 июня  — первое боевое применение Фау-1, удар нанесён по Лондону. К 29 марта 1945 года около 10 000 было запущено по Англии; 3200 упали на её территории, из них 2419 достигли Лондона, вызвав потери в 6184 человек убитыми и 17 981 ранеными. Лондонцы называли Фау-1 «летающими бомбами» (flying bomb), а также «жужжащими бомбами» (buzz bomb), из-за характерного звука, издаваемого пульсирующим воздушно-реактивным двигателем.

Таран (воздушный), Супермарин Спитфайр и Фау-1. Спитфайр (справа) кончиком крыла «подцепляет» и переворачивает V-1 (слева); гироскопы ракеты не в состоянии вернуть её после этого на курс, она падает

Около 20 % ракет отказывали при запуске, 25 % уничтожались английской авиацией, 17 % сбивались зенитками, 7 % разрушались при столкновении с аэростатами заграждения. Двигатели часто отказывали до достижения цели и также вибрация двигателя часто выводила ракету из строя, так что около 20 % Фау-1 падали в море. Хотя конкретные цифры варьируются от источника к источнику, британский доклад, опубликованный после войны, показал, что на Англию были запущены 7547 Фау-1. В докладе указывается, что из них 1847 были уничтожены истребителями, 1866 были уничтожены зенитной артиллерией, 232 были уничтожены аэростатами заграждения и 12 — артиллерией кораблей Королевского ВМФ.

Прорыв в военной электронике (разработка радиовзрывателей для зенитных снарядов[когда?] — снаряды с такими взрывателями оказались в три раза эффективнее даже при сравнении с новейшим для того времени радиолокационным управлением огнём) привёл к тому, что потери немецких самолетов-снарядов в налетах на Англию возросли с 24 % до 79 %, в результате чего эффективность (и интенсивность) таких налетов значительно снизилась.

После того как союзники, высадившись на континент, захватили или разбомбили большую часть наземных установок, направленных на Лондон, немцы начали обстрел стратегически важных пунктов в Бельгии (в первую очередь порт Антверпена, Льеж), несколько снарядов были выпущены по Парижу.

Перехватчики, зенитки, бомбы

Сбивать ракеты было трудно. Во-первых, обнаружить одиночную цель было непросто даже радарами. И когда это удавалось, на перехват оставалось совсем немного времени.

Нужно было направить к ней истребители, причем они должны были быть достаточно быстрыми, чтобы догнать ракету и обладать тяжелым стрелковым вооружением, чтобы расстрелять металлический снаряд.

Пулеметы не годились — их пули часто рикошетили, не причиняя металлическому корпусу особого вреда. Пушки справлялись с задачей неплохо. Но подходить к ракете близко не стоило — при взрыве тонны взрывчатки мог пострадать и сам перехватчик.

В результате методом проб и ошибок было установлено, что лучше всего для этой цели подходит модернизированный Hawker Typhoon — истребитель, получивший название Tempest.

Этот самый мощный британский одномоторный истребитель нес четыре 20-миллиметровых пушки, которые оставляли ракете мало шансов.

Image caption

Бобрадировщики Avro Lancaster немедленно уничтожали любые обнаруженные пусковые позиции

Всего на счету этого самолета 638 сбитых «Фау-1». Кроме того, в охоте на ракеты участвовали и двухмоторные Mosquito, Spitfire и ленд-лизовские американские Mustang. На каком-то этапе за крылатыми бомбами стали охотиться и первые английские реактивные Gloster Meteor. Но рекорд «Темпеста» не побила ни одна машина.

Британия совершенствовала и другие методы борьбы с крылатыми ракетами. Невероятно эффективными оказались новые радиовзрыватели на артиллерийских снарядах зенитных батарей.

Обычный взрыватель срабатывал либо на определенной высоте в точке, где в тот момент ракеты могло не быть, либо при попадании в летящий аппарат, что происходило нечасто.

Радиовзрыватель же срабатывал на определенном расстоянии от летящей ракеты, гарантированно ее уничтожая — «Фау-1» могла погубить даже просто взрывная волна. Число сбитых ракет увеличилось в разы.

Значение в освоении космоса

Копия первой ракеты «Фау-2» в музее Пенемюнде

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.

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.

Применение ракеты ФАУ

Первое применение ФАУ 1 состоялось в 1943 году. Более сотни стартовых позиций были построены во Франции. Летом 1944 года немцы нанесли первый удар по Английской столице.

В период Второй мировой немцы выпустили более 30 тысяч ФАУ. 10 тысяч были пущены в сторону Британских берегов, но только 3200 снарядов долетели до её территории, а на Лондон упало всего лишь 2500.

Ракеты ФАУ 2 хранились в специальных подземных ангарах. В 1943 году был разбомблен ракетный центр в Пенемюнде, производство было перенесено на подземные и секретные заводы

Низкая точность ракетных ударов объясняется тем фактом, что система управления ракетами была несовершенной. Помимо этого, после двухнедельных бомбардировок англичане сумели создать огромное количество защитных систем. В них входили системы обнаружения, специализированные эскадрильи, прикрывавшие небо Британии, и зенитные батареи. Поэтому далеко не все ракеты долетали до своей цели.

Около 25% ракет дали сбой во время запуска. Четверть было уничтожено ВВС Британии, около пятнадцати процентов сбито зенитной артиллерией, а пятая часть из них не достигла цели и упала в море.

Последствия применения ракеты ФАУ 1. В годы войны большая часть разрушений Лондона была причинена именно этими ракетами

После того как союзники высадились в Нормандии в 1944 году, немцы предприняли несколько ракетных ударов по территории Бельгии и Франции.

Жители Лондона прозвали ФАУ 1 buss bomb (жужжащая бомба). Связано это было с характерным звуком, который производил двигатель ФАУ 1 во время работы.

Результаты бомбардировок таким дорогостоящим типом оружия не устроили немецкое командование. Едва ли треть ракет успешно достигли  цели. А вот средств на производство этих ракет уходило баснословно много, поэтому программу решили свернуть. Находившаяся в тот момент в строю ФАУ 1 была гораздо более эффективной и дешевой.

В 1944 году, 8 сентября, по Лондону нанесли удар новой ракетой ФАУ 2, которая в отличие от своей предшественницы не издавала никакого жужжания при подлете к цели. И именно поэтому англичане не поняли, что за оружие было использовано для этой бомбардировки. Кроме того, все введенные в эксплуатацию средства противоракетной защиты были неспособны обнаружить объект, летящий на высоте 100 километров. А  самолеты-перехватчики не могли подняться на такую высоту.

К сожалению гитлеровского командования, ФАУ 2 тоже не стала высокоэффективным оружием против врагов рейха. У ракеты была низкая точность, едва ли половина ракет попадала в круг радиусом десять километров. Почти что две тысячи ракет сдетонировали во время старта или через некоторое время после него. Стоимость ФАУ 2 также была довольно высокой.

Некоторые немецкие военные начальники, в частности, Альберт Шпеер — министр обороны Германии, в мемуарах выразил разочарование тем фактом, что Германия тратила баснословные средства на такой малоэффективный проект. Он считал, что вместо того, чтобы тратить деньги на нанесение ударов по союзникам, необходимо было создать эффективную зенитную ракету, чтобы защищать немецкие города от налетов английской и советской авиации.

После окончания Второй мировой войны ФАУ 2 стала базой для создания баллистических ракет Советским Союзом и США.

Автор статьи:

Иванов Владимир