Фау-1 и ее модификации

Источники и литература

1. Александров С. Ракета, которой не было // Техника – молодежи. 1999. №3
2. Галковский В., Москаленко Г. Проект ВР-190 – шаг на пути к созданию космических кораблей // Из истории авиации и космонавтики: вып.42. – М.: Советское национальное объединение историков естествознания и техники, АН СССР, 1980
3. Деревяшкин С. Возможность полёта человека в космос рассматривал… Иосиф Сталин // Новости космонавтики. 2003. №9
4. Дорнбергер В. Фау-2. Сверхоружие Третьего рейха. 1930-1945 / пер. с англ. И. Полоцка. – М.: Центрполиграф, 2004
5. Лей В. Ракеты и полёты в космос / пер. с англ. Е.Малина, В.Савелова, Г.Смахтина. – М.: Воениздат, 1961
6. Мельников Л. Космический удар по Нью-Йорку в… 1945 году? // Техника – молодежи. 1999. №3
7. Оберт Г. Пути осуществления космических полётов / пер. с нем. под ред. Б. Раушенбаха. – М.: Оборонгиз, 1948
8. Оберт Г. Ракета в космическое пространство // Пионеры ракетной техники. Избранные труды. 1891-1938. – М.: Наука, 1977
9. Первушин А. 108 минут, изменившие мир. – М.: Эксмо, 2011
10. Форд Р. Немецкое секретное оружие во Второй мировой войне / пер. с англ. Л.Азарха. – М.: АСТ; Астрель, 2002
11. Bode V., Kaiser G. Building Hitler’s Missiles: Traces of History in Peenemünde. Ch. Links Verlag, 2008
12. Engelmann J. V2 Dawn of the Rocket Age. Schiffer Publishing, 1990
13. Globig M. Mit der Tonne in die Atmosphäre // Max Planck Forschung. 2006. №4
14. Karr J. Warns if Germans Race us to Moon we’ll Really have Rocket Trouble // Toronto Daily Star. 1945. Jan. 9 (Перевод: http://andreyplumer.livejournal.com/117745.html)
15. Kliebenschedel T. Legenden und Irrtümer! Mythos Wunderwaffe. Über den Umgang mit der Geschichte des Aggregat 4 (V2) // Электронная публикация: http://www.v2werk-oberraderach.de/Irrt%FCmer.htm
16. Nazis Could Send Robots at U.S., Tip // Milwaukee Journal. 1944. Nov. 2 (Перевод: http://andreyplumer.livejournal.com/113904.html)
17. Oberth H., Henninger A. Die drei Gesichter der Rakete // Die Gartenlaube. 1930. №43
18. Rocket to Moon // Daily Mercury. 1945. Jan. 1 (Перевод: http://andreyplumer.livejournal.com/115291.html)
19. Spangenburg R., Moser D. Wernher von Braun: Rocket Visionary. Chelsea House, 2008
20. Zaloga S., Calow R. V-2 Ballistic Missile 1942-52. Osprey, 2003

Смотри тоже

Модификации

Нож с лезвием крюком

Турбореактивная Fi-103, FGZ 76B

В конце войны инженеры Пенемюнде предложили радикально улучшить характеристики Fi-103 посредством замены пульсирующего воздушно-реактивного двигателя “Аргус” на небольшой турбо­реактивный двигатель. Ценой незначительного прироста стоимости, представлялось возможным решить две ключевые проблемы ракеты: неэкономное расходование топлива и большое лобовое сопротивление.

Был подготовлен эскиз турбореактивной версии Фау-1, оснащенной компактным турбореактивным двигателем Порше 109-005. Развивая тягу в 4,9 килоньютона (приблизительно на ¾ больше стандарт­ного “Аргуса”), двигатель обеспечил бы теоретическую скорость около 900 километров в час при дальности полета до 700 километров. Альтернативный заказ на компактный турбо­реак­тивный двигатель получила BMW.

Подобный прирост характеристик, во-первых резко затруднил бы перехват самолетов-снарядов (на скорости около 800-900 км/ч они были бы практически неуязвимы для поршневых истребителей), и во-вторых – позволил бы бомбардировать Лондон со столь отдаленных позиций, как Гамбург. Согласно ряду данных, для улучшения точности предполагалось оснастить трбореактивную версию системой радиокомандного управления, отслеживая ее полет по сигналам транспондера. Однако, хотя двигатель 109-005 и был изготовлен и испытан, работы над FGZ 76B не вышли за рамки эскизного проектирования.

Кино

История

Экспериментальная станция «Куммерсдорф-Запад» была расположена между двумя артиллерийскими полигонами Куммерсдорфа, примерно в 30 километрах к югу от Берлина, в редком сосновом лесу провинции Бранденбург. Там работали офицеры и специалисты, было лучшее испытательное оборудование, для которого разработали методику испытаний, имелись стенды для ракет на твёрдом и жидком топливе.

В 1930-е годы на полигоне Куммерсдорф Вернер фон Браун попал в подчинение к капитану Дорнбергеру, вместе с которым он трудился много лет. Дорнбергер ведал до этого разработкой реактивных снарядов на бездымном порохе. Начиная с 1937 года фон Браун приступил к испытаниям больших ракет на полигоне «Пенемюнде» острова Узедом на Балтийском море, который начали строить в 1935 году.

Первое испытание ракеты произошло 21 декабря 1932 года, в работе принимал участие инженер-испытатель и конструктор Вальтер Ридель из фирмы «Хейланд», расположенной в городке Бритц. Инженер Артур Рудольф предложил отделу вооружений полностью автоматизированный двигатель на жидком топливе, с тягой 295 килограммов и временем горения шестьдесят секунд.
В августе 1932 года во время неудачного демонстрационного полёта ракета, построенная группой Ракетенфлюгплац, вертикально поднялась на 30 метров, затем резко легла на горизонтальный курс и рухнула в лес.
Этот ракетный двигатель был первым из разработанных, созданных и испытанных на полигоне. Он был сделан из меди, сферические ёмкости с кислородом и спиртом располагались наверху, отделённые от камеры сгорания, снабженной системой охлаждения.

Проект ракеты был разработан конструкторами Робертом Луссером (фирма Fieseler) и Фритцем Госслау (фирма Argus Motoren).
Проект Fi-103 предложен Техническому управлению совместно обеими фирмами в июле 1941 года. Во время работ по проектированию, а позже и на испытаниях, возникла необходимость в стабилизации ракеты в полёте, поэтому её оснастили гироскопом и установили стабилизаторы.

Производство ракеты начато в конце 1942 года, на острове Узедом (расположенном в Балтийском море, напротив устья реки Одер). Во время Второй мировой войны на острове был концлагерь, рабочая сила заключенных которого и была использована на предприятиях по производству Фау-1.

Наиболее эффектным достижением разведки Армии крайовой (АК) была разработка исследовательского центра и заводов в Пенемюнде, на которых собирали ракеты «Фау-1» и «Фау-2». Первая информация о происходившем там была получена осенью 1942, а в марте 1943 года в Лондон был отправлен подробный рапорт. Это позволило англичанам 17-18 августа 1943 года провести массированную бомбовую атаку, что на несколько месяцев приостановило производство «чудо-оружия».

Крупные города

Denel AH-2 Rooivalk, Пустельга, Южная Африка

Fi-103D-1

Эта версия ракеты была разработана на случай начала химической войны. Боевая часть должна была нести заряд ОХВ вроде зарина или табуна, и, возможно, представлять собой выливной прибор, распыляющий содержимое по мере полета ракеты. В остальном, D-1 соответствовала модели B-1, за исключением несколько меньшего веса химической боевой части.

Модификация D-1 не производилась серийно. Германское командование предпочитало не произво­дить массово средства доставки химического оружия: поскольку после инцидента 8 сентября 1939 года (когда польские солдаты случайно применили химические боеприпасы, перепутав их с обычными), боялось непреднамеренно спровоцировать союзников на катастрофический ответный химический удар. В результате, проекты носителей химического оружия держались в секрете, а запасы химического оружия эвакуировались в тыл — из опасений, что какой-нибудь отчаявшийся генерал может самовольно спровоцировать химический Армагеддон.

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.

История строительства

Российский ПЗРК «Верба»: история создания, описание и характеристики

Технические параметры (R-IV)

Fieseler Fi 103 «Reichenberg»

• Размах крыла: 5,7 м
• Длина: 8 м
• Взлётный вес: 2250 кг
• Максимальная скорость: 800 км/ч
• Дальность: около 330 км (на высоте 2500 м)
• Боевой заряд: 850 кг Аммотола
• Привод: 1 × Argus As 014 — импульсный двигатель с тягой 3,4 кН (350 кПа)
• Время работы двигателя: 32 мин

Всего было четыре типа:

• Райхенберг I — тренировочная версия (планер)
• Райхенберг II — тренировочный планер, двухместная с кабиной инструктора за кабиной (с посадочной лыжей)
• Райхенберг III — тренировочная моторная версия (с двигателем и посадочной лыжей)
• Райхенберг IV — боевая версия (без посадочной лыжи)

Боевое применение

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-х «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.

Конструкция

«Фау-1» построена по нормальной аэродинамической схеме (самолётная).

Фюзеляж

Фюзеляж построен в основном из сварной листовой стали

Фюзеляж Фау-1 представлял собой веретенообразное тело вращения длиной 6,58 метра и максимальным диаметром 0,823 метра. Фюзеляж выполнен в основном из тонколистовой стали, соединение листов сваркой, крылья выполнены аналогичным образом, либо из фанеры.
Крылья постоянной хорды 1 метр, 5,4 метра размахом и с профилем толщиной около 14 %.
Над фюзеляжем располагался двигатель длиной около 3,25 метра.

Двигатель

Схема работы ПуВРД

Немецкий самолёт-снаряд Фау-1 является наиболее известным летательным аппаратом, оснащённым пульсирующим воздушно-реактивным двигателем (ПуВРД).
Выбор этого типа двигателя был продиктован, главным образом, простотой конструкции и, как следствие, малыми трудозатратами на изготовление, что было оправдано при массовом производстве крылатых ракет. Двигатель разработан в конце 1930-х годов конструктором . Образец двигателя Argus-Schmidtrohr (As109-014) был создан фирмой «Argus Motoren» в 1938 году.

В ПуВРД используется камера сгорания с входными клапанами и длинное цилиндрическое выходное сопло. Горючее и воздух подаются периодически.

Цикл работы ПуВРД состоит из следующих фаз:

• Клапаны открываются и в камеру сгорания поступает воздух (1) и топливо (2), образуется воздушно-топливная смесь.
• Смесь поджигается с помощью искры свечи зажигания. Образовавшееся избыточное давление закрывает клапан (3).
• Горячие продукты сгорания выходят через сопло (4) и создают реактивную тягу.

В настоящее время ПуВРД используется как силовая установка для лёгких самолетов-мишеней. В большой авиации не применяется из-за низкой экономичности по сравнению с газотурбинными двигателями.

Система управления

Система управления снарядом представляет собой автопилот, удерживающий снаряд на заданных при старте курсе и высоте в течение всего полёта.

Стабилизация по курсу и тангажу осуществляется на базе показаний 3-степенного (главного) гироскопа, которые суммируются по тангажу с показаниями барометрического датчика высоты, а по курсу и тангажу со значениями соответствующих угловых скоростей, измеряемых двумя 2-степенными гироскопами (для демпфирования колебаний снаряда вокруг собственного центра масс).
Наведение на цель выполняется перед стартом по магнитному компасу, который входит в состав системы управления. В полете курс корректируется по этому прибору: если курс снаряда отклоняется от заданного по компасу, электромагнитный механизм коррекции воздействует на рамку тангажа главного гироскопа, что заставляет его прецессировать по курсу в направлении уменьшения рассогласования с курсом по компасу, а система стабилизации уже приводит и сам снаряд к этому курсу.

Управление по крену вообще отсутствует — благодаря своей аэродинамике снаряд достаточно устойчив вокруг продольной оси.

Управление дальностью полета

Логическая часть системы реализована средствами пневматики — функционирует на сжатом воздухе. Угловые показания гироскопов с помощью поворотных сопел со сжатым воздухом преобразуются в форму воздушного давления в выходных патрубках преобразователя, в этой форме показания суммируются по соответствующим каналам управления (с соответственно подобранными коэффициентами) и приводят в действие золотники пневматических машинок рулей курса и высоты. Гироскопы также раскручиваются сжатым воздухом, который подаётся на турбинки, составляющие часть их роторов. Для функционирования системы управления на снаряде имеется шаровой баллон со сжатым воздухом под давлением 150 атм.

Управление дальностью полета осуществляется с помощью механического счётчика, на котором перед стартом устанавливается величина, соответствующая требуемой дальности, а лопастной анемометр, размещенный на носу снаряда и вращаемый набегающим потоком воздуха, скручивает счётчик до нуля по достижении требуемой дальности (с точностью ±6 км). При этом разблокируются ударные взрыватели боевой части и выдается команда на пикирование («отсекается» подача воздуха в машинку руля высоты).

Модификации[править | править код]

За время производства Фау-1 несколько модификаций таковой (включая специализированные и пилотируемые) было разработано либо предложено конструкторами. Лишь часть из них была применена на поле боя.

Фау-1 воздушного запуска

Фау-1 на модифицированном He 111 Arado Ar 234 Blitz mit V1 Помимо запуска ракеты с наземных площадок, немцы также практиковали пуски Фау-1 с летящих бомбардировщиков. Никакая переделка ракеты при этом не требовалась, так как её прототипы и так были приспособлены для воздушных запусков при испытаниях двигателя. В качестве носителя Фау-1 обычно использовались бомбардировщики «Хейнкель» He 111 H-22. Ракета закреплялась под крылом бомбардировщика, при этом двигатель снаряда выступал над верхней поверхностью крыла.

Воздушные запуски ракет начались в июле 1944 года. Немцы рассматривали воздушные запуски как способ компенсировать потерю пусковых площадок в Па-де-Кале, захваченных союзным наступлением. Кроме того, самолеты-ракетоносцы могли осуществлять запуски ракет с неожиданных направлений, затрудняя действия противовоздушной обороны Великобритании.

В связи с активностью истребителей союзников, вылеты ракетоносцев проводились только по ночам, и только на малых высотах, чтобы избежать обнаружения радарами. Бомбардировщик приближался к Британии и пересекал линию побережья на малой высоте, затем совершал набор высоты, запускал ракету, и быстро снижался вновь. Тем не менее, тактика была опасной: помимо того, что He-111 сам по себе был устаревшей машиной, яркая вспышка включившегося двигателя ракеты демаскировала носитель в ночной темноте. Кроме того, воздушные запуски были менее надёжны. Всего было запущено с самолетов-носителей около 1176 ракет Фау-1.

В дальнейшем, немцы также предлагали разработать модификацию Фау-1 для запуска с реактивных бомбардировщиков «Arado Ar 234 Blitz». При этом ракета должна была либо буксироваться за самолетом на гибкой подвеске, либо устанавливаться сверху на фюзеляже. Эти планы не были реализованы.

Дальнобойная Фау-1

Высадка союзников в Нормандии летом 1944 года привела к тому, что немецкие пусковые площадки в Па-де-Кале, откуда осуществлялись запуски Фау-1 по Лондону, были захвачены. Базовая версия ракеты не обладала достаточной дальностью, чтобы эффективно применяться против Великобритании с более отдаленных пусковых площадок.

В попытке решить эту проблему, была разработана новая, более дальнобойная версия ракеты. Запас топлива был повышен за счет уменьшения веса боевой части. Кроме того, носовой обтекатель ракеты, в исходной версии — металлический, стал изготовляться из дерева, что привело к существенному снижению веса конструкции. Новые ракеты могли применяться по территории Великобритании с более отдаленных пусковых площадок в Нидерландах. Немцы лихорадочно пытались организовать массовое производство дальнобойных ракет к зиме 1944—1945, но из-за общего коллапса германской экономики и разрушения бомбардировками промышленных предприятий, новый «robotblitz» начался только в феврале-марте 1945 года, когда несколько сотен ракет были запущены по Лондону с пусковых площадок в Нидерландах. Вскоре после этого, решающее наступление англо-американских войск привело к утере немцами и этих позиций.

Пилотируемая V4 (Фау-4)

Основная статья: Fieseler Fi 103R Reichenberg

Пилотируемый вариант крылатой ракеты — Fieseler Fi 103R

Пилотируемый вариант крылатой ракеты Fieseler Fi 103R, или V4; должен был применяться против армад бомбардировщиков союзников. Кабина пилота находилась в задней части фюзеляжа, перед диффузором двигателя:

Пилот должен был направлять самолет на цель и затем выбрасываться с парашютом. К 1944 году было построено 175 экземпляров. Всерьёз разрабатывался проект использования V4 как оружия камикадзе. Для этого создавалась армейская операция подготовки пилотов-смертников. Всего было подготовлено 200 таких пилотов. Хотя самолёты типа V-4 в конце концов так и не поступили в распоряжение пилотов-смертников, пилоты из этой программы были использованы с имеющимися в наличии самолётами.

Помимо этих программ, немцы также рассматривали возможность использования самолета-снаряда в качестве буксируемого топливного бака для реактивных истребителей. Лишенный двигателя и боеголовки снаряд (по сути дела, просто бак с крыльями и автопилотом) должен был буксироваться за Me-262 и сбрасываться по исчерпании запаса топлива в нём. Проект прошёл несколько тестовых испытаний буксировкой за тяжёлым бомбардировщиком He-177, но в итоге не был применен на практике.

Заключение