Послевоенное использование немецких баллистических ракет

В послевоенное время немецкие ракетные технологии и наработки использовались в СССР и США при проектировании собственных образцов, что в итоге привело к созданию ракет малой, средней и межконтинентальной дальности, а также ракет-носителей, предназначенных для вывода в космос полезной нагрузки.

via

Это сообщение отредактировал gizphone - 18.01.2024 - 13:47

Создание баллистической ракеты А-4

После поражения в Первой мировой войне Германии запретили иметь и создавать боевые твердотопливные ракеты. Однако о ракетах с двигателем, работающим на жидком топливе, в приложениях Версальского договора ничего сказано не было, и в 1929 году командование рейхсвера инициировало изучение возможности использования ракет с жидкостным реактивным двигателем (ЖРД) в военных целях.

Для практических работ в этом направлении в 1932 году в Куммерсдорфе под Берлином была создана экспериментальная станция, где вместе с другими специалистами работал конструктор Вернер фон Браун.

В 1934 году на острове Боркум в Северном море состоялись успешные запуски экспериментальной ракеты Aggregat-2 (А-2), с двигателем, развивавшим тягу 300 кгс, который работал на этиловом спирте (топливо) и жидком кислороде (окислитель).

Конструкция двигателя была сходна с ЖРД, использовавшимся на ракете А-1, испытания которой закончились неудачей. Во время второго запуска А-2 достигла высоты 3,5 км. Для обеспечения устойчивости ракеты в полёте использовался гироскоп.

Выбор в качестве горючего этанола объяснялся тем, что Германия испытывала трудности с получением нефтепродуктов. В то же время этанол синтезировался в значительных количествах при переработке крахмала и целлюлозы. Процесс получения технического этилового спирта облегчался тем, что при использовании его в качестве горючего его не требовалось очищать от других углеводородов.

Ракета А-2 произвела благоприятное впечатление на немецких военных. Хотя этот образец длиной 1,6 м, диаметром 0,3 м и массой 107 кг являлся чистым демонстратором технологии и не мог использоваться для доставки боевого заряда, он доказал работоспособность концепции.

В 1937 году на полигоне Пенемюнде начались лётные испытания ракеты А-3. Двигатель, установленный на А-3, представлял собой увеличенную версию силовой установки А-2, в которую были внесены изменения, позволившие повысить тягу до 1 500 кгс.

Стабилизация и выбор направления полёта происходили при помощи газодинамических рулей, помещённых в реактивную струю по периферии сопла. Управление ракетой осуществлялось гироскопической системой стабилизации.

Стендовые испытания ракеты А-3 в Куммерсдорфе

Экспериментальная ракета А-3 имела стартовую массу 748 кг, длину – 6,74 м и диаметр – 0,68 м. Максимальная высота, достигнутая в ходе испытаний, составила 12 100 м.

Важную роль в создании образца, пригодного для боевого применения, сыграла опытная ракета А-5. Она имела длину 5,825 м, диаметр 0,78 м и снаряженную массу 900 кг. Система управления Kreiselgeräte SG-52, основанная на трёх гироскопах, контролировала тангаж, рыскание и крен.

Продолжительность работы двигателя можно было регулировать при помощи аппаратуры дистанционного управления Brennschluss. После выполнения полётной программы срабатывала парашютная система спасения. После приводнения ракета оставалась на плаву 2 часа.

Ракета А-5 спускается на парашюте под контролем самолёта Do 17

Успешные испытательные пуски А-5 были произведены в октябре 1939 года. При этом удалось достичь высоты 12 км и дальности 18 километров. В ходе испытаний в конструкцию вносились изменения и улучшения. До октября 1943 года было проведено около 80 пусков, что позволило довести до необходимого уровня надёжности основные узлы боевой ракеты.

Опыт, накопленный в ходе испытаний и доводки предыдущих образцов, позволил приступить к созданию баллистической ракеты А-4 или V-2 (Vergeltungswaffe-2). В русскоязычных источниках эта БР известна как Фау-2.

Вертикально стартующая ракета со снаряженной массой 12 500–12 800 кг имела классическую веретенообразную форму с четырьмя крестообразно расположенными стабилизаторами.

Длина А-4 составляла 14,036 м, максимальный диаметр 1,651 м. К хвостовому отсеку крепились фланцевыми стыками четыре стабилизатора длиной 4,035 м и максимальным размахом 3,564 м. Передняя кромка стабилизаторов имела стреловидность 60°. Внутри каждого стабилизатора размещался электропривод аэродинамического руля и рулевая машинка, отклоняющая газовый руль.

Двигательная установка, тягой 25 000 кгс находилась в хвостовой части. Два центробежных насоса подавали горючее (75 % водный раствор этилового спирта) и жидкий кислород в камеру сгорания. Насосы приводились в действие турбиной, вращаемой парогазовой смесью, образующейся при разложении перекиси водорода в ходе взаимодействия с марганцовокислым натрием.

Топливный отсек занимал центральную часть ракеты. Баки со спиртом (3 900 кг) и с жидким кислородом (5 000 кг) изготавливались из лёгкого сплава. Для сохранения жесткости конструкции оба бака надувались давлением, равным приблизительно 1,4 атмосферы. Между баками и обшивкой имелся слой теплоизолятора. Выше находился приборный отсек, где размещалась аппаратура системы управления.

Немецкие конструкторы сумели создать революционную по меркам начала 1940-х автоматическую систему наведения, работающую по заданной программе с предварительной загрузкой полётного задания. Бортовые гироскопы контролировали пространственное положение ракеты на протяжении всего полёта, а любое отклонение от заданной траектории компенсировалось четырьмя графитовыми газодинамическими рулями, помещёнными в реактивную струю двигателя по периферии сопла.

Хвостовая часть ракеты А-4, хорошо видны газовые рули

Отклоняясь, эти рули перенаправляли часть реактивной струи, что изменяло направление вектора тяги двигателя и создавало момент силы относительно центра масс корпуса.

Боевая часть, снаряженная амматолом размещалась в головном отсеке. Это недорогое взрывчатое вещество давало хороший фугасный эффект и было относительно безопасно в условиях вибрации и нагрева.

Вверху боевой части размещался высокочувствительный пьезоэлектрический взрыватель. В силу высокой скорости столкновения ракеты с землёй (1 100 м/с) механические взрыватели, используемые на авиабомбах, разрушались, не успев сработать. Подрыв основного заряда осуществлялся расположенным в его тыльной части детонатором по электрическому сигналу, полученному от взрывателя.

Большинство источников сходятся в том, что боеголовка весила 1 000 кг, а вот относительно массы взрывчатого вещества имеются разночтения. Англоязычные авторы утверждают, что вес взрывчатки составлял 738 кг, в отечественной литературе говорится, что масса заряда достигала 830 кг.

Первая А-4, запущенная 13 июня 1942 года, пролетев около 1,6 км, упала в воду. В ходе второго запуска 16 августа 1942 года ракета достигла высоты 11 километров и взорвалась.

Третья ракета 3 октября 1942 года полностью отработала испытательную программу, достигнув высоты 83 км и покрыв расстояние 193 км.

Всего в 1942 году было произведено семь испытательных пусков А-4, из которых успешными признали четыре. В 1943 году из 40 запусков десять были неудачными.

Боевое применение баллистических ракет А-4

Решение о серийном производстве ракет А-4 было принято в 1943 году, а первый боевой пуск состоялся 8 сентября 1944 года. До 27 марта 1945 года немцы запустили по Великобритании 1 359 баллистических ракет, из которых британской территории достигли 1 054 ракеты.

Запаса горючего и окислителя хватало на 68 секунд работы реактивного двигателя. На момент отключения двигателя ракета успевала разогнаться до 1 450 м/с. Максимальная дальность стрельбы – около 300 км. Время полёта ракеты от старта до цели – около 5 минут.

Согласно проекту, величина кругового вероятного отклонения должна была составлять 0,002 – 0,003 от дальности (0,5–1 км), но в реальности этот показатель оказался выше в несколько раз: 0,03–0,06 от дальности (10–20 км). С учетом этого эффективно применять ракеты А-4 можно было только по крупным площадным целям.

Места падения ракет А-4 в Лондоне и в его окрестностях в сентябре – ноябре 1944 года. Круги показывают рассеивание ракет от точки прицеливания

Показательно распределение мест падений ракет А-4 в Англии: на Лондон упали 517 ракет, на Эссекс – 378 ракет, на Кент – 64 ракеты, на Хартфордшир – 34 ракеты, на Норфолк – 29 ракет, на Суффолк – 13 ракет, на Суррей, Суссекс, Бедфордшир и Букингемшир – от 2 до 8 ракет, на Кембриджшир и Беркшир – по одной.

Это сообщение отредактировал gizphone - 18.01.2024 - 13:40

В связи с тем, что капитальные стартовые позиции оказались слишком уязвимы для бомбовых ударов, немецкие специалисты создали мобильный стартовый комплекс.

На полевой позиции происходила заправка, предстартовая подготовка и запуск ракеты. Для доставки ракет А-4 и перевода их в стартовое положение использовалось буксируемое устройство, известное как Meillerwagen.

Так как немецкие войска осенью 1944 года уже не контролировали французское атлантическое побережье, пуски ракет А-4 осуществлялись из Нидерландов. Помимо Великобритании, нацисты наносили ракетные удары по Бельгии и Франции.

Время от момента запуска до падения баллистической ракеты в районе цели было небольшим, зафиксировать в большинстве случаев факт ракетной атаки было невозможно, и система оповещения о воздушном нападении оказалась бесполезна. В целом англичане сумели создать очень неплохую систему ПВО, основывающуюся на радиолокационных станциях, многочисленных зенитках, истребителях и аэростатах заграждения. Однако британская ПВО была полностью бессильна против А-4: ракета, летящая с высокой сверхзвуковой скоростью, была неуязвима. Взрыв её боевой части происходил раньше, чем наблюдателей на земле достигал звук полёта.

В то же время стоит признать, что эффект от применения А-4 был низким и не покрывал затрат на производство и организацию стартов. Около 40 % запущенных немцами баллистических ракет взрывалось при включении двигателя или отказывали в полёте. За семь месяцев обстрела Лондона ракетами А-4 погибло 2 724 человека (в среднем от каждой ракеты погибал один или два), ранения средней и высокой степени тяжести получили 6 467 человек.

В послевоенное время бывшие немецкие высокопоставленные чиновники и военные в своих мемуарах писали, что если бы не одержимость Гитлера «оружием возмездия», ресурсы, израсходованные на ракетную программу А-4, можно было бы потратить на гораздо более полезные перехватчики Ме 263 или наладить массовое производство управляемых зенитных ракет.

Послевоенное использование баллистических ракет А-4

После капитуляции Третьего рейха спецслужбы стран-победительниц развернули настоящую охоту на немецкими ракетными секретами. Специальные группы в оккупационных зонах вели поиск специалистов-ракетчиков и осуществляли сбор технической документации и натурных образцов.

Британская разведка при помощи польских партизан, действовавших в окрестностях немецкого ракетного полигона Heidekraut, расположенного в 10 км к востоку от города Тухоля, в 1944 году получила отдельные детали А-4. Но вплоть до окончания боевых действий у союзников не имелось полного представления об этой ракете.

Летом 1945 года британское командование решило организовать пуски трофейных ракет А-4. Для этого была создана стартовая позиция на территории полигона, где раньше тестировались немецкие морские орудия. Полигон располагался около местечка Альтенвальде в окрестностях города Куксхаффен на побережье Северного моря.

В подготовке ракет к испытаниям участвовали сдавшиеся в плен союзникам немецкие учёные и инженеры. Стартовые команды, сформированные из пленных немецких ракетчиков, работали под контролем британских офицеров. Стрельба велась по морской акватории, ракеты несли инертные боевые части.

В рамках операции Backfire в октябре 1945 года было запущено три ракеты. Два испытания признали успешными, на одной ракете в полёте произошло преждевременное отключение двигателя.

15 октября 1945 года при показательном запуске третьей ракеты, помимо британцев, присутствовали официальные представители США, СССР и Франции, а также журналисты.

Гораздо более масштабные испытания захваченных баллистических ракет были организованы в США в рамках программы Hermes. Американцам досталось несколько десятков готовых А-4 и большое количество узлов и агрегатов, из которых можно было собрать ракеты. В послевоенное время американские оккупационные власти в разобранном виде вывезли из Германии в США около сотни ракет.

Американские солдаты осматривают не полностью собранную ракету А-4 в Кляйнбодунгене, Германия, 1945 год

Ещё большую ценность, чем трофейные ракеты, представляли немецкие специалисты. В рамках операции «Скрепка» Вернер фон Браун и многие другие ученые, инженеры и техники были вывезены в США для реализации американской ракетной программы.

Немецкие специалисты в первые послевоенные годы трудились в лабораториях, расположенных на военной базе Форт-Блисс, штат Техас, на полигоне Уайт-Сэндс, штат Нью-Мексико, и в Редстоунском арсенале, штат Алабама.

Запуск трофейной немецкой ракеты А-4 на полигоне Уайт-Сэнд, 10 мая 1946 года

Подрядчиком для сборки и испытаний трофейных А-4 стала корпорация General Electric. При участии германских специалистов подготовить испытательную инфраструктуру, а также собрать и привести в рабочее состояние ракеты удалось достаточно быстро. Первый успешный запуск А-4 с полигона Уайт-Сэндс в штате Нью-Мексико состоялся 10 мая 1946 года.

Подготовка трофейной ракеты А-4 к запуску на полигоне Уайт-Сэндс

В ходе испытаний накапливалась информация и отрабатывались технические решения, необходимые для разработки боевых баллистических ракет и реализации космической программы. Согласно американским данным, до сентября 1952 года в США было запущено 67 немецких ракет А-4.

Некоторые старты были весьма примечательными.

Так, в октябре 1946 года с полигона Уайт-Сэндс стартовала ракета № 13, в головной части которой было размещено восемь 35-мм репортёрских кинокамер DeVry. Такое количество съёмочной аппаратуры позволяло рассчитывать на то, что хотя бы одна камера сделает снимки с удачного ракурса и при этом переживёт полёт. Фотографии производились с интервалом полторы секунды, а сама плёнка была помещена в прочные стальные кассеты.

Превысив условную границу между атмосферой и космосом (линия Кармана), ракета вышла на суборбитальную траекторию с апогеем 105 км. После падения переоборудованной А-4 на землю камеры были разбиты, но плёнка уцелела.

Первая фотография Земли из космоса, сделанная 24 октября 1946 года

С 1946 и до окончания использования ракет А-4 американские исследователи сделали более 1 000 снимков планеты с высоты до 160 км.

В декабре 1946 года трофейная ракета А-4 установила мировой рекорд высоты – 187 км, который продержался до 1951 года.

6 сентября 1947 года ВМС США в ходе операции Sandy провели испытательный запуск с верхней палубы авианосца USS Midway (CV-41), находящегося в центральной части Атлантического океана. До этого на полигоне Уайт-Сэндс изучали, какой ущерб авианосцу может нанести взрыв заправленной А-4.