75 лет назад взлетела первая в мире баллистическая ракета «Фау-2»
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 конструкциивместе 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 взрыватель 9.Спиртовой клапан 10.Бак жидкого кислорода. Максимальная масса 5530 кг. 11.Изолированный трубопровод для подачи этилового спирта 12.Силовой элемент 13.Турбонасос 14.Выхлоп турбины 15.Труба горючего для регенеративного охлаждения камеры сгорания 16.Главный клапан горючего 17.Камера сгорания. Тяга 25 000 кгс. 18.Главный клапан жидкого кислорода 19.Графитовый газовый руль (4 шт.) 20.Аэродинамический руль (4 шт.) 21.Антенна 22.Парогенератор для привода насосов 23.Бак перекиси водорода. Максимальная масса 170 кг. 24.Изоляция из стекловаты. 25.Оборудование системы управления и радиоконтроля 26.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):
Свежие комментарии