Таджикский национальный университет

Достоинства и недостатки таких ракет

ФАУ 2 стала супероружием Третьего рейха. Основным достоинством было то, что данные ракеты обогнали свое время, и противники гитлеровской германии не имели эффективных средств уничтожения такого класса оружия.

В любой армии самым дорогим ресурсом являются кадровые военные, имеющие сложные специальности. Летчики являются таковыми. А каждый вылет на бомбардировку цели на вражеской территории — это неизбежный риск потерять пилота и его машину.

В случае применения семейства ФАУ, этот риск сводился к нулю. Ведь боеприпас все равно одноразовый, не требующий регулярного ремонта, обслуживания и содержания экипажа. Кроме того, новое оружие было гораздо сложнее обнаружить и впоследствии перехватить.

Нельзя исключать и такой важный момент, как психологический фактор. Применение против британцев нового сверхоружия Третьего рейха —  ракеты ФАУ.

Например, ФАУ 1 имела один основной недостаток. Дело в том, что двигалась она на маршевом двигателе далеко не весь полет. Это создавало довольно существенные проблемы для применения такого типа оружия.

В основном ракетоносители ФАУ применялись против Британцев, и они вскоре задействовали для их обнаружение огромное количество РЛС, постов наблюдения и прочих систем противоракетной обороны.

После того как ФАУ 1 была обнаружена, на ее перехват поднимали эскадрилью истребителей или задействовали системы ПВО.

Летчики королевских ВВС использовали достаточно интересный трюк: они подлетали к ракете и подталкивали в сторону крылом или «сдували» в сторону воздушным потоком своего винта.

Во втором случае ФАУ могла быть сбита системами ПВО, как и обычный самолет.

ФАУ 2 имели недостаток, из которого вытекали еще два. Оружие это было весьма дорогим, а эффективность и точность используемых систем управления ФАУ 2 — довольно низкой.

На этой фотографии можно увидеть отсеки ракеты ФАУ 1 и убедиться в ее простоте строения. Немецкие инженеры сумели создать дешевое и достаточно эффективное оружие для борьбы с противником на большом расстоянии

Поэтому уничтожать цели ракетами данного типа было просто не выгодно, их производство была сравнима по стоимости с выпуском всей бронетехники Третьего рейха в 1940 году.

Вектор инноваций

ТНУ — ведущий научный
центр Республики Таджикистан, в составе
которого сформировались крупные научные
школы, работали и работают ведущие
ученые страны в области фундаментальных
и прикладных наук.

Университет остается
главным инновационным центром, ученые
которого успешно сотрудничают со многими
компаниями и промышленными предприятиями
Республики Таджикистан, выполняя
исследования, направленные на развитие
инновационных технологий. В инновационной
деятельности университет наиболее
активно участвует в выполнении целевых
программ и проектов Правительства
Республики Таджикистан.

В ТНУ действуют
восемь диссертационных советов по 16
направлениям, на которых ежегодно
защищаются более 100 кандидатских и
докторских диссертаций.

Модификации

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

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 надежны. 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)

Пилотируемый вариант крылатой ракеты — Fieseler Fi 103R

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.

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».

Создать все условия

Уже в начале 1946 года в немецком городке Нордхаузен создается советский научно-исследовательский институт по изучению ракет Фау-2, в который также вошли три завода, вычислительный центр и испытательная база. Его директором стал известный партийный и военный организатор, Лев Гайдуков, пост главного инженера занял Сергей Павлович Королев, а Валентин Глушко возглавил отдел по изучению двигателей. Но основную массу сотрудников все же составили немецкие специалисты – около 150 человек, пожелавшие работать на СССР.

Любопытно, что далеко не сразу партийные функционеры оценили предложение советских конструкторов и инженеров не вывозить немецкую технику и оборудование в СССР, а восстанавливать заводы в Германии. У многих закралось подозрение, что они намеренно затягивают возвращение в разоренную войной страну, чтобы подольше задержаться в благополучной Тюрингии. Однако грозные московские инспекторы, разобравшись с положением дел, одобрили проект.

Спустя несколько месяцев после начала работы института в Нордхаузене на стол Сталину легла докладная записка за подписью Берии, Маленкова и Булганина, в которой отмечался процесс освоения советскими учеными последних достижений Германии в области ракетной техники. В частности, там сообщалось об успешной работе с технической документацией, что позволило собрать из немецких деталей семь ракет дальнего действия Фау-2, четыре из которых готовились к испытаниям, а еще три были отправлены для изучения в Москву.

На самом верху были приняты решения о продолжении работ уже на территории СССР. Вслед за конструкторскими бюро к концу 1946 года в Советский Союз из Германии должны были переехать и немецкие ученые с семьями. В качестве жилья для них были выделены 150 финских разборных домов и 40 домов, рассчитанных на восемь квартир каждый. Также было предписано установить немецким специалистам по реактивной технике повышенный оклад.

Радиотехнические устройства управления ракеты Фау-2

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.

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 градуса) 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 градуса. 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.

В сентябре исполняется 70 лет со дня первой германской атаки на Лондон с применением ракет Фау-2. Как выяснил корреспондент BBC Future, немецкие технологии времен Второй мировой войны до сих пор используются в ракетостроении.

Как-то солнечным утром в сентябре 1944 г. мой отец, тогда еще подросток, ждал поезда на вокзале городка Кромер на восточном побережье Англии. Стояла чудесная ясная погода. С платформы, расположенной высоко над городом, можно было разглядеть берег оккупированной немцами Голландии по ту сторону спокойного Северного моря.

«Вдруг я заметил на горизонте три черточки, поднимавшиеся в небо и исчезавшие в стратосфере, — вспоминал отец. – Я уверен, что это взлетали ракеты Фау-2, но где они тогда упали, мне неизвестно».

Фау-2 стартовали с мобильных пусковых установок. Каждая 14-метровая ракета несла заряд взрывчатки массой в 900 килограммов. Первая Фау-2 упала на Лондон 8 сентября 1944 г. Она оставила после себя воронку диаметром 10 метров, убила троих и ранила 22 человека.

В отличие от традиционных самолетов и от своего предшественника – самолета-снаряда Фау-1, — ракета Фау-2 представляла собой принципиально новый вид вооружения. Время полета до цели составляло не более пяти минут, и системы оповещения не успевали на нее среагировать. Ракеты падали на ничего не подозревавшие Лондон, Норидж, Париж, Лилль и Антверпен. Фау (немецкое произношение буквы V) обозначало Vergeltungswaffen, то есть «оружие возмездия». Ракета Фау-2 стала последней и отчаянной попыткой Германии повернуть ход войны в свою пользу.

Через какое-то время после того как мой отец стал свидетелем запуска Фау-2, он чудом избежал последствий ракетного удара, который застал его в ожидании поезда метро на наземной станции Куинз Парк в северном Лондоне.

В 1945 году после окончания войны убийцу лондонцев Фау-2 выставили на всеобщее обозрение на Трафальгарской площади

«Внезапно на дороге неподалеку раздался громкий хлопок, и в воздух поднялось огромное облако обломков, — рассказывал он. — Фау-2 была оружием устрашения. Ракеты сыпались с неба внезапно, безо всякого предупреждения».

В ходе Второй мировой войны по одной лишь Англии было выпущено свыше 1300 единиц Фау-2. По мере продвижения союзнических войск вглубь континента Германия начала подвергать ракетным ударам Бельгию и Францию.

Пуски ракет Фау-2 в июне 1944 года

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