Перша крилата ракета Fi-103 «Фау-1»

За матеріалом “Наука та техніка“

Переклад та доповнення редакція MIL.IN.UA

Розробка крилатої ракети в Німеччині почалася в 1942 році, після того, як союзники розгорнули так зване «Повітряний наступ на Рейх».

Люфтваффе відчувало гострий дефіцит бомбардувальників і не встигало заповнювати втрати літаків.

Ерхард Мільх, заступник Герінга, згадав про пропозицію маловідомого конструктора Пауля Шмідта, який в 1935 році звертався до Міністерства авіації з пропозицією створити літаючу бомбу, яка використовує винайдений ним в 1929 році прямоточний повітряно-реактивний двигун (ППРД).

З моменту пропозиції Шмідта пройшло сім років, за які ідея прямоточного двигуна серйозно просунулася вперед. Інженер фірми Argus – Фріц Глоссау удосконалив ППРД та створив пульсуючий повітряно-реактивний двигун (ПуПРД).

Розробка двигуна

Двигун являв собою сталеву трубу, з одного кінця закриту клапанними ґратами – дифузором, на якій закріплювалися дев’ять форсунок, вприскувальних в трубу паливо.

Змішуючись з надходячим через дифузор повітрям, паливо утворювало горючу суміш, котре підпалювалося запальною свічею. В результаті згоряння суміші тиск в трубі підвищувався і клапани на дифузорі закривалися.

Гарячі гази спливали через відкритий кінець труби, створюючи реактивну тягу. Коли тиск в трубі падав, підпружинені клапани дифузора відкривалися, повітря вривалося в камеру згоряння, наступна порція палива впорскувалася в трубу – і цикл повторювався.

Частота повторення циклу становила 47 разів у секунду. Завдяки наявності клапанів на решітці, на відміну від двигуна Шмідта, ПуПРД вже не було потрібно постійний високий тиск повітря на вході в трубу, що замикає її від «зворотного вихлопу».

Досить було тільки запустити двигун – і цикл роботи підтримувався сам собою, використовуючи для підпалу чергової порції палива сильно нагріті деталі і залишки розпечених газів.

Пальним для двигуна служив низькооктановий дешевий бензин. У 1941 році ПуПРД перевірили на землі, закріпивши двигун на автомобіля, а потім в польоті – на біплані Gotha 145. Двигуну привласнили позначення Argus AS 109-014.

В наш час, деякі намагаються відтворити копію німецького двигуна і проводять тести.

Фірма Argus займалася тільки авіаційними двигунами та не могла самостійно виконати проєкт літаючої бомби. 27 лютого 1942 року в Argus приїхав інженер Роберт Луссер з фірми Fieseler, для розв’язання проблем з постачанням двигунів до свого літака Fi.156 Storch.

Початок шляху

Глоссау запропонував йому взяти участь в розробці цікавого проєкту і показав ескіз літака з двома ПуПРД під крилом. Досвідчений Луссер тут же намалював свій ескіз літального апарату з одним двигуном, розташованим над фюзеляжем, і двокілевим хвостовим оперенням. Так народився проєкт першої крилатої ракети.

У квітні 1942 року Луссер закінчив проєкт крилатої ракети під позначенням Р-35. Вона могла доставити боєголовку вагою 500 кг на дальність близько 300 км, зі швидкістю 700 км / год.

Люфтваффе підтримало цю пропозицію і 19 червня 1942 року включило спільний проєкт ракети Argus-Fieseler у свою програму розробки ракетної зброї «Вулкан». Р-35 було перейменовано в Fieseler Fi-103, а в документах Люфтваффе крилату ракету стали іменувати Kirschkern – «Вишнева кісточка».

До реалізації проєкт приєдналася фірма Askania – відповідала за систему управління, і фірма Rheinmetall-Borsig – створювала наземну пускову установку.

Перший екземпляр

Будівлю першого екземпляра Fi-103 завершили 30 серпня 1942 року.

Крилата ракета Fi-103 являла собою безпілотний літальний апарат з крилом і однокільовим хвостовим оперенням. Основним конструкційним матеріалом була сталь. Більшість деталей виготовлялося за допомогою штампування, що здешевлює і прискорювало виробничий процес.

У фюзеляжі циліндричного перетину перебувала система управління, паливний бак на 640л бензину, два сферичних балона зі стисненим повітрям під тиском 120атм та боєголовка.

Основою системою автоматичного управління був магнітний компас і два гіроскопи. Компас допомагав зберігати заданий напрямок польоту, а гіроскопи використовувалися для стабілізації ракети по крену і тангажу.

Стабілізацію висоти польоту забезпечувала звичайна система на основі анероїдної коробки від барометричного висотоміра. Вимірювання пройденого ракетою відстані проводилося за допомогою пристрою, що нагадує автомобільний одометр (вимірювач пройденої відстані).

Fi-103 (V-1)

Одометр на автомобілі працював від коробки швидкостей, а на ракеті – від звичайної дволопатевої крильчатки, встановленої в носовій частині фюзеляжу.

Через 100 кілометрів польоту він зводив підривники боєголовки, а після подолання заданої відстані виставляв рулі ракети на пікірування, відключав двигун – і ракета падала на ціль.

Fi-103 (V-1)

У разі відмови системи управління, Fi-103 підривалася годинниковим механізмом, по закінченню двох годин після старту.

Стиснене повітря з балонів створювало надлишковий тиск в паливному баку, яке виштовхувало бензин по мідній трубці, направляючи його до форсунок на дифузорі двигуна. Палива вистачало на 22 хвилини роботи. Середня витрата палива становив 2,35 літра 80-го бензину на кілометр. Максимальна тяга ПуПРД – 310 кг.

Остаточний проєкт ракети відрізнявся від початкового задуму однокільовим хвостовим оперенням і відсутністю кута «V» у крила. У вересні на неї встановили двигун і почали підготовку до льотних випробувань. Наземні вогневі випробування ПуПРД виявили велику кількість проблем – і польоти довелося відкласти.

Fi-103 (V-1)

Тільки в жовтні вдалося налагодити стійку роботу ПуПРД.

Пускова установка

Тим часом фірма Rheinmetall-Borsig закінчувала будівництво першої пускової установки. Її вирішили будувати на ракетному полігоні Міністерства авіації «Пенемюнде-Захід».

Необхідність спеціальної стартовою установки диктувалася особливостями ПуПРД, який запускався на нерухомій ракеті за допомогою стиснутого повітря, але розвивав необхідну для польоту тягу тільки на швидкості не менше 280 км / год.

Установка являла собою грунтовий укіс з укладеними на нього рейковими напрямними, по яких рухалася колісний візок із закріпленою ракетою. Візок приводився в рух за допомогою поршня, що штовхається паром, що виникають при з’єднанні концентрованої перекису водню і перманганату калію.

Після початку хімічної реакції візок починав рух і розганяв ракету до 400 км / год. Відірвавшись від землі, ракета відокремлювалася від візка і летіла в бік цілі. Перше випробування пускової установки відбулося 20 жовтня 1942 року. Як корисного навантаження використовували макет ракети без крил.

Пускова установка Fi-103 (V-1)

Перший політ ракети був без включення двигуна – для перевірки льотних характеристик і системи управління. Ракету підвісили під патрульний бомбардувальник Fw-200 Condor і скинули з великої висоти. Ракета прекрасно планувала і вела себе досить стійко.

10 грудня відбувся перший політ з працюючим двигуном. На цей раз політ завершився повною невдачею. Пролетівши близько кілометра, Fi-103 втратила керування і впала в Балтійське море.

Підготовка ракети

Пуск з установки

24 грудня відбувся перший пуск ракети з наземної установки. Fi-103 пролетіла близько хвилини і на швидкості 500 км / год впала в море. Подальші випробування захлеснула ціла низка аварій.

До літа 1943 року здійснили 84 запусків. 16 пусків виконали з борта літака і 68 – з наземної катапульти. Всі повітряні старти були успішними, чого не скажеш про пуски з землі, в яких тільки 28 ракет нормально відділилися від візка, а решта втрачали управління з вини стартової установки.

Розробники вирішили змінити її конструкцію і замовили фірмі Hellmuth Walter Werke її більш досконалий варіант.

Пускова установка Fi-103 (V-1)

Влітку 1943 року відбувся перший пуск ракети, укомплектованої штатною системою управління Fi-103. Серія пусків дозволила оцінити точність попадання в умовну ціль. Ракета з імовірністю 90% падала в коло діаметром 10 км і з ймовірністю 10% – в коло діаметром 6 км.

Така «точність» дозволяла застосовувати нову зброю тільки по великих цілям, наприклад, містам.

Прийняття на озброєння

26 травня 1943 року з роботаю по крилатій ракети ознайомилися вищі керівники Рейху. Створена за розпорядженням Гітлера спеціальна комісія вирішувала, який проект краще: крилата ракета Fi-103 або балістична А-4.

Перша була дешева, легка. Друга – невразлива, але шалено дорога. Вирішили будувати обидва варіанти.

Fi-103 замовили в кількості 5000 штук. Серійне виробництво почалося в серпні 1943 року. 64 стартові установки розгорталися на північному заході Франції, в 200 км від Лондона.

Fi-103

Перші удари по Лондону запланували на 15 грудня 1943 року. Однак бойові пуски весь час відкладалися.

Бойове застосування

Спочатку виникли проблеми з міцністю конструкції крила ракети. Серійні штамповані нервюри крил виявилися занадто слабкими, і під час контрольного відстрілу ракет крила просто складалися від перевантажень під час старту. Довелося переробляти 1400 вже побудованих планерів.

Навесні 1944 року в процес виробництва втрутилися союзники. Їх авіація розбомбила завод фірми Fieseler і полігон «Пенемюнде» на острові Узедом. Під час бомбардування загинув головний розробник пускової установки Гельмут Вальтер. Виробництво ракет перенесли в підземні цехи заводу, розташовані поруч з концтабором «Дора».

Тільки 13 червня 1944 року  запустили перші 10 ракет. П’ять розбилися одразу після запуску, одна впала в море, три впали на шляху до мети, і тільки одна ракета потрапила в Лондон.

Приблизно за десять днів до цієї події Геббельс виступив по радіо і світ вперше почув термін Vergeltungs waffee – «Зброя відплати». Fi-103 стало першим Vergeltungs waffee – скорочено V-1. Почалася абсолютно нова війна, яку німецька пропаганда назвала «Robot blitz».Відеопрогравач

00:0000:36

Через два дні відбувся другий наліт. Стартувало 244 ракети по Лондону і 50 – по Саутгемптон. 144 Fi-103 перетнули Ла-Манш. 73 потрапило в Лондон і кілька ракет впало в Саутгемптоні. Ракети летіли на висоті від 500 до 800 метрів зі швидкістю 500-600 км / год.

Руйнування

З кожним наступним нальотом кількість крилатих ракет, які досягли своєї мети, зростала. Зачувши звук летить ракети, жителі негайно кидалися до притулку. Працюючий ПуПРД видавав характерний звук (відео на початку статті) і обивателі прозвали ракети «buzz bomb» – тріскучі бомби, чи «doodlebugs» – пуголовки.

Наслідки бомбардувань ракетами Fi-103, Лондон, літо 1944 року

Незважаючи на свою нікудишню точність, крилаті ракети заподіювали дуже серйозної шкоди. 20 червня 1944 ракета потрапила в будівлю неподалік від Букінгемського палацу, вибухом вбило 119 і поранено 141 чоловік. Одна з ракет потрапила прямо в штаб командувача союзними військами генерала Ейзенхауера.

Прем’єр-міністр Черчілль заявив тоді: «Ця форма атаки, безсумнівно, пов’язана з випробуваннями і занепокоєнням, тому що проводиться протягом цілої доби, і населення має звикнути. Всі повинні продовжувати виконання своїх обов’язків і справ, а потім, коли закінчується довгий трудовий день, повинні шукати собі найбільш безпечний притулок».

Fi-103

Як правило, під час чергового нальоту одна-дві ракети обладналися радіомаяками і їх положення відстежувалася пеленгаторами. Коригування вогню велася тільки на основі цих даних. Крім цього, кілька ракет замість боєголовки несли картонні труби з листівками, зробленими в відомстві доктора Геббельса. У листівках викладалися «правдиві» відомості про становище на фронтах і листи військовополонених на батьківщину.

Оборона від ракет

Протиповітряна оборона не могла ефективно протистояти нальотам крилатих ракет. Літаки винищувальної авіації могли збити ракету, але зенітні батареї, що знаходяться в безпосередній близькості від міста, погрожували винищувачам своїм вогнем. Таким чином, і ті, і інші боялися працювати в повну силу.

Від незнання принципів роботи системи наведення проти ракет намагалися навіть виставляти димові завіси.

Єдиним способом врятувати становище була реорганізація протиповітряної оборони. Зенітні батареї – 1500 гармат і 700 прожекторів – перемістили в графство Кент, до протоки Ла-Манш, і організували там першу лінію ППО.

Прорвалися через неї ракети потрапляли в зону дії винищувальної авіації. У безпосередній близькості від міста створили третю лінію оборони – повітряні загородження з 2000 року аеростатів.

До початку серпня зенітники освоїлися з роботою по крилатим ракетам, та так призвичаївся, що збивали до 80%. Решта ракет не долітали до мети через відмову автопілота, збивалися винищувачами або врізалися в аеростати.Відеопрогравач

00:0002:26

Серед винищувачів найбільш успішними виявилися поршневі Hawker Tempest, на рахунку одного полку яких числиться 481 збита ракета.

Винищувачам навіть вдавалося крилом міняти курс ракети.

(приклад)

Останні пуски

У січні 1945 року союзники захопили всі пускові установки, з яких німці обстрілювали Англію, і удари припинилися. Новою метою для крилатих ракет став найбільший в Європі порт Антверпен. Він був основним пунктом постачання союзників після висадки в Нормандії.

Про початок обстрілів було відомо заздалегідь, система протиракетної оборони була організована своєчасно – і ефективність дії крилатих ракет виявилася надзвичайно низькою.

Навесні 1945 року відбулися останні удари крилатих ракет по Лондону. На цей раз Fi-103 запускали з борту бомбардувальників He-111.

Крилата ракета Fi-103, підвішена під крилом літака He-111

Авіаційний варіант крилатої ракети відрізнявся більшою дальністю польоту, досягнутої за рахунок зменшення боєголовки і збільшення ємності паливного бака.

З бомбардувальника ракета могла подолати 400 км. Було запущено 275 ракет.

Запуск ракети Fi-103 з борта літака He-111

Майже всі ракети вдалося збити. За весь період німці запустили по Британії близько 8000 крилатих ракет.

Підписуйтесь на нас в Telegram: тут найцікавіші аерокосмічні новини!