«Фау-1» (V-1 (Vergeltungswaffe Eins), A-2, Fi-103, «Физелер-103», Flakzielgerät FZG 76) — самолет-снаряд (крылатая ракета), состоявший на вооружении армии нацистской Германии в середине Второй мировой войны. Это название происходит от («оружие возмездия-1»). Фа́у — произношение названия латинской буквы V в немецком языке. Буква использовалась для обозначения ряда проектов в рамках этой программы, в том числе самолёт-снаряд Фау-1 (V-1) и его пилотируемая версия Фау-4 (V-4).
Фау-1 была оснащена пульсирующим воздушно-реактивным двигателем (ПуВРД) и несла боевую часть массой 750—1000 кг. Дальность полёта — 250 км, позже была доведена до 400 км.
История
В конце 1936 года Фриц Госслау, работая в компании Argus Motoren, начал работу по дальнейшему развитию самолёта с дистанционным управлением, так как ранее Аргус уже разработал самолёт наблюдения с дистанционным управлением — AS 292 (военное обозначение FZG 43).
9 ноября 1939 года в RLM (министерство авиации Германии) было направлено предложение о самолёте с дистанционным управлением, несущeм полезную нагрузку в 1000 кг на расстояние 500 км. Аргус работал в сотрудничестве с компаниями Lorentz AG и Arado Flugzeugwerke, разрабатывая проект как частную инициативу под названием «Fernfeuer».
Самолёт, называемый просто «люфтторпедо» (летающая торпеда), был предложен в трёх вариантах (несущих полезную нагрузку в 1000 кг на высотe 5 000 м): первые два варианта были оснащены перевернутым 12-цилиндровым двигателем Argus As. 410 (500 л. с.) при крейсерской скорости 700 км/ч; третий вариант был с новым типом реактивного двигателя на ранних стадиях разработки (ПуВРД), способным давать 150 кг тяги и гарантирующим бы объекту крейсерскую скорость 750 км/ч. B апреле 1940 года Гослау представил RLM улучшенную разработку проекта «Fernfeuer» уже как проект P 35 «Эрфурт».
31 мая Рудольф Бри из RLM отметил, что он не видит шансов на то, что производство самолета-снаряда может быть развёрнуто в условиях военного времени, поскольку предложенная сложная система дистанционного управления была воспринята как конструктивная слабость проекта. Генрих Коппенберг, директор компании Argus, встретился с Эрнстом Удетом 6 января 1941 года, чтобы убедить его, что разработка должна быть продолжена, но Удет решил отменить её. Несмотря на это, Госслау был убеждён, что основная идея была разумной и приступил к упрощению конструкции.
Ещё в 1931 году инженер разработал эффективную конструкцию ПуВРД, основанную на модификации впускных клапанов, получив в 1933 году государственную поддержку Министерства авиации Германии. В 1934 году Георг Маделунг и находящийся в Мюнхене Пауль Шмидт предложили министерству авиации Германии «летающую бомбу», приводимую в действие ПуВРД Шмидта. Прототип бомбы Шмидта не соответствовал требованиям Министерства авиации Германии, особенно из-за низкой точности, дальности и высокой стоимости. В оригинальной конструкции Шмидта двигатель размещался в фюзеляже, как у современного реактивного истребителя, в отличие от Фау-1, в котором двигатель располагался над боеголовкой и фюзеляжем.
В 1939 году RLM подключил все немецкие заводы, которые производили двигатели для авиации, к разработке реактивных двигателей. Для Argus Motoren Gesellschaft это был тип ПуВРД. Компания Аргус начала работу на основе работы Шмидта. Шмидт также был привлечён к разработкам, ведущимся компанией Argus, и вскоре ПуВРД был усовершенствован и был официально известен под обозначением Argus As 109—014. Как у производителя авиационных двигателей у Аргуса не было возможности изготовить фюзеляж для проекта, и Коппенберг обратился за помощью к Роберту Люссеру, главному конструктору и техническому директору авиационной компании Heinkel. 22 января 1942 года Люссер вступил в должность в авиационной компании Fieseler, встретился с Коппенбергом 27 февраля и был проинформирован о проекте Гослау. В конструкции Гослау использовались два двигателя (ПуВРД), Люссер упростил дизайн, чтобы использовать один двигатель.
Окончательная разработка проекта была представлена Техническому управлению Министерства авиации 5 июня 1942 года, получив одобрение и официальное обозначение Fi 103. RLM поставило компании «Fieseler» задачу: предоставить прототип для оценок. Фирма «Fieseler» (Gerhard Fieseler Werke GmbH) выпускала беспилотные летательные аппараты-мишени для тренировки расчётов зениток, и для секретности работ над Фау-1 проект был назван «мишень зенитной артиллерии Flakzielgerät», а в служебной переписке было использовано кодовое обозначение «Kirschkern» (нем.: вишнёвая косточка). 19 июня генерал-фельдмаршал Эрхард Мильх дал Fi 103 наивысший приоритет, чтобы начать производство как можно скорее, и программа развития была передана экспериментальному центру Люфтваффе в Карлсхагене.
Во время работ по проектированию, а позже и на испытаниях, возникла необходимость в стабилизации ракеты в полёте, поэтому её оснастили гироскопом и установили стабилизаторы. К 30 августа Fieseler завершил первый фюзеляж, и первый полет Fi 103 V7 состоялся 10 декабря 1942 года, когда он был сброшен с самолёта Fw 200.
В 1943 году проводились уникальные пилотируемые испытания самолёта-снаряда Фау-1 для проверки систем устойчивости в воздухе на разных режимах, работу которых конструкторы не могли рассчитать теоретически. Для этой цели на одном из экземпляров были смонтированы шасси, оборудована кабина пилота и минимально необходимый комплекс систем управления. Но место пилота оказалось настолько малым, что в нём мог поместиться лишь человек очень небольшого роста и габаритов, поэтому на роль испытателя была предложена Ханна Райч с её женским некрупным телосложением и небольшим весом. В ходе полётов ею был выявлен ряд дефектов, потребовавших дальнейшего совершенствования конструкции Фау-1. При одной из посадок самолёт-снаряд под её управлением из-за большой его скорости потерпел аварию, а лётчица получила серьёзные травмы.Константинов И. Ракетная бомбардировка Англии. // Военно-исторический журнал. — 1960. — № 6. — С.55.
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.
26 мая 1943 года высокопоставленные нацистские чиновники посетили испытательный центр в Пенемюнде, чтобы оценить прогресс в создании летающей бомбы. Они пришли к выводу, что работа по завершению разработки должна быть ускорена для скорейшего запуска в серийное производство. Также началось создание оперативного подразделения для запуска ЛА и стартовых площадок. В районе Па-де-Кале на северо-западе Франции должны были быть построены 100 стартовых площадок, способных запускать тысячи летающих бомб в день. Лондон находился всего в 200 километрах от места стартовых площадок.
Самолёт-разведчик RAF наблюдал за деятельностью нацистов в Пенемюнде с середины мая 1942 года, но сначала у разведки союзников не было ясного понимания в том, что происходит, и какое оружие там разрабатывается. Разведка исследовательского центра и заводов в Пенемюнде явилась эффективным достижением разведки Армии Крайовой. Первая информация о происходившем там была получена осенью 1942, а в марте 1943 года в Лондон был отправлен подробный рапорт. Это позволило ВВС Англии и США 17-18 августа 1943 года провести операцию «Гидра» — массированную бомбовую атаку Пенемюнде и стартовых площадок в Па-де-Кале, что на несколько месяцев приостановило производство «чудо-оружия».
28 ноября 1943 года английский самолет-разведчик сфотографировал Пенемюнде, а фотограф с острыми глазами, лётный офицер Бабингтон Смит обнаружил прототип летающей бомбы на пусковой рампе в Пенемюнде. Британская разведка начала понимать, чем занимаются немцы, и определила, что немцы смогут начать запуск этого нового оружия против Англии буквально в считанные недели.
Бомбардировки строящихся стартовых площадок усилились. Однако к этому времени летающая бомба уже была в серийном производстве, а новые стартовые площадки стали лучше маскировать. Несколько летающих бомб в ходе последних испытаний были запущены в направлении Швеции, чтобы определить их дальность полёта и другие характеристики, и 13 июня 1944 года первые V-1 были запущены в направлении Лондона.
Вследствие налётов британских ВВС на Пенемюнде, производство было перенесено в гигантскую подземную фабрику Миттельбау-Дора под массивом Кохштайн возле Нордхаузена, где тысячи заключенных жили и работали в нечеловеческих условиях. В 1944 году было выпущено около 20 000 летающих бомб Фау-1 по цене 3500 рейхсмарок, в среднем на каждую Фаy-1 расходовалось около 280 человеко-часов.
Название Фау-1 было дано журналистом рейха Гансом Шварцем Ван Берклом в июне 1944 года с одобрения Гитлера.
Конструкция
«Фау-1» построена по нормальной аэродинамической схеме (самолётная).
Устройство Фау-1
1. Компас 2. Нижний детонатор 3. Детонатор 4. Боеголовка 5. Крыло 6. Топливные баки 7. Баллоны со сжатым воздухом 8. Счётчик пройденных километров 9. Регулятор подачи топлива 10. Гироскоп автопилота
Фюзеляж Фюзеляж Фау-1 представлял собой веретенообразное тело 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
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 Паулем Шмидтом. 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.
Этот тип авиационного двигателя практически невозможно было использовать для пилотируемых боевых самолётов, поскольку его было трудно запустить, он был неэффективен на высоте более 3000 метров, имел низкую долговечность, сильно вибрировал и практически не позволял управлять тягой. С другой стороны, все эти аспекты в значительной степени были совместимы с концепцией летающей бомбы, которая может извлечь выгоду из большой конструктивной простоты этого типа двигателя в сочетании с высокими скоростными характеристиками для своего времeни.
В отличие от других ПуВРД того времени, которые использовали клапаны для закрытия воздухозаборника, структурированного как лепестки цветка, двигатель, используемый для Фау-1, имел металлическую решётку с прямоугольными клапанами. Вдоль отверстий решётки были установлены небольшие прямоугольные рейки, шарнирно закрепленные с одной стороны и свободно вибрирующие с другой, чтобы закрывать или открывать вентили для поступающего воздуха, в зависимости от того, преобладало ли давление изнутри (из-за взрыва в камере сгорания) или аэродинамическое давление (создаваемое набегающим потоком воздуха). В Фау-1 цикл повторялся 47 раз в секунду. Эта металлическая пластинчатая конструкция была проста в сборке и не требовала квалифицированной рабочей силы или сложного оборудования — характеристики, которые трудно было переоценить во время войны.