«Фау-2» (от , оружие возмездия; другое название— , «Агрегат-4»)— первая в мире баллистическая ракета дальнего действия, разработанная немецким конструктором Вернером фон Брауном и принятая на вооружение вермахта в конце Второй мировой войны.
Первый пуск состоялся в марте 1942 года, а первый боевой пуск— 8 сентября 1944 года. Количество осуществлённых боевых пусков ракеты составило 3225. Применялась с целью запугивания, поражая в основном мирное население. По различным источникам, пуск ракет, направленных за семь месяцев для разрушения Лондона, привёл к гибели 2724 человек (в среднем, от каждой ракеты погибал один или два человека) и тяжёлым ранениям 6467 человек. Обстрелу подвергалась в основном территория Бельгии и Великобритании, в особенности Антверпен и отличающийся большой площадью Лондон.
Ракета являлась одноступенчатой, имела жидкостный ракетный двигатель, запускалась вертикально, на активном участке траектории в действие вступала автономная гироскопическая система управления, оснащённая программным механизмом и приборами для измерения скорости. Крейсерская скорость полёта— 1,65км/с (5940км/ч), дальность полёта достигала 320км, высота траектории— 80—90км. Боевая часть вмещала до 800кг аммотола. Средняя стоимость— .
«Фау-2» является первым в истории объектом, совершившим суборбитальный космический полёт, достигнув при вертикальном запуске высоты в 188км. Это произошло в 1944 году.
После войны являлась прототипом для дальнейшей разработки первых баллистических ракет в США, СССР и других странах.
История
Начало разработки немецких жидкостных ракет было положено в 1926 году, когда группа энтузиастов ракетостроения и межпланетных сообщений организовала (VfR). Твердотопливные ракеты использовались как оружие в годы Первой мировой войны практически всеми враждующими сторонами, поэтому по Версальскому мирному договору побеждённой Германии было запрещено разрабатывать и создавать такие ракеты. Однако в этом договоре ни слова не было сказано о разработке ракет на жидком топливе. В конце 1929 года министр обороны отдал приказ об изучении возможности использования ракет для военных целей, а в 1932 году была создана экспериментальная станция для ракет на жидком топливе в Куммерсдорфе под Берлином. В частности, полковнику Вальтеру Дорнбергеру была продемонстрирована экспериментальная ракета, разработанная молодым немецким конструктором Вернером фон Брауном. Несмотря на то, что возможности показанной ракеты были достаточно ограничены, Дорнбергера заинтересовала работа, и он предложил фон Брауну продолжить разработку под управлением военных.
Как и большинство других членов общества, фон Браун согласился работать на таких условиях. В декабре 1934 года был достигнут успех в запуске ракеты A2 — небольшой модели, работавшей на этаноле (этиловом спирте) и жидком кислороде. Особое внимание уделялось отработке двигателя. К этому времени было рассчитано множество потенциально пригодных вариантов топливной смеси, однако военных больше всего заинтересовала возможность использования этанола, связанная с постоянным дефицитом нефтепродуктов для Германии. Этиловый спирт производился в больших количествах как результат переработки картофеля и гидролизом древесины. Этот вид топлива использовался немцами на протяжении всей Второй мировой войны.
Добившись успеха с A2, группа фон Брауна перешла к разработкам ракет A3 и A4 (будущей «Фау-2»). Последняя должна была стать уже полноразмерной ракетой с предположительной дальностью полёта около 175 километров, высотой подъёма до 80 километров и массой полезной нагрузки около 1 тонны. Увеличение возможностей во многом опиралось на комплексную переработку двигателя, выполненную инженером Вальтером Тилем. Первый успешный запуск A4 на испытаниях произошёл 3 октября 1942 года.
Конструкция
Внешне ракета со свободным вертикальным стартом имела классическую для подобных ракет веретенообразную форму с четырьмя крестообразно расположенными воздушными стабилизаторами.
Общая длина корпуса ракеты составляла мм, максимальный диаметр равнялся мм.
Стартовая масса ракеты «Фау-2» достигала 14 тонн и складывалась из массы боевого заряда (кг), компонентов топлива (кг) и конструкции вместе с двигательной установкой (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) 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 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).
В хвостовом отсеке на силовой раме размещалась двигательная установка, тягой на Земле в . 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 её пространственное положение в течение всего полёта, 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).
Развёртывание С момента создания «Фау-2» в германском командовании велись споры по поводу схемы развёртывания ракет. Ракета заправлялась быстроиспаряющимся жидким кислородом, получение которого велось на специальных предприятиях. Поэтому, с технической точки зрения, разумно было развёртывать ракеты на стационарных позициях в непосредственной близости от заводов жидкого кислорода и запускать сразу же после заправки.
Военные, тем не менее, критически отнеслись к этой концепции. Их главным аргументом было превосходство авиации противника в воздухе, делавшее любые стационарные позиции ракет слишком уязвимыми при массированных бомбардировках. По мнению военных, запуск ракет должен был осуществляться с мобильных быстро перемещающихся позиций, которые было бы трудно обнаружить и уничтожить.
Позиция военных тоже имела ряд недостатков, главным из которых были очевидные сложности с обслуживанием ракет на мобильных позициях, меньшая вероятность успешного запуска в полевых условиях и главное — сравнительно меньший темп запуска ракет с полевых позиций, чем с оборудованных стационарных комплексов. Тем не менее, военные настаивали на своём, утверждая, что любые стационарные комплексы будут подвергаться интенсивным воздушным бомбардировкам, которые если и не разрушат их полностью, то затруднят до крайности запуск ракет.
В конечном итоге, спор был разрешён в пользу стационарных комплексов вмешательством лично Гитлера, испытывавшего симпатии к грандиозным проектам. По его приказу было начато строительство нескольких гигантских заглублённых бункеров, каждый из которых должен был представлять собой защищённый от бомбардировок комплекс, предназначенный для предстартовой подготовки, заправки и запуска ракет в максимально быстром темпе.
Строительство нескольких подобных конструкций было начато в 1943, но не доведено до конца:
Купол Визерне Бункер Эперлек
Как и предсказывалось военными, интенсивные воздушные бомбардировки союзников с применением 5-тонных бомб «Толлбой», падающих со сверхзвуковой скоростью и заглубляющихся в землю на большую глубину перед детонацией, сделали невозможным завершение строительства стационарных позиций. Колоссальные вложенные в них ресурсы были израсходованы напрасно. Хотя при этом не надо забывать, что противодействие этой угрозе потребовало привлечения также больших ресурсов Британии и США.
Ввиду очевидного фиаско концепции стационарных пусковых бункеров Гитлер изменил своё мнение и согласился на развёртывание ракет на мобильных позициях. Специально для запуска «Фау-2» был разработан установщик, называвшийся «майлерваген», который доставлял ракету на позицию и ставил её вертикально на стартовый стол.
Боевое применение
Адольфа Гитлера не покидала идея о производстве тяжёлой ракеты, которая должна была принести Англии возмездие. По его личному приказу с конца июля 1943 года огромный производственный потенциал был направлен на создание ракеты, получившей впоследствии пропагандистское название «Vergeltungswaffe-2» (в переводе с нем. «оружие возмездия»).
Министр вооружения Третьего рейха Альберт Шпеер позже в своих воспоминаниях писал: Нелепая затея. В 1944 году в течение нескольких месяцев армады вражеских бомбардировщиков сбрасывали в среднем по 300 тонн бомб в день, а Гитлер мог бы обрушить на Англию три десятка ракет общей мощностью 24 тонны в сутки, что является эквивалентом бомбовой нагрузки всего лишь дюжины «Летающих крепостей». Я не только согласился с этим решением Гитлера, но и поддержал его, совершив одну из серьёзнейших своих ошибок. Гораздо продуктивнее было бы сосредоточить наши усилия на производстве оборонительных ракет «земля-воздух». Такая ракета была разработана ещё в 1942 году под кодовым именем «Вассерфаль» (Водопад). и далее: Поскольку мы впоследствии выпускали по девятьсот больших наступательных ракет каждый месяц, то вполне могли бы производить ежемесячно несколько тысяч этих меньших по размерам и стоимости ракет. Я и сейчас думаю, что с помощью этих ракет в сочетании с реактивными истребителями мы с весны 1944 года успешно защищали бы нашу промышленность от вражеских бомбардировок, но Гитлер, «одержимый жаждой мести, решил использовать новые ракеты для обстрела Англии».