Фау-2

Старт ракеты «Фау-2» с полигона Маас, Голландия, между 1942 и 1945 годами.
Старт ракеты «Фау-2» с полигона Маас, Голландия, между 1942 и 1945 годами.

 «Фау-2» (от нем. V-2 — Vergeltungswaffe-2, оружие возмездия; другое название — нем. А-4 — Aggregat-4, агрегат) — 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 (погибло около 2700 человек, обстрелу подвергалась в основном территория Великобритании, в особенности отличающийся большой площадью город 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. Максимальная скорость полёта — до 1,7  км/с (6120 км/ч), дальность полёта достигала 320 км, высота траектории — 100 км. Боевая часть вмещала до 800 кг аммотола. Средняя стоимость — 119 600 рейхсмарок.

 

«Фау-2» является первым в истории объектом, совершившим суборбитальный космический полёт, достигнув при вертикальном запуске высоты в 188 км. Это произошло в 1944 году. 

 

После войны являлась прототипом для разработки первых баллистических ракет в США, СССР и других странах.

 

Снимок площадки со стартовым столом и двумя «Фау-2» в горизонтальном положении, 23 июня 1943.
Снимок площадки со стартовым столом и двумя «Фау-2» в горизонтальном положении, 23 июня 1943.

История

 

Начало разработки немецких жидкостных ракет было положено в 1926 году, когда группа энтузиастов ракетостроения и межпланетных сообщений организовала Общество космических полётов (нем. Verein für Raumschiffahrt) (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 A-2 — 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 A-2, группа фон Брауна перешла к разработкам ракет A-3 и A-4 (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.

 

Ракета «Фау-2» выставленная на Гроенплац (Groenplaats) в Антверпене
Ракета «Фау-2» выставленная на Гроенплац (Groenplaats) в Антверпене

Конструкция

 

Баллистическая ракета дальнего действия «Фау-2» (A-4/V-2) со свободным вертикальным стартом класса «земля-земля» была предназначена для поражения площадных целей с заранее заданными координатами. Внешне ракета «Фау-2» имела классическую для ракеты веретенообразную форму, с четырьмя крестообразно расположенными воздушными стабилизаторами.

 

Общая длина корпуса ракеты составляла 14300 мм, максимальный диаметр равнялся 1650 мм.

 

Стартовая масса ракеты «Фау-2» достигала 12,8 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). 

 

В хвостовом отсеке на силовой раме размещалась двигательная установка. 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. 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 сборочной линии завода Миттельверк в горе Конштайн, 3 июля 1945
«Фау-2» на сборочной линии завода Миттельверк в горе Конштайн, 3 июля 1945

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 союзников в воздухе, делавшее любые стационарные позиции ракет слишком уязвимыми для массированных бомбардировок. 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. 

 

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, называемый «майлерваген», который доставлял ракету на позицию и ставил её вертикально на стартовый стол.

 

Картинка из фильма «Девушка на Луне», нанесённая на основание ракеты (копия первой ракеты «Фау-2» в музее Пенемюнде)
Картинка из фильма «Девушка на Луне», нанесённая на основание ракеты (копия первой ракеты «Фау-2» в музее Пенемюнде)

Боевое применение

 

Гитлера не покидала идея о производстве тяжелой 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 «Фау-2».

 

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 тонн 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).

— Альберт Шпеер. «Третий рейх изнутри»

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».

 

Первую ракету с боевым зарядом выпустили по Парижу. На следующий день начали обстрел Лондона. Англичане знали о существовании немецкой ракеты, но они сначала ничего не поняли и подумали (когда в 18 часов 43 минуты 8 сентября в районе Чизвик раздался сильный взрыв), что взорвалась газовая магистраль (так как не было воздушной тревоги). После повторных взрывов стало ясно, что газовые магистрали ни при чём. И только тогда, когда около одной из воронок офицер из войск противовоздушной обороны поднял кусок патрубка, замороженного жидким кислородом, стало ясно, что это новое оружие нацистов (называемое ими «оружием возмездия» — нем. Vergeltungswaffe). Эффективность боевого применения «Фау-2» была крайне невысокой: ракеты имели малую точность попадания (в круг диаметром 10 км попадало только 50 % запущенных ракет) и низкую надёжность (из 4300 запущенных ракет более 2000 взорвались на земле или в воздухе при запуске, либо вышли из строя в полёте). По различным источникам, пуск 2000 ракет, направленных за семь месяцев для разрушения Лондона, привели к гибели свыше 2700 человек (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.

— об эффективности применения Фау-2 - там же, c. 463

 

Рядом с заводом по производству ракет, на южном склоне горы Конштайн находился концентрационный лагерь Дора, поставлявший заводу рабочих. Производство этих ракет унесло больше жизней, чем сами ракетные удары. В лагере нашли зарытыми 25 тыс. трупов, ещё 5 тыс. человек было расстреляно перед наступлением американской армии.

 

На основе «Фау-2» разрабатывался проект двухступенчатой межконтинентальной баллистической ракеты A-9/A-10 с дальностью полёта 5000 км. Её предполагалось использовать для поражения крупных объектов и деморализации населения на территории США. Однако доведение ракеты до боевого применения к моменту поражения нацистской Германии так и не состоялось.

 

Проекты на базе Фау-2

 

В 1941 году в попытке увеличить дальность полета баллистической ракеты была предложена идея оснастить её крыльями, переведя тем самым заключительную стадию полета в сверхзвуковое планирование. Проект получил некоторое развитие в 1944 году, когда в экспериментальных целях несколько серийных Фау-2 были оснащены крыльями высокой стреловидности.

 

Предполагалось, что за счет сверхзвукового планирования дальность действия ракеты удастся увеличить до 750 км, что позволило бы атаковать цели на территории Великобритании непосредственно с территории Германии. Два экспериментальных запуска были проведены: первый (неудачный) 27 декабря 1944, и второй — 24 января 1945. Во время второго пуска ракета достигла скорости, соответствующей М=4 (то есть в четыре раза превышающей скорость звука), прежде чем крылья отвалились от фюзеляжа и ракета разрушилась.

 

A4 подводного запуска

 

В 1943 году была выдвинута идея использовать подводные лодки для доставки ракет А4 к побережью США и обстрела ими прибрежных городов. Так как ракета перед запуском должна была быть установлена вертикально, расположить её внутри существующих германских лодок было невозможно, поэтому для доставки ракеты в подводном положении предполагалось использовать буксируемый пусковой контейнер, внутри которого располагалась ракета, топливо и окислитель. Перед запуском, после всплытия, контейнер выравнивался вертикально за счет заполнения кормовых балластных цистерн, ракета заправлялась и осуществлялся пуск.

 

Проект получил развитие, и три подобных контейнера были заказаны в 1944 году, но только один собран к концу войны; вся система ни разу не была испытана. Однако разведка союзников сумела получить некоторые данные о проекте в 1944 году и ВМФ США разработал специальные меры по противодействию развертыванию ракетоносных субмарин, если бы таковые вышли в океан. В январе 1945 года во время попытки крупной «волчьей стаи» прорваться из Норвегии в Северную Атлантику эти действия были ошибочно приняты за намерение развернуть ракеты для удара по Нью-Йорку, ошибка выяснилась только после разгрома немецкого соединения.

 

После войны

 

В США исследования трофейных ракет проводились в рамках программы разработки баллистических ракет Hermes. После войны из Германии в США в разобранном виде было вывезено около 100 готовых ракет. В 1946—1952 армия США осуществила 63 пуска ракет с исследовательскими целями и один запуск осуществил с палубы авианосца ВМФ США. Тем не менее, американское ракетостроение уже имело две собственные программы разработки баллистических ракет, технологически более прогрессивных, чем немецкие образцы — WAC Corporal и Convair RTV-A-2 Hiroc — и поэтому не заинтересовались дальнейшим развитием семейства Фау-2.

 

Значение в освоении космоса

 

Именно ракета «Фау-2» стала первым в истории искусственным объектом, совершившим суборбитальный космический полёт. В первой половине 1944 года, с целью отладки конструкции, был произведён ряд вертикальных пусков ракет с несколько увеличенным (до 67 сек) временем работы двигателя (подачи топлива). Высота подъёма при этом достигала 188 километров.

 

С запуска трофейных, а позже модифицированных ракет «Фау-2» начинались как некоторые американские (программа Hermes), так и советские ракетные программы. Первые китайские баллистические ракеты Дунфэн-1 также начинались с освоения советских ракет Р-2, созданных на основе конструкции «Фау-2». Относительно последнего случая нужно, однако, особо отметить, что серьезного влияния на последующую китайскую ракетную программу выпуск Р-2 не оказал. Действительное её развитие началось с освоения Р-5М и гептиловых ЖРД конструкции Исаева, имеющих иную генеалогию. 

 

По мнению историка освоения космоса и куратора лондонского музея космических технологий Дуга Милларда (Doug Millard), все достижения в освоении космоса, включая высадку на Луну, были сделаны на основе технологий Фау-2.