FORUMMG.info

Зенитные управляемые ракеты (ЗУР) находятся на стыке ракетной техники и радиоэлектроники и являются по общему признанию ракетчиков наиболее сложным классом ракетного оружия. В силу этого ни один зенитный ракетный комплекс (ЗРК) в годы войны не был доведен до боевого применения, хотя разработка и испытания таких систем велись в Англии, США, Германии и Японии.

Наиболее острую потребность в ракетном оружии класса "земля-воздух" испытывала Германия, подвергавшаяся массированным налетам стратегической авиации союзников. Поэтому здесь работы над зенитными ракетами велись наиболее интенсивно, и до стадии испытаний было доведено намного больше образцов, чем во всех остальных странах вместе взятых. Правда, ни один из этих образцов до конца войны не был достаточно отработан. Тем не менее, германские работы не пропали даром. Их результаты легли в основу послевоенных образцов, созданных в странах- победительницах. Для изучения немецкого зенитного ракетного оружия в советской зоне оккупации Германии в 1945 г. был создан специальный институт "Берлин". Теперь уже не является секретом, что ракеты "Вассерфаль", "Шметтерлинг" и "Тайфун" проходили испытания на полигоне Капустин Яр, а основные принципы системы наведения первого советского ЗРК "Беркут" (С25) были разработаны при участии немецких специалистов.

В Германии работы в области управляемого зенитного оружия начались довольно рано и базировались на высоком уровне развития германской науки и техники. Еще 1 сентября 1942 г. появился меморандум генерального инспектора ПВО генерала фон Аксхельма, поддержанный Герингом, который предусматривал следующие направления работ:

– создание дешевых неуправляемых ракет с двигателями на твердом топливе для заградительной стрельбы на путях следования целей;

– исследование и развитие более крупных управляемых ракет на твердом и жидком топливе. Создание ракет с визуальным слежением и управлением по радио, которые можно было бы создать в кратчайшее время;

– исследование и создание самонаводящихся ракет и неконтактных взрывателей.

Следует отметить, что этот меморандум вышел в свет и был разослан в разные фирмы и организации задолго до начала массированных бомбардировок германских городов. Различные предприятия и исследовательские организации начали создавать небольшие группы, отделы и КБ, которые работали над решением этих вопросов в инициативном порядке, без какого-либо финансирования со стороны государства. Координация работ в это время также отсутствовала.

Предприятия с большим напряжением работали над выполнением текущих военных программ, поэтому финансирование и снабжение этих групп и отделов осуществлялось по остаточному принципу. Следствием этого были малая скорость работ и отсутствие ощутимых успехов.

Однако, очень скоро, массированные бомбардировки стали реальностью и проектные работы резко активизировались. Прав был знаменитый немец Карл Маркс, который сказал, что потребность двигает науку вперед лучше, чем десяток университетов.

К весне 1943 г. ряд проектов ЗУР был уже хорошо проработан и можно было бы выбрать несколько наиболее перспективных образцов для дальнейшей разработки, однако принятие решения затянулось и было сделано комиссией Дорнбергера только к концу 1944 г. Это опоздание привело к тому, что ни один из образцов ЗУР не был применен в боевой обстановке. Кроме того, образовалось еще одно узкое место в развитии ЗУР – к лету 1944 г. исследовательский центр в Пенемюнде был буквально завален заявками на проведение испытаний прототипов различных систем управления и самих образцов ракет. С этими задачами центр быстро и качественно справиться не мог.

Enzian E-4

Разработкой и созданием управляемой зенитной ракеты «Enzian» (растение горечавка) руководил доктор Вурстер (Wurster). Работы по ее созданию развернулись в 1943 году в Аугсбурге. После нескольких бомбежек исследовательских лабораторий КБ было переведено в Зонтхофен, а затем включено в штат фирмы «Messerschmitt» в Обераммергау. В ходе работ над проектом Вурстер основывался на конструкции ракетного истребителя-перехватчика Me-163, лишенного хвостового оперения. Поэтому объект «Энциан», вначале обозначавшийся индексом FR - Flakrakete (зенитная ракета) по внешнему виду более напоминал самолет, чем управляемый снаряд (эта схема вообще относилась к наиболее широко распространенным в Германии).

Размеры ракеты были несколько меньшими, чем у прототипа (диаметр корпуса 0,9, длина 4,05, размах крыла - 4,08 метров), хотя планировалось создать ЗУР с чрезвычайно мощной боевой частью, способную доставить 500 килограммовый заряд ВВ на высоту около 13,5 км (дальность полета - около 40 км). Ее пуск планировалось осуществлять с наклонной рампы длиной 6,7 метров. В силовую установку входил жидкостный ракетный двигатель. Вначале на ракете устанавливался снабженный турбонасосами Walter HWK 109-739 (первые опытные образцы снабжались HWK 109-502), затем - работающий на двухкомпонентном топливе VfK 613-А01 конструкции Конрада, использовавший пневматическую подачу топлива. Поскольку в снаряженном состоянии ракета весила 1975 кг, в ее конструкции применили четыре стартовых ускорителя Schmidding 109-553 с суммарной тягой 68,8 кН. Ускорители работали в течение 4 секунд, после выработки топлива они автоматически сбрасывались. На цель ракета наводилась наиболее отработанным в то время способом - радиокомандным, с визуальным контролем прохождения траектории наземным оператором. В перспективе планировалось использовать наведение по радиолокационному лучу, комбинированное с пассивной системой самонаведения (на инфракрасное излучение цели) на конечном участке траектории. Боевая часть должна была оснащаться несколькими типами неконтактных взрывателей (например, типов «Fox», «Kugelblitz», «Paplitz» или «Kranich»). С момента начала работы над проектом до его завершения в январе - марте 1945 года, было разработано несколько вариантов. В конечном счете выпущено примерно 60 опытных образцов, главным образом версии «Энциан 1». В ходе полетных испытаний был осуществлен запуск 24 (по другим данным, 38) из них, причем 16 оснащалось комплектом аппаратуры управления. Число успешных пусков достигло 30-35 %.

После окончания войны ряд конструкторских решений, использованных в проекте ракеты, получил весьма высокую оценку экспертов из стран антигитлеровской коалиции (несмотря на то, что НИОКР и испытания проводились не самым тщательным образом). На судьбу ракеты «Энциан» крайне неблагоприятно повлияла позиция Министерства авиации, которое неблагожелательно отнеслось к разработкам Мессершмитта и стремилось перенацелить используемые для этой задачи мощности на другие направления (прежде всего на разработку реактивных истребителей).

Несмотря на относительно низкую степень надежности ракеты, разработчикам удалось (это до сих пор представляется почти невероятным) провести первое полетное испытание менее, чем через год после начала проектных работ. Невзирая на высокие темпы проработки оружия, 17 января 1945 года был отдан приказ об остановке дальнейших исследований. В действительности последние продолжались вплоть до марта, когда была предпринята последняя неудачная попытка пересмотреть январское распоряжение. По этой причине ракета «Энциан» пополнила длинный перечень незавершенных германских проектов «чудо-оружия».

Технические характеристики Enzian E-1:

Длина – 3,75 м.
Размах крыла – 4 м.
Стартовая масса без ускорителей – 1800 кг.
Масса боевой части – 500 кг.
Максимальная расчетная дальность пуска – 25 км.
Максимальная расчетная высота поражения – 16 км.
Тяга двигателя – ок. 2000 кгс.
Тяга ускорителей – ок. 6800 кгс.

Rheintochter

В ноябре 1942 года компания Rheinmetall-Borsig получила заказ на разработку перспективной зенитной управляемой ракеты. Главное требование, помимо высоты и дальности поражения, касалось простоты и дешевизны. Почти весь 42-й год американцы и англичане активно бомбили объекты на территории Германии. Для защиты от них требовалось сделать нечто эффективное и недорогое. Требование к цене имело простое объяснение. Дело в том, что даже небольшое количество добравшихся до цели вражеских бомбардировщиков могло выполнить свою боевую задачу и уничтожить какой-либо объект. Очевидно, что большое количество ракет обошлось бы в копеечку. Поэтому зенитная ракета должна была быть максимально дешевой. Надо заметить, конструкторам «Рейнметалла» это вполне удалось.

Конструкторы Rheinmetall-Borsig первым делом проанализировали требования и разработали примерный облик будущей ракеты. Они пришли к выводу, что главный «враг» зенитной ракеты – ее размеры и вес. Размеры в некоторой мере ухудшают аэродинамику ракеты и, как следствие, снижают летные характеристики, а большой вес требует более мощного и дорогого двигателя. Кроме того, большой вес ракеты предъявляет соответствующие требования к старту всего боеприпаса. В большинстве немецких проектов ЗУР старт обеспечивали твердотопливные ускорители. Однако конструкторов «Рейнметалла» это не устроило, опять же, по весовым причинам. Поэтому в проекте Rheintochter (дословно «Дочь Рейна» – персонаж опер Р. Вагнера из цикла «Кольцо нибелунга») впервые в области зенитных ракет было применено решение, ставшее впоследствии одной из стандартных компоновок ЗУР. Это была двухступенчатая система.

Первоначальный разгон ракеты модификации R-1 был поручен отделяемой первой ступени. Она представляла собой простой стальной цилиндр с толщиной стенок порядка 12 мм. На торцах цилиндра размещались две крышки полусферической формы. Верхняя крышка делалась сплошной, а в нижней прорезалось семь отверстий. К этим отверстиям крепились сопла. Интересно, что основное центральное сопло было сделано сменным: в комплекте к каждой ракете прилагалось несколько сопел различной конфигурации. По задумке конструкторов, в зависимости от метеоусловий расчет зенитной батареи мог установить именно то сопло, которое дает наилучшие летные характеристики в имеющихся условиях. Внутрь первой ступени на заводе помещалось 19 пороховых шашек общим весом 240 килограмм. Запаса топлива первой ступени хватало на 0,6 секунды работы твердотопливного двигателя. Далее происходило воспламенение пироболтов и отсоединение второй ступени с последующим запуском ее двигателя. Дабы первая ступень не «висела» на ракете обычным ускорителем, ее оснастили четырьмя стреловидными стабилизаторами.

Конструкция второй ступени ракеты R-1 была сложнее. В средней ее части разместили собственный маршевый двигатель. Это был стальной цилиндр (толщина стенок 3 мм) диаметром 510 миллиметров. Двигатель второй ступени снаряжался другим сортом пороха, поэтому заряда в 220 килограмм хватало на десять секунд работы. В отличие от первой ступени, вторая имела только шесть сопел – размещение двигателя в середине ступени не позволило сделать центральное сопло. Шесть сопел по окружности устанавливались на внешней поверхности ракеты с небольшим развалом наружу. Боевая часть с 22,5 кг взрывчатого вещества разместили в задней части второй ступени. Весьма оригинальное решение, среди прочего улучшившее балансировку ступени и ракеты в целом. В носовой части, в свою очередь, устанавливались аппаратура управления, электрогенератор, акустический взрыватель и рулевые машинки. На внешней поверхности второй ступени ракеты R-1 помимо шести сопел имелись шесть стреловидных стабилизаторов и четыре аэродинамических руля. Последние размещались на самом носу ступени, так что Rheintochter R-1 стала еще и первой в мире зенитной ракетой, выполненной по схеме «утка».

Наведение ракеты планировалось осуществлять при помощи команд с земли. Для этого использовалась система Rheinland. В ее составе имелось две РЛС обнаружения цели и ракеты, пульт управления и ряд сопутствующей аппаратуры. На случай проблем с радиолокационным обнаружением ракеты два стабилизатора второй ступени имели на концах пиротехнические трассеры. Боевая работа ЗРК с ракетами R-1 должна была происходить так: расчет зенитной батареи получает информацию о местоположении цели. Далее расчет самостоятельно производит обнаружение цели и запускает ракету. По нажатии кнопки «пуск» происходит воспламенение пороховых шашек первой ступени, и ракета сходит с направляющей. Спустя 0,6-0,7 секунды после старта первая ступень, разогнав ракету до 300 м/с, отделяется. На этом этапе можно начинать наведение. Автоматика наземной части ЗРК следила за перемещениями цели и ракеты. Задача оператора заключалась в удерживании светового пятна на экране (метка ракеты) в перекрестии в центре (метка цели). Команды с пульта управления в зашифрованном виде передавались на ракету. Подрыв ее боевой части происходил автоматически при помощи акустического взрывателя. Интересен тот факт, что в первые моменты после пуска ракеты антенна РЛС слежения за ракетой имела широкую диаграмму направленности. После удаления ракеты на достаточное расстояние следящая станция автоматически сужала «луч». При необходимости в состав системы наведения «Рейнланд» могли включаться оптические средства наблюдения. При этом перемещения визира оптической системы синхронизировались с антенной РЛС обнаружения цели.

Первый испытательный запуск Rheintochter R-1 был произведен в августе 1943 года на полигоне близ города Лиепае. В ходе первых нескольких пусков отрабатывалась работа двигателей и система управления. Уже в первые месяцы испытаний, до начала 44-го, выяснились некоторые недостатки использованной конструкции. Так, в пределах прямой видимости ракета наводилась на цель вполне успешно. Но ракета удалялась, набирала высоту и разгонялась. Все это приводило к тому, что после определенного предела дальности нормально управлять полетом ракеты мог только очень опытный оператор. До конца 44-го года было произведено свыше 80 полноценных пусков и менее десяти из них оказались неудачными. Ракета R-1 почти была признана успешной и нужной немецкой противовоздушной обороне, но... Тяга двигателя второй ступени была слишком мала, чтобы добраться до высоты более 8 км. А ведь большинство бомбардировщиков союзников уже летало именно на этих высотах. Руководству Германии пришлось закрыть проект R-1 и инициировать начало серьезной модернизации этой ракеты с целью доведения характеристик до приемлемого уровня.

Это случилось в мае 44-го, когда стало ясно, что все попытки улучшить R-1 бесполезны. Новая модификация ЗУР получила наименование Rheintochter R-3. Было начато сразу два проекта модернизации. Первый из них – R-3P – предусматривал использование во второй ступени нового твердотопливного двигателя, а по проекту R-3F вторая ступень оснащалась ЖРД. Работы по модернизации твердотопливного двигателя не дали практически никаких результатов. Тогдашние немецкие ракетные пороха в большинстве своем не могли совмещать в себе большую тягу и малый расход топлива, что сказывалось на высоте и дальности полета ракеты. Поэтому основное внимание было уделено варианту R-3F.

За основу для второй ступени R-3F была взята соответствующая часть ракеты R-1. Применение жидкостного двигателя потребовало значительно переработать ее конструкцию. Так, единственное теперь сопло было размещено в днище ступени, а боевую часть перенесли в ее среднюю часть. Также пришлось немного изменить ее строение, ведь теперь БЧ размещалась между баками. В качестве топливной пары рассматривалось два варианта: «Тонка-250» плюс азотная кислота и «Визоль» плюс азотная кислота. В обоих случаях двигатель мог в течение первых 15-16 секунд выдавать тягу до 2150 кгс, а после она снижалась до 1800 кгс. Запаса жидкого топлива в баках R-3F хватало на 50 секунд работы двигателя. Более того, для повышения боевых характеристик всерьез рассматривался вариант установки на вторую ступень двух твердотопливных ускорителей или даже полный отказ от первой ступени. В итоге высоту досягаемости удалось довести до 12 километров, а наклонную дальность – до 25 км.

К началу 1945 года было изготовлено полтора десятка ракет варианта R-3F, которые были отправлены на полигон Пенемюнде. Начало испытаний новой ракеты было назначено на середину февраля-месяца, но обстановка на всех фронтах вынудила германское руководство отказаться от проекта Rheintochter в пользу более насущных вещей. Наработки по нему, равно как и по всем другим проектам, после окончания войны в Европе стали трофеями союзников. Двухступенчатая схема ракеты R-1 заинтересовала конструкторов многих стран, вследствие чего в течение следующих лет было создано несколько типов зенитных ракет с похожим строением.

Технические характеристики ракеты R-1:

Длина – 10,3 м.
Размах стабилизаторов – 2,75 м.
Диаметр корпуса – 510 мм.
Стартовая масса – 1750 кг.
Общая масса боевой части – до 50 кг.
Максимальная дальность пуска – 12 км.
Максимальная высота поражения – 8 км.

Технические характеристики ракеты R-3F (только вторая ступень):

Длина – 4,75 м.
Размах крыла – порядка 2,75 м (точных данных нет).
Диаметр корпуса – 510 мм.
Стартовая масса – 976 кг.
Масса боевой части – до 40 кг.
Максимальная дальность пуска – 35 км.
Максимальная высота поражения – 12 км.

Feuerlilie

Далеко не всем немецким разработкам в сфере зенитных управляемых ракет удалось выйти из стадии проектных работ или пройти полноценные испытания. Характерным представителем последнего «класса» является программа Feuerlilie («Огненная лилия»), по которой было создано сразу две ракеты. В некотором роде ракета Feuerlilie была призвана стать конкурентом Rheintochter – простое, дешевое и эффективное средство противовоздушной обороны. Разработку этой ракеты также поручили Rheinmetall-Borsig.

По своей конструкции ракета Feuerlilie первой версии – F-25 – одновременно напоминала и ракету, и самолет. В задней части фюзеляжа имелось два полукрыла-стабилизатора с рулевыми поверхностями на задней кромке. На их концах были расположены шайбы килей. Боевая часть ракеты по проекту имела вес порядка 10-15 килограмм. Рассматривались различные типы системы управления, но в конце концов конструкторы остановились на автопилоте, в который перед пуском «загружалась» соответствующая ситуации программа полета.

В мае 1943 года на полигон Леба были доставлены первые опытные образцы F-25. Было произведено около 30 пусков и результаты их были явно недостаточными. Ракета разгонялась только до 210 м/с и не могла подняться на высоту больше 2800-3000 метров. Само собой, для защиты от американских «Летающих крепостей» это было явно недостаточно. Довершала безрадостную картину чудовищно неэффективная система наведения. До осени 43-го проект F-25 не «дожил».

Рейнметалл, однако, не прекратил свои работы по программе Feuerlilie. Был начат новый проект с обозначением F-55. Фактически это было три почти самостоятельных проекта. В своей основе они восходили к F-25, но имели ряд отличий как от предыдущей «Лилии», так и друг от друга, а именно:

- Прототип №1. Ракета с твердотопливным двигателем (4 шашки) и стартовой массой 472 кг. На испытаниях достигла скорости в 400 м/с и добралась до высоты 7600 метров. Система наведения для этой ракеты должна была быть радиокомандной;

- Прототип №2. Развитие предыдущего варианта, отличается большими размерами и массой. Первый же пробный пуск оказался неудачным – из-за нескольких недочетов в конструкции опытная ракета взорвалась на старте. Дальнейшие опытные образцы смогли продемонстрировать летные характеристики, что, однако, не изменило судьбу проекта;

- Прототип №3. Попытка реанимировать ЖРД в программе Feuerlilie. По своим размерам ракета №3 схожа со вторым прототипом, но имеет другую силовую установку. Старт должен был производиться при помощи твердотопливных ускорителей. Осенью 44-го опытный экземпляр прототипа №3 был перевезен в Пенемюнде, но его испытания начаты не были.

В конце декабря 1944 года военное руководство нацистской Германии, приняв во внимание ход проекта Feuerlilie, неудачи и достигнутые результаты, приняло решение закрыть его. В то время конструкторы других фирм предлагали куда более перспективные проекты и из-за этого было решено не тратить силы и средства на заведомо слабый проект, каким являлась «Огненная лилия».

Технические характеристики ракеты F-25:

Длина – 2,08 м.
Диаметр корпуса – 0,25 м.
Размах стабилизатора – 1,15 м.
Стартовая масса – 120 кг.
Максимальная скорость – ок. 750 км/ч.
Максимальная дальность пуска – 5 км.
Максимальная высота поражения – 3 км.

Технические характеристики ракеты F-55 (прототип №2):

Длина – 4,8 м.
Диаметр корпуса – 0,55 м.
Размах стабилизатора – 2,5 м.
Стартовая масса – 665 кг.
Максимальная скорость – 1700 км/ч.
Максимальная дальность пуска – 9,7 км.
Максимальная высота поражения – до 8 км.

WASSERFALL

ЗУР "Вассерфаль" (водопад) – являлся одним из проектов, одобренных комиссией Дорнбергера. На тот момент это была наиболее передовая по своей концепции зенитно-ракетная система в мире. Ракета разрабатывалась с 1941 г. в Пенемюнде конструкторским бюро под руководством Вернера фон Брауна, с которым 2 ноября 1942 г. министерство авиации заключило специальный контракт.

Фактически зенитная ракета "Вассерфаль" была побочной ветвью развития ракеты А-4. В ней прослеживаются ветви многих конструкторских решений, отработанных на Фау-2. Так, например, корпус "Вассерфаля" являлся уменьшенной примерно в два раза копией корпуса ракеты А-4, в качестве конструкционного материала так же широко применялась сталь.

Общая длина ракеты составляла 7800-7930 мм, максимальный диаметр корпуса – 885 мм, размах стабилизаторов по рулям – 2500 мм. Первые образцы имели трапециевидные крылья с малой стреловидностью по передней кромке, но из-за большого сопротивления на околозвуковых скоростях их заменили на крылья меньшей площади и большей стреловидности с острыми передней и задней кромками. Стабилизаторы и крылья иногда устанавливались в одной плоскости, а иногда со смещением в 45" друг относительно друга. Корпус, крыло и стабилизатор представляли собой конструкции со стальным силовым набором и работающей обшивкой из стальной жести толщиной 0,5- 0,8 мм, приваренной к нему точечной сваркой.

В носовой части располагалась аппаратура неконтактного взрывателя (который еще предстояло разработать) и взрыватель, срабатывающий по команде с земли.

Вообще, для зенитных ракет разрабатывалась целая гамма неконтактных взрывателей:

КАКАДУ – неконтактный радиовзрыватель, использующий эффект Допплера и срабатывающий в 15-25 метрах от цели. Его производила фирма Донауландиш Gmbh для ракеты Hs 293. Из- за большой конструктивной сложности их было произведено 3000 штук из 25000 заказанных.

МАРАБУ – неконтактный радиовзрыватель для зенитных ракет "Рейнтохтер", "Вассерфаль", Hs 117 и авиационной ракеты Hs 298 с дальностью реагирования 40 м. Он был создан фирмами Реймметалл-Борзиг и Сименс-Гальске AG, но не прошел испытаний и остался в стадии опытных разработок.

ПАПЛИТЦ – использовал инфракрасное излучение цели. Проходил лабораторную отработку.

ВАССЕРМАУС – активный фотоэлектрический взрыватель, разработанный специально для ракеты "Вассерфаль". Он состоял из проблескового источника света и фотоэлектрического приемника, реагирующего на интенсивность отраженного сигнала. При достижении его максимума БЧ взрывалась. Этот принцип был запатентован в Швеции еще в 1937 г., но первый работоспособный образец появился уже после войны – в 1946 г.

Один из этих взрывателей предполагалось установить на ЗУР "Вассерфаль".

Далее следует отсек боевой части (БЧ) весом 250 кг. Он содержал 145 кг взрывчатки, кроме того на ракете был заряд в 90 кг, который предназначался для самоликвидации ракеты на промахе. Проблема самоликвидации была решена успешно – обломки ракеты имели вес не более 0,9 кг, и только камера сгорания двигателя весила 68 кг.

Ниже расположен стальной баллон диаметром 800 мм, сваренный из двух штампованных полусфер и армированный стальной проволокой (по типу баллонов Фау-1). В баллоне находился сжатый до 200 ат азот (по другим данным, воздух). За ним следовал бак с горючим. Еще ниже расположен бак с окислителем. Через бак проходили главные лонжероны крыльев. Далее следовал приборный отсек с аппаратурой управления и исполнительными механизмами и, наконец, на специальной раме устанавливался жидкостной ракетный двигатель (ЖРД).

К хвостовому отсеку крепились четыре стабилизатора с развитыми воздушными рулями с аэродинамической компенсацией. Хорошо подобранная аэродинамическая компенсация позволяла снизить потребную мощность рулевых машинок и уменьшить их вес. Для управления ракетой на начальном участке траектории, пока скорость была мала и эффективность воздушных рулей невысока, служили графитовые газовые рули, которые вскоре после старта сбрасывались.

Стартовый вес ракеты составлял 3530 кг.
Силовая установка ЗУР "Вассерфаль"

Так как ракета была зенитной, то это накладывало на силовую установку определенные требования. ЗУР должна длительное время находиться в заправленном состоянии в готовности к немедленному пуску. В связи с этим жидкий кислород в качестве окислителя не годился, и был использован окислитель "сальбай" – 98… 100-процентная азотная кислота. Запас окислителя составлял 1500 кг. Горючее называлось "визоль" и представляло собой винилизобутиловый спирт. Топливо "визоль- сальбай" было самовоспламеняющимся, что позволило отказаться от системы зажигания. Вес горючего составлял 350- 450 кг.

Баки горючего и окислителя выполнялись из фосфатированной стали толщиной 6 мм. Для защиты от агрессивного воздействия компонентов топлива баки изнутри имели полимерное покрытие. Но несмотря на принятые меры, из- за коррозии топливной системы, время хранения заправленной ракеты не превышало нескольких суток.

Система подачи компонентов была вытеснительной и осуществлялась с помощью сжатого азота. Сжатый азот под давлением 200 ат хранился в сферическом баллоне и по трубопроводу поступал к мембранному клапану высокого давления. При подаче напряжения на электрозапал происходил взрыв пиропатрона и специальный поршень со штоком разрывал металлическую мембрану, после чего азот поступал к редуктору 5, в котором его давление снижалось до 15 ат. С этого момента двигатель готов к запуску. Практически одновременно напряжение подавалось на клапан низкого давления 6. Это был пироклапан поршневого типа, имевший два пиропатрона, один из которых работал на открытие, другой – на закрытие клапана. Наличие команды на закрытие было необходимо для остановки двигателя при перехвате цели на короткой дистанции.



Далее азот разрывал мембраны 7 и поступал в баки. Наличие мембран 7 и 17 необходимо для герметизации баков и предотвращения случайного смешивания компонентов. После наддува баков компоненты начинали поступать в трубопроводы. Топливо из баков забиралось с помощью специальных заборников 10 и 14, подвешенных на силь- фонных подвесках 9 и 13, обеспечивающих отклонение заборников при колебаниях уровня жидкости, вызванных маневрами ракеты. Данное конструктивное решение, на наш взгляд, небесспорно.

Под давлением азота топливо прорывало мембраны 17 (рассчитанные на 5 ат) и начинало поступать в двигатель. Для обеспечения плавного запуска в трубопроводах расположены дроссельные заслонки 18. При запуске двигателя они находятся в прикрытом состоянии. После прорыва мембран 17 горючее поступало в цилиндр сервопоршня 19, который под давлением горючего медленно перемещался, открывая заслонку 18. Тем самым обеспечивалось плавное нарастание подачи топлива и спокойный выход двигателя на режим. В последующий период работы двигателя заслонки оставались открытыми.

Горючее поступало в головку камеры сгорания непосредственно, а окислитель – пройдя рубашку охлаждения двигателя. Горючее и окислитель смешивались, самовоспламенялись и сгорали в камере сгорания 21. Давление в камере сгорания составляло 15 ат, при этом двигатель развивал тягу порядка 8000 кгс в течение 40-45 секунд.
Компоновка ЗУ PC "Вассерфаль" и схема ее окраски

1.Неконтактный взрыватель 2.Заряд ВВ 3. Баллон с азотом 4.Пироклапан 5.Редукционный клапан 6.Пироклапан 7.Бак горючего 8.Гибкий элемент 9.3аборник горючего 10. Трубопровод наддува 11 .Трубопровод топлива 12. Крыло 13.Лонжерон 14. Вак окислителя 15.Гибкий элемент 16.3аборник окислителя 17.Аппаратура управления 18.Расширительный гофр 19.Радиоприемник 20.Гироскопы 21.Сервомотор 22.Тяга управления газового руля 23.Стабилизатор 24. Газовый руль 25. Воздушный руль 26. Камера сгорания ЖРД

Система управления ЗУР "Вассерфаль"

Первоначально предполагалось, что "Вассерфаль" будет наводиться получу радиолокационной станции (РЛС). При этом РЛС должна была сопровождать цель, а ЗУР, с помощью бортовой системы управления – удерживаться на оси луча вплоть до встречи с целью. Идея, безусловно, была прогрессивной, но такие системы в то время находились лишь на начальной стадии исследований. Поэтому была предложена радиокомандная система наведения с использованием двух РЛС. По этой схеме одна РЛС сопровождала цель, а вторая отслеживала ЗУР. При этом обе отметки (от цели и от ракеты) выводились на одну электронно-лучевую трубку. Оператор с помощью ручки управления на так называемом "кнюппеле" старался совместить на экране отметки от цели и ЗУР. Сигналы от "кнюппеля" поступали в счетно-решающее устройство фирмы Сименс, где вырабатывались необходимые команды, которые через передатчик по радиоканалу передавались на ракету.

Радиолокатор слежения за целью имел параболическую антенну диаметром 7,4 м, а радиолокатор сопровождения ракеты – параболическую антенну диаметром 3,0 м. Система работала в дециметровом диапазоне волн. Передатчик команд имел антенну, работавшую в диапазоне УКВ.

На борту ракеты сигналы управления принимались, дешифровались, усиливались и передавались на рулевые машинки К-2 фирмы Сименс. Стабилизацию ракеты по крену и гашение колебаний по остальным осям производит бортовой автопилот. Такая система наведения обеспечивала всепогодность применения комплекса "Вассерфаль".

Основная часть бортовой аппаратуры управления располагалась в хвостовом отсеке и закрывалась съемными лючками. Это упрощало предстартовое обслуживание и исключало применение высоких стремянок (в отличие от Фау- 2, у которой аппаратура размещалась в носовой части ракеты).

Исполнительными органами системы управления служили четыре больших воздушных руля, расположенных на стабилизаторе, а на начальном этапе полета – четыре графитовых газовых руля, введенных в струю ЖРД. После набора необходимой скорости газовые рули сбрасывались, чтобы уменьшить потери тяги.

Разработка системы наведения с помощью двух РЛС затягивалась, поэтому основную ставку пришлось сделать на применение радиокомандной системы с оптическим слежением за целью и ракетой. Всепогодность при этом, конечно, терялась, однако такая система была более простой и надежной. Радиокомандная система управления отрабатывалась при запусках некоторых ракет А- 4.

Следует также сказать, что для ЗУР "Вассерфаль" разрабатывались две системы самонаведения на конечном участке траектории. Предполагалось использовать пассивное инфракрасное или полуактивное радиолокационное самонаведение. Эти работы не вышли из стадии предварительных исследований.

Испытания и производство ЗУР "Вассерфаль"

Ракета была представлена на испытания в феврале 1944 г. -на четыре месяца позже, чем планировалось. По одним источникам первый удачный пуск был выполнен 28 февраля 1944 г. с острова Грефсвальдер. При этом ракета на дозвуковой скорости достигла высоты 7 км. По другим данным, первый успешный старт был выполнен только 8 марта 1945 г. При этом третий экземпляр ракеты развил скорость 760 м/с и достиг высоты 18-20 км. Это превышало технические требования, заданные комиссией Дорнбергера: скорость 600 м/ с, потолок 10 км, горизонтальная дальность 32 км. На испытаниях ракета взлетала со стартового стола вертикально, а затем происходил ее разворот на цель. Одни источники говорят, что было выполнено 25 пусков, 15 из которых было признано удовлетворительными, по другим – было запущено 50 ракет, 12 из которых -успешно. Как бы то ни было, ракета была подготовлена к серийному производству и к концу 1945 г. могла бы быть принята на вооружение и применена в бою, но эти планы рухнули из-за окончания войны.

Основные технические данные ракеты "Вассерфаль" :

длина – 7 800-7 930 мм; максимальный диаметр корпуса – 885 мм; размах стабилизаторов – 2 500 мм; стартовый вес – 3 530 кг; вес заряда В В – 150 (100) кг; вес горючего – 350-450 кг; Вес окислителя – 1500 кг; максимальная скорость – 760 м/с; потолок – 18 000 м; горизонтальная дальность полета – 32,0 км

Ракету "Вассерфаль" можно смело назвать упущенным шансом германской науки и техники. Вот что пишет в своих мемуарах бывший министр вооружений Германии A.Шпеер:

"Я не только согласился с этим решением Гитлера (о массовом производстве Фау-2. – авт.), но и горячо поддержал его и тем самым совершил одну из своих самых серьезных ошибок за время деятельности на посту министра вооружений. Нам следовало бы бросить все силы и средства на производство ракеты класса "земля-воздух". Ведь если бы мы сосредоточили усилия талантливых специалистов и технического персонала руководимого Вернером фон Брауном научно-исследовательского центра в Пенемюнде на доработке этой, получившей кодовое название "Вассерфаль", зенитной ракеты, то уже в 1942 г. могли бы приступить к ее крупносерийному выпуску.

От самонаводящейся (так у Шпеера. – авт.) ракеты – длина восемь метров, вес боевого заряда около трехсот килограммов, потолок пятнадцать тысяч метров – не мог уйти практически ни один вражеский бомбардировщик. Запуск ее можно было производить как днем, так и ночью, невзирая на облачность, мороз или тучи. Я до сих пор убежден, что с помощью этих ракет и реактивных истребителей уже весной 1944 г. можно было надежно оградить наши промышленные объекты от воздушных налетов. Осенью 1944 г. окончательно выяснилось, что наш самый дорогостоящий проект Фау-2 оказался одновременно и самым бессмысленным".

История ракеты "Вассерфаль" не окончилась с завершением войны.

В США после изучения ЗУР "Вассерфаль" фирма Дженерал Электрик создала на ее основе экспериментальную ракету "Гермес" А-1. В качестве топливных компонентов использовались жидкий кислород и спирт. Система управления также была оригинальной разработки. Геометрические размеры были такими же, как и у "Вассерфаль, а вот двигатель развивал меньшую тягу – порядка 4500 кгс. "Гермес" был экспериментальной конструкцией и вопрос об его принятии на вооружение не ставился.

Советские специалисты также изучали и испытывали ракету "Вассерфаль". У нас она получила обозначение Р-101. Обратимся к воспоминаниям доктора технических наук В.В.Казанского, в то время сотрудника НИИ- 88:

"… Впервые были применены высококипящие компоненты топлива – азотная кислота и нефтепроизводное горючее "тонка" (разновидность нашего керосина) (так у Казанского – авт.). Топливо подавалось в камеру сгорания двигателя не турбонасосным агрегатом, а с помощью воздушного аккумулятора давления (ВАД); чтобы иметь на борту ракеты воздух давлением 350 ат, немцы изготовили путем штамповки и сварки из двух половин стальной шар диаметром около 800 мм, … с навивкой на него стальной проволоки (обратите внимание, рабочий газ – воздух и давление больше, чем указывается в других источниках – авт.). Таким образом, предполагалось, что полностью заправленные компонентами ракеты с накаченными до 350 ат аккумуляторами давления могут находиться на пусковых столах в постоянной боевой готовности в течение длительного времени.

Я уже говорил, что ни полного комплекта чертежей, ни узлов и деталей от этой ракеты обнаружить нашим группам не удалось (в Пенемюнде – авт.). Поэтому все, что сейчас является очевидным, тогда приходилось лишь додумывать. Особенно это касалось системы управления этой ракетой.

Следует сказать, что первые пуски ракет, как это часто бывает, прошли довольно успешно – система подачи топлива и двигатель ракеты хорошо запускались, двигатель отрабатывал полный импульс, работала система стабилизации (сначала – на газовых рулях, потом, после их сброса, – на аэродинамических). Однако система управления имела определенные недостатки, и нам не удалось добиться полностью адекватной реакции ракеты на положение ручки "кнюппеля", хотя на первых порах много было оптимистов, особенно из числа "управленцев", которые убеждали нас в "разумном" поведении ракеты.

Необходимо отметить, что наиболее существенная (по сравнению с немецкой ракетой) модернизация ее была осуществлена И.Н.Садовским и А.М.Исаевым (модернизированная ракета получила обозначение Р-102 – авт.). И.Н.Садовский со своим коллективом сумел разработать конструкцию порохового аккумулятора давления (ПАД), существенного меньшего веса, технологичнее и безопаснее, чем стальная "бомба" с воздухом высокого давления у немцев. Одновременно А.М.Исаев создал для ракеты более мощный двигатель (9ТН) с лучшими удельными показателями, чем у Н.Л.Уманского. Тем самым был получен существенный выигрыш и в весе и в тяговооруженности – как раз то, чего немецкой ракете не хватало. И на стендовых испытаниях и при запуске первых модернизированных ракет это чувствовалось – она очень резво уходила со старта. Однако вскоре другие "системщики" стали потихоньку "съедать" полученное преимущество, и дело дошло до того, что последняя пускавшаяся ракета еле-еле оторвалась от стола, потом за счет малой скорости подъема ее снесло в сторону и в результате она упала метрах в 300 позади старта, так и не поднявшись на необходимую высоту. Этим пуском была подведена черта под испытаниями этой нужной для нашей страны ракеты".

Из приведенного отрывка видно, что в СССР ракеты Р-101 и Р-102 так и не пошли дальше экспериментальных образцов, хотя и находились в опытном производстве. Эти работы не остались без внимания западных спецслужб и, возможно, ввели их в заблуждение. Так, в 50-е годы в ряде зарубежных источников, например, в книге Э. Бургесса "Управляемое реактивное оружие", указывалось, что знаменитое кольцо ПВО вокруг Москвы вооружено ракетами "Вассерфаль".

Hermes A1 rocket

Hs-117 Schmetterling

Вскоре после Вернера фон Брауна идеей создания управляемой ракеты для поражения самолетов противника «загорелись» на фирме Henschel. Доклад о перспективах такой техники и примерный облик будущего проекта «Хеншеля» был представлен Рейхсминистерству авиации в 1941 году. Однако в то время в немецком руководстве главенствовало убеждение о полном и окончательном превосходстве Люфтваффе в воздухе и начинать полноценный проект не разрешили. Тем не менее, Henschel в инициативном порядке продолжили работать над новой темой. Проект получил название Hs-117 Schmetterling («Бабочка»). Из-за отсутствия государственной поддержки создание «Бабочки» шло туго – приходилось выкраивать средства. Однако к 43-му проект был в достаточной степени готовности, когда про него внезапно вспомнили военные. Регулярные англо-американские бомбардировки объектов в глубоком немецком тылу сильно досаждали немцам, да и мешали повышать производственные показатели. К тому же, к 1943-му на Восточном фронте сложилась весьма неприятная для немцев ситуация: ВВС Советского Союза после откровенно провальных первых месяцев войны смогли восстановить силы и к середине войны стали реальной силой, с которой нельзя было не считаться. Требовалось некое «вундерваффе», которое поможет снова взять инициативу в воздухе. В качестве одного из вариантов был выбран проект фирмы «Хеншель».

Надо заметить, почти с самого начала «Бабочка» Hs-117 мало походила на ракету. Этот аппарат гораздо больше напоминал самолет. Это был среднеплан с длиной фюзеляжа около 4 метров и с размахом крыльев порядка двух метров. Когда рассматриваешь Hs-117, первым делом взгляд задерживается на необычном носу этого аппарата. Его заметная «двойная» форма обусловлена тем, что в одной половине обтекателя размещена боевая часть, а в другой – электрический генератор с крыльчаткой. Генератор вырабатывал необходимый для аппаратуры ракеты-самолета ток.

Поскольку на определенном этапе своего создания «Шметтерлинг» виделся конструкторам ракетой, то и двигатель предлагалось использовать соответствующий. Это был жидкостный ракетный двигатель, работающий на топливной паре «тонка – азотная кислота». Топливо «Тонка-250» представляла собой смесь ксилидина и триэтиламина в равных пропорциях. Так же, как и на Wasserfall, топливная смесь Hs-117 была самовоспламеняющейся, что позволяло немного упростить конструкцию двигателя, а также, с учетом примененного состава, привести соотношение тяги и расхода к приемлемым значениям. В то же время, ЖРД ракеты-самолета Hs-117 при достаточных для полета показателях тяги все же не мог обеспечить нормальный взлет и разгон. Так, двигатель BMW 109-558 выдавал тягу всего в 375 кгс, что было явно недостаточно для взлета 420-килограммового аппарата. Поэтому запуск «Бабочки» планировалось осуществлять при помощи твердотопливных стартовых ускорителей. Подача топлива и окислителя в камеру сгорания для экономии веса и внутренних объемов обеспечивалась не насосами, а аккумулятором давления, представлявшим собой баллон со сжатым воздухом.

Боевая часть ракеты-самолета Schmetterling имела в своем составе 22-килограммовый заряд аммотола и несколько сотен готовых осколков. Еще в ходе конструкторских работ инженерам фирмы «Хеншель» стало ясно, что имеющиеся системы наведения просто не в состоянии обеспечить такую точность, при которой 22 килограмма взрывчатки будет достаточно. Пришлось увеличить заряд до 40 килограмм. Это позволило рассчитывать на удовлетворительное поражение цели с доступной точностью наведения. Взрыватель боевой части «Шметтерлинга» срабатывал по команде с земли, но до самого конца работ предпринимались неоднократные попытки установить на Hs-117 радиовзрыватель.

Наведение зенитной крылатой ракеты Hs-117 с самого начала предполагалось осуществлять исключительно по командам с земли. В начале проекта в качестве основного средства передачи команд с пульта на ракету рассматривался проводной канал. Он позволял значительно удешевить электронику боеприпаса и наземной части комплекса. В то же время, провод сильно ограничивал максимальную дальность полета ЗУР и имел склонность к обрывам. Если вторую проблему можно было относительно просто решить в будущем подбором материала провода или его изоляции, то увеличение дальности требовало большего количества провода и, как следствие, значительно усложняло использование комплекса и его надежность. Поэтому уже в первой половине 42-го конструкторы «Хеншеля» все же пришли к радиокомандной системе управления. В итоге наведение стало выглядеть так: оператор, находясь за пультом управления, при помощи оптических приборов производит наблюдение за полетом цели и Hs-117, а также производит корректировку курса ракеты-самолета. Соответственно, точность наведения напрямую зависела от умений оператора и погодных условий, в которых производился обстрел вражеских самолетов.

В мае 1944 года зенитная ракета Hs-117 Schmetterling отправилась на испытания. Всего за месяц испытатели Henschel успели провести почти 60 пусков. Результаты испытаний «Шметтерлинга» оказались значительно лучше пробных пусков Wasserfall: аварийными оказались чуть более половины всех запусков. По результатам этих испытаний военное руководство Германии пришло к выводу о больших перспективах Hs-117 по сравнению с проектом «Вассерфаль». Начало серийного производства новой ЗУР планировалось на декабрь того же 44-го. Однако ряд проблем экономического и производственного характера позволил подготовить производство только к январю следующего 1945 года. Само собой, в условиях того времени о начале производства новой сложной техники оставалось только мечтать. В итоге необходимые для обороны Германии 600 батарей «Шметтерлингов» так и остались не более чем планами.

Все материалы по проекту Hs-117 попали только советским инженерам. По имеющимся немецким документам было собрано несколько экспериментальных аппаратов под названием Р-105. Испытания на полигоне Капустин Яр подтвердили превосходство «Бабочки» над другими немецкими проектами зенитных ракет. Однако перспектив у нее, по мнению советских инженеров и военных, не было. Немецкие наработки были учтены, но тематика зенитных крылатых ракет не получила продолжения.