На смену «Флакам»: немецкие проекты зенитных ракет.
Оригинал взят у azovman75 в На смену «Флакам»: немецкие проекты зенитных ракет.
Уже к концу тридцатых годов прошлого века в умах военных стало назревать малоприятное предположение. Развитие авиации в направлении увеличения скоростей и ударного потенциала требовало особого внимания к противовоздушной обороне. В то же время, имеющиеся зенитные средства, особенно те, которые должны были работать по целям на средней и большой высоте, из-за самой своей сути имели ряд проблем. Это была низкая вероятность поражения цели осколками зенитного снаряда и, как следствие, необходимость огромного количества залпов. К конечном итоге это привело к тому, что множество послевоенных проектов крупнокалиберных зенитных пушек было закрыто за бесперспективностью. Дело в том, что для повышения максимальной высоты, на которой возможно поражение воздушных целей, требуется увеличивать калибр и заряд снаряда. При этом снаряд должен иметь высокую скорость, однако, даже высокосортной снаряд летит на максимальную высоту столько, что приходится брать чрезвычайно большое упреждение. В итоге это требует еще большего расхода снарядов, чем это было, к примеру, в годы Второй Мировой войны.
Куда большую надежность поражения цели могли обеспечить ракеты, которые в конце концов и вытеснили крупнокалиберную зенитную артиллерию. Первые проекты в этой сфере начали появляться еще в конце 30-х и начале 40-х, но почти все они не смогли выйти из стадии испытаний. Если же брать не качественную сторону зенитных ракет, а количественную, то здесь отдельно стоит отметить проекты нацистской Германии, которая до самого своего конца была лидером в области зенитных управляемых ракет.
Wasserfall
Первой немецкой зенитной управляемой ракетой (ЗУР) была Wasserfall («Водопад»). Этот проект является «близким родственником» программы V-2 и вот почему: еще в самом начале 40-х годов главный конструктор проекта «Фау-2» В. фон Браун предложил создать на основе своей баллистической ракеты зенитную. Для этого предлагалось использовать максимально возможное количество имеющихся агрегатов, а размеры и аппаратуру подобрать в соответствии с зенитным предназначением. Протолкнуть новую идею удалось только в 1941 году и вскоре после этого руководство Германии одобрило перспективный проект. Весь оставшийся 41-й и большую часть 42-го года немецкие инженеры потратили на разработку облика абсолютно нового оружия. Дело было непростым - поэтому требования к будущему зенитному ракетному комплексу были утверждены только 2 ноября 1942 года.
Интересно, что подготовка требований к будущему ЗРК дала настолько много «побочных эффектов», что на собственно разработку ушло гораздо меньше времени. Первые опытные образцы были готовы уже в середине 43-го. На сокращение сроков создания проекта также повлиял тот факт, что фон Браун предложил не создавать большую часть конструкции новой ракеты с нуля, а взять за основу имеющийся проект «Фау-2». Так, за исключением некоторых деталей, Wasserfall представляет собой в два раза уменьшенную копию ракеты V-2. Общая длина ракеты первого в первом варианте составила 7,92 метра, а максимальный размах стабилизаторов во всех модификациях не превышал трех метров. Помимо размеров «Вассерфаль» внешне отличался от «Фау-2» наличием четырех небольших крыльев в средней части корпуса. В ранних версиях проекта крыло было трапециевидным с прямой передней кромкой. Оно было относительно просто в изготовлении, но продувки в аэродинамических трубах и несколько пробных пусков моделей показали, что прямое крыло мало подходит для такой ракеты. Оно было недостаточно прочным и ухудшало летные характеристики всей ракеты. Поэтому вскоре конструкцию крыльев изменили: их площадь стала в два с лишним раза меньше, а кромки приобрели стреловидность. После этой доработки корпус ракет каких-либо изменений почти не претерпевал, за исключением некоторых изменений общих габаритов в различных модификациях.
Куда сильнее коллегам фон Брауна пришлось помучаться с двигателем ракеты. Всем известны проблемы двигателей «Фау-2» и время, понадобившееся на их решение. Так, пожалуй, главной загвоздкой в создании двигателя для Wasserfall было взаимодействие топлива и баков для него. Дело в том, что при тогдашнем развитии немецкой ракетной техники достаточную тягу при подходящем расходе могли давать только топливные пары с самовоспламенением. Правда, можно было использовать твердотопливный двигатель. Но и у него был недостаток - немецкие инженеры и военные хотели видеть силовую установку с возможностью регулирования тяги. Оставался только ЖРД с самовоспламеняющимся топливом. Примечательно, что требование по регулированию тяги перевесило токсичность и агрессивность топлива. В качестве топливной пары было выбрано сочетание «визоль-сальбай». «Визоль» представлял собой винилизобутиловый спирт (бак на 450 кг), «сальбай» - 98% соляную кислоту. Последней в баках ракеты помещалось полторы тонны. Эти компоненты топлива обеспечивали приемлемые показатели тяги и расхода, однако были очень агрессивными: заправленная ракета могла стоять на дежурстве только несколько дней. После этого необходимо было сливать топливо и отправлять ЗУР на переработку. Отдельно стоит отметить систему питания двигателя топливом и окислителем. Технические требования к ракете «Вассерфаль» просто не позволяли вписать в конструкцию топливные насосы, поэтому фон Брауну с коллегами пришлось искать другое решение. Оно оказалось весьма изящным: между баками для окислителя и топлива находился баллон со сжатым азотом, находившимся под давлением порядка 200 атмосфер. При подготовке к пуску оператор комплекса должен был подать команду на подачу азота: после нажатия соответствующей кнопки специальный пиропатрон пробивал мембраны баллона и газ поступал в баки, вытесняя из них компоненты топлива. Однако разрушение мембран приводило к тому, что отменить запуск ракеты было невозможно.
Боевая часть ракет проекта Wasserfall имела в своем составе от 90 до 100 килограмм аммотола в зависимости от конкретной модификации. Взрывчатое вещество предназначалось для создания ударной волны, а также для разбрасывания готовых осколков - металлических шариков. Подрыв боевой части планировалось осуществлять двумя способами: по команде с земли или при помощи дистанционного взрывателя. В ходе проектных работ разрабатывались две версии последнего: радиолокационная и инфракрасная. Тем не менее, в ходе испытаний использовался только командный вариант взрывателя.
Наконец, о системе наведения. Первоначально планировалось, что будет создана полуактивная радиолокационная система. Отдельный радиолокатор должен был подсвечивать цель и аппаратура ракеты, принимая отраженный от нее сигнал, формировала необходимые команды для рулевых машиной. Автоматика должна была самостоятельно удерживать продольную ось ракеты на области цели. Правда, даже к весне 45-го года такая революционно новая для того времени система так и не была доделана. Конструкторам фон Брауна пришлось делать собственную аппаратуру наведения. В систему ввели сразу два радиолокатора: один для подсвета цели, другой - для отслеживания ракеты. Данные с обеих РЛС выводились на один экран и оператор мог одновременно видеть две отметки: от цели и от ракеты. При помощи некоего подобия джойстика оператор старался совместить отметки. Автоматика наземной части комплекса самостоятельно вырабатывала необходимые команды и в зашифрованном виде отправляла на ракету. Аппаратура «Вассерфаля», в свою очередь, расшифровывала их и передавала на рули ракеты. Рули и рулевые машинки находились в хвостовой части ракеты, рядом с двигательным отсеком. Примечательно, что рулевые машинки приводились в действие при помощи сжатого воздуха - ровно по той же причине, по которой на ракете отсутствовали топливные насосы.
Уже к концу тридцатых годов прошлого века в умах военных стало назревать малоприятное предположение. Развитие авиации в направлении увеличения скоростей и ударного потенциала требовало особого внимания к противовоздушной обороне. В то же время, имеющиеся зенитные средства, особенно те, которые должны были работать по целям на средней и большой высоте, из-за самой своей сути имели ряд проблем. Это была низкая вероятность поражения цели осколками зенитного снаряда и, как следствие, необходимость огромного количества залпов. К конечном итоге это привело к тому, что множество послевоенных проектов крупнокалиберных зенитных пушек было закрыто за бесперспективностью. Дело в том, что для повышения максимальной высоты, на которой возможно поражение воздушных целей, требуется увеличивать калибр и заряд снаряда. При этом снаряд должен иметь высокую скорость, однако, даже высокосортной снаряд летит на максимальную высоту столько, что приходится брать чрезвычайно большое упреждение. В итоге это требует еще большего расхода снарядов, чем это было, к примеру, в годы Второй Мировой войны.
Куда большую надежность поражения цели могли обеспечить ракеты, которые в конце концов и вытеснили крупнокалиберную зенитную артиллерию. Первые проекты в этой сфере начали появляться еще в конце 30-х и начале 40-х, но почти все они не смогли выйти из стадии испытаний. Если же брать не качественную сторону зенитных ракет, а количественную, то здесь отдельно стоит отметить проекты нацистской Германии, которая до самого своего конца была лидером в области зенитных управляемых ракет.
Wasserfall
Первой немецкой зенитной управляемой ракетой (ЗУР) была Wasserfall («Водопад»). Этот проект является «близким родственником» программы V-2 и вот почему: еще в самом начале 40-х годов главный конструктор проекта «Фау-2» В. фон Браун предложил создать на основе своей баллистической ракеты зенитную. Для этого предлагалось использовать максимально возможное количество имеющихся агрегатов, а размеры и аппаратуру подобрать в соответствии с зенитным предназначением. Протолкнуть новую идею удалось только в 1941 году и вскоре после этого руководство Германии одобрило перспективный проект. Весь оставшийся 41-й и большую часть 42-го года немецкие инженеры потратили на разработку облика абсолютно нового оружия. Дело было непростым - поэтому требования к будущему зенитному ракетному комплексу были утверждены только 2 ноября 1942 года.
Интересно, что подготовка требований к будущему ЗРК дала настолько много «побочных эффектов», что на собственно разработку ушло гораздо меньше времени. Первые опытные образцы были готовы уже в середине 43-го. На сокращение сроков создания проекта также повлиял тот факт, что фон Браун предложил не создавать большую часть конструкции новой ракеты с нуля, а взять за основу имеющийся проект «Фау-2». Так, за исключением некоторых деталей, Wasserfall представляет собой в два раза уменьшенную копию ракеты V-2. Общая длина ракеты первого в первом варианте составила 7,92 метра, а максимальный размах стабилизаторов во всех модификациях не превышал трех метров. Помимо размеров «Вассерфаль» внешне отличался от «Фау-2» наличием четырех небольших крыльев в средней части корпуса. В ранних версиях проекта крыло было трапециевидным с прямой передней кромкой. Оно было относительно просто в изготовлении, но продувки в аэродинамических трубах и несколько пробных пусков моделей показали, что прямое крыло мало подходит для такой ракеты. Оно было недостаточно прочным и ухудшало летные характеристики всей ракеты. Поэтому вскоре конструкцию крыльев изменили: их площадь стала в два с лишним раза меньше, а кромки приобрели стреловидность. После этой доработки корпус ракет каких-либо изменений почти не претерпевал, за исключением некоторых изменений общих габаритов в различных модификациях.
Куда сильнее коллегам фон Брауна пришлось помучаться с двигателем ракеты. Всем известны проблемы двигателей «Фау-2» и время, понадобившееся на их решение. Так, пожалуй, главной загвоздкой в создании двигателя для Wasserfall было взаимодействие топлива и баков для него. Дело в том, что при тогдашнем развитии немецкой ракетной техники достаточную тягу при подходящем расходе могли давать только топливные пары с самовоспламенением. Правда, можно было использовать твердотопливный двигатель. Но и у него был недостаток - немецкие инженеры и военные хотели видеть силовую установку с возможностью регулирования тяги. Оставался только ЖРД с самовоспламеняющимся топливом. Примечательно, что требование по регулированию тяги перевесило токсичность и агрессивность топлива. В качестве топливной пары было выбрано сочетание «визоль-сальбай». «Визоль» представлял собой винилизобутиловый спирт (бак на 450 кг), «сальбай» - 98% соляную кислоту. Последней в баках ракеты помещалось полторы тонны. Эти компоненты топлива обеспечивали приемлемые показатели тяги и расхода, однако были очень агрессивными: заправленная ракета могла стоять на дежурстве только несколько дней. После этого необходимо было сливать топливо и отправлять ЗУР на переработку. Отдельно стоит отметить систему питания двигателя топливом и окислителем. Технические требования к ракете «Вассерфаль» просто не позволяли вписать в конструкцию топливные насосы, поэтому фон Брауну с коллегами пришлось искать другое решение. Оно оказалось весьма изящным: между баками для окислителя и топлива находился баллон со сжатым азотом, находившимся под давлением порядка 200 атмосфер. При подготовке к пуску оператор комплекса должен был подать команду на подачу азота: после нажатия соответствующей кнопки специальный пиропатрон пробивал мембраны баллона и газ поступал в баки, вытесняя из них компоненты топлива. Однако разрушение мембран приводило к тому, что отменить запуск ракеты было невозможно.
Боевая часть ракет проекта Wasserfall имела в своем составе от 90 до 100 килограмм аммотола в зависимости от конкретной модификации. Взрывчатое вещество предназначалось для создания ударной волны, а также для разбрасывания готовых осколков - металлических шариков. Подрыв боевой части планировалось осуществлять двумя способами: по команде с земли или при помощи дистанционного взрывателя. В ходе проектных работ разрабатывались две версии последнего: радиолокационная и инфракрасная. Тем не менее, в ходе испытаний использовался только командный вариант взрывателя.
Наконец, о системе наведения. Первоначально планировалось, что будет создана полуактивная радиолокационная система. Отдельный радиолокатор должен был подсвечивать цель и аппаратура ракеты, принимая отраженный от нее сигнал, формировала необходимые команды для рулевых машиной. Автоматика должна была самостоятельно удерживать продольную ось ракеты на области цели. Правда, даже к весне 45-го года такая революционно новая для того времени система так и не была доделана. Конструкторам фон Брауна пришлось делать собственную аппаратуру наведения. В систему ввели сразу два радиолокатора: один для подсвета цели, другой - для отслеживания ракеты. Данные с обеих РЛС выводились на один экран и оператор мог одновременно видеть две отметки: от цели и от ракеты. При помощи некоего подобия джойстика оператор старался совместить отметки. Автоматика наземной части комплекса самостоятельно вырабатывала необходимые команды и в зашифрованном виде отправляла на ракету. Аппаратура «Вассерфаля», в свою очередь, расшифровывала их и передавала на рули ракеты. Рули и рулевые машинки находились в хвостовой части ракеты, рядом с двигательным отсеком. Примечательно, что рулевые машинки приводились в действие при помощи сжатого воздуха - ровно по той же причине, по которой на ракете отсутствовали топливные насосы.