Конструкция и применение самолетов снарядов V 1 |
125 |
Катапульта позволяла регулировать график разгона. На ней ра кета развивала скорость 320 км/ч, которую пульсирующий дви гатель постепенно увеличивал до 540–565 км/ч. Как будет пока зано ниже, громоздкая парогазовая катапульта сыграла печаль ную роль в судьбе всего проекта. Ее в первую очередь и обнару жили английские самолеты разведчики, раскрыв, таким обра зом, систему стартовых позиций V 1.
Здесь необходимо отметить, что идея пульсирующего воздушно реактивного двигателя (ПуВРД) была запатентована еще в 1906 г. русским инженером В.В. Караводиным (привилегия № 15375 на «Аппарат для получения пульсирующей струи газа значительной скорости вследствие периодических взрывов го рючих смесей»). В 1908 г. Караводин построил газовую турбину с пульсирующей камерой и успешно испытал ее. Затем исследо ваниями пульсирующего горения занялись зарубежные иссле дователи. Барбецат решил проблему самовоспламенения смеси, а Марконнет предложил использовать этот тип двигателя на са молете и взял патент на ПуВРД. Над таким двигателем работал и француз Лорэн.
В1930 г. проблемой ПуВРД стал заниматься Пауль Шмидт. Для своих изысканий он получал финансовую помощь от военного ис пытательного центра, которым руководил Вальтер Р. Дорнбергер.
В1939 г. Шмидту удалось создать ПуВРД диаметром 2,51 м, дли ной 3,6 м и мощностью 4,4 кН. Двигатель получил обозначение SR500. Время его работы составляло всего 13 с. В том же 1930 г. проблемой создания ПуВРД на фирме «Argus Motoren GmbH» (Берлин–Рейникендорф) занимался Г. Дидрих, который также в 1939 г. создал пригодную конструкцию пульсирующего двигателя.
Параллельно с немцами работы по ПуВРД велись и в СССР.
С 1936 по 1940 г. В.Н. Челомей опубликовал 20 работ, которые по своему научному содержанию в той или иной степени были связаны с пульсирующим двигателем. В 1938 г. В.Н. Челомей получил авторское свидетельство на конструкцию пульсирую щего двигателя, отличающегося от всех предыдущих конструк ций. В 1941 г. такой двигатель был построен для применения на самолете истребителе. В 1942 г. советский ПуВРД прошел ис пытания.
К 1941 г. фирме «Аргус» удалось создать небольшой ПуВРД тя гой до 1,18 кН. В апреле того же года двигатель установили под
126 Беспилотные летательные аппараты
фюзеляжем учебного биплана Gotha Go 145. Полученные резуль таты испытаний позволили настолько усовершенствовать дви гатель, что именно фирме «Аргус» в 1942 г. было поручено созда ние двигателя для КР Fi.103.
24 декабря 1942 г. в Пенемюнде Вест двигатель для крылатой ра кеты Fi.103 был испытан. ПуВРД Argus 109 014 имел вес 138 кг, длину 3,6 м, среднюю тягу 2,35–3,29 кН. Он представлял собой трехсекционную трубу переменного сечения. Первая секция яв лялась расширяющимся диффузором, вторая – цилиндричес кой камерой сгорания и третья – соплом.
Простота конструкции ПуВРД заключалась в том, что в качест ве окислителя в нем использовался атмосферный воздух, заби раемый от набегающего потока во время полета. Следовательно, не требовались баки, насосы, трубопроводы и другие агрегаты для окислителя. Принцип работы пульсирующего двигателя до статочно прост: в камеру сгорания впрыскивается топливный аэрозоль, который после смешивания с воздухом поджигается. Происходит взрыв. Продукты горения выбрасываются через сопло назад. Далее цикл повторяется. Таким образом, двигатель как бы пульсировал с частотой 42–49 вспышек в секунду. На ис пытаниях пульсирующий двигатель разогнал опытный образец Fi.103 до скорости 600 км/ч.
Конструкция ракеты Fi.103 была построена по аэродинамичес кой схеме свободнонесущего среднеплана с симметричным вере тенообразным фюзеляжем. В конструкции широко применялась сталь, что обеспечивало необходимую для одноразового лета тельного аппарата дешевизну. Крылатая ракета была рассчитана на выполнение прямолинейного полета на высотах 300–2500 м. Относительно большая маневренность обеспечивалась только в вертикальной плоскости, набор высоты осуществлялся со скоро стью 150 м/мин. Из за отсутствия элеронов крылатая ракета мог ла выполнять только плоский разворот.
Фюзеляж состоял из шести секций (отсеков). В носовой части фю зеляжа размещался аэролаг для отсчета дальности полета, снаб женный небольшим пропеллером, и магнитный компас для кор рекции автопилота по курсу. По этой причине носовой отсек был изготовлен из фанеры на дюралевом каркасе. Во втором отсеке размещалась усовершенствованная боеголовка с взрывателем. Ее длина составляла 1,275 м, а наибольший диаметр – 0,85 м. Взрыва
Конструкция и применение самолетов снарядов V 1 |
127 |
тель был тройного действия – электрический контактный, два ме ханических и часовой, снабженный замедлителем. Этим достига лась полная гарантия разрыва ракеты в любом случае.
Втретьей секции находился топливный бак на 550–640 л. За топливным баком были установлены два шара баллона со сжа тым воздухом (по 150 л под давлением 180 кг/см2). Сжатый воз дух использовался для подачи топлива, работы приводов рулей высоты и курса, а также гироскопов. В этом же отсеке находил ся привод сервомеханизмов системы управления. В четвертом отсеке (аппаратурном) были помещены автопилот, 30 вольто вая батарея и элементы силовой установки. В хвостовой части размещались приводы рулей.
Вкачестве топлива использовался низкооктановый бензин.
Внекоторых исследованиях указывается, что в качестве топлива могли использоваться также авиационный керосин и спирт. По дача топлива осуществлялась по трубопроводу в пилоне, под держивающем переднюю часть двигателя. ПуВРД обеспечивал в начале полета скорость около 650 км/ч (0,53М); по мере выгора ния топлива и облегчения аппарата скорость увеличивалась (по некоторым сведениям – до 800 км/ч или 0,65М).
Прямые крылья имели один трубчатый лонжерон и нервюры. Механизация крыла отсутствовала. В первых версиях Fi.103 крыло обшивалось листовой сталью. Поздние КР снабжались крыльями из древесины. Хвостовое оперение прямоугольной формы выглядело традиционно. Киль с вынесенным назад ру лем направления служил опорой для кожуха ПуВРД. Размеще ние ПуВРД выше фюзеляжа было вызвано неудачным опытом эксплуатации первого немецкого реактивного самолета Не 178, в котором двигатель устанавливался внутри фюзеляжа.
Несмотря на первые успехи в испытаниях самолета снаряда, Fi.103 имел много недостатков, связанных с управлением полетом. Напри мер, из 68 боевых пусков, произведенных в июне июле 1943 г., толь ко 28 достигли цели; 59% ракет практически сразу после старта взры валось по неизвестным причинам. Чтобы решить эти проблемы, был создан пилотируемый вариант самолета снаряда, в котором вместо боеголовки была смонтирована кабина пилота. Летчик находился в лежачем положении. Чтобы следить за состоянием крыльев и зафик сировать причину их поломки, в фюзеляж был встроен перископ. После четырех дней пилотируемых испытательных полетов дефекты
128 Беспилотные летательные аппараты
в самолете снаряде удалось выявить и устранить112. Правда, в по следнем полете случилась авария, и пилот получил увечья.
Данные, полученные в ходе 50 экспериментальных пусков Fi.103, проведенных за несколько месяцев, позволили увеличить даль ность ракеты до 250 км, а впоследствии предложить несколько мо дификаций КР. В Германии существовали следующие модифика ции боевого самолета снаряда Fi.103:
•Fi.103A 1 – первый серийный вариант, боевая часть – аматол (смесь тротила и азотата аммония);
•Fi.103B 1 – упрощенный вариант. Часть элементов конструкции выполнена из дерева, увеличен размах крыла. Серийно не выпускался;
•Fi.103B 2 – опытный вариант с боевой частью из взрыв чатого вещества Trialen (смесь тротила, гексогена и алюминиевой пудры). Сила взрыва почти вдвое превы шала силу взрыва аматола. Взрыв одной такой ракеты нередко уничтожал целый городской квартал;
•Fi.103C 1 – опытный вариант с авиабомбой SC 1800 в качестве боевой нагрузки;
•Fi.103F 1 – с увеличенной дальностью полета до 370 км. Разработан в начале 1945 г. Испытания не проходил.
•Рейхенберг IV – боевой вариант пилотируемой крыла той ракеты. Переоборудовано 175 ракет Fi.103.
Втабл. 4.1 по данным литературы113 приведены летно техничес кие характеристики некоторых вариантов боевой крылатой ра кеты Fi.103. Анализ этих данных показывает, что в конце 1942 г. немцы уже достигли определенного успеха в эксперименталь ных пусках крылатой ракеты Fi.103. Благодаря этим пускам на чали четко проявляться тактико технические данные и боевые возможности ракеты.
112Запольскис А.А. Реактивные самолеты люфтваффе. Минск: ХАРВЕСТ, 1999.
113Ненахов Ю.Ю. Чудо оружие Третьего рейха. Минск: ХАРВЕСТ, 1999; Орлов А.С. «Чудо оружие»: обманутые надежды фюрера. Смоленск: Русич, 1999; Новичков Н.Н. Развитие крылатых ракет самолетных схем. Диссертация канди дата технических наук. М.: Институт истории естествознания и техники, 1982; Белов В. Оружие несостоявшегося возмездия. Мир Авиации, 1998, № 2/98, 1/99.
Конструкция и применение самолетов снарядов V 1 |
129 |
В мае 1943 г. в Пенемюнде произошли сравнительные испыта ния ракет Fi.103 и А 4. Решался вопрос о принятии на вооруже ние одного из двух типов ракет. Поскольку два старта КР Fi.103 закончились аварией, то мнения склонились в пользу баллисти ческой ракеты. Однако разработка КР зашла уже настолько да леко, что комиссия по дальним бомбардировкам Министерства вооружений еще до начала сравнительных испытаний постано вила, что обе ракеты будут производиться серийно с максималь ной интенсивностью.
Развертывание серийного выпуска Fi.103 было намечено на сен тябрь 1943 г. В результате массированных воздушных ударов со юзников по ракетному центру, а также по техническим и техно логическим причинам немцы вынуждены были осуществить временную приостановку массового производства КР. Кроме того, саботаж военнопленных, которые собирали узлы и агрега ты самолетов снарядов на заводах, приводил к тому, что до 30 % ракет V 1 оказывались неисправными114, около 2000 изготов ленных самолетов снарядов было забраковано115, 20–25% V 1 терпели аварии или взрывались непосредственно после запуска.
Траектория полета Fi.103 соответствовала программе, заложен ной в нее при подготовке к старту. После запуска было уже не возможно изменить намеченный курс, высоту полета и расстоя ние до цели. После катапультирования КР набирала положен ную высоту (300–2000 м) и прямиком летела к цели. Отсчитав установленную по данным измерителя дистанцию, прибор вы ключал поступление топлива и фиксировал руль высоты в поло жение для пикирования. После падения ракеты один из взрыва телей производил подрыв боевой части.
Из за низкой точности попадания (КВО серийных образцов составляло 1–2 км) Fi.103 предназначались к использованию для массированных ударов по общественно политическим центрам Англии, т.е. крылатые ракеты были призваны стать оружием устрашения мирного населения, насаждения чувства страха и безнадежности. Военное руководство вермахта пред лагало Гитлеру ударить крылатыми ракетами по районам скопления англо американских войск на территории Англии
114Орлов А.С. «Чудо оружие»: обманутые надежды фюрера. Смоленск: Русич, 1999.
115Ненахов Ю.Ю. Чудо оружие Третьего рейха. Минск: ХАРВЕСТ, 1999.