A "Flakam" cseréje: német légvédelmi rakétaprojektek. I. rész
A célpont eltalálásának sokkal nagyobb megbízhatóságát biztosíthatnák a rakéták, amelyek végül felváltották a nagy kaliberű légelhárító tüzérséget. Az első projektek ezen a területen a 30-as évek végén és a 40-es évek elején kezdtek megjelenni, de szinte mindegyik nem tudott kijutni a tesztelési szakaszból. Ha nem a légvédelmi rakéták minőségi oldalát vesszük, hanem a mennyiségi oldalt, akkor külön érdemes megemlíteni a náci Németország projektjeit, amely egészen a végéig vezető szerepet töltött be a légvédelmi irányított rakéták területén.
vízesés
Az első német légvédelmi irányított rakéta (SAM) a Wasserfall ("Vízesés") volt. Ez a projekt "közeli rokona" a V-2 programnak, és ez az oka: a 40-es évek legelején a V-2 projekt főtervezője, W. von Braun javasolta egy légvédelmi rakéta alapú létrehozását. ballisztikus rakétáján. Ehhez javasolták a rendelkezésre álló egységek maximális számának felhasználását, a méretek és felszereltség kiválasztását a légvédelmi küldetésnek megfelelően. Egy új ötletet csak 1941-ben sikerült átvinni, és nem sokkal ezután a német vezetés jóváhagyott egy ígéretes projektet. A teljes hátralévő 41. és a 42. év nagy részét a német mérnökök egy teljesen új megjelenés kifejlesztésével töltötték. fegyverek. A dolog nem volt könnyű - ezért a jövőbeni légvédelmi rakétarendszer követelményeit csak 2. november 1942-án hagyták jóvá.
Érdekes módon a leendő légvédelmi rendszer követelményeinek előkészítése annyi "mellékhatást" okozott, hogy a tényleges kidolgozás sokkal kevesebb időt vett igénybe. Az első prototípusok a 43-as évek közepén készültek el. A projektkészítési idő lerövidülését az is befolyásolta, hogy von Braun azt javasolta, hogy az új rakéta tervének nagy részét ne a semmiből készítsék el, hanem a meglévő V-2 projektet vegyék alapul. Tehát néhány részletet leszámítva a Wasserfall a V-2 rakéta kétszer kisebb példánya. Az első rakéta teljes hossza az első változatban 7,92 méter volt, és a stabilizátorok maximális fesztávja az összes módosításban nem haladta meg a három métert. A Wasserfall méretén kívül a V-2-től külsőleg abban különbözött, hogy a hajótest középső részén négy kis szárny található. A projekt korai változataiban a szárny trapéz alakú volt, egyenes éllel. Viszonylag egyszerű volt a gyártása, de a szélcsatorna tesztek és a modellek többszöri próbaüzeme azt mutatta, hogy az egyenes szárny nem alkalmas egy ilyen rakétára. Nem volt elég erős, és rontotta az egész rakéta repülési jellemzőit. Emiatt a szárnyak kialakítása hamarosan megváltozott: területük több mint kétszeresére csökkent, a szélek pedig lesöpörtek. Ezt a finomítást követően a rakétatest nem változott, kivéve néhány módosítást az általános méretekben.
Von Braun kollégáinak sokkal többet kellett szenvedniük a rakétahajtóművel. Mindenki ismeri a V-2-es motorok problémáit és a megoldásukhoz szükséges időt. Tehát talán a Wasserfall motor létrehozásának fő akadálya az üzemanyag és a tartályok kölcsönhatása volt. A helyzet az, hogy a német rakétatechnika akkori fejlődésével csak az öngyulladású üzemanyaggőzök tudtak megfelelő áramlási sebesség mellett elegendő tolóerőt biztosítani. Igaz, lehetett szilárd tüzelésű motort használni. De volt egy hátránya is - a német mérnökök és a katonaság olyan erőművet akartak látni, amely képes irányítani a vontatást. Csak öngyulladó üzemanyaggal ellátott LRE maradt. Figyelemre méltó, hogy a kipörgésgátló követelménye meghaladta az üzemanyag toxicitását és agresszivitását. A "Vizol-Salbay" kombinációt választották üzemanyagpárnak. "Vizol" volt vinil-izobutil-alkohol (450 kg-os tartály), "salbay" - 98% -os sósav. Az utolsót a rakétatartályokban másfél tonnával helyezték el. Ezek az üzemanyag-alkatrészek elfogadható tolóerőt és áramlási sebességet biztosítottak, de nagyon agresszívak voltak: egy üzemanyaggal működő rakéta csak néhány napig tudott szolgálatban lenni. Ezt követően le kellett üríteni az üzemanyagot és el kellett küldeni a rakétákat feldolgozásra. Külön érdemes megjegyezni az üzemanyaggal és oxidálószerrel ellátott motor tápellátó rendszerét. A Wasserfall rakétával szemben támasztott műszaki követelmények egyszerűen nem tették lehetővé, hogy az üzemanyagszivattyúk illeszkedjenek a tervezésbe, így von Braunnak és kollégáinak más megoldást kellett keresniük. Nagyon elegánsnak bizonyult: az oxidálószer és az üzemanyag tartályai között volt egy henger sűrített nitrogénnel, amely körülbelül 200 atmoszféra nyomás alatt volt. Az indításra készülve a komplexum kezelőjének parancsot kellett adnia a nitrogén-utánpótlásra: a megfelelő gomb megnyomása után egy speciális squib átszúrta a hengermembránokat, és a gáz bejutott a tartályokba, kiszorítva azokból az üzemanyag-alkatrészeket. A membránok megsemmisülése azonban arra a tényre vezetett, hogy lehetetlen volt megszakítani a rakéta indítását.
A Wasserfall projekt rakétáinak robbanófeje 90-100 kilogramm ammoltot tartalmazott, az adott módosítástól függően. A robbanóanyag lökéshullám létrehozására, valamint kész töredékek - fémgolyók - szétszórására szolgált. A robbanófej aláaknázását kétféleképpen tervezték: földi paranccsal vagy távoli biztosíték segítségével. A tervezési munka során ez utóbbinak két változatát fejlesztették ki: a radar és az infravörös. A tesztek során azonban csak a biztosíték parancsos verzióját használták.
Végül az útmutatási rendszerről. Eredetileg egy félaktív radarrendszer létrehozását tervezték. Egy külön radarnak kellett volna kiemelnie a célpontot, a rakétaberendezés pedig a róla visszaverődő jelet fogadva alakította ki a szükséges parancsokat a kormánygép számára. Az automatizálásnak önállóan kellett tartania a rakéta hossztengelyét a célterületen. Igaz, még 45 tavaszára sem készült el az akkoriban új forradalmi rendszer. A Von Braun tervezőinek maguknak kellett elkészíteniük a vezetőberendezéseiket. Egyszerre két radar került a rendszerbe: az egyik a cél megvilágítására, a másik a rakéta követésére. Mindkét radar adatai egy képernyőn jelentek meg, és a kezelő egyszerre két jelet láthatott: a célpontról és a rakétáról. Valamilyen joystick segítségével a kezelő megpróbálta egyeztetni a jeleket. A komplexum földi részének automatizálása önállóan fejlesztette ki a szükséges parancsokat, és titkosított formában küldte el a rakétának. A Wasserfall berendezés viszont megfejtette és továbbította a rakétakormányoknak. A kormányok és a kormánygépek a rakéta farokrészében, a motortér mellett helyezkedtek el. Figyelemre méltó, hogy a szervókat sűrített levegő hajtotta - pontosan ugyanabból az okból, amiért a rakétának nem volt üzemanyag-szivattyúja.
A Wasserfall rakéta első próbaindítása 1944 legelején történt. Ezt követően legalább 40 indítást hajtottak végre, amelyekből a tesztjelentések szerint csak 14 volt sikeres. A vizsgálatok során felmerülő problémák nem voltak meglepőek. Minden nyilvánvaló probléma az üzemanyagrendszerrel és a motorral, minden probléma a vezetőrendszerrel stb. többször is megjelentek a Harmadik Birodalom más rakétatechnológiáin. Mindezek a gondok azonban nem akadályozták meg az első német légvédelmi rendszeren végzett munka folytatását. A tervezési és tesztmunka befejezése előtt a rakétán három módosítást végeztek W-1, W-5 és W-10 néven. Méretben, elrendezésben és a berendezések összetételében különböztek egymástól. A tervezés fő pontjai ugyanazok voltak. 45 tavaszára már minden rendszert teszteltek, és a Wasserfall komplexumnak szinte semmi más hiányossága nem volt azokon kívül, amelyek alapvetően eltávolíthatatlanok voltak, mint például az, hogy egy bizonyos előkészítési szakasz után nem lehetett törölni az indítást, agresszív hajtóanyag-alkatrészek stb. 1944 közepén a német parancsnokság még abban reménykedett, hogy beindítja a tömeggyártást. A náci Németország vezetése mintegy kétszáz, Wasserfallal felfegyverzett üteget szándékozott bevetni. Ezután a szükséges ütegek számát 300-ra emelték. A Hitler-ellenes koalíció csapatai azonban minden terv ellenére saját kezükbe vették a kezdeményezést, sőt
a Wasserfall tömeggyártásának megkezdése nem valósult meg, bár amint az egyes elfogott dokumentumokban szerepel, a projekt készen állt erre.
A náci Németország felett aratott győzelem után a Wasserfallról szóló összes dokumentum a szövetségesek kezébe került. A rajzok és a technológiai papírok tanulmányozása után a szovjet tervezők egy kísérleti R-101 rakétát építettek. Az amerikaiak pedig A-10 Hermest készítettek a német W-1-ből. A német projekt elemzése, valamint a P-101 és A-1 saját tesztjei azt mutatták, hogy a von Braun komplexum, bár forradalmian új volt, nem ismerhető el ígéretesnek. A negyvenes évek végére az amerikai és a szovjet projekt is lezárult. A fejlesztések egy részét később más projektekben is felhasználták.
Műszaki adatok:
Hossz - 6,13 m-től (W-10) 7,92 m-ig (W-1).
A stabilizátorok fesztávolsága 1,6 m (W-10) és 2,88 m (W-1) között van.
Felszállási tömeg - 3500 kg (W-1 és W-10), 3810 kg (W-5).
A maximális sebesség kb. 2800 km/h
A maximális repülési magasság 18300 m.
Robbanófej - 90-100 kg ammotol és kész töredékek.
Hs-117 Schmetterling
Nem sokkal Wernher von Braun után az ellenséges repülőgépek megsemmisítésére szolgáló irányított rakéta létrehozásának ötlete kigyulladt Henschelnél. Az ilyen technológia kilátásairól és a jövőbeli Henschel-projekt hozzávetőleges megjelenéséről szóló jelentést 1941-ben benyújtották a birodalmi légügyi minisztériumnak. Ekkor azonban a német vezetést a levegőben a Luftwaffe teljes és végleges fölényének meggyőződése uralta, és nem engedték meg, hogy teljes értékű projektbe kezdjenek. Henschel azonban proaktívan folytatta a munkát egy új témán. A projekt a Hs-117 Schmetterling ("Butterfly") nevet kapta. Az állami támogatás hiánya miatt a "Butterfly" létrehozása lassú volt - forrásokat kellett találniuk. 43-ra azonban a projekt már kellő készenlétben volt, amikor a katonaságnak hirtelen eszébe jutott. A rendszeres angol-amerikai bombázások mélyen a németek hátsó részében nagymértékben bosszantották a németeket, sőt megakadályozták őket a termelési ráta növelésében. Ráadásul 1943-ra a németek számára nagyon kellemetlen helyzet alakult ki a keleti fronton: a Szovjetunió légiereje a háború őszintén katasztrofális első hónapjai után vissza tudta állítani erejét és a háború közepére. valóságos erővé vált, amelyet nem lehetett figyelmen kívül hagyni. Szükség volt valamiféle "wunderwaffe"-ra, ami segít újra a levegőben kezdeményezni. A Henschel projektet választották a lehetőségek közül.
Meg kell jegyezni, hogy szinte a kezdetektől fogva a Hs-117 Butterfly egy kicsit úgy nézett ki, mint egy rakéta. Ez az eszköz sokkal inkább hasonlít egy repülőgéphez. Ez egy középszárnyú repülőgép volt, törzshossza körülbelül 4 méter, szárnyfesztávolsága pedig körülbelül két méter. Ha a Hs-117-et nézi, az első dolog, ami megakad a szemében, az ennek a járműnek a szokatlan orra. Észrevehető "dupla" formája annak köszönhető, hogy a burkolat egyik felében egy robbanófej, a másikban pedig egy járókerékkel ellátott elektromos generátor található. A generátor termelte a rakéta-repülőgép felszereléséhez szükséges áramot.
Mivel létrehozásának egy bizonyos szakaszában a Schmetterlinget a tervezők rakétának tekintették, javasolták a megfelelő motor használatát. Ez egy folyékony hajtóanyagú rakétamotor volt, amely vékony salétromsav üzemanyagpárral működött. A "Tonka-250" üzemanyag xilidin és trietil-amin egyenlő arányú keveréke volt. A Wasserfallhoz hasonlóan a Hs-117 üzemanyag-keverék öngyulladó volt, ami lehetővé tette a motor kialakításának kissé egyszerűsítését, valamint az alkalmazott összetétel figyelembevételével a tolóerő és a fogyasztás arányának elfogadható értékre hozását. Ugyanakkor a Hs-117 rakétarepülőgép folyékony hajtóanyagú rakétamotorja, elegendő tolóerővel a repüléshez, továbbra sem tudott normális felszállást és gyorsulást biztosítani. Tehát a BMW 109-558 motorja mindössze 375 kgf tolóerőt produkált, ami nyilvánvalóan nem volt elég egy 420 kilogrammos gép leszedéséhez. Ezért a „Butterfly” indítását szilárd tüzelőanyagú kilövés-fokozók segítségével tervezték. Az üzemanyag és az oxidálószer betáplálását az égéstérbe a súly és a belső térfogatok megtakarítása érdekében nem szivattyúk, hanem egy nyomástároló biztosította, amely egy sűrített levegős henger volt.
A Schmetterling rakéta-repülőgép robbanófejében egy 22 kilogrammos lőszertöltet és több száz kész töredék volt. Már a tervezési munkák során is világossá vált a Henschel mérnökei számára, hogy a meglévő irányítórendszerek egyszerűen nem képesek olyan pontosságot biztosítani, amelyhez 22 kilogramm robbanóanyag is elegendő lenne. 40 kilogrammra kellett növelnem a töltést. Ez lehetővé tette, hogy a rendelkezésre álló vezetési pontosság mellett a cél kielégítő legyőzésével számoljunk. A Schmetterling robbanófej biztosítékát egy földi parancs váltotta ki, de a munka legvégéig többször is próbálkoztak rádióbiztosíték felszerelésével a Hs-117-re.
A Hs-117 légvédelmi cirkálórakéta irányítását kezdettől fogva kizárólag földi parancsokkal kellett volna végrehajtani. A projekt kezdetén a vezetékes csatornát tekintették a parancsok távirányítóról a rakétára történő továbbításának fő eszközére. Lehetővé tette a lőszer és a komplexum földi részének elektronikájának jelentős csökkentését. Ugyanakkor a vezeték erősen korlátozta a SAM maximális hatótávolságát, és hajlamos volt elszakadni. Ha a második probléma a jövőben viszonylag könnyen megoldható lenne a vezeték anyagának vagy szigetelésének megválasztásával, akkor a hatótávolság növelése több vezetéket igényelt, és ennek következtében jelentősen megnehezítette a komplexum használatát és megbízhatóságát. Ezért a Henschel tervezői már a 42. év első felében mégis eljutottak egy rádiós vezérlőrendszerhez. Ennek eredményeként az útmutatás így kezdett kinézni: a kezelő a vezérlőpulton tartózkodva, optikai műszerekkel figyeli a célpont és a Hs-117 repülését, valamint beállítja a rakéta-repülőgép irányát. Ennek megfelelően az útmutatás pontossága közvetlenül függött a kezelő képességeitől és az időjárási körülményektől, amelyek között az ellenséges repülőgépeket lőtték.
1944 májusában tesztelésre került a Hs-117 Schmetterling légvédelmi rakéta. A Henschel tesztelőinek mindössze egy hónap alatt közel 60 indítást sikerült végrehajtaniuk. A Schmetterling teszteredményei sokkal jobbak lettek, mint a Wasserfall tesztindításai: az összes kilövés valamivel több mint fele bizonyult vészhelyzetnek. E tesztek eredményei alapján a német katonai vezetés arra a következtetésre jutott, hogy a Hs-117-esnek nagy kilátásai vannak a Wasserfall projekthez képest. Az új rakéták tömeggyártásának megkezdését ugyanennek a 44-nek a decemberére tervezték. Számos gazdasági és ipari jellegű probléma azonban csak a következő 1945 januárjára tette lehetővé a termelés előkészítését. Természetesen az akkori viszonyok között csak álmodni lehetett új, kifinomult berendezések gyártásának megkezdéséről. Ennek eredményeként a Németország védelméhez szükséges 600 Schmetterling-üteg csak terv maradt.
A Hs-117 projekt összes anyaga csak a szovjet mérnökökhöz jutott el. A rendelkezésre álló német dokumentumok szerint több R-105 nevű kísérleti berendezést szereltek össze. A Kapustin Yar tesztterületen végzett tesztek megerősítették a Butterfly fölényét más német légvédelmi rakétaprojektekkel szemben. A szovjet mérnökök és a katonaság szerint azonban nem volt kilátása. Figyelembe vették a német fejlesztéseket, de a légelhárító cirkálórakéták témáját nem folytatták.
Műszaki adatok:
Hossza - 4 m.
Törzsátmérő - 0,33 m.
Szárnyfesztávolság - 2 m.
Indítási súly (magasító nélkül / boosterekkel) - 420/590 kg.
A maximális kilövési távolság 22 kg-os robbanófejjel 32 km.
A maximális kilövési távolság 40 kg-os robbanófejjel 12 km.
A vereség maximális magassága 22 kg-os robbanófejjel 10,5 km.
A vereség maximális magassága 40 kg-os robbanófejjel 5 km.
Sebesség a gyorsítók leválasztása után - kb. 1100 km/h.
Sebesség menetmotorral - kb. 900 km/h
A honlapok szerint:
http://pvo.guns.ru/
http://www.ausairpower.net/
http://www.luft46.com/
http://missile.index.ne.jp/
Információk