Чудо-оружие Рейха: космический бомбардировщик Зенгера
Третий рейх просуществовал всего 12 лет, рухнув под ударами союзных войск. При этом победителям достались по-настоящему богатые трофеи, среди которых были и настоящие чудеса техники, которые на десятки лет опережали свое время. Не случайно многими исследователями эти 12 лет существования рейха характеризуются, как квинтэссенция научно-технического прогресса. Именно Третий рейх открыл человечеству дорогу к звездам, дав существенный импульс развитию ракетной техники.
Одним из таких трофеев стали чертежи орбитального бомбардировщика, который имел множество названий Silbervogel (нем. серебряная птица), Amerika Bomber, Orbital-Bomber и др. Сегодня он известен многим как космический бомбардировщик Зенгера, названный так по фамилии его создателя. Данный бомбардировщик создавался в рамках программы Amerika Bomber (программа по созданию сверхдальних бомбардировщиков для бомбовых ударов по США), также мог использоваться для бомбардировок удаленных районов СССР, в частности Сибири и Дальнего Востока.
Особый интерес представляет старт данного аппарата. Орбитальный бомбардировщик предлагалось устанавливать на специальные «салазки», которые оснащались разгонными ракетными двигателями. Салазки с бомбардировщиком размешались на специальной эстакаде с монорельсовой дорогой общей длиной в 3000 метров. «Салазки» должны были обеспечить тягу в 600 т. всего за 11 секунд. После взлета и достижения высоты в 1,5 км. на скорости 1850 км/ч должен был запускаться главный ракетный двигатель бомбардировщика, который по замыслу конструкторов, в течение 8 минут должен был разогнать боевой летательный аппарат до 22 100 км/ч и поднять его на высоту 145 км. Теоретическая максимальная высота полета бомбардировщика составляла 280 км.
Интересным было и движение аппарата в стратосфере. По замыслу Ойгена Зенгера в результате первоначального ускорения и последующего спуска под действием гравитации до плотных слоев атмосферы (около 40 км) аппарат должен был оттолкнуться от плотных слоев атмосферы и снова подняться вверх. Данная модель перемещения позволяла аппарату не входить в плотные слои атмосферы, избегая многократного интенсивного фрикционного нагревания. Такая модель движения знакома многим детям и напоминает движение плоского камня пущенного по водной поверхности. Амплитуда таких скачков должна была непрерывно сокращаться до тех пор, пока бомбардировщик не вышел бы на нормальное планирование для приземления с использованием обыкновенного трехопорного шасси. Расчетная дальность орбитального бомбардировщика составляла 23 500 км. По сути, Зенгер придумал концепцию летательного аппарата, которая предвосхищала американский проект «Спейс шаттл» и советский проект «Энергия-Буран».
Описание проекта
Австрийский ученый Ойген Зенгер родился в 1905 году. В 1929 году Зенгер окончил Высшую техническую школу в Вене и начал свою научную работу. В апреле 1931 года молодой инженер-ученый начал серию экспериментов с ракетными двигателями. В течение 5 лет он смог усовершенствовать (путем проведения большого количества статических испытаний) регенеративно охлаждаемый жидкостный ракетный двигатель (ЖРД), охлаждение которого осуществлялось собственным топливом, которое циркулировало вокруг камеры сгорания. Этот двигатель Зенгер планировал использовать в своем бомбардировщике.
Долгое время существовало мнение о том, что ракеты должны возвращаться в нижние слои атмосферы под достаточно небольшим углом. На этом мнении почти до конца Второй мировой войны строились все расчеты. Однако доктор Ойген Зенгер в сотрудничестве с математиком Иреной Бредт, которая в будущем стала его женой, предложил совершенно другую концепцию. Согласно предложенной ими теории ракету необходимо было возвращать на землю под углом близким к прямому.
Бредт и Зенгер подготовили соответствующий научный доклад, который сразу же был засекречен и в количестве 100 экземпляров разослан наиболее крупным ученым в данной области. Ряд этих докладов под заголовком «Дальний бомбардировщик с ракетным двигателем» впоследствии был обнаружен специальными разведывательными подразделениями войск союзников.
В первую очередь Зенгера интересовал вопрос, что произойдет, если крылатая ракета войдет в плотные слои атмосферы (на высоте 40 км) слишком круто и слишком быстро. Из документов становится ясно, что в данном случае крылатая ракета должна была рикошетировать. «Отскочив» от плотных слоев атмосферы ракета вновь уходила вверх, в более разряженные слои. После преодоления некоторого расстояния она вновь попадает в плотные слои и вновь рикошетирует от них. Траектория полета такого летательного аппарата представляла из себя волнистую линию с постепенно затухающей амплитудой. По произведенным Зенгером и Бредт расчетам, данная траектория существенно увеличивала данность полета аппарата.
Основываясь на этих расчетах, Зенгер спроектировал концепцию ракетного «бомбардировщика-антипода», вошедшего в историю под многими названиями. Бомбардировщик создавался как сверхзвуковой стратосферный аппарат. Он обладал несущим фюзеляжем, который частично выполнял функцию крыла и был очень сильно «зализан». Клиновидной формы крылья были очень короткими. Бомбардировщик имел и горизонтальное хвостовое оперение, которое располагалось в самом конце фюзеляжа. Топливо находилось в 2-х больших баках расположенных по обе стороны фюзеляжа за крылом в хвостовой части аппарата. Точно также, но впереди крыла, были размещены баки с кислородом. Силовая установка бомбардировщика состояла из огромного ракетного двигателя, который мог развивать тягу в 100 т. Двигатель располагался в хвостовой части фюзеляжа и работал на керосине и жидком кислороде. Помимо этого космический бомбардировщик оснащался двумя вспомогательными ракетными двигателями, размещенными по бокам основного.
Пилот размещался в специальной герметичной кабине в передней части фюзеляжа. Для осуществления планирующего приземления использовалось трехстоечное шасси. В центральном отсеке фюзеляжа размещался отсек для бомб, который мог вместить до 10 т. обычных бомб. Оборонительного вооружения на бомбардировщик устанавливать не планировалось. Предполагалось, что длина орбитального бомбардировщика составит около 28 метров, размах крыльев – 15 метров, сухой вес аппарата – 10 т., вес топлива – 80 т. Полный вес машины с учетом бомбовой нагрузки доводился до 100 т.
При таком внушительном весе для взлета требовалось огромное количество топлива. Здесь не могли помочь обыкновенные стартовые ускорители. Выход, который предложил Зенгер, заключался в постройке прямого длинного стартового участка – монорельса длиной в 3 км. Далее бомбардировщик помещался на специальные салазки, на которые можно было поставить необходимое количество ракетных двигателей. Данные реактивные салазки должны были за 10 секунд разогнать бомбардировщик по монорельсу до скорости 500 м/с, после чего он набирал высоту уже при помощи своего маршевого двигателя.
По теоретическим расчетам Зенгера скорость космического бомбардировщика могла достигать 6 000 м/с, а максимальная высота полета в 260 км. делала его орбитальным. Бомбардировщик двигался по описанной выше траектории, девятая нижняя точка находилась бы в 16 800 км. от места старта. После этого самолет в течение некоторого времени мог находиться на высоте 40 км., а на удалении в 23 000 км от места старта начал бы терять высоту и, пролетев еще 500 км (суммарно половину расстоянии вокруг Земли), совершал бы посадку. Посадочная скорость бомбардировщика равнялась 140 км/ч, что позволяло принять ракетоплан любому из существующих аэропортов тех лет.
Варианты режимов полета предложенные Зенгером
Схема подобных полетов была рассчитана Ойгеном Зенгером достаточно точно, хотя и имела ряд недостатков. К примеру, точка-антипод для любого места старта с территории Германии оказывалась в районе Австралии или Новой Зеландии, т.е. территории, которая находилась в руках союзников. Помимо этого города-мишени не всегда располагались так, как этого требовал «план полета». Любая бомбардировка производилась бы с наименьшей точки траектории, но даже в этом случае рассеивание при осуществлении бомбометания было бы очень существенным. Единственным городом в Западном полушарии, который по схеме Зенгера находился бы под нижней точкой траектории, оказывался Нью-Йорк. При этом сам бомбардировщик направлялся бы в Японию или ту часть Тихого океана, которая была подконтрольна японским войскам и садился на территории союзника.
Первый вариант
Первый вариант предусматривал старт бомбардировщика в Германии, выход его в ближний космос и полет по ниспадающей баллистической траектории до точки бомбометания и посадкой в точке-антиподе. Так как эти точки приходились на район Австралии или Новой Зеландии ракетоплан неизбежно был бы потерян вместе с пилотом. Да и бомбометание с очень большой высоты при использовании обычных бомб было очень неэффективным. При этом рассматривался вариант с возможным пикированием на цель и последующим катапультированием пилота. В этом случае достигалась бы наивысшая точность бомбометания.
Второй вариант
По второму варианту, космический бомбардировщик должен был достичь точки бомбометания, отбомбиться по цели, после чего развернуться на 180 градусов и вернуться на место запуска. При старте ракетоплан должен был разогнаться до скорости 6 370 м/с и достичь высоты в 91 км. В таком режиме полета по баллистической траектории на удалении в 5 500 км. от места старта скорость его должна была упасть до 6 000 м/с, а высота полета снизиться до 50 км. Еще через 950 км. осуществлялось бомбометание, после чего самолет за 330 секунд выполнял разворот радиусом в 500 км. и возвращался назад. Скорость машины после выхода из разворота составляла бы 3 700 м/с, а высота полета 38 км. На расстоянии в 100 км. от точки старта уже на территории Германии скорость самолета составляла бы 300 м/с, а высота полета 20 км. Последующий этап планирования и посадки был идентичен обычному самолету.
Третий вариант
При этом варианте Зенгер рассматривал режим «волнообразного планирования», который напоминал траекторию камня, отскакивающего от водной поверхности. При планировании из космоса ракетоплан должен был несколько раз отразиться от плотных границ атмосферы, значительно увеличивая расстояние возможного полета. Для того чтобы осуществить такой режим, орбитальный бомбардировщик Зенгера должен был развить скорость в 7 000 м/с и достигнуть высоты полета в 280 км. на удалении в 3 500 км. от места старта. Первое снижение и «отскок от атмосферы» на высоте 40 км. должно было произойти на расстоянии в 6 750 км. от места старта. Девятое планирование и «отскок» происходили бы на расстоянии в 27 500 км. от места старта. Через 3 часа 40 минут полета раекетоплан, полностью обогнув Землю, должен был приземлиться на аэродроме в Германии. Расчетная точка бомбометания находилась при таком режиме на очередном снижении к границам атмосферы.
Доклад Зенгера заканчивался рекомендацией о принятии схемы с одной базой, как наиболее практичной, а также перечислением исследований, которые необходимо было произвести для разработки этого поистине «космического» бомбардировщика. Проект был поддержан чиновниками из Верховного командования Люфтваффе, которые предложили создать специальное секретное НИИ в местечке Трауэн. Начало работ по строительству испытательного полигона для полномасштабных испытаний ракетного двигателя Silbervogel было намечено на июнь 1941 года. Срок реализации программы составлял 10 лет, по сути именно это и погубило проект. В 1941 году, начав кампанию против СССР, Германия свернула все программы, которые не могли дать результата в ближайшие годы.
Одним из таких трофеев стали чертежи орбитального бомбардировщика, который имел множество названий Silbervogel (нем. серебряная птица), Amerika Bomber, Orbital-Bomber и др. Сегодня он известен многим как космический бомбардировщик Зенгера, названный так по фамилии его создателя. Данный бомбардировщик создавался в рамках программы Amerika Bomber (программа по созданию сверхдальних бомбардировщиков для бомбовых ударов по США), также мог использоваться для бомбардировок удаленных районов СССР, в частности Сибири и Дальнего Востока.
Особый интерес представляет старт данного аппарата. Орбитальный бомбардировщик предлагалось устанавливать на специальные «салазки», которые оснащались разгонными ракетными двигателями. Салазки с бомбардировщиком размешались на специальной эстакаде с монорельсовой дорогой общей длиной в 3000 метров. «Салазки» должны были обеспечить тягу в 600 т. всего за 11 секунд. После взлета и достижения высоты в 1,5 км. на скорости 1850 км/ч должен был запускаться главный ракетный двигатель бомбардировщика, который по замыслу конструкторов, в течение 8 минут должен был разогнать боевой летательный аппарат до 22 100 км/ч и поднять его на высоту 145 км. Теоретическая максимальная высота полета бомбардировщика составляла 280 км.
Интересным было и движение аппарата в стратосфере. По замыслу Ойгена Зенгера в результате первоначального ускорения и последующего спуска под действием гравитации до плотных слоев атмосферы (около 40 км) аппарат должен был оттолкнуться от плотных слоев атмосферы и снова подняться вверх. Данная модель перемещения позволяла аппарату не входить в плотные слои атмосферы, избегая многократного интенсивного фрикционного нагревания. Такая модель движения знакома многим детям и напоминает движение плоского камня пущенного по водной поверхности. Амплитуда таких скачков должна была непрерывно сокращаться до тех пор, пока бомбардировщик не вышел бы на нормальное планирование для приземления с использованием обыкновенного трехопорного шасси. Расчетная дальность орбитального бомбардировщика составляла 23 500 км. По сути, Зенгер придумал концепцию летательного аппарата, которая предвосхищала американский проект «Спейс шаттл» и советский проект «Энергия-Буран».
Описание проекта
Австрийский ученый Ойген Зенгер родился в 1905 году. В 1929 году Зенгер окончил Высшую техническую школу в Вене и начал свою научную работу. В апреле 1931 года молодой инженер-ученый начал серию экспериментов с ракетными двигателями. В течение 5 лет он смог усовершенствовать (путем проведения большого количества статических испытаний) регенеративно охлаждаемый жидкостный ракетный двигатель (ЖРД), охлаждение которого осуществлялось собственным топливом, которое циркулировало вокруг камеры сгорания. Этот двигатель Зенгер планировал использовать в своем бомбардировщике.
Долгое время существовало мнение о том, что ракеты должны возвращаться в нижние слои атмосферы под достаточно небольшим углом. На этом мнении почти до конца Второй мировой войны строились все расчеты. Однако доктор Ойген Зенгер в сотрудничестве с математиком Иреной Бредт, которая в будущем стала его женой, предложил совершенно другую концепцию. Согласно предложенной ими теории ракету необходимо было возвращать на землю под углом близким к прямому.
Бредт и Зенгер подготовили соответствующий научный доклад, который сразу же был засекречен и в количестве 100 экземпляров разослан наиболее крупным ученым в данной области. Ряд этих докладов под заголовком «Дальний бомбардировщик с ракетным двигателем» впоследствии был обнаружен специальными разведывательными подразделениями войск союзников.
В первую очередь Зенгера интересовал вопрос, что произойдет, если крылатая ракета войдет в плотные слои атмосферы (на высоте 40 км) слишком круто и слишком быстро. Из документов становится ясно, что в данном случае крылатая ракета должна была рикошетировать. «Отскочив» от плотных слоев атмосферы ракета вновь уходила вверх, в более разряженные слои. После преодоления некоторого расстояния она вновь попадает в плотные слои и вновь рикошетирует от них. Траектория полета такого летательного аппарата представляла из себя волнистую линию с постепенно затухающей амплитудой. По произведенным Зенгером и Бредт расчетам, данная траектория существенно увеличивала данность полета аппарата.
Основываясь на этих расчетах, Зенгер спроектировал концепцию ракетного «бомбардировщика-антипода», вошедшего в историю под многими названиями. Бомбардировщик создавался как сверхзвуковой стратосферный аппарат. Он обладал несущим фюзеляжем, который частично выполнял функцию крыла и был очень сильно «зализан». Клиновидной формы крылья были очень короткими. Бомбардировщик имел и горизонтальное хвостовое оперение, которое располагалось в самом конце фюзеляжа. Топливо находилось в 2-х больших баках расположенных по обе стороны фюзеляжа за крылом в хвостовой части аппарата. Точно также, но впереди крыла, были размещены баки с кислородом. Силовая установка бомбардировщика состояла из огромного ракетного двигателя, который мог развивать тягу в 100 т. Двигатель располагался в хвостовой части фюзеляжа и работал на керосине и жидком кислороде. Помимо этого космический бомбардировщик оснащался двумя вспомогательными ракетными двигателями, размещенными по бокам основного.
Пилот размещался в специальной герметичной кабине в передней части фюзеляжа. Для осуществления планирующего приземления использовалось трехстоечное шасси. В центральном отсеке фюзеляжа размещался отсек для бомб, который мог вместить до 10 т. обычных бомб. Оборонительного вооружения на бомбардировщик устанавливать не планировалось. Предполагалось, что длина орбитального бомбардировщика составит около 28 метров, размах крыльев – 15 метров, сухой вес аппарата – 10 т., вес топлива – 80 т. Полный вес машины с учетом бомбовой нагрузки доводился до 100 т.
При таком внушительном весе для взлета требовалось огромное количество топлива. Здесь не могли помочь обыкновенные стартовые ускорители. Выход, который предложил Зенгер, заключался в постройке прямого длинного стартового участка – монорельса длиной в 3 км. Далее бомбардировщик помещался на специальные салазки, на которые можно было поставить необходимое количество ракетных двигателей. Данные реактивные салазки должны были за 10 секунд разогнать бомбардировщик по монорельсу до скорости 500 м/с, после чего он набирал высоту уже при помощи своего маршевого двигателя.
По теоретическим расчетам Зенгера скорость космического бомбардировщика могла достигать 6 000 м/с, а максимальная высота полета в 260 км. делала его орбитальным. Бомбардировщик двигался по описанной выше траектории, девятая нижняя точка находилась бы в 16 800 км. от места старта. После этого самолет в течение некоторого времени мог находиться на высоте 40 км., а на удалении в 23 000 км от места старта начал бы терять высоту и, пролетев еще 500 км (суммарно половину расстоянии вокруг Земли), совершал бы посадку. Посадочная скорость бомбардировщика равнялась 140 км/ч, что позволяло принять ракетоплан любому из существующих аэропортов тех лет.
Варианты режимов полета предложенные Зенгером
Схема подобных полетов была рассчитана Ойгеном Зенгером достаточно точно, хотя и имела ряд недостатков. К примеру, точка-антипод для любого места старта с территории Германии оказывалась в районе Австралии или Новой Зеландии, т.е. территории, которая находилась в руках союзников. Помимо этого города-мишени не всегда располагались так, как этого требовал «план полета». Любая бомбардировка производилась бы с наименьшей точки траектории, но даже в этом случае рассеивание при осуществлении бомбометания было бы очень существенным. Единственным городом в Западном полушарии, который по схеме Зенгера находился бы под нижней точкой траектории, оказывался Нью-Йорк. При этом сам бомбардировщик направлялся бы в Японию или ту часть Тихого океана, которая была подконтрольна японским войскам и садился на территории союзника.
Первый вариант
Первый вариант предусматривал старт бомбардировщика в Германии, выход его в ближний космос и полет по ниспадающей баллистической траектории до точки бомбометания и посадкой в точке-антиподе. Так как эти точки приходились на район Австралии или Новой Зеландии ракетоплан неизбежно был бы потерян вместе с пилотом. Да и бомбометание с очень большой высоты при использовании обычных бомб было очень неэффективным. При этом рассматривался вариант с возможным пикированием на цель и последующим катапультированием пилота. В этом случае достигалась бы наивысшая точность бомбометания.
Второй вариант
По второму варианту, космический бомбардировщик должен был достичь точки бомбометания, отбомбиться по цели, после чего развернуться на 180 градусов и вернуться на место запуска. При старте ракетоплан должен был разогнаться до скорости 6 370 м/с и достичь высоты в 91 км. В таком режиме полета по баллистической траектории на удалении в 5 500 км. от места старта скорость его должна была упасть до 6 000 м/с, а высота полета снизиться до 50 км. Еще через 950 км. осуществлялось бомбометание, после чего самолет за 330 секунд выполнял разворот радиусом в 500 км. и возвращался назад. Скорость машины после выхода из разворота составляла бы 3 700 м/с, а высота полета 38 км. На расстоянии в 100 км. от точки старта уже на территории Германии скорость самолета составляла бы 300 м/с, а высота полета 20 км. Последующий этап планирования и посадки был идентичен обычному самолету.
Третий вариант
При этом варианте Зенгер рассматривал режим «волнообразного планирования», который напоминал траекторию камня, отскакивающего от водной поверхности. При планировании из космоса ракетоплан должен был несколько раз отразиться от плотных границ атмосферы, значительно увеличивая расстояние возможного полета. Для того чтобы осуществить такой режим, орбитальный бомбардировщик Зенгера должен был развить скорость в 7 000 м/с и достигнуть высоты полета в 280 км. на удалении в 3 500 км. от места старта. Первое снижение и «отскок от атмосферы» на высоте 40 км. должно было произойти на расстоянии в 6 750 км. от места старта. Девятое планирование и «отскок» происходили бы на расстоянии в 27 500 км. от места старта. Через 3 часа 40 минут полета раекетоплан, полностью обогнув Землю, должен был приземлиться на аэродроме в Германии. Расчетная точка бомбометания находилась при таком режиме на очередном снижении к границам атмосферы.
Доклад Зенгера заканчивался рекомендацией о принятии схемы с одной базой, как наиболее практичной, а также перечислением исследований, которые необходимо было произвести для разработки этого поистине «космического» бомбардировщика. Проект был поддержан чиновниками из Верховного командования Люфтваффе, которые предложили создать специальное секретное НИИ в местечке Трауэн. Начало работ по строительству испытательного полигона для полномасштабных испытаний ракетного двигателя Silbervogel было намечено на июнь 1941 года. Срок реализации программы составлял 10 лет, по сути именно это и погубило проект. В 1941 году, начав кампанию против СССР, Германия свернула все программы, которые не могли дать результата в ближайшие годы.
Информация