На смену «Флакам»: немецкие проекты зенитных ракет. Часть II
Enzian
У описанных в первой части статьи проектов зенитных управляемых ракет Wasserfall и Hs-117 Schmetterling был один характерный недостаток. Они создавались, что называется, с заделом на будущее и поэтому их конструкция была достаточно сложна для налаживания производства в военное время. Теоретически, в мирных условиях можно было наладить производство таких зенитных ракет, но в условиях второй половины Второй Мировой войны о таком оставалось только мечтать. Эти неприятности чрезвычайно досаждали всему Люфтваффе. Дело в том, что с течением времени немецкие летчики, используя технику, характеристики которой незначительно отличались от вражеских, не могли реагировать на сообщения о налетах с должной быстротой. Особенно серьезно это скажется в 45-м, когда бомбардировщики союзников будут добираться до своих целей всего за пару часов. Проблема времени перехвата, как тогда казалось, могла быть решена только при помощи специальных высокоскоростных ракет. В принципе, эта мысль была правильной, но нужно было сначала создать эти ракеты и наладить их производство.
В 1943 году в экстренном порядке руководство немецких военно-воздушных сил инициировало разработку ракеты Enzian. Разработку поручили фирме Мессершмитта, а именно небольшой группе конструкторов под руководством доктора Витстера, которая незадолго до того была передана в состав Messerschmitt AG. Считается, что именно этот перевод оказался решающим в судьбе проекта «Энциан». Для ускорения работ по проекту от Витстера потребовали использовать максимальное количество наработок по мессершмиттовским проектам. Учитывая предназначение Enzian, весьма кстати оказались работы А. Липпиша над проектом Me-163 Komet. Истребитель под названием «Комета» должен был летать с колоссальными для того времени скоростями и Липпиш сначала предусмотрительно провел массу испытаний в аэродинамических трубах с целью определения оптимальных обводы корпуса, формы и профиля крыла. Естественно, Витстер заинтересовался проектом Me-163. В конечном итоге это отразилось на облике готового «Энциана».
Бесхвостка смешанной конструкции представляла собой среднеплан со стреловидным крылом. В задней части фюзеляжа находилось два киля, один на верхней стороне, другой – на нижней. Длина фюзеляжа относительно «Кометы» была уменьшена до 3,75 метра, а размах крыльев ракеты Enzian составила 4 метра. Силовые элементы фюзеляжа и его обшивка делались штамповкой из стальных сплавов. Крылья и кили для экономии было предложено делать деревянными с полотняной обшивкой. Позже, в конце 44-го года появится идея делать весь каркас зенитной ракеты деревянным, а для обшивки применять пластик. Однако война уже шла к концу и это предложение не успели толком реализовать даже на чертежах. Обеспечивать движение ракеты в воздухе должно было некое подобие двухступенчатой силовой установки. Для взлета с пусковой направляющей «Энциан» имел четыре твердотопливных ускорителя Schmidding 109-553 с 40 килограммами топлива в каждом. Топливо ускорителей выгорало за четыре секунды, в течение которых каждый из них создавал тягу порядка 1700 кгс. Далее включался маршевый двигатель Walter HWK 109-739 и ракета могла начинать полет к цели.
Тактические качества новой зенитной ракеты должны были обеспечиваться, в первую очередь, ее боевой частью. В составе последней имелось почти 500 килограмм (!) аммотола. В перспективе планировалось оснащать боеголовку и готовыми осколками. Пожертвовав несколькими десятками килограмм взрывчатки, конструкторы могли оснастить ракету несколькими тысячами поражающих элементов. Нетрудно представить, какой промах могла позволить себе ракета при таком поражающем потенциале или какой ущерб она бы нанесла, попав точно в строй бомбардировщиков. Подрыв заряда должен был осуществляться неконтактным взрывателем. Поначалу его создание было поручено сразу нескольким фирмам, но со временем, с учетом обстановки на фронте, Витстер начал продвигать идею радиокомандного взрывателя. К счастью для летчиков антигитлеровской коалиции, ни один из типов взрывателя не дошел даже до стадии испытаний.
Особый интерес представляет пусковой комплекс зенитной ракеты Enzian. Полностью следую принципу унификации с существующей техникой, конструкторская команда доктора Витстера выбрала в качестве основы для пусковой установки лафет 88-мм зенитного орудия FlaK 18. Единственное изменение в конструкции лафета касалось того, что вместо пушки на него устанавливалась десятиметровая пусковая направляющая. Направляющая имела разборную конструкцию, что позволяло в сравнительно небольшие сроки производить монтаж и демонтаж пусковой установки. Таким образом, можно было довольно быстро производить переброску зенитных батарей. Естественно, если бы проект дошел до практического воплощения.
Система наведения комплекса Enzian была достаточно сложна для того времени. При помощи радиолокационной станции расчет зенитного комплекса находил цель и начинал производить наблюдение за ней при помощи оптического прибора. При расчетной дальности пуска до 25 километров это было вполне реальным, хотя и неудобным в случае сложных метеоусловий. С оптическим прибором сопровождения цели был синхронизирован прибор сопровождения ракеты. При помощи него оператор ракеты следил за ее полетом. Корректировка полета ракеты происходила при помощи пульта управления, а сигнал передавался на ЗУР по радиоканалу. Благодаря синхронизации оптических приборов слежения за целью и ракетой, а также из-за небольшого расстояния между ними такая система позволяла выводить ракету на цель с приемлемой точностью. По достижении точки встречи должен был производиться подрыв боевой части при помощи неконтактного или радиокомандного взрывателя. Кроме того, у оператора был специальная кнопка для уничтожения ракеты в случае промаха. Взрыватель самоуничтожения был выполнен независимым от боевого.
В ходе работ над проектом Enzian было создано четыре модификации ракет:
- E-1. Оригинальный вариант. Все описание выше относится именно к ней;
- E-2. Дальнейшая модернизация E-1. Отличается компоновкой узлов и агрегатов, а также боевой частью весом 320 кг;
- E-3. Развитие E-2 с большим применением деревянных деталей;
- E-4. Глубокая модернизация варианта E-3 с полностью деревянным каркасом, пластиковой обшивкой и маршевым двигателем Konrad VfK 613-A01.
Несмотря на кажущееся обилие идей у конструкторов, более-менее проработанным был только вариант E-1. Именно ему довелось дойти до стадии испытаний. Во второй половине 44-го начались испытательные пуски ракет. Первые 22 запуска имели своей целью отработку силовой установки ракеты и выявление проблем аэродинамического, конструктивного и т.п. характера. Следующие 16 пусков были «отданы на откуп» системе наведения. Около половины произведенных 38 пусков оказались неудачными. Для ракетной техники того времени это было не очень плохим показателем. Но в ходе испытаний вскрылись весьма неприятные факты. Как оказалось, в спешке конструкторы под руководством доктора Витстера порой откровенно закрывали глаза на некоторые проблемы. Ряд расчетов был произведен с ошибками, причем некоторые из них с полным правом можно было бы считать не только халатностью, но и настоящей диверсией. В результате всего этого несколько жизненно важных параметров ракеты были рассчитаны неправильно и ни о каком точном соблюдении условий технического задания не могло идти и речи. Испытания ракеты Enzian E-1 проводились до марта 1945 года. Все это время конструкторы пытались «заткнуть» выявленные «дыры» в проекте, хотя особых успехов не добились. В марте 45-го немецкое руководство, видимо, еще на что-то надеясь, заморозило проект. Почему проект не был закрыт – неизвестно, но можно сделать соответствующие предположения. До капитуляции нацистской германии оставалось меньше двух месяцев и, само собой, на этом история проекта «Энциан» закончилась.
Документация по проекту досталась сразу нескольким странам-победительницам. Недолгий анализ чертежей, а главное, протоколов испытаний показал, что вместо перспективного средства противовоздушной обороны Enzian оказался неудачной затеей, которой не следовало бы появляться и в мирное время, не говоря уже про войну. Наработки по «Энциану» никем не были использованы.
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.
По материалам сайтов:
http://pvo.guns.ru/
http://www.ausairpower.net/
http://www.luft46.com/
http://missile.index.ne.jp/
У описанных в первой части статьи проектов зенитных управляемых ракет Wasserfall и Hs-117 Schmetterling был один характерный недостаток. Они создавались, что называется, с заделом на будущее и поэтому их конструкция была достаточно сложна для налаживания производства в военное время. Теоретически, в мирных условиях можно было наладить производство таких зенитных ракет, но в условиях второй половины Второй Мировой войны о таком оставалось только мечтать. Эти неприятности чрезвычайно досаждали всему Люфтваффе. Дело в том, что с течением времени немецкие летчики, используя технику, характеристики которой незначительно отличались от вражеских, не могли реагировать на сообщения о налетах с должной быстротой. Особенно серьезно это скажется в 45-м, когда бомбардировщики союзников будут добираться до своих целей всего за пару часов. Проблема времени перехвата, как тогда казалось, могла быть решена только при помощи специальных высокоскоростных ракет. В принципе, эта мысль была правильной, но нужно было сначала создать эти ракеты и наладить их производство.
В 1943 году в экстренном порядке руководство немецких военно-воздушных сил инициировало разработку ракеты Enzian. Разработку поручили фирме Мессершмитта, а именно небольшой группе конструкторов под руководством доктора Витстера, которая незадолго до того была передана в состав Messerschmitt AG. Считается, что именно этот перевод оказался решающим в судьбе проекта «Энциан». Для ускорения работ по проекту от Витстера потребовали использовать максимальное количество наработок по мессершмиттовским проектам. Учитывая предназначение Enzian, весьма кстати оказались работы А. Липпиша над проектом Me-163 Komet. Истребитель под названием «Комета» должен был летать с колоссальными для того времени скоростями и Липпиш сначала предусмотрительно провел массу испытаний в аэродинамических трубах с целью определения оптимальных обводы корпуса, формы и профиля крыла. Естественно, Витстер заинтересовался проектом Me-163. В конечном итоге это отразилось на облике готового «Энциана».
Бесхвостка смешанной конструкции представляла собой среднеплан со стреловидным крылом. В задней части фюзеляжа находилось два киля, один на верхней стороне, другой – на нижней. Длина фюзеляжа относительно «Кометы» была уменьшена до 3,75 метра, а размах крыльев ракеты Enzian составила 4 метра. Силовые элементы фюзеляжа и его обшивка делались штамповкой из стальных сплавов. Крылья и кили для экономии было предложено делать деревянными с полотняной обшивкой. Позже, в конце 44-го года появится идея делать весь каркас зенитной ракеты деревянным, а для обшивки применять пластик. Однако война уже шла к концу и это предложение не успели толком реализовать даже на чертежах. Обеспечивать движение ракеты в воздухе должно было некое подобие двухступенчатой силовой установки. Для взлета с пусковой направляющей «Энциан» имел четыре твердотопливных ускорителя Schmidding 109-553 с 40 килограммами топлива в каждом. Топливо ускорителей выгорало за четыре секунды, в течение которых каждый из них создавал тягу порядка 1700 кгс. Далее включался маршевый двигатель Walter HWK 109-739 и ракета могла начинать полет к цели.
Тактические качества новой зенитной ракеты должны были обеспечиваться, в первую очередь, ее боевой частью. В составе последней имелось почти 500 килограмм (!) аммотола. В перспективе планировалось оснащать боеголовку и готовыми осколками. Пожертвовав несколькими десятками килограмм взрывчатки, конструкторы могли оснастить ракету несколькими тысячами поражающих элементов. Нетрудно представить, какой промах могла позволить себе ракета при таком поражающем потенциале или какой ущерб она бы нанесла, попав точно в строй бомбардировщиков. Подрыв заряда должен был осуществляться неконтактным взрывателем. Поначалу его создание было поручено сразу нескольким фирмам, но со временем, с учетом обстановки на фронте, Витстер начал продвигать идею радиокомандного взрывателя. К счастью для летчиков антигитлеровской коалиции, ни один из типов взрывателя не дошел даже до стадии испытаний.
Особый интерес представляет пусковой комплекс зенитной ракеты Enzian. Полностью следую принципу унификации с существующей техникой, конструкторская команда доктора Витстера выбрала в качестве основы для пусковой установки лафет 88-мм зенитного орудия FlaK 18. Единственное изменение в конструкции лафета касалось того, что вместо пушки на него устанавливалась десятиметровая пусковая направляющая. Направляющая имела разборную конструкцию, что позволяло в сравнительно небольшие сроки производить монтаж и демонтаж пусковой установки. Таким образом, можно было довольно быстро производить переброску зенитных батарей. Естественно, если бы проект дошел до практического воплощения.
Система наведения комплекса Enzian была достаточно сложна для того времени. При помощи радиолокационной станции расчет зенитного комплекса находил цель и начинал производить наблюдение за ней при помощи оптического прибора. При расчетной дальности пуска до 25 километров это было вполне реальным, хотя и неудобным в случае сложных метеоусловий. С оптическим прибором сопровождения цели был синхронизирован прибор сопровождения ракеты. При помощи него оператор ракеты следил за ее полетом. Корректировка полета ракеты происходила при помощи пульта управления, а сигнал передавался на ЗУР по радиоканалу. Благодаря синхронизации оптических приборов слежения за целью и ракетой, а также из-за небольшого расстояния между ними такая система позволяла выводить ракету на цель с приемлемой точностью. По достижении точки встречи должен был производиться подрыв боевой части при помощи неконтактного или радиокомандного взрывателя. Кроме того, у оператора был специальная кнопка для уничтожения ракеты в случае промаха. Взрыватель самоуничтожения был выполнен независимым от боевого.
В ходе работ над проектом Enzian было создано четыре модификации ракет:
- E-1. Оригинальный вариант. Все описание выше относится именно к ней;
- E-2. Дальнейшая модернизация E-1. Отличается компоновкой узлов и агрегатов, а также боевой частью весом 320 кг;
- E-3. Развитие E-2 с большим применением деревянных деталей;
- E-4. Глубокая модернизация варианта E-3 с полностью деревянным каркасом, пластиковой обшивкой и маршевым двигателем Konrad VfK 613-A01.
Несмотря на кажущееся обилие идей у конструкторов, более-менее проработанным был только вариант E-1. Именно ему довелось дойти до стадии испытаний. Во второй половине 44-го начались испытательные пуски ракет. Первые 22 запуска имели своей целью отработку силовой установки ракеты и выявление проблем аэродинамического, конструктивного и т.п. характера. Следующие 16 пусков были «отданы на откуп» системе наведения. Около половины произведенных 38 пусков оказались неудачными. Для ракетной техники того времени это было не очень плохим показателем. Но в ходе испытаний вскрылись весьма неприятные факты. Как оказалось, в спешке конструкторы под руководством доктора Витстера порой откровенно закрывали глаза на некоторые проблемы. Ряд расчетов был произведен с ошибками, причем некоторые из них с полным правом можно было бы считать не только халатностью, но и настоящей диверсией. В результате всего этого несколько жизненно важных параметров ракеты были рассчитаны неправильно и ни о каком точном соблюдении условий технического задания не могло идти и речи. Испытания ракеты Enzian E-1 проводились до марта 1945 года. Все это время конструкторы пытались «заткнуть» выявленные «дыры» в проекте, хотя особых успехов не добились. В марте 45-го немецкое руководство, видимо, еще на что-то надеясь, заморозило проект. Почему проект не был закрыт – неизвестно, но можно сделать соответствующие предположения. До капитуляции нацистской германии оставалось меньше двух месяцев и, само собой, на этом история проекта «Энциан» закончилась.
Документация по проекту досталась сразу нескольким странам-победительницам. Недолгий анализ чертежей, а главное, протоколов испытаний показал, что вместо перспективного средства противовоздушной обороны Enzian оказался неудачной затеей, которой не следовало бы появляться и в мирное время, не говоря уже про войну. Наработки по «Энциану» никем не были использованы.
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.
По материалам сайтов:
http://pvo.guns.ru/
http://www.ausairpower.net/
http://www.luft46.com/
http://missile.index.ne.jp/
Информация