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.
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.
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/
Автор: Glenn Witcher