Индекс материала
УПРАВЛЯЕМЫЙ СНАРЯД А–4 (ФАУ–2)
Страница 2
Все страницы

Летательные аппараты с боевым зарядом беспилотного управления. Управляемые снаряды А–4 сыграли ключевую роль во Второй мировой войне. С 6 сентября 1944 г. по 27 марта 1945 г. немцы выпустили 4320 снарядов Фау–2. По информации бюллетеней гражданской обороны, бомбардировка Англии снарядами Фау–2 началась 8 сентября 1944 г., при этом было зафиксировано 1050 прямых попаданий. Во время войны единственным средством защиты от немецкого управляемого оружия было выявление и уничтожение их в тот момент, когда они еще не были выпущены в воздух. Однако это была очень трудная задача, так как изготовление отдельных частей и установок управляемых снарядов было сильно рассредоточено. Монтаж снарядов осуществлялся на хорошо скрытых заводах (существует достоверная информация о существовании, по меньшей мере, одного подземного сборочного завода), процесс запуска зарядов происходил практически с любого места без использования стационарных пусковых установок, а перевозка и обслуживание снарядов осуществлялись очень оперативно. Необходимо было только произвести пуск заряда под правильным углом возвышения, и совершенно ничто не могло помешать его полету к заданной цели. В наше время реактивные снаряды дальнего действия адаптируются под атомный боевой заряд. Если учесть, что даже немецкие снаряды Фау–2, могут быть оборудованы для переправки атомного боевого заряда на дистанцию свыше 320 км, становится ясно, к каким нешуточным последствиям может привести это новое оружие. Считается, что для реализации взрыва атомного заряда в воздухе прямо над целью боевая часть на заключительном отрезке нисходящей ветви траектории должна отсоединяться от корпуса снаряда. В американской армии уже проведены успешные исследования в этом направлении с управляемым снарядом Фау–2. Боевая часть, имеющая вес 1 т, под воздействием специального заряда отсоединялась от корпуса ракеты и успешно опускалась на землю на автоматически функционирующем парашюте. Но существует большая вероятность того, что отделение боевой части в дальнейшем окажется ненужным, так как взрыв атомного заряда на заданной высоте над целью можно будет осуществлять при помощи радиовысотомера при падении управляемого снаряда со скоростью, примерно равной сверхзвуковой. Использование подводных лодок, оборудованных аппаратурой, которая предназначена для управления полетом управляемых снарядов дальнего действия, не доставляет больших трудностей и делает допустимым управление снарядом с достаточно высокой точностью. Следовательно, подводная лодка может стать существенным фактором как в управлении полетом снарядов, отправленных с наземных стартовых площадок, так и в касательстве пуска управляемых снарядов прямо с самой подлодки. Проведенная американским флотом в Тихом океане серия различных испытаний подтвердила возможность пуска управляемых снарядов с подводных лодок. Для взлета снаряда был использован дополнительный стартовый ускоритель. Самолет–снаряд был применен в качестве воздушной мишени для корабельной артиллерии. Известно, что еще в 1946 г. американцы начали научно–исследовательские работы по изучению верхних слоев атмосферы при помощи приспособленных для такой цели немецких снарядов Фау–2. После капитуляции Германии англичанам досталось внушительное количество снарядов Фау–2 и нужного для них оборудования. Всего лишь за несколько месяцев было разработано все необходимое для создания базы солидной научно–исследовательской организации. Но, помимо доклада о точности наведения ракет дальнего действия и сорокаминутного фильма «Немецкий снаряд А–4», снятого компанией «Краун Филм Юнит», никаких утилитарных результатов эта работа не принесла. Существуют проекты немцев по увеличению дистанции полета снаряда А–4 при помощи установки на нем крыльев (А–4b) и применения стартового ускорителя большой мощности (А–9/А–10). Несмотря на то, что позднее и планировалось создать более легкую конструкцию и использовать улучшенный вариант двигателя, снаряд А–4b, имеющий стреловидное крыло и увеличенную поверхность аэродинамических рулей управления, практически не изменился по отношению к снаряду «А–4». Предварительные работы по разработке снаряда с крыльями осуществлялись со снарядом «А–5», имеющим меньшие размеры (длина 7,5 метра) по сравнению со снарядом «А–4»; двигатель «А–5» способен был развивать тягу порядка 1400 кг в течение 45 с.

Снаряд А–7 был оборудован крылом площадью 7,5 м2, но он не являлся ракетным самолетом. Вид траектории крылатого снаряда остался таким же, как и обыкновенного снаряда А–4, т. е. он первоначально поднимался вертикально, а после этого принимал угол набора высоты, приближенно равный 45°. После того, как двигатель снаряда завершал свою работу (60–67 с), благодаря чрезвычайно разреженной атмосфере крылья уже не играли никакой роли, он далее летел по баллистической траектории. Но на опускающейся ветви траектории все увеличивающаяся плотность воздуха позволяла снаряду вследствие воздействия гироскопической системы на аэродинамические рули возобновить управление и удалиться из зоны пикирования. Так как вес снаряда, который составляет при взлете 12,8 т, снаряд уже способен был планировать со сверхзвуковой скоростью. Учеными было установлено, что с одинаковым по весу боевым зарядом продолжительность полета крылатого снаряда по отношению к А–4 возросла приблизительно с 300 до 600 км. Это расстояние крылатый снаряд способен был преодолеть за 17 минут. Но крылатые управляемые снаряды в использовании для целей нападения имеют еще один существенный недостаток: скорость снаряда при приближении к цели в конце планирования, скорее всего, будет меньше звуковой, благодаря чему перехват такого снаряда противником существенно облегчается. Было произведено только два крылатых снаряда А–4b. Самый первый запуск снаряда А–4b в период испытаний зимой 1944–1945 г. был достаточно неудачным из–за раннего отказа в работе двигателя. Второй же пуск был более успешным, но снаряд подчинялся управлению и следовал заданной траектории только до того момента, пока не перестал работать двигатель. Сразу после запуска снаряд начал хаотически кувыркаться. Это поведение снаряда говорит о том, что после прекращения работы двигателя газовые рули, помещенные внутри сопла в струе продуктов сгорания, остановились, а разреженная атмосфера управление полетом с помощью аэродинамических рулей сделала совершенно невозможным. Но, оказавшись в более плотных слоях атмосферы, снаряд восстановил правильный режим полета. Для повышения устойчивости полета снаряда программа была передана научно–исследова– тельскому авиационному институту, находящемуся в Фолькенроде, для досконального аэродинамического изучения и установления конфигурации крыла с минимальным перемещением центра давления на совершенно всех скоростях полета. В итоге была выбрана стреловидная форма крыла, однако окончание войны воспрепятствовало практической реализации проекта. Проект дальнодействующей ракеты А–9 со стреловидным крылом объединен с другим, более вольным проектом дальнодействующего составного снаряда А–9/А–10, который потенциально может долететь из Европы до Атлантического побережья США. Такой составной снаряд включает в себя несколько соединенных вместе ракет, так называемых ступеней. После процесса выгорания топлива в головной ракете (первой ступени) и придания ею установленного количества движения последующим ступеням она механически отделяется, и синхронно начинает функционировать двигатель следующей ракеты, т. е. второй ступени, и т. д. Главное достоинство снаряда этой конструкции заключается в том, что лишний вес пустых баков для топлива, двигателей и обшивок корпуса, уже отработавших ступеней составной ракеты, не мешает работе двигателя следующей ракеты. Небольшое количество многоступенчатых снарядов было изготовлено немцами в заключительные месяцы войны на острове Зволле (Голландия). Боевой заряд снаряда обладал массой около 40 кг, его дальность полета составляла около 230 км. При разработке управляемого снаряда А–9/А–10 планировалось, что большая дистанция его полета будет реализована с помощью мощного стартового двигателя А–10, имеющего вес порядка 68 т. Во время выгорания топлива стартового двигателя, происходящего на высоте приблизительно 24 км, вторая ступень снаряда А–9 получает скорость 4250 км/ч (1180 м/с). После того, как произошло отделение стартового двигателя, снаряд А–9, который, в свою очередь, продолжает набор высоты, должен был разгоняться до скорости 10000 км/ч (–2780 м/с) и, очутившись в крайне разреженной атмосфере, продолжать свой полет по баллистической траектории. В ходе снижения заряда в более плотные слои атмосферы аэродинамическим рулям необходимо было исключать его из пикирования на высоте 4500 м. К тому времени скорость полета снаряда увеличилась почти до 12800 км/ч (–3560 м/с). Считалось, что при существовании такого большого запаса кинетической энергии снаряд сможет продолжать планирующий полет на дистанции до 4800 км. Поначалу разрабатывалась подача топлива в стартовый двигатель А–10 при помощи сжатого азота, однако позже было постановлено установить для этой цели турбонасосы. Так же, как и сам управляемый снаряд А–9, стартовый двигатель А–10 располагал четырьмя графитовыми газовыми рулями, симметрично размещенными вокруг выходного отверстия сопла. Стабилизация полета производилась с помощью особенной гироскопической системы. Четыре крупных стабилизатора стартового двигателя А–10 крепко объединены с его корпусом и играют роль опоры снаряда на старте, который представляет собой особую бетонированную площадку с помещенными в нее четырьмя длинными направляющими стержнями, которым необходимо плотно помещаться в вертикальные трубы стабилизатора стартового двигателя. Это устройство отвечает за стабильность направленности оси снаряда не исключительно на земле, но и в начальный момент старта в воздух. В основной части стартового ускорителя находятся специальные пазы, куда должно помещаться треугольное крыло и стабилизаторы снаряда А–9. Масса двухступенчатого снаряда А–9/А–10, полностью заправленного горючим, должна быть свыше 80 т. Стартовый двигатель А–10 назначался для многократного применения, для чего намечалось обеспечить его воздушными тормозами и парашютами особой «самораскрывающейся» конструкции, которые способны были бы раскрываться даже в разреженных слоях атмосферы. В случае, когда парашют стандартного типа был бы разорван на куски, так как он открывается при уже внушительной плотности атмосферы, то с самораскрывающимся парашютом этого случиться не может, потому что он способен раскрываться на очень большой высоте, где, постепенно погружаясь в плотные слои атмосферы, он функционировал бы в роли плавного тормоза в течение многих километров падения, отвечая за надежный спуск стартового двигателя на землю. После того, как завершилась Вторая мировая война, проект управляемого снаряда А–9/А–10 был еще в первоначальной стадии разработки. Существует информация о том, что если немцы имели бы еще один год, то научно–исследовательский ракетный центр, находящийся в Пеенемюнде на Балтийском побережье, мог бы реализовать экспериментальный образец этого снаряда. Фау–2 является красноречивым доказательством потенциала немецких ученых в области создания реактивных снарядов. Существует два типа систем управления полетом ракетных управляемых снарядов на большие дистанции: система телеуправления с радиолинией управления и система автономного управления. В наше время особенно популярна первая схема, однако вследствие восприимчивости электронной аппаратуры к различным радиопомехам, сделанным противником, сейчас особый интерес обращен на формирование автономных систем управления. В частности, предпринимаются попытки улучшить инерционную систему управления, т. е. такую систему, какая была использована в немецком снаряде Фау–2. Возможность улучшения системы управления снарядами может быть обнаружена в применении средств астронавигации путем установки в снаряде специализированной телескопической системы, заранее разработанной для слежения за перемещением какой–либо конкретной звезды, и соединенного с ней гироскопического устройства, выносящего требуемую траекторию полета снаряда. Огромным недостатком этой системы управления является проблема в сохранении устойчивого положения снаряда во время полета в разреженных слоях атмосферы. Управляемый снаряд Фау–2 как раз и является примером, который на нисходящей ветви своей траектории из–за гироскопического эффекта турбонасоса обращался вокруг оси и мог влететь в более плотные слои атмосферы в произвольном положении, где он под воздействием аэродинамических сил на его стабилизаторы очень быстро возвращался в правильное положение. Аэродинамическое управление в очень разреженных слоях атмосферы можно поменять на управление, применяющее реактивный эффект газовой струи двигателя. Для соблюдения точности азимутального направления и снаряда сравнительно с поперечной осью можно использовать выпуск струи газа под необходимым углом, а для поправления крена снаряда можно применить выпуск струи газа по касательной.