Ракета А4 / V2 (фау-2) - Описание

Части материала:

• История
• Ракеты и СС
• Стартовые позиции
• Техническое описание

Статья в стадии верстки и уточнений. Данный материал, временно представлен как приложение к форуму, и служит для отработки в обсуждений технических деталей. Рекомендую перейти в форум, возможно там вы найдете то, что вас интересует по данной теме.

• Топливная система  

Первоначальная задача, поставленная перед конструкторами, уже на стадии проектирования, устанавливала ряд габаритных и весовых параметров, под которые и создавалась ракета.
Основой топливной системы, служат два бака с компонентами жидкого топлива, расположенные один над другим, в центральной части ракеты.  Поскольку соотношение компонентов составляет 1:0.8, объем топливных баков в корпусе ракеты, так же не одинаков, и бак окислителя, с жидким кислородом, чуть больше топливного бака. Уже непосредственно перед стартом, в баки заправляют топливные компоненты, имеющие на первый взгляд, весьма таинственные названия, рассмотрим что за ними скрывается:

• A-Stoff – Окислитель, в качестве которого служил жидкий кислород. Всего в баке - 4.900 кг.
• B-Stoff – Ракетное топливо, расствор 75% этилового спирта и 25% воды. Всего в баке - 3.710 кг.

Z-Stoff – комплексный химический компонент, служащий для запуска топливного турбонасоса, состоящий из соотношения 1/3 перманганата калия (15.8 кг.) и перекиси водорода (129 кг.). В результате соединения вышеупомянутых компонентов, возникает бурная химическая реакция, с выделением парогаза, раскручивающего турбину центробежного насоса, подающего топливо из баков, в камеру сгорания. 

Сама конструкция ракеты, так же не настолько сложна.

Топливный насос – представляет из себя, видоизмененную конструкцию центробежного насоса для пожарного гидранта, мощностью 540 л.с., нагнетающего 21 атмосферу, с частотой 4 000 оборотов в минуту. Скорость перекачивания компонентов жидкого топлива, из баков в камеру сгорания, составляет 125 литров в секунду. Далее, от насоса, топливо по системе трубопроводов, поступает к 18 форсункам (конструкция Тиля. Погиб при бомбардировке Пенемюнде 17 августа 1943 года), расположенным в два ряда, в основании оголовка камеры сгорания.

• Боеголовка 

Конический отсек (носовой конус), начиненный Амотолом, изготовленный из 6 мм, мягкой стали, общей длинной по оси (от основания обтекателя) 2010 мм, составляющий головную часть ракеты.  Выбор взрывчатого вещества, главным образом, был обусловлен его относительной безопасностью, к применению в условиях вибрации и нагрева. Аматол, представляет из себя, спрессованную порошковую смесь селитры и тротила в соотношений 60/40 (Amatol Fp60/40).

Подрыв заряда, осуществляется электрическим пиропатроном, расположенным в тыльной части заряда, по электрическому сигналу, полученному от взрывателя. Сигнальный кабель, от головной части, протянут по каналу, расположенному в центральной части боеголовки.
От использования механических взрывателей пришлось отказаться, в силу большой скорости столкновения боеголовки с землей, в результате чего, механические взрыватели просто не успевали сработать и разрушались. Скорость падения боеголовки, составляла 1 100 м/c. Несомненным приоритетом, были преимущества электрических детонаторов. По этой причине, группа Дорнбергера рассматривала возможности создания взрывателя, позволяющего с максимальной разрушительной эффективностью, подрывать фугасный заряд на высоте несколько десятков метров от земли, однако в силу ряда причин, такой взрыватель, так и не был создан. 

• Система управления

Для управления полетных характеристик ракеты, под руководством группы, возглавляемой профессором Штейнхофом, был разработан уникальный электронный прототип бортового компьютера, получившего название "Машмашин". За основу прототипа модуля управления (интегратора),  была взята разработка других выдающихся ученых, профессоров Валтнера и Кирштейна из технологического университета Дормштадта, работу которых, в лабораториях Пенемюнде, продолжил Гельмут Хоелзер.  Система автоматики и управления, располагалась в среднем отсеке, между боевой частью и топливной секцией. Высота отсека составляла 1410 мм и помимо блоков автоматики, радиокорекции, гироскопической платформы и двух аккумуляторов, в отсеке располагались баллоны с азотом, которые служили для поддува топливных цистерн, расположенных ниже, под отсеком автоматики и управления.

Работу бортовой автоматики, при старте ракеты, можно условно разделить на два этапа. Первые 4,5 секунды полета - стабилизация, бортовая автоматика обеспечивает вертикальную устойчивость ракеты, и только с набором достаточной скорости и тяги, обеспечивающей устойчивость ракеты, приступает к второй фазе - переход в наклонную траекторию, которая "укладывает" ракету на цель. Телеметрические показатели ракеты, поступают на модуль управления, с гиростабилизированной платформы, на которой установлены три гироскопа, в виде трех отдельных узлов, имеющих название "Горизонт", "Вертикант" и "Интегратор", обеспечивающих бортовую автоматику данными о положений ракеты в трех плоскостях и питающийся от отдельного аккумулятора, напряжением 50 вольт. Для коррекции активной фазы траектории, впервые применялась технология радиокоррекции "Лейтстракштеллунг" (Leitstrahlstellung ), которую обеспечивал уникальный наземный комплекс "Виктория". 

Над созданием гироскопического автомата, работал выдающийся немецкий ученый, доктор Курт Магнус в последствии захваченный и работавший в СССР до 1951 года. Вместе с ним, над разработкой бортовой электроники и системы управления, трудился не менее выдающийся ученый, доктор Хох. В последствии, после войны, так же попавший в СССР и умерший в 1950 году от перитонита при весьма загадочных обстоятельствах. Основой системы автоматической отсечки подачи топлива, служил интеграционный акселерометр - этот прибор реагировал на ускорение, суммировал все данные и сообщал системе о скорости в данный момент. По достижении необходимой скорости, он отключал подачу топлива в ракетный двигатель. Так же, существовала и дублирующая система принудительной отсечки подачи топлива по радиосигналу с земли, которая называлась "Бренсштеллунг" (Brensslussstellung). 

• Баллистика 

По завершению предварительной стадии пуска двигателя, запускалась реакция компонента F-Stoff, включался турбонасос, начинающий подавать жидкий кислород и спирт в камеру сгорания, увеличивая тягу двигателей до 27 тонн. Ракета отрывалась от стартового стола с прогрессивным ускорением, составляющим 10,7 м/сек., теряя в секунду, за счет сгорания топлива 127 кг  веса. К завершению этапа разгонной стадии полета, когда вес ракеты приближался к ее "сухому" (не заправленному) весу, ее ускорение уже составляло порядка 46 м/сек. Еще на стадии выведения на заданную траекторию, на 25 секунде после старта, ракета преодолевала звуковой барьер, стремительно набирая скорость до 54-й секунды, после чего еще 8-10 секунд продолжала инерционное движение по возрастающей, к точке апогея траектории, и затем, начинала прямолинейное баллистическое падение на цель. Общее время полета ракеты, в зависимости от дистанции до цели, составляло около 3-5 минут.

Отдельно, следует упомянуть, что для сложного расчета пусковых параметров и траектории ракеты, была разработана уникальная электронно-механическая машина "Банмодель" в создании которой, принимал участие Вольдемар Рольф, заместитель руководителя отдела баллистики, фирмы "Крупп" (после войны, до 1951 года, так же работал в СССР). Одна из таких машин, в послевоенные годы, попала в СССР. 

Для более подробного ознакомления с особенностями баллистической траектории, мы подготовили несколько математических моделей, полетных заданий, построенных, на основе реальных входных данных.

Интерактивная карта с расположением всех известных нам стартовых позиции и симулированной траектории ракет, вынесена в отдельный материал, и находится вот здесь.

Параметры полетных задании (цели) и места стартов: (информация ДОПОЛНЯЕТСЯ)

Тип: "Б" - блокгауз, "М"-Мобильная батарея, "С" - Стартовая площадка. Координаты стартовых позиции, обозначенных значком "(?)" могут быть не точными и нуждаются в уточнении или организации отдельных экспедиционных выездов.

ПОСЛЕСЛОВИЕ:  ходе немецкой ракетной оффенисивы, в период с 6 сентября 1944 до 1 января 1945 года, по крупным городам Англии и Бельгии, было запущено в общей сложности 1 562 ракеты V-2. Колличественные соотношения произведенных ракетных пусков, представлены в таблице ниже. Обратите внимание, сюда не включены эксперементальные пуски.

• Объект Пенемюнде (Пенемюнде)
• Полигон Хейдлагер (Близна)
• Полигон Гейдкраут (Тухоль)

• Статья в системе документооборота