Немецкие управляемые ракеты

Продолжение. Начало см. ТиВ, № 5-6. 1997.

В конце второй мировой войны, когда ее финал уже не вызывал сомнения, но гитлеровская Германия еще мота оказывать сопротивление, основная угроза для нее исходила от тысяч бомбардировщиков союзников и десятков тысяч советских танков. Противопоставить им сопоставимое количество вооружений Германия, с се весьма ограниченнымн ресурсами, не могла. Поэтому неудивительно, что первые образцы управляемого ракетного оружия классов «земля-воздух», «воздух- воздух» и первые противотанковые управляемые ракеты (ПТУР) появились именно в Германии, с ее высоким тогда уровнем развития радиоэлектроники и ракетной техники.

Созданные образцы управляемых ракет пракгически не были доведены до боевого применения, но стали прототипами первых послевоенных ракет, появившихся в СССР и на Западе.

Авиационная фирма «Хеншель» начала научно-исследовательские работы в области управляемых ракетного оружия еще в 1937 r. под руководством профессора X. Вагнера.

Ракета Hs 298 (рис. 1) является одной из первых управляемых ракет воздушного боя. Фирма «Хеншель» получила коп факт на се разработку в начале 1944 г. и использовала в этом проекте весь свой опыт создания управляемого оружия. Поэтому Hs 298 по схеме очень напоминает предыдущие образцы ракет, созданные этой фирмой, в частности, уменьшенную зенитную ракету Hs 117 «Шметтерлинг» (см «Техника и вооружение» № 5-6. 1997). Система наведения, в основном, заимствована у противокорабельной ракеты Hs 293.

На рис. 2. показана компоновка управляемой ракеты Hs 298. Из рисунка видно, что ракета напоминала небольшой самолет с крыльями умеренной стреловидности и хвостовым оперением, состоящим из стабилизатора и двух килевых шайб на его законцовках. Фюзеляж был выполнен в виде двух облекаемых гондол, поставленных друг на друга. 13 верхней части фюзеляжа находилась боевая часть, содержащая 25 48 кг ВВ и неконтактный взрыватель «Фоке», «Какаду» или «Краних». а также аппаратура управления и стабилизации. «Какаду», в частности, представлял собой неконтактный радиовзрыватель. использующий эффект Допплера и срабатывающий в 15-25 метрах or цели. Он был разработан и выпущен в 3000 экземплярах для противокорабельной ракеты Hs 293.

В нижней части фюзеляжа, в самом носу располагалась крыльчатка, которая приводила в движение бортовой электрогенератор. В средней части, под крылом размещалась силовая установка. Первоначально она создавалась на базе ЖРД Шмиддинг 109- 513 или BMW 109-511, но потом предпочтение было отдано твердотопливному двигателю Шмиддинг 109- 543. "Этот РДТТ имел две ступени тяги: в момент старта в течение 5 сек тяга составляла 150 ктс, а затем, на маршевом участке – 50 кге в течение 20 сек. Такой режим работы достигался за счет того, что основной заряд медленно горящего пороха имел форму грубы, внутренняя поверхность которой покрывалась негорючим составом (например, графитом или асбестом), а внутрь грубы закладывалась шашка быстро горящего пороха. После запуска она быстро сгорала, обеспечивая большую пну и разрушение изоляционной облицовки, после чего начинал работать основной топливный заряд, обеспечивая пониженную маршевую тягу. Длина двигателя составляла 810 мм. диаметр 178 мм, масса топливного заряда 51,7 кг.

Рис. 1. Управляемая ракета класса «воздух-воздух» Hs 298

Рис. 2. Компоновка управляемой ракеты Hs 298

1 – ветрянка; 2 – электрогенератор; 3 – радиовзрыватель; 4 – боевая часть; 5 – двигатель; 6 – привод крыльевых интерцепторов; 7 – аппаратура радиоуправления; 8 – трассер; 9 – привод хвостовых интерцепторов; 10 – фара; 11 – узел подвески к самолету; 12 – трубчатый лонжерон оперения

Рис. 3. Один из первых опытных образцов управляемой ракеты Х-4

Система управления фирмы Кель- Страсбург располагалась в верхней часги фюзеляжа и обеспечивала радиоуправление ракетой и ее наведение по методу грех точек с самолета-носителя. Напомним, что при наведении по методу трех точек задача оператора состоит в удержании ракеты на прямой линии, соединяющей пусковую установку и цель. Управление осуществлялось с помощью интерцепторов, расположенных на стабилизаторе и на крыле. Рулей направления ракета не имела. Сопровождение ракеты было визуальным, причем в дневное время для ее наблюдения использовались трассеры, а в сумерках и ночью – электролампочки на хвосте.

Интерцепторное управление являлось характерной чертой большинства немецких крылатых ракет и было заимствовано у них во многих послевоенных конструкциях. Интерцептор, в отличие or руля самолетною типа, имеет только два фиксированных положения, между которыми он постоянно колеблется при помощи соленоидов. Варьируя временем нахождения интерцептора в одном из крайних положений, можно плавно изменять управляющий момент, используя для управления только один канал. Увеличенное, по сравнению с рулем самолетного типа, лобовое сопротивление интерцептора для тактической ракеты с небольшой дальностью полета не имеег большого значения.

Ракета Hs 298 должна была запускаться на расстоянии 1500-2000 м от цели при скорости 500 км/ч.

Летные испытания начались с декабря 1944 г. с борта самолета Ju 88G. При первом пуске ракета взорвалась вскоре после старта, при втором – врезалась в землю, третий запуск также был неудачным.

Всего было изготовлено около 300 штук Hs 298V-1 и порядка 100 штук Hs 298V-2 (до февраля 1945 г.). 6 февраля 1945 г. комиссия Дорнбергора закрыла программу Hs 298 в пользу более перспективной ракеты Х-4.

Рис. 4. Управляемая ракета класса "воздух-воздух – Х-4

Рис. 5. Компоновка управляемой ракеты Х-4

1 – неконтактный взрыватель; 2 – заряд ВВ; 3 – электроклапаны: 4 – петли для подвески. 5 – крыло; 6 – трассер; 7 – катушка с проводом; 8 – крыльевой интерцептор; 9-баллоны со сжатым воздухом; 10 – бакс горючим («тонка 250»); 11 – бак с окислителем «сальбай» (азотная кислота); 12 – гироскоп; 13 – приемник: 14 – аккумупяторная батарея; 15 – разрывная мембрана; 16 – стабилизатор; 17 – хвостовой интерцептор; 18 – камера сгорания ЖРД.

Ракета Х -4 (DVL 344) разрабатывалась под руководством доктора Крамера фирмой «Рурсталь» в Бракведе и являлась, безусловно, наилучшей конструкцией управляемой ракеты воздушного боя, подготовленной к серийному производству в годы второй мировой войны. Предварительные исследования по этой ракете начались еще в начале 1942 г., но серьезные работы развернулись только в июне 1943 г., когда стало ясно, что придется отражать массированные налеты авиации союзников на территорию Рейха.

На рис.З. показан один из первоначальных вариантов ракеты X -4. Он отличается увеличенным размером боевой части и, по-видимому, предназначался для поражения наземных целей. Другой вариант ракеты Х-4 показан на рис. 4. В носу фюзеляжа виден неконтактный взрыватель, что говорит о предназначении ракеты для воздушного боя.

Планер ракеты выполнялся по самолетной схеме и состоял из веретенообразного фюзеляжа, сделанного из стальной жести и алюминиевых сплавов, четырех стреловидных крыльев, выполненных из дерева (фанеры) и четырех трапециевидных стабилизаторов, сваренных из жестяных штамповок. Крылья были смещены относительно стабилизаторов на 45°.

На законцовках одной пары крыльев крепились жестяные обтекатели, в которых размещались катушки с проводом для передачи управляющих команд. На законцовках другой нары крепились трассеры, необходимые для обеспечения наблюдения за ракетой. При транспортировке крылья можно было снять, а для их установки служили дюралевые уголки, приклепанные к фюзеляжу. Установка крыльев была сделана с перекосом, что обеспечивало вращение ракеты во время полета со скоростью 60 об/мин. Изменение траектории полет осуществлялось при помощи интерцепторов, расположенных на задних кромках крыльев и хвостового оперения.

Силовая установка ракеты Х-4 имела весьма оригинальную конструкцию (рис. 5). Основой ее служил двигатель BMW 109-548 – один из самых маленьких ЖРД. созданных во время войны. В средней части фюзеляжа. под обшивкой, в виде спирали из 14 витков, была навита алюминиевая трубка диаметром в свету 28 мм. которая служила баком для окислителя, в качестве которого использовалась азотная кислота (по терминологии немецких ракетчиков – «сальбай»). Запас окислителя составлял 6.7 кг. Внутри этой спирали размещалась другая спираль из 13 витков трубки диаметром 22 мм, в которой находилось 1,8 кг горючего (смесь 50% ксилидина и 50% триэтиламина-«тонка 250»). Эта топливная комбинация была самовоспламеняющейся, что упрощало схему ЖРД.

Для подачи компонентов служил сжатый до 120 атм воздух, который хранился в двух стальных баллонах, расположенных внутри спиральных баков. Or баллонов воздух подавался к пироклапанам, которые срабатывал и от электросигнала в момент пуска ракеты. В этих же клапанах происходило

редуцирование давления воздуха перед его подачей под пластичные поршни «чулки», расположенные в спиральных баках. Применение вытеснительной подачи компонентов с помощью эластичных поршней обеспечивало надежность работы двигателя при любых маневрах ракеты. Баки отделялись от камеры сгорания с помощью разрывных алюминиевых мембран. После пуска топливо поступало в камеру сгорания сразу, а окислитель проходил охлаждающий факт, который образовывали 16 витков трубки, обмотанной вокруг камеры сгорания. Давление в камере сгорания составляло 27 атм. Двигатель развивал тягу 121 кге, которая за 30 сек его работы падала до 20-30 кгс. Если давление в камере сгорания было отрегулировано на 30 атм, то первоначальная тяга была 140 кгс, но время работы падало до 22 сек.

Конечно, конструкторы понимали, что из-за химической агрессивности окислителя (азотная кислота) возникнут проблемы при эксплуатации ракеты. поэтому в следующих модификациях предполагалось применить твердотопливный двигатель Шмиддинг 109-603. Он развивал большую тягу – 150 кгс, но время его работы составляло только 8 сек. Вариант Х-4 с РДТТ доведен не был.

| Рис. 6. Схема подвески ракеты Х-4 к истребителю Fw 190 F-8

Рис. 7. Схема подвески ракеты Х-4 к самолету Ju 88

Схема окраски Х-4

Система управления типа «Дюссельдорф- Дейтмольд» была создана известной фирмой «Телефункен». Команды. которые вырабатывал оператор на борту самолета-носителя, передавались на борт ракеты по изолированным проводам диаметром 0,2 мм и длиной 5500 м. Управление по проводам, характерная черта конструкций доктора Крамера, себя оправдало, и широко применялось во многих послевоенных ракетах. На борту ракеты, между воздушными баллонами и камерой сгорания. располагались гироскопический коммутатор сигналов (ведь ракета вращалась), электробатарея на 24 В и рулевые машинки. Наведение осуществлялось оператором по методу трех точек. На конечном этапе полета предполагалось использовать акустическую систему самонаведения «Догге», но это оборудование не было отработано.

Рассматривалась также возможность применения радиоуправления с помощью системы «Кран Вальзенбригг», но это приводило к росту веса ракеты.

Боевая часть располагалась в носу ракеты и имела вес 25 кг. Из них 20 кг составлял заряд пластической взрывчатки под названием «Ниполит», созданной фирмой WASAG. Заряд размещался в металлическом корпусе, который имел стенки толщиной 10 мм и при взрыве образовывал множество осколков. БЧ должна была взрываться от неконтактного акустического взрывателя «Мейзе», на расстоянии не более 7 м or цели. Предполагалось также использовать взрыватели других систем, например «Мадрид», «Краних», «Люх» и др.

Общий вес ракеты Х-4 составлял 60.5 кг, поэтому ее можно было разместить на любом узле подвески грузоподъемностью более 70 кг. Ракетой планировалось вооружить самолеты Bf 109. Fw 190. Ju 88. Ju 388 (по две ракеты). а также реактивный истребитель Me 262 (четыре ракеты).

Дальность полета ракеты составляла примерно 5500 м при скорости 900 км/ч. поэтому истребитель должен был атаковать цель из задней полусферы или с пикирования (при этом увеличивалась скорое» ь и дальность ракеты). Допускалась атака снизу – ракета имела скороподъемность 91 м/сек.

Первые успешные пуски были выполнены в августе 1944 г. При наземных стрельбах была показана дальность 3500 м, а при пуске с самолета Fw 190 (рис. 6) – 5500 м. Всего на испытаниях было израсходовано 1300 ракет- цифра весьма внушительная, причем основная масса их запускалась с пяти специально оборудованных самолетов Fw 190F-8. Проводились также опыты по пуску ракеты с борта самолета Ju 88 (рис. 7).

Ракету Х-4 подготовили к серийному производству и на 1945 г. было заказано 19 850 штук. Еще 3 000 Х-4 под обозначением Gerat 78 заказали части ССдля выполнения специальных заданий. По в феврале 1945 г. был уничтожен завод в Старгарде, где сгорели большинство изготовленных для Х-4 двигателей, а в конце февраля состоялся налет на аэродром Кюппер, где ракеты готовились к испытаниям и боевому применению. После таких тяжелых потерь надежды на серийное производство растаяли.

Несмотря на то, что данное оружие имело множество недостатков: были малы дальность и с коросты юл era, точность стрельбы зависела or квалификации оператора и погодных условий, а также существовали проблемы в эксплуатации и обслуживании, это был огромный шаг вперед в развитии управляемого ракетного оружия.

Рис. 8. Компоновка ПТУР Х-7

1 – ударный взрыватель; 2 – заряд ВВ. 3 – детонатор; 4 – аппаратура управления; 5 – неподвижный интерцептор, обеспечивающий вращение ракеты; 6 – провод системы управления; 7 – подвижный интерцептор, обеспечивающий управление по курсу и высоте; 8 – стабилизатор; 9- киль; 10 – хвостовая балка; 11 – твердотопливный двигатель WASAG 109-506; 12 – крыло; 13 – катушка с проводом; 14 – обтекатепь катушки.

Единственной немецкой противотанковой управляемой ракетой, доведенной до серийного производства была Х-7 «Rotkappchen» (красная шапочка) фирмы «Рурсталь». Проектирование ПТУР Х-7 было начато доктором Крамером в 1943 г. Многие конструкторские решения были заимствованы or авиационной ракеты Х-4, которая к тому времени была уже достаточно отработана.

ПТУР Х-7 (рис. 8) представляла собой маленький самолет с крылом небольшой обратной стреловидности. На концах плоскостей находились катушки с проводами, закрытые обтекателями. Па удлиненной балке крепилось хвостовое оперение, состоящее из стабилизатора и двух килей. Органы управления (интерцепторы) располагались только на хвостовом оперении. Диаметр корпуса- 140 мм, длина 790 мм, стартовый вес – 9,2 кг.

Корпус ракеты делился на три отсека. 13 носовом располагалась кумулятивная ЬЧ весом 2,5 кг со взрывателем. которая могла пробить броню толщиной до 200 мм, далее следовал приборный отсек общим весом 0,9-1,0 кг. в котором находились: гироскоп с приводом or пороховых газов, коммутатор, поляризованное реле и рулевые машинки. которые приводились также пороховыми газами.

Управление осуществлялось по командам. i предаваемым по стальным проводам диаметром 0,2 мм.

Оператор следил за ракетой и целью и совмещал их, подавая команды на ракету. Слежение осуществлялось визуально или с помощью оптических приборов.

Хвостовую часть корпуса занимал твердотопливный двигатель фирмы WASAG. РДТТ, получивший обозначение 109-506. содержал 3,0-3,5 кг топлива и имел две ступени тяги. Шашка из быстро горящего пороха давала стартовую тягу 69 кгс в течение 2.5 сек, а затем медленно горящая шашка обеспечивала тягу 5 кгс в течение 8.0 -8.5 сек. Скорость ракеты составляла 98- 100 м/сек, дальность полета 1200 м.

Пусковая установка представляла собой легкий переносной лоток.

На фирме «Рурсталь» было изготовлено порядка 300 таких ракет. Часть из них была испытана. Проводились даже стрельбы с самолета Fw 190. но без особого успеха.

Часть неиспользованных ракет после войны попала в руки союзников и стала прообразом для создания ПТУР первого поколения. Так, явное влияние Х-7 видно в конструкции первых французских ПТУР 33-10 и советских 3М6 «Шмель». Все они имели ручную систему управления по проводам с оптическим сопровождением цели и ракеты и интерцепторную систему управления.

В Германии к 1945 г. различными фирмами был разработан еще ряд ПТУР. но все они не вышли из стадии проектов и единичных опытных образцов. В настоящее время информация по ним практически не сохранилась.