С момента предложения Шмидта прошло семь лет, за которые идея прямоточного двигателя серьезно продвинулась вперед. Инженер фирмы Argus — Фриц Глоссау усовершенствовал ПВРД и произвел на свет Пульсирующий ПВРД (ПуВРД). Этот двигатель представлял собой стальную трубу, с одного конца закрытую клапанной решеткой — диффузором, на которой закреплялись девять форсунок, впрыскивающих в трубу топливо. Смешиваясь с поступающим через диффузор воздухом, топливо образовывало горючую смесь, поджигаемую запальной свечой. В результате сгорания смеси давление в трубе повышалось и клапаны на диффузоре закрывались. Горячие газы истекали через открытый конец трубы, создавая реактивную тягу. Когда давление в трубе падало, подпружиненные клапаны диффузора открывались, воздух врывался в камеру сгорания, следующая порция топлива впрыскивалась в трубу — и цикл повторялся. Частота повторения цикла составляла 47 раз в секунду. Благодаря наличию клапанов на решетке, в отличие от двигателя Шмидта, ПуВРД уже не требовалось постоянное высокое давление воздуха на входе в трубу, запирающее ее от «обратного выхлопа». Достаточно было только запустить двигатель — и цикл работы поддерживался сам собой, используя для поджига очередной порции топлива сильно нагретые детали и остатки раскаленных газов. Горючим для двигателя служил низкооктановый дешевый бензин. В 1941 году ПуВРД проверили на земле, закрепив двигатель на автомобиле, а затем в полете — на биплане Gotha 145. Двигателю присвоили обозначение Argus AS 109-014.
Фирма Argus занималась только авиационными двигателями и не могла самостоятельно выполнить проект летающей бомбы. 27 февраля 1942 года в Argus приехал инженер Роберт Луссер из фирмы Fieseler, для решения проблем с поставкой двигателей к своему самолету Fi.156 Storch. Глоссау предложил ему принять участие в разработке интересного проекта и показал эскиз простенького самолета с двумя ПуВРД под крылом. Опытный Луссер тут же нарисовал свой эскиз летательного аппарата с одним двигателем, расположенным над фюзеляжем, и двухкилевым хвостовым оперением. Так родился проект первой крылатой ракеты.
В апреле 1942 года Луссер закончил проект крылатой ракеты под обозначением Р-35. Она могла доставить боеголовку весом 500 кг на дальность около 300 км, со скоростью 700 км/ч. Люфтваффе с восторгом поддержало это предложение и 19 июня 1942 года включило совместный проект ракеты Argus-Fieseler в свою программу разработки ракетного оружия «Вулкан». Р-35 был переименован в Fieseler Fi-103, а в документах Люфтваффе крылатую ракету стали именовать Kirschkern — «Вишневая косточка».
К реализации проекта подключились фирма Askania — отвечала за систему управления, и фирма Rheinmetall-Borsig — создавала наземную пусковую установку.
Постройку первого экземпляра Fi-103 завершили 30 августа 1942 года. Крылатая ракета Fi-103 представляла собой беспилотный летательный аппарат со среднерасположенным крылом и однокилевым хвостовым оперением. Основным конструкционным материалом была сталь. Большинство деталей изготавливалось при помощи штамповки, что удешевляло и ускоряло производственный процесс.
В фюзеляже цилиндрического сечения находилась система управления, топливный бак на 640 л бензина, два сферических баллона со сжатым воздухом под давлением 120 атм и боеголовка.
Основой системы автоматического управления были магнитный компас и два гироскопа. Компас помогал сохранять заданное направление полета, а гироскопы использовались для стабилизации ракеты по крену и тангажу. Стабилизацию высоты полета обеспечивала обычная следящая система на основе анероидной коробки от барометрического высотомера. Измерение пройденного ракетой расстояния производилось при помощи устройства, напоминающего автомобильный одометр (измеритель пройденного расстояния). Одометр на автомобиле работал от коробки скоростей, а на ракете — от обычной двухлопастной крыльчатки, установленной в носовой части фюзеляжа. Через 100 километров полета он взводил взрыватели боеголовки, а после преодоления заданного расстояния выставлял рули ракеты на пикирование, отключал двигатель — и ракета падала на цель. В случае отказа системы управления и выполнения планирующей посадки, Fi-103 подрывалась часовым механизмом, по истечению двух часов после старта.
Сжатый воздух из баллонов создавал избыточное давление в топливном баке, которое выталкивало бензин по медной трубке, направляя его к форсункам на диффузоре двигателя. Топлива хватало на 22 минуты работы. Средний расход топлива составлял 2,35 литра 80-го бензина на километр. Максимальная тяга ПуВРД — 310 кг.
Окончательный проект ракеты отличался от первоначального замысла однокилевым хвостовым оперением и отсутствием положительного угла «V» у крыла. В сентябре на нее установили двигатель и начали подготовку к летным испытаниям. Наземные огневые испытания ПуВРД выявили большое количество проблем — и полеты пришлось отложить. Только в октябре удалось наладить устойчивую работу ПуВРД.
Тем временем фирма Rheinmetall-Borsig заканчивала строительство первой пусковой установки. Ее решили строить на ракетном полигоне Министерства авиации «Пенемюнде-Запад». Необходимость специальной стартовой установки диктовалась особенностями ПуВРД, который запускался на неподвижной ракете при помощи сжатого воздуха, но развивал необходимую для полета тягу только на скорости не менее 280 км/ч.
Установка представляла собой грунтовый откос с уложенными на него рельсовыми направляющими, по которым двигалась колесная тележка с закрепленной ракетой. Тележка приводилась в движение при помощи поршня, толкаемого паром, возникающим при соединении концентрированной перекиси водорода и перманганата калия. После начала химической реакции тележка начинала движение и разгоняла ракету до 400 км/ч. Оторвавшись от земли, ракета отделялась от тележки и летела в сторону цели. Первое испытание пусковой установки состоялось 20 октября 1942 года. В качестве полезной нагрузки использовали макет ракеты без крыльев.
Первый полет ракеты произвели без включения двигателя — для проверки летных характеристик и системы управления. Ракету подвесили под патрульный бомбардировщик Fw-200 Condor и сбросили с большой высоты. Ракета прекрасно планировала и вела себя достаточно устойчиво. 10 декабря состоялся первый полет с включением двигателя. На этот раз полет завершился полной неудачей. Пролетев около километра, Fi-103 потеряла управление и упала в Балтийское море.
24 декабря состоялся первый пуск ракеты с наземной установки, с включением двигателя. Катапультированная Fi-103 пролетела около минуты и на скорости 500 км/ч упала в море. Дальнейшие испытания захлестнула целая череда аварий. За год напряженной работы крылатую ракету удалось отладить. К лету 1943 года совершили 84 пуска. 16 пусков проделали с борта самолета и 68 — с наземной катапульты. Все воздушные старты были успешными, чего не скажешь о пусках с земли, в которых только 28 ракет нормально отделились от тележки, а остальные теряли управление по вине стартовой установки. Разработчики решили изменить ее конструкцию и заказали фирме Hellmuth Walter Werke ее более совершенный вариант. Наилучший результат всех пусков: дальность полета 225 км, скорость — 625 км/
Летом 1943 года состоялся первый пуск ракеты, укомплектованной штатной системой управления Fi-103. Серия пусков позволила оценить точность попадания в условную цель. Ракета с вероятностью 90% падала в круг диаметром 10 км и с вероятностью 10% — в круг диаметром 6 км. Такая «точность» позволяла применять новое оружие только по крупным площадным целям, например, городам.
26 мая 1943 года с работами по крылатой ракете ознакомились высшие руководители Рейха. Созданная по распоряжению Гитлера специальная комиссия решала, какой проект лучше: крылатая ракета Fi-103 или баллистическая А-4. Первая была дешевая, легкая и теоретически сбиваемая ПВО противника. Вторая — неуязвимая, но безумно дорогая. Решили строить оба варианта.
Fi-103 заказали в количестве 5000 штук. Серийное производство началось в августе 1943 года. 64 стартовые установки разворачивались на северо-западе Франции, в 200 км от Лондона. Первые удары по Лондону запланировали на 15 декабря 1943 года. Однако боевые пуски все время откладывались.
Сначала возникли проблемы с прочностью конструкции крыла ракеты. Серийные штампованные нервюры крыльев оказались слишком слабыми, и во время контрольного отстрела ракеткрылья просто складывались от перегрузок во время старта. Пришлось переделывать 1400 уже построенных планеров. Весной 1944 года в процесс производства вмешались союзники. Их авиация разбомбила завод фирмы Fieseler и полигон «Пенемюнде» на острове Узедом. Во время бомбежки погиб главный разработчик пусковой установки Гельмут Вальтер. Производство ракет перенесли в подземные цеха завода, расположенного рядом с концлагерем «Дора».
Только 13 июня 1944 года удалось запустить первые 10 ракет. Пять разбились сразу после запуска, одна упала в море, три упали на пути к цели, и только одна ракета попала в Лондон. Примерно за десять дней до этого события Геббельс выступил по радио и мир впервые услышал термин Vergeltungs waffee — «Оружие возмездия». Fi-103 стало первым Vergeltungs waffee — сокращенно V-1. Началась совершенно новая война, которую немецкая пропаганда назвала «Robot blitz» — «Война роботов».
Через два дня состоялся второй налет. Стартовало 244 ракеты по Лондону и 50 — по Саутгемптону. 144 Fi-103 пересекли Ла-Манш. 73 попало в Лондон и несколько ракет упало в Саутгемптоне. Ракеты летели на высоте от 500 до 800 метров со скоростью 500-600 км/ч.
С каждым последующим налетом количество крылатых ракет, достигших своей цели, возрастало. Население британской столицы, уже отвыкшее от войны, находилось на грани паники. Заслышав звук летящей ракеты, жители немедленно бросались в убежища. Работающий ПуВРД издавал характерный звук, похожий на звук мотоциклетного двухтактного мотора, и обыватели прозвали ракеты «buzz bomb» — жужжащие бомбы. Но прижилось другое название, которое дали ракете летчики из Новой Зеландии. Они назвали их «doodlebugs» — головастики, заметив, что звук ракеты похож на звуки, проистекающие из новозеландских болот.
Газета «Британский союзник» писала в те дни: «Пытаясь приостановить развивающееся моральное разложение немецкого тыла, противник начал использовать самолеты-снаряды с ракетными двигателями для налетов на Южную Англию. Эти беспорядочные налеты причинили материальный ущерб и сопровождались человеческими жертвами, но оказались не в состоянии помешать развитию наших операций в Нормандии. Наши истребители и зенитчики сбили над морем и сельской местностью большое количество радиоуправляемых самолетов. Бомбардировщики нанесли ряд сильных ударов по базам этих самолетов. Управляемый по радио самолет не представляет собой «секретного оружия». Британское военное министерство уже много месяцев назад узнало о том, что немцы располагают такими самолетами. Заводы, производившие эти самолеты, в особенности находившиеся в Фридрихсгафене, и опытные станции, в частности в Пенемюнде, подвергались жестоким бомбардировкам».
Несмотря на свою никудышнюю точность, крылатые ракеты причиняли очень серьезный ущерб. 20 июня 1944 года ракета попала в здание неподалеку от Букингемского дворца. Взрывом убило 119 и ранило 141 человек. Одна из ракет попала прямо в штаб командующего союзными войсками генерала Эйзенхауэра.
Совсем иные вещи рассказывали правительственные чиновники.
Герберт Моррисон, Министр внутренних дел Великобритании, выступая в Палате Общин, заявил: «Самолеты-снаряды не причинили большого ущерба и почти не отразились на работе коммунальных органов. Имелись, естественно, жертвы и был нанесен материальный ущерб, однако многие бомбы упали на пустырях и не причинили большого вреда».
Премьер-министр Черчилль предлагал просто «свыкнуться» с новой напастью: «Эта форма атаки, несомненно, сопряжена с испытаниями и беспокойством, потому что проводится в течение круглых суток, и население должно свыкнуться с ними. Все должны продолжать исполнение своих обязанностей и дел, а затем, когда кончается долгий трудовой день, должны искать себе наиболее безопасное убежище».
Британские газеты и радио постоянно твердили о том, что ракеты летят с большим перелетом, не причиняя городам существенного вреда.
Этими наивными приемами Британия хотела заставить немцев перенастроить системы управления так, чтобы ракеты падали с недолетом. Но данные меры не приносили успеха. Как правило, во время очередного налета одна-две ракеты оборудовались радиомаяками и их положение отслеживалось пеленгаторами. Корректировка огня велась только на основе этих данных. Кроме этого, несколько ракет вместо боеголовки несли картонные трубы с листовками, произведенными в ведомстве доктора Геббельса. В них излагались «правдивые» сведения о положении на фронтах и письма военнопленных на родину. Все эти меры привели к тому, что британское население было запугано «Головастиками» до предела. Ракеты летели беспрерывно более двух месяцев. Чтобы не распространять панику, англичане отключили в Лондоне все телефонные станции, ограничили передвижение жителей по столице и начали эвакуацию женщин и детей.
Противовоздушная оборона не могла эффективно противостоять налетам крылатых ракет. Самолеты истребительной авиации могли сбить ракету, но зенитные батареи, находящиеся в непосредственной близости от города, угрожали истребителям своим огнем. Таким образом, и те, и другие боялись работать в полную силу. От незнания принципов работы системы наведения против ракет пытались даже выставлять дымовые завесы, что никак не согласовывалось с тем, что Fi-103 «не представляет собой секретного оружия» для англичан.
Единственным способом спасти положение была реорганизация противовоздушной обороны. Зенитные батареи — 1500 пушек и 700 прожекторов — переместили в графство Кент, к проливу Ла-Манш, и организовали там первую линию ПВО. Прорвавшиеся через нее ракеты попадали в зону действия истребительной авиации. В непосредственной близости от города создали третью линию обороны — воздушные заграждения из 2000 аэростатов.
Англию захлестнула волна патриотизма, что весьма помогало формированию новых частей ПВО. В одну из зенитных батарей пошла служить добровольцем даже дочка Черчилля — Мэри Черчилль.
К началу августа зенитчики освоились с работой по крылатым ракетам, да так приноровились, что сбивали до 80% летящих «Головастиков». Остальные ракеты не долетали до цели по причине отказа автопилота, сбивались истребителями или врезались в аэростаты. Среди истребителей наиболее успешными оказались поршневые Hawker Tempest, на счету одного полка которых числится 481 сбитая ракета.
За весь период «Войны роботов» немцы запустили по Британии около 8000 крылатых ракет, 6000 пересекли Ла-Манш, больше половины из них удалось сбить, но около 2000 Fi-103 попали в свои цели. Они уничтожили 32000 домов, убили
В январе 1945 года союзники захватили все пусковые установки, с которых немцы обстреливали Англию, и удары прекратились. Новой целью для крылатых ракет стал крупнейший в Европе порт Антверпен. Он являлся основным пунктом снабжения союзников после высадки в Нормандии. О начале обстрелов было известно заранее, система противоракетной обороны была организована своевременно — и эффективность действия крылатых ракет оказалась чрезвычайно низкой.
Весной 1945 года состоялись последние удары крылатых ракет по Лондону. На этот раз Fi-103 запускали с борта бомбардировщиков He-111. Авиационный вариант крылатой ракеты отличался большей дальностью полета, достигнутой за счет уменьшения боеголовки и увеличения емкости топливного бака. При сбросе с бомбардировщика ракета могла преодолеть 400 км. Было запущено 275 ракет. Почти все ракеты удалось сбить.
Продолжение следует.
Статья была опубликована в майском номере журнала "Наука и техника" за 2010 год.
