Мать всех ракет

75 лет назад взлетела первая в мире баллистическая ракета «Фау-2» 3 Октябрь 2017, 13:00
Три четверти века назад, 3 октября 1943 года, на немецком полигоне Пенемюнде на острове Узедом в Балтийском море был произведен третий (но первый успешный) испытательный запуск ракеты «Фау-2». Это была первая в мире управляемая боевая баллистическая ракета, позднее давшая начало как американской, так и советской ракетным программам. «Фау-2» не только стала «оружием возмездия» Гитлера, но и первым рукотворным объектом, оказавшимся в космосе.
Баллистическая ракета «Фау-2»

Барон-вундеркинд

Успешный пуск первой в мире баллистической ракеты во многом связан с личностью ее конструктора — Вернера фон Брауна. По сути дела, именно он (наряду с Сергеем Королевым) является основоположником современного ракетостроения. Фактически именно с его достижений и началась космическая эра.

Родившийся в привилегированной аристократической семье Вернер фон Браун с молодых лет был увлечен идеей космических полетов и целенаправленно занимался физикой и математикой, чтобы потом конструировать ракеты. В 1930 году в возрасте 18 лет поступил в Берлинскую высшую техническую школу (ныне Берлинский технический университет), где присоединился к группе «Verein für Raumschiffahrt» («VfR», «Общество космических путешествий»). Там он в частности принял участие в испытании ракетного двигателя на жидком топливе. Затем Браун также проходил обучение в Берлинском университете Фридриха Вильгельма и в Швейцарской высшей технической школе Цюриха.
В начале 1930-х годов Браун посетил презентацию, устроенную Огюстом Пикаром, который в то время был пионером полетов в стратосферу. После выступления Пикара молодой студент подошел к нему и заявил:

«Знаете, я планирую когда-нибудь отправиться в полет на Луну». Рассказывают, что Пикар ответил словами поддержки.

На фон Брауна оказал большое влияние теоретик ракетного полета Герман Оберт, которого ракетостроитель называл: «первым, кто, подумав о возможности создания космических кораблей, взял в руки логарифмическую линейку и представил математически обоснованные идеи и конструкции».

25 июля 1934 года в возрасте 22 лет Вернер фон Браун получил степень доктора физических наук со специальностью в ракетостроении за работу, озаглавленную «Об опытах по горению». Это была только первая, открытая часть его труда. Полная диссертация же называлась «Конструктивные, теоретические и экспериментальные подходы к проблеме создания ракеты на жидком топливе». Она была засекречена по требованию армии и не публиковалась до 1960 года.

К концу 1934 года группа фон Брауна успешно проверила теорию практикой, запустив две ракеты на высоты 2,2 км и 3,5 км соответственно.

С 1933 года в Германии были запрещены гражданские опыты по ракетостроению. Ракеты позволялось строить только военным. Через пару лет для их нужд был построен огромный ракетный центр в окрестностях деревни Пенемюнде. Там 25-летний Браун был назначен техническим руководителем и главным конструктором ракеты A-4 («Фау-2»).

9 тонн спирта — и в космос

С учетом уже имевшихся теоретических и практических наработок Вернера фон Брауна, первая в мире баллистическая ракета была создана за фантастически короткий срок — всего за 21 месяц. 3 октября 1943 года был осуществлен ее первый успешный запуск. Это была первая в мире управляемая боевая баллистическая ракета. В ее конструкции германскими конструкторами был достигнут огромный прогресс в создании жидкостных ракетных двигателей, систем управления ракетой в полете и наведения.
14-метровая ракета имела классическую веретенообразную форму с четырьмя крестообразно расположенными воздушными стабилизаторами и была одноступенчатой. Стартовая масса достигала 12,8 тонн, из них три тонны весила сама конструкция с двигателем, около тонны — боевой заряд. Остальные же почти девять тонн приходилось на топливо, преимущественно этилового происхождения. «Фау-2» состояла из более 30 тыс. отдельных деталей, а длина проводов ее электрического оборудования превышала 35 км.

Как легко можно подсчитать, за одну секунду ракета сжигала 127 кг топлива.

Двигатель мог работать 60-70 секунд, разгоняя в результате ракету до скорости, в несколько раз превышающей скорость звука — 1700 м/с (6120 км/ч). Ускорение ракеты на старте составляло 0,9 g, а перед отсечкой подачи топлива – 5 g. В серии последовавших в 1944 году экспериментов на вертикальный полет этот же двигатель смог забросить ракету на высоту 188 километров — впервые созданный руками человека объект оказался в космосе.
Скорость звука набиралась за первые 25 секунд полета. Дальность полета ракеты достигала 320 км, высота траектории — 100 км. Причем на момент отсечки подачи топлива дальность от точки старта по горизонтали составляла всего 20 км, а высота — 25 км (далее ракета летела по инерции). Головной обтекатель ракеты в ходе полета нагревался до 600 градусов Цельсия.

Точность попадания ракеты в цель (круговое вероятное отклонение, ключевая характеристика для боевых баллистических ракет) составляло по проекту 0,5-1 км (0,002-0,003 от дальности). Но в реальности эффективность была значительно меньше: 10-20 км (0,03-0,06 от дальности).

При падении скорость ракеты составляла 450-1100 м/с. Детонация происходила не сразу при ударе о поверхность — ракета успевала немного углубиться в землю. От взрыва оставалась воронка диаметром 25-30 м и глубиной 15 м.

***Одна ракета — сотня заводов***

В июле 1943 года 31-летнему Вернеру фон Брауну было присвоено звание профессора, что для Германии того времени было совершенно исключительным явлением.

Почему же юному Вернеру удалось еще в 1932 году привлечь внимание офицеров Вермахта и вскоре встать во главе одного из самых масштабных проектов страны? Вернера фон Брауна отличали фундаментальная теоретическая подготовка и способности прирожденного организатора.

Патриарх немецкого ракетостроения Герман Оберт говорил, что превосходил Вернера фон Брауна как математик, физик и изобретатель, но, безусловно, был ребенком по сравнению с фон Брауном-менеджером.

Сам барон точно подметил, чем должен владеть руководитель, приходящий на смену основоположнику типа Оберта: умением организовать и профинансировать гигантские и сложнейшие работы. По свидетельствам исследователей биографии фон Брауна, в истории редко случается такое совпадение времени, места, обстоятельств и личности, сумевшей всем этим воспользоваться в максимальной степени.

Фон Браун сразу задействовал при создании первой в мире баллистической ракеты потенциал самых квалифицированных инженеров-конструкторов, технологов и рабочих. В итоге, как отмечают специалисты, ему удалось главное – построить и оптимизировать систему создания сложных технических систем.

Принятая затем практически повсюду кооперация профильных организаций-соисполнителей при руководстве из единого центра позволяла поставить процесс создания баллистических ракет на серьезную промышленную основу, привлечь лучших специалистов и вести работы широким фронтом.

Фон Браун создал не только первую в мире баллистическую ракету с выдающимися по тем временам характеристиками, но и целую отрасль германской промышленности, совершив при этом фантастические прорывы в технологиях.

Этот тезис, в частности хорошо иллюстрируется хорошо известным историческим фактом: когда в СССР в 1947 году приступили к копированию «Фау-2», выяснилось, что немцы использовали при производстве своей ракеты 86 различных марок стали.

Промышленность Советского Союза была способна заменить аналогичными по свойствам сталями только 32 марки. По цветным металлам дело обстояло еще хуже — для 59 марок подобрали лишь 21 аналог. Еще большие проблемы оказались в группе неметаллов: резины, прокладки, пластмассы, уплотнения, изоляция. Проблемы при копировании «Фау-2» возникали буквально с каждым материалом, с каждой технологической операцией, включая сварку.

В результате СССР в те годы предстояло создать новую отрасль промышленности.

***Бесполезное оружие?***

По мнению советского и российского ученого-конструктора, одного из ближайших соратников С. П. Королева Бориса Чертока, деятельность Вернера фон Брауна в немалой степени поспособствовала разгрому Германии во Второй мировой войне.

«Фау-2» (всего их построили около 6 тысяч штук) отвлекла от производства вооружения и военной техники, столь необходимых на фронте, гигантские ресурсы. Пострадал даже немецкий атомный проект, поскольку на газоструйные рули ракеты «Фау-2» требовался остродефицитный графит. На производстве ракет были заняты десятки тысяч высококвалифицированных инженеров и рабочих. Огромные средства были потрачены на создание соответствующей инфраструктуры.

При этом с 8 сентября 1944 по февраль 1945 года в сторону Англии было выпущено около 4200 «Фау-2». Более двух тысяч из них цели не достигли, а долетевшие убили 2700 человек.

Иными словами, на одного погибшего англичанина было потрачено по полторы ракеты. Таким образом, несмотря на непомерные усилия и затраты, оружием возмездия «Фау-2» так и не стала.

Ошибку в своих мемуарах признавал и министр вооружений поздневоенного периода Альберт Шпеер. По его мнению эффективней было бы сосредоточится на массовом производстве другого детища фон Брауна — зенитных ракет «Вассерфаль». Они были значительно дешевле в производстве и могли бы прикрыть немецкую промышленность и население городов от массированных авианалетов союзников.

Ракета в ходе боевого применения не продемонстрировала высоких тактико-технических характеристик. Она доставляла к цели всего 1 тонну взрывчатки при квадратичном вероятном отклонении в 20-25 км. Подобные показатели никак нельзя считать удовлетворительными.

Но, как ни странно, именно «Фау-2» открыла новые горизонты для человечества, а из школы Вернера фон Брауна вышли практически все ракетные программы мира, включая израильскую и китайскую. Документация и инфраструктура была подробно изучена советскими специалистами, многие сотрудники Пенемюнде попали в плен и помогали в разработке первых советских ракет.

Сам же фон Браун был захвачен американской разведкой и вывезен в США, где спустя несколько лет стал руководителем космической программы и заочным конкурентом Сергея Королева.

По мнению биографов, основоположник мирового ракетостроения Вернер фон Браун относится к наиболее целеустремленным людям в истории человечества. В годы Второй мировой войны Уинстон Черчилль сказал о германском генерал-фельдмаршале Эрвине Роммеле: «Мы имеем перед собой весьма опытного и храброго противника и, должен признаться, несмотря на эту опустошительную войну — великого полководца». Примерно так же можно сказать и о Вернере фон Брауне.