Предыдущая публикация
Как немцы управляли ракетой Фау-2?
Ракета Фау-2 (V-2), разработанная нацистской Германией в годы Второй мировой войны, стала первым в истории оружием, преодолевшим границу космоса. Эта баллистическая ракета представляла собой передовой для своего времени образец инженерной мысли. Основой ее успеха были инновационные подходы к управлению, которые легли в основу развития космических технологий в последующие десятилетия. Разберемся, как именно осуществлялось управление ракетой, что использовалось вместо современных компьютеров и какие факты из истории создания и применения V-2 достойны внимания.
Фау-2 на транспортно-установочном прицепе Meillerwagen
Фау-2 представляла собой двухтонную ракету длиной около 14 метров и диаметром 1,65 метра. Ее двигатель работал на этаноле и жидком кислороде, обеспечивая тягу до 25 тонн. Максимальная скорость ракеты превышала 5000 км/ч, а дальность полета могла достигать 300 км.
Высота, на которую поднималась Фау-2 во время полета, достигала 90–100 км. Это делало ее первым объектом, пересекшим линию Кармана — условную границу между атмосферой Земли и космосом, которая проходит на высоте около 100 км.
Управление ракетой заключалось в корректировке ее траектории после запуска, чтобы достичь цели с максимально возможной точностью. Для этого использовались три основные системы:
Гироскопическая навигация.
Аэродинамическое управление.
Автопилот.
Каждая из этих систем имела свои особенности, которые вместе обеспечивали ракете возможность следовать заданной траектории.
Гироскопическая система
Главной "нервной системой" V-2 была гироскопическая система навигации. Эта технология, позаимствованная у морских гироскопов, была адаптирована для ракетной техники.
Высота, на которую поднималась Фау-2 во время полета, достигала 90–100 км. Это делало ее первым объектом, пересекшим линию Кармана — условную границу между атмосферой Земли и космосом, которая проходит на высоте около 100 км.
Управление ракетой заключалось в корректировке ее траектории после запуска, чтобы достичь цели с максимально возможной точностью. Для этого использовались три основные системы:
Гироскопическая навигация.
Аэродинамическое управление.
Автопилот.
Каждая из этих систем имела свои особенности, которые вместе обеспечивали ракете возможность следовать заданной траектории.
Гироскопическая система
Главной "нервной системой" V-2 была гироскопическая система навигации. Эта технология, позаимствованная у морских гироскопов, была адаптирована для ракетной техники.
Снимок площадки со стартовым столом и двумя «Фау-2» в горизонтальном положении, 23 июня 1943
В ракете использовались два гироскопа: один отвечал за стабилизацию по крену, другой — за ориентацию по курсу. Они позволяли ракете удерживать нужное направление и автоматически корректировать отклонения. Гироскопы были установлены на карданных подвесах, чтобы они оставались неподвижными относительно ориентации Земли.
Когда ракета отклонялась от заданного курса, гироскопы фиксировали изменение и передавали сигнал на управляющие элементы — газовые рули и аэродинамические стабилизаторы.
Когда ракета отклонялась от заданного курса, гироскопы фиксировали изменение и передавали сигнал на управляющие элементы — газовые рули и аэродинамические стабилизаторы.
Схема «Фау-2»
Система аэродинамического управления
На начальных этапах полета ракета использовала газовые рули, установленные в струе двигателя. Эти рули направляли поток раскаленных газов, создавая моменты, которые корректировали курс ракеты.
После того как ракета поднималась в верхние слои атмосферы, где сопротивление воздуха становилось минимальным, роль управления переходила к аэродинамическим стабилизаторам. Эти стабилизаторы, расположенные в хвостовой части ракеты, помогали удерживать ее на траектории до достижения заданной высоты.
На начальных этапах полета ракета использовала газовые рули, установленные в струе двигателя. Эти рули направляли поток раскаленных газов, создавая моменты, которые корректировали курс ракеты.
После того как ракета поднималась в верхние слои атмосферы, где сопротивление воздуха становилось минимальным, роль управления переходила к аэродинамическим стабилизаторам. Эти стабилизаторы, расположенные в хвостовой части ракеты, помогали удерживать ее на траектории до достижения заданной высоты.
Старт ракеты «Фау-2» с полигона Маас, Голландия, между 1942 и 1945 годами
Автопилот V-2
Фау-2 можно назвать первой ракетой с автопилотом. Хотя у нее не было полноценного компьютера, в ракете использовались электро-механические устройства, которые выполняли функции программного управления.
Основой автопилота были:
Интегратор траектории: устройство, которое суммировало параметры скорости и времени, чтобы определить момент выключения двигателя.
Система синхронизации: управляла подачей топлива и включением различных этапов полета.
Автопилот позволял ракете корректировать курс, основываясь на данных гироскопов, и обеспечивал точное время выключения двигателя, чтобы ракета достигла заданной точки на траектории.
Ракета «Фау-2», выставленная на Грунплатс (Groenplaats) в Антверпене
Инновации и проблемы
Хотя Фау-2 была технологическим чудом, у нее наблюдались множества проблем. Главной была низкая точность попадания: при стрельбе по Лондону ракеты могли отклоняться от цели на несколько километров. Это было связано с недостатками гироскопической системы и отсутствием средств коррекции курса на конечных этапах полета.
Также многие ракеты не достигали цели из-за технических отказов. По оценкам, около 30 процентов V-2 терялись из-за сбоев систем управления и конструктивных дефектов.
Хотя Фау-2 была технологическим чудом, у нее наблюдались множества проблем. Главной была низкая точность попадания: при стрельбе по Лондону ракеты могли отклоняться от цели на несколько километров. Это было связано с недостатками гироскопической системы и отсутствием средств коррекции курса на конечных этапах полета.
Также многие ракеты не достигали цели из-за технических отказов. По оценкам, около 30 процентов V-2 терялись из-за сбоев систем управления и конструктивных дефектов.
«Фау-2» на сборочной линии завода Миттельверк в горе Конштайн, 3 июля 1945
Факты о создании и применении
Разработка в Пенемюнде.
Центр разработки Фау-2 находился в Пенемюнде, где трудились лучшие немецкие инженеры, включая Вернера фон Брауна. Этот объект стал ключевым местом для испытаний ракетной техники, несмотря на бомбардировки союзников.
Общее количество запусков.
Согласно историческим данным, нацисты осуществили около трех тысяч запусков ракет Фау-2. Из них большая часть была использована в боевых действиях, а остальные — в ходе испытаний и доработок.
Применение как оружие террора.
Фау-2 использовалась для ударов по Лондону, Антверпену и другим городам. С точки зрения военной эффективности ракета не оправдала надежд, но ее психологический эффект был значительным.
Технологическая основа для космонавтики.
После войны многие технологии V-2 были адаптированы для космических программ США и СССР. Вернер фон Браун, главный конструктор Фау-2, позже стал ключевой фигурой в создании американских ракет-носителей "Сатурн".
Использование принудительного труда.
Нацисты использовали труд узников концлагерей для сборки ракет. Условия работы на заводах, таких как Mittelwerk, были ужасными: тысячи людей погибли из-за нечеловеческих условий и жестокого обращения.
Хотя Фау-2 стала символом террора Второй мировой войны, ее технические достижения послужили началом эры космонавтики.
Современные баллистические ракеты и космические аппараты используют принципы, заложенные в этой ракете.
Разработка в Пенемюнде.
Центр разработки Фау-2 находился в Пенемюнде, где трудились лучшие немецкие инженеры, включая Вернера фон Брауна. Этот объект стал ключевым местом для испытаний ракетной техники, несмотря на бомбардировки союзников.
Общее количество запусков.
Согласно историческим данным, нацисты осуществили около трех тысяч запусков ракет Фау-2. Из них большая часть была использована в боевых действиях, а остальные — в ходе испытаний и доработок.
Применение как оружие террора.
Фау-2 использовалась для ударов по Лондону, Антверпену и другим городам. С точки зрения военной эффективности ракета не оправдала надежд, но ее психологический эффект был значительным.
Технологическая основа для космонавтики.
После войны многие технологии V-2 были адаптированы для космических программ США и СССР. Вернер фон Браун, главный конструктор Фау-2, позже стал ключевой фигурой в создании американских ракет-носителей "Сатурн".
Использование принудительного труда.
Нацисты использовали труд узников концлагерей для сборки ракет. Условия работы на заводах, таких как Mittelwerk, были ужасными: тысячи людей погибли из-за нечеловеческих условий и жестокого обращения.
Хотя Фау-2 стала символом террора Второй мировой войны, ее технические достижения послужили началом эры космонавтики.
Современные баллистические ракеты и космические аппараты используют принципы, заложенные в этой ракете.
Следующая публикация
Нет комментариев