Главной проблемой при создании управляемого оружия является разработка автоматической системы управления, которая бы обеспечивала выполнение оружием поставленной задачи. Успехи, достигнутые в канун второй мировой войны в области теории и практического использования гироскопов, в области автоматизации, приборостроения и радиоэлектроники позволили приступить к его созданию. Наибольших успехов здесь достигла Германия.
Самолета-снаряд Fi 103
(FZG 76, V-1, Фау-1).
Начало официальной реализации проекта самолета-снаряда относится к 1942 г., хотя предварительные работы начались намного раньше. Подтолкнули к этому большие потери Люфтваффе на фронтах - на Востоке и на Западе - и потребность подъема боевого духа немецкого народа, упавшего в результате массированных налетов авиации союзников на объекты в Германии. Первоначально самолет-снаряд получил обозначение по названию фирмы - разработчика: Физилер (Fieseler) Fi 103, позже замененное на сокращение FZG 76 (fernzielgerat -дальнобойный управляемый снаряд). Название V-1 (Фау-1) было пропагандистским и обозначало Vergeltungswaffe-l - оружие возмездия N
1. Была у этого оружия также и неофициальная кличка kirschkern - «трескучая печка».
Главным подрядчиком по самому снаряду была фирма Физилер; по силовой установке - фирма Аргус (Argus), которая занималась пульсирующими воздушно-реактивными двигателями (ПуВРД) с 1930 г., а по системе управления - фирма Аскания (Askania).
В начале декабря 1942 г. был испытан первый опытный образец снаряда в планирующем полете - его запускали с самолета FW 200 на базе в Пенемюнде, а 24 декабря был выполнен первый старт с катапульты и моторный полет.
Выявленную аэродинамическую неустойчивость при боковом ветре удалось устранить путем усиления конструкции крыла и улучшения качества исполнения планера. Всего было выполнено порядка 50 пусков в ходе которых сна ряд V-1 показал дальность полета около 240 км с отклонением от цели по дальности 5-8 км, по направлению 3-4 км. В процессе испытаний постоянно выявлялись различные недоработки, что, однако, не помешало принять самолет-снаряд на вооружение.
Перед этим в Берлине была сформирована «Комиссия по оружию дальнего действия», которой предстояло сделать выбор между двумя, совершенно отличными друг от друга системами вооружения: Fi 103 (V-1) и ракетой А-4 (V-2). В отличие от Фау-1, ракета Фау-2 летела но баллистической траектории и была неуязвима от огня ПВО. Зато V-1 стоил примерно в 10 раз меньше, чем V-2, хотя и мог быть сбитым в полете истребителями и зенитными пушками.
Снаряды Fi 103 и А-4 имели близкие; тактико-технические характеристики: вес боевой части был почти одинаковым, примерно также обстояло дело и с дальностью. Но Фау-2 нуждалась в необычных компонентах топлива, а двигатель Фау-1 работал на обыкновенном бензине.
26 мая 1943 г. комиссия прибыла на базу в Пенемюнде, чтобы принять окончательное решение. Там оба типа снарядов были продемонстрированы в действии. Две ракеты Фау-2 успешно выдержали испытание, показав дальность 260 км. Один самолет-снаряд Фау-1 взлетел хорошо, но затем разбился после непродолжительного полета; второй вообще не стартовал. Тем не менее комиссия рекомендовала продолжить разработку и начать производство обеих систем, при условии, что на фронте они будут применяться во взаимодействии.
Серийное производство было развернуто в конце сентября 1943 г. В связи с малой мощностью завода фирмы Физилер в г. Кассель было решено организовать сборочные линии на автомобильном заводе фирмы Фольксваген в Фоллерсбене, позднее снаряды выпускались в цехах подземного завода в Нордхаузене. К серийному производству были подключены также многие субподрядчики, разбросанные по всей Германии и оккупированным странам. Для производства одного Фау-1 требовалось 280 человеко-часов и 3500 рейхсмарок (в начале серийного производства - 10000 марок) - это весьма дешево. Всего было выпущено 25000 самолетов снарядов. После поражения Германии были обнаружены тысячи снарядов, которые не успели доставить на стартовые позиции, а также тысячи изделий на различных стадиях производства.
Техническое описание самолета-снаряда Фау-1
(рис.1.4.13)
Силовой установкой V-1 служил пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД) Аргус 109-004, имевший вес 138 кг, длину 3,6 м, среднюю тягу 2,35-3,29 кН (240-335 кгс) и работавший на бензине. Двигатель выполнялся из стали
и состоял из воздухозаборника, клапанной решетки, камеры сгорания с форсунками и свечей зажигания и удлиненной выхлопной трубы.
ПуВРД был изобретен в 1913 г. французом Лорином. Принцип его действия заключается в следующем:
В камеру сгорания подается топливо, которое распыляется в воздухе и поджигается. Происходит взрыв. Давление в камере сгорания повышается, клапанная решетка закрывается. Раскаленные газы, в виде ударной волны, как поршень, начинает двигаться
по выхлопной трубе, создавая реактивную тягу. При этом давление в камере сгорания падает, и внешнее давление открывает клапанную решетку, через которую следующая порция воздуха попадает в камеру сгорания. Далее цикл повторяется. Частота таких микровзрывов определяется резонансом между соплом, камерой сгорания и клапанной решеткой, и для двигателя фирмы Аргус составляла 50 Гц.
Достоинствами ПуВРД являются простота конструкции, дешевизна, возможность создания статической тяги (хотя для двигателя, установленного на Фау-1, требовался предварительный разгон до 240 км/ч). Недостатки - малый ресурс клапанной решетки, сильная вибрация при работе, малый диапазон регулирования тяге, неэкономичность (и сейчас ПуВРД не ушли в историю, а применяются на некоторых образцах беспилотных разведчиков, летающих мишенях и в авиамоделизме). Двигатель крепился на двух стойках сверху фюзеляжа.