Orlice po válce – poválečné využití německých balistických raket
V dalším díle naší oblíbené minisérie Orlice po válce, ve které si připomínáme poválečné využití německého válečného materiálu, si přiblížíme využití německých balistických raket. Německo se stalo první zemí, která dokázala navrhnout, vyrobit a zařadit do výzbroje balistické rakety na kapalné palivo. Po válce technologii německých balistických raket využíval jen Sovětský svaz a Spojené státy, kde tyto vedly k vytvoření modernějších verzí a dalších modelů, jako balistické rakety krátkého, středního a mezikontinentálního doletu, stejně tak i k vytvoření prvních raket určených k průzkumu vesmíru.
Po porážce v první světové válce bylo Německu zakázáno vlastnit nebo vyrábět bojové rakety na pevná paliva. O raketách na kapalná paliva se však v přílohách Versailleské smlouvy nic neříkalo a v roce 1929 velení Reichswehru iniciovalo studii o možnosti využití raket na kapalná paliva pro vojenské účely. Pro praktické účely v tomto směru vzniklo v roce 1932 experimentální odpaliště v Kummersdorfu, kde spolu s dalšími specialisty pracoval i konstruktér Wernher von Braun.
Foto: Rozdíl ve tvaru a velikosti raket programu Aggregate | Wikimedia Commons / Public domain
Vývoj dostal krycí název Aggregate. V roce 1934 proběhl na ostrově Borkum v Severním moři úspěšný start experimentální rakety Aggregate-2 (A-2) s motorem vyvíjejícím tah 300 kgf. Jako palivo sloužil etylalkohol (palivo) a kapalný kyslík (oxidační činidlo). Raketa dosáhla výšky 2.2 kilometru, při druhém startu raketa vystoupala do 3.5 kilometru. Stabilitu rakety zajišťoval gyroskop. Tento koncept zaujal i německou armádu. Byť se jednalo pouze o technologický demonstrátor, kdy raketa měla na výšku 160 cm, průměr 30 cm a váhu 107 kg, a nebylo možné na ni umístit bojovou hlavici, směr vývoje byl správný.
V roce 1937 začaly letové zkoušky rakety A-3 na zkušebním polygonu Peenemünde. Jako pohon sloužil zvětšený motor z rakety A-2, který dosahoval tahu 1500 kgf. Oproti předchozímu typu měl tento již plně řiditelná stabilizační křidélka umístěná u vývodu trysky Raketa měla výšku 6,74 m a průměr 0,68 m, hmotnost vzrostla na 748 kilogramů a dokázala vyletět do výšky 12 100 metrů. Vývoj pokračoval přepracováním tvaru a vedl ke tvorbě experimentální bojové rakety A-5. Měla délku 5,825 m, průměr 0,78 m a hmotnost 900 kg. Tato raketa již byla řiditelná, o což se staral systém Kreiselgeräte SG-52, založený na třech gyroskopech. Zkušební odpal proběhl v říjnu 1939, kdy raketa vystoupala do výšky 12 kilometrů a dokázala uletět vzdálenost 18 kilometrů. Do října 1943 bylo provedeno asi 80 startů, což dovolilo vychytat nejpalčivější problémy. Zkušenosti získané při testování a dolaďování problémů dovolilo vzniknout první bojové verzi A-4 nebo také V-2 (Vergeltungswaffe-2).
Foto: Raketa V-2 (A-4) na mobilním odpalovacím zařízení Meillerwagen na odpališti Raketenversuchsgelände Peenemünde, rok 1942. | Wikimedia Commons / Public domain
Raketa V-2 měla délku 14,036 m, průměr 1,651 m a hmotnost 12 800 kg. K ocasní části byly přidělány čtyři stabilizátory o délce 4,035 m a maximálním rozpětí 3,564 m. Pohonný systém s tahem 25 000 kgf byl umístěn v ocasní části. Palivový prostor zabíral centrální část rakety. Nádrže s ethylakoholem (3 900 kg) a kapalným kyslíkem (5 000 kg) byly vyrobeny z lehké slitiny. Navrchu se nacházel řídící systém. Německým konstruktérům se podařilo vytvořit automatický naváděcí systém, který byl na poměry počátku 40. let revoluční, pracující podle daného plánu s předem implementovanou letovou trasou. Palubní gyroskopy kontrolovaly polohu rakety po celou dobu letu a řídící systém směr korigoval pomocí křidélek. Zcela navrchu rakety se nacházela bojová hlavice, kdy výbušnou složku tvořil Amatol, přičemž bojová hlavice měla hmotnost 1000 kg. O hmotnosti výbušniny v bojové hlavici se vedou dodnes spory, kdy se hmotnost nejčastěji uvádí buď 738 kg nebo 830 kg.
Foto: Raketa V-2 během přípravy na odpal na základně Redstone Arsenal během projektu HERMES | Wikimedia Commons / Public domain
Rozhodnutí o sériové výrobě střel A-4 padlo v roce 1943 a první bojový start se uskutečnil 8. září 1944. Do 27. března 1945 Němci odpálili na Velkou Británii celkem 1 359 balistických střel, z nichž 1 054 střel zasáhlo britské území. Maximální dostřel byl asi 300 km, přičemž doba letu rakety od startu k cíli byla asi 5 minut. Odchylka v dopadu měla být podle konstruktérů maximálně 1 kilometr, ovšem ve skutečnosti byla odchylka 10-20 kilometrů, což dovolovalo použít raketu pouze proti rozlehlým cílům, jako byla větší města.
Vzhledem k tomu, že hlavní odpalovací pozice se ukázaly být příliš zranitelné vůči bombovým útokům, vytvořili němečtí specialisté mobilní odpalovací komplex. Na pozici probíhalo doplňování paliva, předstartovní příprava a start rakety. Tažné zařízení známé jako Meillerwagen bylo použito k převážení raket A-4 a jejich přesunutí do odpalovací pozice. Vzhledem k tomu, že německé jednotky na podzim 1944 již nekontrolovaly francouzské pobřeží, byly rakety A-4 odpalovány z Nizozemska a kromě Británie létaly rakety na cíle i v Belgii a Francii. Obrana proti těmto raketám byla nemožná, jelikož rychlost rakety dosahovala 1 450 m/s, nebylo ji možné ve vzduchu nijak zničit, navíc nadzvuková rychlost nedovolovala se spoléhat na sluch leteckých pozorovatelů. Na druhou stranu efekt raket byl velice nízký a škody způsobené výbuchem raket byly mnohem menší, než náklady na jejich výrobu. Například v Londýně bylo raketami V-2 zabito celkem 2 724 lidí, tedy v průměru jeden nebo dva na každou raketu.
Přesuňme se ovšem na poválečné využití těchto raket. Po kapitulaci Třetí říše zahájily zpravodajské služby vítězných zemí skutečný hon na německé rakety. Speciální skupiny v okupačních zónách pátraly po raketových specialistech a shromažďovaly technickou dokumentaci a plnohodnotné vzorky. Britská rozvědka s pomocí polských partyzánů operujících v okolí německého zkušebního střeliště Heidekraut, ležícího 10 km východně od polského města Tuchola, obdržela v roce 1944 díly k raketě A-4, nicméně až do konce války se Britům nepodařilo plně pochopit princip fungování této rakety. V létě 1945 se britské velení rozhodlo zorganizovat odpaly ukořistěných raket A-4. Za tímto účelem bylo vytvořeno odpaliště nedaleko města Altenwalde na pobřeží Severního moře. Němečtí vědci a inženýři, kteří se vzdali spojencům, se podíleli na přípravě těchto raket k testování. V rámci operace Backfire byly v říjnu 1945 odpáleny tři rakety. Dva testy byly považovány za úspěšné, u jedné rakety došlo během letu k předčasnému vypnutí motoru. 15. října 1945 při předváděcím startu třetí rakety byli kromě Angličanů přítomni i představitelé USA, SSSR a Francie a také novináři.
Mnohem větší testy ukořistěných balistických střel byly prováděny ve Spojených státech v rámci programu Hermes. Američané se dostali k několika desítkám hotových raket A-4 a velkému množství součástek a sestav, ze kterých bylo možné sestavit střely. Celkem měli Američané k dispozici asi stovku raket V-2. Němečtí specialisté byli ještě cennější než ukořistěné střely. V rámci operace Paperclip byl Wernher von Braun a mnoho dalších vědců, inženýrů a techniků přivezeno do Spojených států, aby se podíleli na realizaci amerického raketového programu. Němečtí specialisté pracovali v laboratořích umístěných na vojenské základně Fort Bliss v Texasu, na cvičišti White Sands v Novém Mexiku a v Redstone Arsenal v Alabamě. Za účasti německých specialistů se podařilo poměrně rychle připravit testovací infrastrukturu, sestavit a uvést rakety do provozuschopného stavu. První úspěšný start rakety A-4 ze zkušebního areálu White Sands v Novém Mexiku se uskutečnil 10. května 1946. Během testů byly nashromážděny informace a vypracována technická řešení nezbytná pro vývoj bojových balistických raket a realizaci vesmírného programu. Podle amerických údajů bylo do září 1952 ve Spojených státech vypuštěno 67 německých raket A-4. A některé odpaly byl vskutku historické.
Foto: První snímek země pořízený z vesmíru. Snímek pochází z fotoaparátu v raketě V-2 č.13, která byla odpálena 24. října 1946. Tento konkrétní snímek pochází z výšky 105 kilometrů. | Wikimedia Commons / Public domain
Například 24. října 1946 z testovacího areálu White Sands odstartovala raketa č. 13, v jejíž hlavě bylo umístěno osm 35mm fotoaparátů DeVry. Fotografie byly pořizovány v jeden a půl sekundových intervalech a samotný film byl umístěn v odolných ocelových kazetách. Raketa vystoupala až do výšky 105 kilometrů, překročila tedy konvenční hranici mezi atmosférou a vesmírem (Kármánova hranice) a vstoupila na suborbitální dráhu. Po pádu rakety zpět na zem se fotoaparáty rozbily, nicméně filmy ve speciálních pouzdrech přežily a díky tomu máme k dispozici vůbec první fotografie země z vesmíru!
Od roku 1946 až do ukončení používání raket A-4 pořídili američtí výzkumníci více než 1000 fotografií planety země z výšek až 160 km. V prosinci 1946 kořistní raketa A-4 vytvořila světový výškový rekord 187 km, který vydržel až do roku 1951.
Dne 6. září 1947 provedlo americké námořnictvo během operace Sandy zkušební start z horní paluby letadlové lodi USS Midway (CV-41). Start zpočátku probíhal hladce, ale krátce po startu se raketa ve vzduchu naklonila a místo kolmo vzhůru zamířila k horizontu. Ve výšce asi 15 metrů se let stabilizoval a raketa začala nabírat výšku, ale automatika vypnula motor. Setrvačností raketa dosáhla 4600 metrů a minutu po startu se ve vzduchu rozpadla na tři části, které dopadly do vody 9 km od letadlové lodi.
Foto: Odpal rakety V-2 z paluby letadlové lodě USS Midway, 6. září 1947. | Wikimedia Commons / Public domain
Brzy se zjistilo, že raketa V-2 nemá dostatečnou nosnost, aby mohla vystoupat do výšky 190 kilometrů. Výpočty ale ukázaly, že německá raketa by mohla být použita jako první stupeň pro lehkou jednostupňovou sub orbitální raketu. V roce 1946 byl zahájen výzkumný program Bumper. Program měl dva hlavní cíle: studovat konstrukci dvoustupňových kapalných raket a studovat horní atmosféru a vesmír. Jako základ byla použita raketa V-2, na kterou byla posazena americká raketa WAC Corporal. První úspěšný odpal v programu Bumper se uskutečnil 24. února 1949. Ve výšce asi 100 km se stupně úspěšně oddělily a raketa WAC Corporal dosáhla výšky 393 km, čímž vytvořila nový světový rekord. Dvoustupňová raketa sloužila také k vysokorychlostním letům v atmosféře. Za tímto účelem byla raketa RTV-G-4 Bumper vypuštěna v mírném úhlu k horizontu nad oceánem a dosáhla rychlosti 5260 km/h.
Projekt Bumper byl zrušen v roce 1951, jelikož došly kořistní rakety V-2.
Foto: Odpal dvoustupňové rakety Bumper 8 během programu Bumper. Na německou raketu V-2 byl přidán druhý stupeň v podobě rakety WAC Corporal. | Wikimedia Commons / Public domain
Přesuňme se k Sovětskému svazu. První start rakety V-2, sestavené z německých komponentů, v SSSR se uskutečnil 18. října 1947. Rakety byly sestaveny v sovětské okupační zóně – v Institutu Nordhausen. Současně byla montáž provedena i v Moskevské oblasti ve zkušebním závodě NII-88 pod vedením Sergeje Koroljova. Od 18. října do 13. listopadu bylo provedeno 11 odpálení raket. Předstartovní přípravu, která trvala přibližně 6 hodin, prováděly posádky brigády zvláštního určení vrchního velitelství Rudé armády a sovětští civilní specialisté za účasti německých raketových vědců.
Souběžně s testováním německých raket byl schválen projekt výroby kopií raket pod označením R-1. 10. října 1948 byl uskutečněn první úspěšný start rakety R-1. Start rakety R-1A (s odnímatelnou hlavicí) se uskutečnil 7. května 1949. Celkem bylo do roku 1957 provedeno 296 zkušebních startů motorů a 79 bojových cvičných startů R-1. Nejednalo se o přesnou kopii německých raket V-2, rakety R-1 využívaly modernější materiály, díky čemuž byla lehčí, nesla větší množství trhaviny (758 kg) a maximální dostřel byl 270 kilometrů. Stejně jako u německého originálu i zde byla velká dopadová odchylka, kdy rakety v cíli dopadaly 4-8 kilometrů od cíle. I přes to byla raketa zařazena do výzbroje. Dalším vývojem R-1 byla raketa R-2, kdy se jednalo o modernizovanou raketu R-1.
Foto: Raketa R-1 | Wikimedia Commons / Public domain
Díky použití modernějších materiálů a slitin byla raketa i motor lehčí. Nový motor RD-101 byl i výrazně výkonnější a zvýšil tah na 37 000 kgf. Pro zlepšení přesnosti střelby byl inerciální řídicí systém doplněn o rádiové korekční zařízení.
Délka rakety R-2 vzrostla na 17,7 m. Průměr rakety zůstal stejný jako u R-1 - 1,65 m. Hmotnost rakety vzrostla o 7 t a dosáhla 20,4 t. Dostřel vzrostla až na 600 km a byla zvětšena i hmotnost nálože na 1000 kg TNT. Rakety R-2 vstoupily do aktivní služby 27. listopadu 1951 a až do roku 1960 byly používány v brigádách zvláštního určení raketového vojska. Na základě bojové rakety R-2 byla vyvinuta vědecká raketa R-2A pro provádění komplexu výzkumných a experimentálních prací ve výšce asi 200 km. Z kosmodromu Kapustin Yar bylo v letech 1957–1960 vypuštěno 11 těchto raket, které zkoumaly chemické složení ovzduší, zjišťovaly se fyzikální procesy v ionosféře a hustota ionizace a měřil se tlak ve výškách 150–200 km. Studovalo se také ultrafialové záření. Rakety sloužily i k testování vitálních funkcí živých organismů, kdy rakety do vesmíru vynesly několik psů.
Foto: Raketa R-2 | Wikimedia Commons / Public domain
V roce 1957 Sovětský svaz převezl do spřátelené Číny dvě rakety R-2 i s technickou dokumentací. V roce 1958 Čína objednala dalších 12 raket. Na základě plnohodnotných vzorků a obdržené dokumentace se komunistické Číně s pomocí sovětských specialistů podařilo zavést výrobu balistických raket DongFeng-1.
Foto: Raketa DongFeng-1 v muzeu Čínské revoluce | Wikimedia Commons / Public domain
První čínská balistická střela byla vypuštěna 5. listopadu 1960 a další dvě DF-1 vypuštěny v prosinci. Tento úspěch demonstroval schopnost čínského průmyslu vyrábět balistické střely, ale začátkem 60. let byl design založený na německé raketě V-2 beznadějně zastaralý.
Zdroj: Topwar.ru
Komentáře
Radek
20. 02. 2024, 07:02Projekt A-4 vznikl kolem roku 1936, byl ale tak pokročilý, že Von Braun raději ještě postavil projekt A-5 pro vyzkoušení technologií. A-4(V-2) byla stavěna z dostupných materiálů - tedy ocel, dřevo a bakelit, grafitová kormidla v trysce. Jen raketový motor byl z kvalitnější oceli. Palivo byl 75% alkohol, protože při vyšší koncentraci (kvalitě) alkoholu při hoření motor prohořel kvůli nedostatečnému chlazení. Vstřikovací hlavy přejaty z A-5 (proto takový počet). Britové snížili ztráty způsobené V-2 pomocí klamných agentů. I tak byla V-2 vojensky k ničemu, na Antverpy Němci odpálili přes 1000 raket, aby přístav vyřadili, trefili jen jednu loď. Britové evakuovali děti a fungovali dál. Sověti mohli snadno zdokonalovat A-4 - použili kvalitnější materiály a alkohol s vyšší koncentrací. Oddělitelná hlavice prodloužila dolet. Přesnost ale zůstala mizerná.