Wasserfall / Р-101

Автор: DIMMI
Создана: 13.01.2013 10:16:41
Изменена: 23.10.2022 12:54:46
Комментариев: 0
Категории: ВОДА / ЗЕМЛЯ / Баллистические ракеты земля-земля / Комплексы ПВО / Баллистические ракеты малой дальности / Баллистические ракеты земля-земля ВМФ / Wasserfall / Р-101 / Wasserfall / Р-101 / Объектовая ПВО / Wasserfall / Р-101 /

ДАННЫЕ НА 2022 г. (стандартное пополнение)
Wasserfall C2 W1 / W5 / W10
Р-101 / Р-101Б / Р-102

Зенитная управляемая ракета / баллистическая ракета / баллистическая ракета ВМФ. После окончания Великой Отечественной войны 13 мая 1946 г. Совмином СССР принято Постановление №1017-419 "Воопросы реактивного вооружения". Этим Постановлением на 1946-1948 г.г. ставились задачи полного восстановления технической документации и образцов германских зенитных управляемых ракет; восстановление лабораторий и стендов со всем оборудованием и приборами, необходимыми для проведения исследований и опытов по ракетам Wasserfall; подготовки кадров советских специалистов, которые овладели бы конструкцией ракет, методами испытаний, технологией производства деталей и узлов и сборки ракет. Работы по трофейным зенитным ракетам Wasserfall под индексом Р-101 велись отделом №4 СКБ НИИ-88 (будущее ОКБ-1 НИИ-88), главный конструктор - Е.В.Синильщиков.

Управляемый зенитный ракетный снаряд Wasserfall С2 был создан в Германии под общим руководством Вернера фон-Брауна с использованием технологических достижений проекта V-2, главный конструктор - Вальтер Дорнбергер. Проработка концепции ЗУР начата в 1941 г. Контракт на создание ракеты заключен 2 ноября 1942 г. Тогдаже выпущены требования к ракете. Планировалось обеспечить вероятность поражения целей типа "бомбардировщик" не менее 50%. Техническое проектирование велось в 1943 г. Первый (неудачный) пуск ракеты состоялся 29 февраля 1944 г. Тогда же начата подготовка серийного производства ракеты, но до конца войны серийный выпуск так и не удалось наладить, хотя планировалось произвести 5000 ракет. Первые модификации ракеты W1 и W5 по габаритам и ТТХ значительно отличаются от последней модификации W10. В марте 1945 г. в ходе испытаний ракета достигла высоты в 16 км и показала скорость 780 м/с. Данные о возможном боевом применении ЗУР Wasserfall скорее всего неверны. Некоторые исследователи считают, что всего было запущено не более 50 ракет (ист. - Бургесс Э.), другие (ист - Книга о 658 ЗРП) сообщают, что всего было обнаружены протоколы 40 экспериментальных пусков ракет из которых только 14 были удачными.

На стартовом столе и в полете ракета Wasserfall C2 / W5, полигон Пенемюнде (http://www.luftarchiv.de).

Испытательный пуск ракеты Wasserfall C2 / W1 на полигоне Пенемюнде (Griehl Manfred. Waffen Arsenal - Deutche Flakraketen bis 1945.// 2002).

Советским специалистам достался только один комплектный экземпляр телеметрического варианта ракеты с телеметрической системой "Мессина" и некомплектная техническая документация. К лету 1947 года на основе полученных данных были разработаны чертежи ракеты Р-101. Многие узлы были разработаны заново – компоновка и крепление всей бортовой аппаратуры, конструкция рулей и антенн, рулевые машинки, прокладка кабелей, конструкция боевого отсека. Был заново разработан пусковой стол. Технический проект утвержден в НИИ-88 5 июня 1947 г. Для обеспечения пусков ракет был изготовлен самоходный установщик ракет, разработанный на шасси артиллерийской самоходной установки ИСУ-152. Для испытаний планировалось собрать 50 ракет Р-101.

Динамические испытания ЗУР Р-101 в ЦНИИМаш, 1951 г. (http://new.tsniimash.ru).

17 сентября 1948 г. принято решение о проведении испытаний ракет Р-101 вдва этапа - 12 пусков первой очереди и 18 пусков второй очереди. В ноябре 1948 г. первая ракета первой очереди прибыла на полигон Капустин Яр для выполнения статических испытаний. Начало испытаний планировалось на 1949 г. и в декабре 1948 г. начата подготовка к пускам. Первый пуск ракет №7 и №8 состоялся 8 января 1949 г. - оба пуска были неудачными.

Испытательные пуски ракет Р-101 на полигоне Капустин Яр:

№пп	Дата	Ракета	Результат	Описание
1	06.01.1949 г.	№7	неудачный пуск	Первая серия испытаний. Управление потеряно в первую секунду полета по причине отрыва газоструйного руля
2	06.01.1949 г.	№8	неудачный пуск	Первая серия испытаний. Управление потеряно через несколько секунд после старта. После нескольких колебаний со значительной амплитудой оторвались газоструйные рули.
3	1949 г.	№11		Первая серия испытаний.
4	1949 г.	№12		Первая серия испытаний.
5	1949 г.	№13		Первая серия испытаний.
6	1949 г.	№15		Первая серия испытаний.
7	1949 г.	№16		Первая серия испытаний.
8	1949 г.	№14		Первая серия испытаний.
9	1949 г.	№18		Первая серия испытаний.
10	1949 г.	№19		Первая серия испытаний.
11	1949 г.	№17		Первая серия испытаний.
12	1949 г.	№20		Первая серия испытаний.
13	1949 г.	№21		Первая серия испытаний.
14	1949 г.	№22		Первая серия испытаний.

Испытания второй очереди проводились там же в Капустином Яру начиная с декабря 1949 г. по январь 1950 г. Ракеты второй очереди испытаний были изменены по сравнению с ракетами первой очереди - модификации ракет получили название Р-101А, Р-101Б (измененный технический проект с новым ЖРД) и Р-101В. Статические и динамические испытания конструкции ракет Р-101 и Р-101Б проводились в 1951 г. отделом прочности ракетных конструкций НИИ-88. Позже, ракете было присывоено название Р-101Э ("экспериментальная"). Всего на полигоне Капустин Яр в 1949-1950 г.г. силами ракетного дивизиона ракет Р-101 было произведено не более 30 пусков ракеты Р-101 и её модификаций.

Работы по созданию зенитных управляемых ракет Р-101 и Р-102 прекращены Постановлением Совмина СССР №3017-1118 от 17 августа 1951 г. Основная причина - неясная перспектива доведения до требуемого уровня качества работы систему наведения ракет. В сентябре 1951 г. людские ресурсы, оборудование и образцы ракет Р-101 были переданы из НИИ-88 в ОКБ-301 Лавочкина, которое стало головным КБ по созданию зенитных управляемых ракет.

В декабре 1950 г. по приказу Минсудпрома СССР от 11.12.1950 г. ЦНИИ-45 Министерства обороны СССР по исходным данным, выданным ЦНИИВК ВМФ СССР и 4-м управлением Военного Министерства СССР совместно с ЦКБ-17, ЦКБ-18, ЦКБ-53 и ЦКБ-57 Минсудпрома СССР прорабатывал возможность оснащения ракетами типа Р-1, Р-2 и Р-101 разработки НИИ-88 кораблей и подводных лодок ВМФ СССР. В частности прорабатывался проект размещения одной стартовой установки и двух ракет на ПЛ пр.611. В морском исполнении ракета Р-101 могла быть универсальной - для стрельбы как по воздушным целям так и по наземным (надводным).

В США так же велись работы по испытаниям ракет Wasserfall по программе Hermes.

В первой половине 1950-х годов (в 1953 г.) на Западе считали, что системы зональной ПВО Москвы и Ленинграда, а так же возможно и других районов, оснащены ракетами Wasserfall, произведенными в СССР после войны (ист. - Бургесс Э...).

Позже, опыт работ по ракете Р-101 и стартовое оборудование были использованы при проектировании подразделением НИИ-88 под руководством В.П.Макеева оперативно-тактической ракеты Р-11.

Сравнительные проекции ракет Р-101 и Р-11 (http://www.epizodsspace.narod.ru).

По умолчанию данные ракеты Wasserfall C2 / W10.

Пусковая установка:
1) Зенитная ракета Wasserfall - перевозимый 4-х колесный стартовый стол, размещаемый на узкоколейной железной дороге на объекте батареи ПВО.

2) Ракета Р-101 - перевозимый стартовый стол, аналогичный стартовому столу ракеты V-2 / Р-1.

3) Морской вариант ракеты Р-101 - стартовый стол находящийся на стабилизированной по бортовой и килевой качке. В проекте размещения ракет на ПЛ пр.611 для хранения ракет предполагалась установка прочного водонепроницаемого ангара длиной 17,5 м и диаметром 2,2 м. Ангар был рассчитан на хранение двух ракет со снятыми воздушными рулями. Без демонтажа рулей диаметр ангара мог составить 3,0-3,2 м. Ангар оборудован специально откидывающейся торцевой крышкой. Это было связано с
конструкцией снаряда, не допускающего его погружение в воду, а так же отсутствием возможности размещения снарядов внутри прочного корпуса. Старт предполагалось производить из вертикального положения со специального стабилизированного стола,
снаряд доставлялся на стол при помощи лафета. Из-за малого времени предстартовой подготовки ракет, разогрев ламп приборов управления и разгон гироскопов производился за две минуты до старта.

Конструкция ракеты выполнена по нормальной аэродинамической схеме с крестообразным крылом и хвостовым оперением-стабилизатором. Аэродинамические рули совмещены с газовыми рулями двигателя и управляются синхронно. Компоновка корпуса ракеты следующая: в носовой части находится головная часть с зарядом взывчатого вещества и радиовзрывателем, далее расположен шарообразный баллон высокого давления для воздуха (для вытеснения топлива), бак с горючим, бак с окислителем, приборный отсек с приборами управления, хвостовой отсек с двигателем, стабилизатором и органами управления.

Корпус ракеты выполнен из стальной жести толщиной от 0.5 до 0.8 мм. Баки были выполнены несущими. Материал баков - фосфотированная сталь с внутренним полимерным покрытием.

Компоновка вариантов ракеты Wasserfall C2 - W1 и W5 (http://www.popmech.ru/).

Компоновка ракеты Wasserfall C2 / W1 (Griehl Manfred. Waffen Arsenal - Deutche Flakraketen bis 1945.// 2002).

Компоновка варианта ракеты Wasserfall. Цифрами обозначены: 1 - топливные баки, 2 - шаровой баллон высокого давления, 3 - заборник, 4 - гибкий элемент, 5 - крылья, 6 - стабилизаторы, 7 - воздушные рули, 8 - газовые рули, 9 - приборы управления (Федосьев В.И., Синярев Г.Б. Введение в ракетную технику. М., Оборонгиз, 1961 г.).

Статические и динамические испытания конструкции ракеты проводились в 1951 г. отделом прочности ракетных конструкций НИИ-88 (отдел «П», с 12.01.1949 г. – отдел 14) - будущего ЦНИИ машиностроения. Отдел был организован 24 мая 1947 г. Научным руководителем отдела был назначен член-корреспондент АН СССР, профессор Алексей Антонович Ильюшин, начальником отдела – кандидат физико-математических наук, доцент Виктор Михайлович Панфёров. В августе того же года при отделе был создан экспериментальный цех (с 30.10.1947 г. – цех 109), который возглавил Иван Иванович Судаков. В октябре 1947 года отделом было начато, а в апреле следующего года завершено строительство первой в стране лаборатории статических испытаний ракет, в 1949−1950 гг. была построена лаборатория динамических испытаний (источник).

Судя по всему при работах по проекту ракеты Р-101 рассматривались разные варианты взаиморасположения крыльев и стабилизаторов ракеты - параллельные и со смещением на 45 град. относительно друг друга.

Система управления и наведение: система управления инерциальная. В течение первых 6 сек полета управление осуществлялось только нерциальной системой управления.

Зенитная ракета Wasserfall. Изначально наведение на цель предполагалось осуществлять с помощью системы фотоэлектрического наведения Wassermaus (трансформировалась в фотоэлектрический взрыватель - см.ниже). Потом предполагалось использование ИК ГСН Paplitz (см.ниже взрыватели). В итоге, были выбораны для отработки два способа наведения:
- наведение по лучу РЛС с последующим наведением с помощью ИК ГСН. Реализовать систему не удалось.
- командное ручное управление оператором наведения по данным двух РЛС - одна РЛС сопровождает цель, вторая РЛС - ракету; метки обоих РЛС выводятся на единый экран, управление оператор осуществляет вручную с помощью кнюппеля; в июне 1944 г. на полигоне Пенемюнде проведено испытание радиокомандной системы на ракете V-2.

В качестве баллистической ракеты - инерциальная система управления, аналогичная примененной на ракете V-2 / Р-1.

Управление направлением полета осуществлялось синхронизированными между собой аэродинамическими и графитовыми газоструйными рулями, которые приводились в действие сервомоторами K-12 производства фирмы "Сименс".

В качестве универсальной ракеты ВМФ - инерциальная система управления обеспечивала применение по наземно-надводным целям с заранее известными координатами; при применении по воздушным целям могло применяться наведение по лучу РЛС "Луч". Могли поражаться воздушные цели летящие со скоростью до 300 км/ч на высоте до 5 км.

Двигатель - ЖРД С08.01 (советский вариант) тягой 8000 кг. Камера сгорания регенеративного типа с охлаждением стенок окислителем. Работами по воспроизведению двигателя ракеты Wasserfall в СССР занимался конструкторский отдел №8 СКБ НИИ-88 под руководством Н.Л.Уманского.
Система подачи топлива - вытеснительная
Вытесняющий газ - азот, масса 70 кг, давление 200 атм (на ракетах Р-101 - воздух)
Горючее - "визоль" (винилизобутиловый спирт), масса - 454 кг
Окислитель - "сальбай" (98%-ная азотная кислота), масса - 1500 кг

ТТХ двигателя:
Диаметр критического сечения сопла ЖРД - 193 мм
Давление в камере сгорания - 15 атм
Удельный импульс - 180 ед
Продолжительность работы - 41 с

- ракета Р-101Б - ЖРД 36000-0 тягой 8500 т, главный конструктор А.М.Исаев.

ТТХ ракеты:

	ТТЗ	W5	W10	Р-101
Длина		7850 мм	5080 мм (ист. - Бургесс Э...)	7800 / 8000 мм (по разным данным)
Диаметр корпуса		890 мм	698 мм (ист. - Бургесс Э...)	890 мм
Размах крыла		2510 мм	1918 мм (ист. - Бургесс Э...)	2340 мм
Длина консоли крыла			610 мм (ист. - Бургесс Э...)
Длина хорды крыла			- у основания - 2130 мм (ист. - Бургесс Э...) - на конце - 1070 мм (ист. - Бургесс Э...)
Масса стартовая		3500 кг		3600 кг
Масса БЧ		300 кг 145 кг (по др.данным)	100 кг (возм. масса ВВ, ист. - Бургесс Э...)	300 кг
Масса топлива		1954 кг
Дальность действия	50 км	26 км (пуск 30.10.1944 г.)	32 км (ист. - Бургесс Э...)	25 км
Высота полета максимальная	5000-20000 м	18000 м (пуск 30.10.1944 г.) 16000 м в ходе испытаний, источник	10000 м (ист. - Бургесс Э...)	10000 м
Скорость максимальная	2М 610 м/с	600 м/с (пуск 30.10.1944 г.) 780 м/с в ходе испытаний, источник	610 м/с (ист. - Бургесс Э...)
Скорость цели максимальная	900 км/ч
Время достижения максимальной скорости	20 с	20 с	20 с (ист. - Бургесс Э...)

Время хранения заправленной ракеты - 4-5 суток

Тип БЧ:
- Wasserfall С2 - фугасная БЧ с неконтактным радиовзрывателем
Для ракет Wasserfall бфли разработаны следующие типы неконтактных взрывателей:
        - "Марабу" - неконтактный радиовзрыватель для зенитных ракет "Рейнтохтер", "Вассерфаль", Hs-117 и авиационной ракеты Hs-298 с дальностью реагирования 40 м. Создан фирмами Рейнметалл-Борзиг и Сименс-Гальске AG, но не прошел испытаний и остался в стадии опытной разработки.
        - "Паплитц" - инфракрасной взрыватель. Проходил лабораторную отработку.
        - "Вассермаус" - активный фотоэлектрический взрыватель, разработанный специально для ракеты "Вассерфаль". Он состоял из проблескового источника света и фотоэлектрического приемника, реагирующего на интенсивность отраженного сигнала. При достижении его максимума БЧ взрывалась. Этот принцип был запатентован в Швеции еще в 1937 г., но первый работоспособный образец появился уже после войны - в 1946 г.

Модификации:
- Wasserfall С2 W1 - зенитная управляемая ракета, первая модификация. Всего было создано несколько модификаций ЗУР. Первая модификация W1 была оборудована крылом большого удлиннения.

Пуск ракеты Wasserfall C2 / W1, полигон Пенемюнде (http://pvo.guns.ru).

- Wasserfall С2 W5 - зенитная управляемая ракета, модификация ракеты W1 с уменьшенным по размаху крылом и увеличенным стабилизатором. Основная испытывавшаяся модель ракеты.

Ракета Wasserfall C2 / W5 (http://www.luftarchiv.de).

Пуск ракеты Wasserfall C2 / W5, полигон Пенемюнде, осень 1944 г. (http://pvo.guns.ru).

- Wasserfall С2 W10 - зенитная управляемая ракета, наиболее поздняя модификация, уменьшена по размерам. Не испытывалась в Германии.

Сравнительные проекции разных модификаций ракеты Wasserfall (http://www.luftarchiv.de).

- Р-101 / Р-101А - базовая модель ракеты созданная в СССР с использованием германского задела и отечественных материалов по восстановленной и откорректированной технической документации. Выпущено не более 50 ракет. Испытания проводились в 1949-1950 г.г.

- Р-101Б - ракета, созданная в 1950-1951 г.г. по измененному техническому проекту с новым двигателем конструкции А.М.Исаева.

Статические испытания ЗУР Р-101Б в ЦНИИМаш, 1951 г. (http://new.tsniimash.ru).

- Р-101В - модификация ракеты (1950-1951 г.г.).

- Р-101Э - "экспериментальная" ракеты - количество изменений, которые выполнялись при работе над работами Р-101Б и Р-101В было столь велико, что оформление создания новых модификаций было прекращено и все работы стали вестись в рамках работ над экспериментальной версией ракеты Р-101 ориентировочно с 1950-1951 г.г.

- Р-102 - модернизированный вариант (не ранее 1951 г.).

Первый пуск американского аналога ракеты Wasserfall - Hermes A1. Полигон White Sand Proving Ground (WSPG), 1 мая 1950 г. (фото - NASA, http://dayton.hq.nasa.gov).

Подготовка к пуску одной из пяти запущенных ракет Hermes A1. Полигон White Sand Proving Ground (WSPG), 1950-1951 г.г. (фото - NASA, http://airandspace.si.edu).

Статус: СССР
- 1947 г. - начало в США испытаний компонентов ракет Wasserfall по программе Hermes. Позже осуществлено 5 испытательных пусков ракет на полигоне White Sand. Первый пуск американского аналога - ракеты Hermes A-1 произведен 1 мая 1950 г. Последний пуск произведен в апреле 1951 г. В ходе испытаний достигнута дальность 38 миль и высота полета 15 миль.

- 1949-1950 г.г. на полигоне Капустин Яр в составе ракетного дивизиона было проведено 30 пусков ракеты Р-101.

Источники:
Бургесс Э. Управляемое реактивное оружие. М., Издательство иностранной литературы. 1958 г.
Зенитная управляемая ракета Wasserfall. Сайт http://pvo.guns.ru, 2002 г.
Карпенко А.В. Первая морская баллистическая ракета Р-11ФМ. Сайт http://bastion-karpenko.narod.ru, 2012 г.
Книга о 658 ЗРП. Сайт http://www.raketac25.narod.ru, 2013 г.
Прочность ракетный конструкций. Начало. Сайт http://new.tsniimash.ru, 2013 г.
Федосьев В.И., Синярев Г.Б. Введение в ракетную технику. М., Оборонгиз, 1961 г.
Encyclopedia Astronautica. Сайт http://astronautix.com, 2013 г.

Обсудить на форуме