Cudowna broń Rzeszy: kosmiczny bombowiec Zenger
Jednym z tych trofeów były rysunki bombowca orbitalnego, który miał wiele nazw Silbervogel (niemiecki srebrny ptak), Amerika Bomber, Orbital-Bomber itp. Dziś jest znany wielu jako kosmiczny bombowiec Zenger, nazwany na cześć jego twórcy. Ten bombowiec został stworzony w ramach programu Amerika Bomber (program tworzenia bombowców o bardzo dalekim zasięgu do bombardowania Stanów Zjednoczonych), a także mógł być używany do bombardowania odległych obszarów ZSRR, w szczególności Syberii i Dalekiego Wschodu.
Szczególnie interesujące jest uruchomienie tego urządzenia. Bombowiec orbitalny proponowano instalować na specjalnych „sankach”, które były wyposażone w silniki rakietowe wspomagające. Skid z bombowcem umieszczono na specjalnym wiadukcie z kolejką jednoszynową o łącznej długości 3000 metrów. „Sanie” miały zapewniać ciąg 600 ton w zaledwie 11 sekund. Po starcie i osiągnięciu wysokości 1,5 km. przy prędkości 1850 km/h miał zostać uruchomiony główny silnik rakietowy bombowca, który według konstruktorów miał rozpędzić samolot bojowy do 8 km/h w ciągu 22 minut i podnieść go na wysokość 100 km. Teoretyczna maksymalna wysokość lotu bombowca wynosiła 145 km.
Interesujący był również ruch aparatu w stratosferze. Zgodnie z planem Eugena Sengera, w wyniku początkowego przyspieszenia i późniejszego opadania pod wpływem grawitacji do gęstych warstw atmosfery (około 40 km), aparat musiał odepchnąć się od gęstych warstw atmosfery i powstać ponownie. Ten model ruchu pozwolił pojazdowi nie wchodzić w gęste warstwy atmosfery, unikając powtarzającego się intensywnego ogrzewania tarciowego. Ten model ruchu jest znany wielu dzieciom i przypomina ruch płaskiego kamienia rzuconego na taflę wody. Amplituda takich skoków miała być stale zmniejszana, aż bombowiec nie osiągnąłby normalnego szybowania do lądowania na zwykłym trójkołowym podwoziu. Szacunkowy zasięg bombowca orbitalnego wynosił 23 500 km. W rzeczywistości Zenger wpadł na pomysł samolotu, który był antycypacją projektu amerykańskiego promu kosmicznego i radzieckiego projektu Energia-Buran.
Opis projektu
Austriacki naukowiec Eugen Senger urodził się w 1905 roku. W 1929 Senger ukończył Technische Hochschule w Wiedniu i rozpoczął pracę naukową. W kwietniu 1931 roku młody inżynier-naukowiec rozpoczął serię eksperymentów z silnikami rakietowymi. W ciągu 5 lat udało mu się udoskonalić (przeprowadzając dużą liczbę testów statycznych) chłodzony regeneracyjnie silnik rakietowy na paliwo ciekłe (LRE), którego chłodzenie odbywało się za pomocą własnego paliwa krążącego wokół komory spalania. Zenger planował użyć tego silnika w swoim bombowcu.
Przez długi czas panowała opinia, że rakiety powinny powracać do niższych warstw atmosfery pod dość małym kątem. Niemal do końca II wojny światowej wszystkie obliczenia opierały się na tej opinii. Jednak dr Eugen Senger we współpracy z matematyczką Ireną Bredt, która później została jego żoną, zaproponował zupełnie inną koncepcję. Zgodnie z zaproponowaną przez nich teorią, rakieta musiała zostać zwrócona na ziemię pod kątem zbliżonym do prawego.
Bredt i Senger przygotowali odpowiedni raport naukowy, który natychmiast został sklasyfikowany i wysłany w 100 egzemplarzach do najwybitniejszych naukowców w tej dziedzinie. Wiele z tych raportów, zatytułowanych „Bombowiec dalekiego zasięgu z napędem rakietowym”, zostało później odkrytych przez specjalne jednostki rozpoznawcze sił alianckich.
Zengera interesowało przede wszystkim pytanie, co by się stało, gdyby pocisk manewrujący wszedł w gęste warstwy atmosfery (na wysokości 40 km) zbyt stromo i zbyt szybko. Z dokumentów wynika, że w tym przypadku pocisk manewrujący miał rykoszetować. Po „odbiciu się” od gęstych warstw atmosfery rakieta ponownie wzniosła się w bardziej rozrzedzone warstwy. Po pokonaniu pewnej odległości ponownie wpada w gęste warstwy i ponownie odbija się od nich. Tor lotu takiego samolotu był linią falistą o stopniowo zanikającej amplitudzie. Według obliczeń Zengera i Bredta taka trajektoria znacznie zwiększała dane lotu pojazdu.
Na podstawie tych obliczeń Zenger zaprojektował koncepcję rakietowego „bombowca antypodowego”, zawartego w historia pod wieloma nazwami. Bombowiec został stworzony jako naddźwiękowy aparat stratosferyczny. Miał kadłub nośny, który częściowo służył jako skrzydło i był bardzo "wylizany". Skrzydła w kształcie klina były bardzo krótkie. Bombowiec posiadał również poziome usterzenie, które znajdowało się na samym końcu kadłuba. Paliwo znajdowało się w 2 dużych zbiornikach umieszczonych po obu stronach kadłuba za skrzydłem w części ogonowej pojazdu. W ten sam sposób, ale przed skrzydłem, umieszczono butle z tlenem. Napęd bombowca składał się z ogromnego silnika rakietowego, który mógł rozwinąć ciąg 100 t. Silnik znajdował się w tylnej części kadłuba i działał na nafcie i ciekłym tlenie. Ponadto bombowiec kosmiczny został wyposażony w dwa pomocnicze silniki rakietowe umieszczone po bokach głównego.
Pilota umieszczono w specjalnej kabinie ciśnieniowej przed kadłubem. Do wykonania lądowania szybowcowego wykorzystano trójkołowe podwozie. Centralny przedział kadłuba mieścił przedział bombowy, który mógł pomieścić do 10 ton konwencjonalnych bomb. Nie planowano instalowania broni obronnej na bombowcu. Przyjęto, że długość bombowca orbitalnego wyniesie około 28 m, rozpiętość skrzydeł 15 m, sucha masa aparatury 10 t, masa paliwa 80 t. Masa całkowita maszyny z uwzględnieniem pod uwagę ładunek bomb, został doprowadzony do 100 ton.
Przy tak imponującej wadze do startu potrzebna była ogromna ilość paliwa. Zwykłe wzmacniacze startowe nie mogły tu pomóc. Wyjściem zaproponowanym przez Zengera było zbudowanie prostego długiego odcinka startowego - kolejki jednoszynowej o długości 3 km. Ponadto bombowiec został umieszczony na specjalnej płozie, na której można było umieścić wymaganą liczbę silników rakietowych. Te sanki odrzutowe miały rozpędzić bombowiec wzdłuż kolejki jednoszynowej do prędkości 10 m / s w 500 sekund, po czym wzniósł się już za pomocą głównego silnika.
Według teoretycznych obliczeń Zengera prędkość kosmicznego bombowca mogła osiągnąć 6 m/s, a maksymalna wysokość lotu 000 km. uczynił go orbitalnym. Bombowiec poruszał się po trajektorii opisanej powyżej, dziewiąty najniższy punkt znajdowałby się na wysokości 260 16 km. od punktu wyjścia. Potem samolot mógłby przez jakiś czas znajdować się na wysokości 800 km, a w odległości 40 23 km od miejsca startu zacząłby tracić wysokość i przelatując kolejne 000 km (w sumie połowa odległości wokół Ziemi ) wylądowałby. Prędkość lądowania bombowca wynosiła 500 km / h, co umożliwiało przyjęcie szybowca rakietowego na każdym z istniejących lotnisk tamtych lat.
Opcje trybu lotu zaproponowane przez firmę Zenger
Schemat takich lotów został dość dokładnie obliczony przez Eugena Sengera, choć miał szereg niedociągnięć. Przykładowo antypodem dla dowolnego miejsca startowego z terytorium Niemiec okazał się być obszar Australii lub Nowej Zelandii, tj. terytorium, które było w rękach aliantów. Ponadto miasta docelowe nie zawsze były zlokalizowane zgodnie z wymogami „planu lotu”. Ewentualne bombardowanie odbywałoby się z najmniejszego punktu trajektorii, ale nawet w tym przypadku rozrzut podczas bombardowania byłby bardzo znaczący. Nowy Jork był jedynym miastem na półkuli zachodniej, które zgodnie ze schematem Zengera znalazłoby się poniżej dna trajektorii. W takim przypadku sam bombowiec zostałby wysłany do Japonii lub tej części Oceanu Spokojnego, która była kontrolowana przez wojska japońskie i wylądowała na terytorium sojusznika.
Pierwsza opcja
Pierwsza opcja przewidywała wystrzelenie bombowca w Niemczech, jego wyjście w bliski kosmos i lot po opadającej trajektorii balistycznej do punktu bombardowania i lądowania na antypodach. Ponieważ punkty te znajdowały się w rejonie Australii lub Nowej Zelandii, samolot rakietowy nieuchronnie przepadłby wraz z pilotem. A bombardowanie z bardzo dużej wysokości bombami konwencjonalnymi było bardzo nieskuteczne. Jednocześnie rozważano opcję z możliwym nurkowaniem na cel i późniejszym wyrzuceniem pilota. W takim przypadku zostałaby osiągnięta najwyższa celność bombardowania.
Druga opcja
Zgodnie z drugą opcją kosmiczny bombowiec musiał dotrzeć do punktu bombardowania, zbombardować cel, a następnie zawrócić o 180 stopni i wrócić na miejsce startu. Na starcie rakietowy samolot musiał rozpędzić się do prędkości 6 m/s i osiągnąć wysokość 370 km. W tym trybie lotu po trajektorii balistycznej w odległości 91 km. z miejsca startu jego prędkość powinna spaść do 5 m / s, a wysokość lotu powinna spaść do 500 km. Po kolejnych 6 km. przeprowadzono bombardowanie, po którym samolot wykonał zakręt o promieniu 000 km w 50 sekund. i wrócił z powrotem. Prędkość samochodu po wyjściu z zakrętu wyniosłaby 950 m/s, a wysokość lotu wyniosłaby 330 km. W odległości 500 km. z punktu startu już w Niemczech prędkość samolotu wyniosłaby 3 m/s, a wysokość lotu wyniosłaby 700 km. Późniejsza faza planowania i lądowania była identyczna jak w przypadku konwencjonalnego samolotu.
trzeci przykład
W tym wariancie Zenger rozważał tryb „planowania przypominającego falę”, który przypominał trajektorię kamienia odbijającego się od powierzchni wody. Podczas planowania z kosmosu samolot rakietowy musiał kilkakrotnie odbijać się od gęstych granic atmosfery, znacznie zwiększając odległość ewentualnego lotu. Aby zrealizować taki reżim, bombowiec orbitalny Zenger musiał rozwinąć prędkość 7 m/s i osiągnąć wysokość lotu 000 km. w odległości 280 km. od punktu wyjścia. Pierwsze zejście i „odbicie od atmosfery” na wysokości 3 km. powinno się wydarzyć w odległości 500 km. od punktu wyjścia. Dziewiąty poślizg i „odbicie” miałyby miejsce w odległości 40 6 km. od punktu wyjścia. Po 750 godzinach i 27 minutach lotu rakieta, po całkowitym okrążeniu Ziemi, miała wylądować na lotnisku w Niemczech. Szacowany punkt bombardowania znajdował się w tym trybie przy następnym zejściu do granic atmosfery.
Raport Zengera zakończył się zaleceniem, aby projekt jednobazowy został przyjęty jako najbardziej praktyczny, a także wymieniono badania, które należy przeprowadzić, aby opracować ten prawdziwie „kosmiczny” bombowiec. Projekt poparli urzędnicy z Naczelnego Dowództwa Luftwaffe, którzy zaproponowali utworzenie specjalnego tajnego instytutu badawczego w miejscowości Trauen. Rozpoczęcie prac nad budową poligonu do pełnych testów silnika rakietowego Silbervogel zaplanowano na czerwiec 1941 roku. Czas trwania programu wynosił 10 lat, w rzeczywistości to właśnie zrujnowało projekt. W 1941 r., po rozpoczęciu kampanii przeciwko ZSRR, Niemcy ograniczyły wszystkie programy, które nie mogły przynieść rezultatów w nadchodzących latach.
informacja