Механические самураи: зенитные ракеты «Funryu»
Механические самураи: зенитные ракеты «Funryu»
Содержание:
— Как охарактеризовать ситуацию: поздно ночью, группа мрачных личностей с закрытыми лицами подкрадывается к государственному учреждению, связывает сторожей и выносит добро?
— Японские инженеры в 1945 году строят зенитную ракету.
(И да, эта история реальна — именно так алюминий для программы «Фунрю» и добывали…)
Начало массированных американских бомбардировок в 1944 году оказалось изрядным сюрпризом для японской противовоздушной обороны. И генералы, и адмиралы Японии твердо придерживались мнения, что “лучшая ПВО наши войска на аэродромах противника”, и в списке приоритетов противовоздушная оборона метрополии стояла далеко не на первом месте.
Осенью 1944 стало ясно, что японские военные самым фатальным образом недооценили возможности американской авиапромышленности Япония оказалась почти беззащитна перед рейдами новейших тяжелых бомбардировщиков B-29 “Суперфортресс”. Высотных истребителей и дальнобойных зениток отчаянно не хватало, и если проблему перехватчиков еще как-то можно было решить, то тяжелые зенитные орудия, способные достать на высоте B-29, оказались для Японии неподъемно дорогим и ресурсоемким удовольствием.
Художественное изображение ракеты «Фунрю-4» в полете
Естественным ответом на сложившуюся ситуацию были управляемые зенитные ракеты не нуждавшиеся в дорогих пусковых установках и способные поразить воздушную цель с меньшими затратами средств и ресурсов, чем обычные зенитные снаряды. В начале 1945 года, японский флот инициировал программу разработки управляемых ракет, способных защитить ключевые промышленные объекты и военные базы от американских бомбардировщиков.
Funryu-1
Работа над программой “Фунрю” (яп. “Разъяренный Дракон”) началась по инициативе Японского Императорского Флота еще в 1943 году. И поначалу, ничего “зенитного” в ней вообще не было. Напротив, исходная идея проекта была в том, чтобы получить управляемую противокорабельную ракету для применения с флотских бомбардировщиков. Возможности американской корабельной ПВО оказались для японских моряков неприятным сюрпризом, потери торпедоносцев и пикировщиков непрерывно росли, а эффективность их атак снижалась. Управляемые ракеты, по мысли адмиралов, должны были преломить эту тенденцию.
Базовую проработку концепции управляемой противокорабельной ракеты провела Военно-Морская Техническая Лаборатория. Результаты их исследований были переданы флотом для параллельной проработки трем различным организациям военно-морскому арсеналу в Йокосуке, военно-морскому арсеналу Куре и 2-му Бюро Боеприпасов. В начале 1944, проект из Йокосуки был избран для реализации.
Ракета “Фунрю-1”, согласно сохранившимся описаниям, напоминала миниатюрный аэроплан и имела классическую самолетную компоновку. В движение ее приводил твердотопливный ракетный двигатель в кормовой части точных данных, какой именно использовался двигатель, не сохранилось, но скорее всего флот адаптировал твердотопливный ускоритель от уже использовавшихся ракетных бомб.
Управление ракетой было радиокомандным, оператор отслеживал полет ракеты через прицел, и командами “вправо-влево, вверх-вниз” приводил ее к линии визирования цели (метод “трехточки”). Управляющие команды кодировались по частоте. Неизвестно, использовались ли какие-либо световые или дымовые трассеры, для лучшего отслеживания полета ракеты.
Ракета снаряжалась 400-килограммовой боевой частью и предназначалась для запуска с флотских бомбардировщиков (в качестве основного носителя рассматривался “Мицубиси” G4M) по военным кораблям. Дальность ее действия, вероятно, не превышала 5-10 километров, в зависимости от высоты сброса.
Примечание автора: Существуют определенные разногласия на тему того, как далеко продвинулись работы над “Фунрю-1”. Часть источников упоминает об испытаниях ракеты в начале 1945 года, проводившихся с борта модернизированного бомбардировщика G4M. Однако, некоторые источники отрицают это, и уверяют, что был изготовлен единственный прототип ракеты, после чего работы над проектом были прекращены. Исходя из того, как быстро шла работа над последующими ракетами серии, я все же склоняюсь к первой точке зрения.
Funryu 1-Go
Иногда упоминается как версия “Фунрю-1”, предназначенная для запуска с кораблей и береговых установок. Существование данной ракеты сомнительно и не подтверждается большинством источников.
Примечание автора: Я не особенно представляю, каким образом базовую ракету “Фунрю-1” с ее быстро выгорающим твердотопливным двигателем и очень массивной боевой частью можно было бы приспособить для запуска с наземных установок. Большая часть энергии двигателя была бы израсходована просто на отрыв ракеты от пусковой рампы.
Funryu-2
Хотя программа “Фунрю” сулила хорошие результаты, к началу 1945 года фокус интересов флота начал смещаться в другом направлении. Поражение в заливе Лейте окончательно поставило точку на японском флоте, как на действующей боевой силе. Немногочисленные оставшиеся на ходу японские военные корабли даже если бы для них удалось добыть топливо более не представляли значимой угрозы ни американскому флоту вообще, ни даже его отдельным соединениям.
Схематическое изображение «Фунрю-2»
В подобной ситуации, дальнейшая работа над противокорабельными ракетами малого радиуса действия просто не имела смысла. Опыт применения камикадзе наглядно продемонстрировал, что даже обладающие значительно большей дальностью чем “Фунрю” пилотируемые самолеты-снаряды MXY-7 “Ока” не позволяют самолету-носителю оставаться на безопасном удалении.
В это же время, Япония начала подвергаться все более и более интенсивным воздушным бомбардировкам, к обороне от которых она оказалась совершенно не готова. Ущерб, наносимый промышленному производству Японии, оказался таким, что (ранее систематически недооценивавшиеся) вопросы противовоздушной обороны неожиданно приобрели первостепенное значение. Пытаясь компенсировать острую нехватку истребителей и тяжелых зенитных орудий, способных противостоять новейшим американским бомбардировщикам B-29 “Суперфортресс”, командование флота решило использовать готовые наработки по проекту “Фунрю” для создания управляемой зенитной ракеты.
Примечание автора: также на судьбе проекта могло сказаться то, что в начале 1945 года японская армия и флот наконец-то начали пытаться взаимодействовать, а не соревноваться. Я предполагаю, что в ходе раздела “сфер влияния” флот убедился, что армейская программа противокорабельных ракет (серия I-Go) значительно более перспективна, и предпочел сосредоточиться на противовоздушном вооружении.
Корпус ракеты имел цилиндрическую форму длиной 2,3 метра и диаметром 0,3 метра, коническое сопло двигателя выступало за пределы фюзеляжа. Внешне, “Фунрю-2” напоминала тупоконечный гаубичный снаряд с двигателем и оперением. Четыре Х-образно расположенных деревянных крыла размахом 0,9 метра с управляющими элевонами на задней кромке, крепились ближе к носовой части корпуса. Неподвижные хвостовые стабилизаторы устанавливались прямо на сопло двигателя. Полностью снаряженная, ракета весила 370 килограмм.
“Фунрю-2” приводилась в движение твердотопливным ракетным двигателем 3-Shiki Funshin 2-Gata на 18 пороховых шашках, развивавшим 2400 кг тяги при времени горения 3,5 секунд. Двигатель был разработан специально под ракету. Возможность применения уже имевшихся твердотопливных двигателей рассматривалась на ранних стадиях разработки, но в итоге было сочтено что ни один из них не подходит по совокупности характеристик. Максимальная скорость ракеты, после полного выгорания топлива, достигала 845 км/ч, а максимальная высота полета 5 километров.
Установка пороховых шашек в двигатель «Фурню-2»
Управление “Фунрю-2” осуществлялось оператором с наземной контрольной станции. Наводиться “Фунрю-2” должна была вручную при визуальном контроле. Оператор сопровождал цель при помощи оптического визира, и командами “вправо-влево, вверх-вниз” удерживал ракету на линии визирования цели. Команды кодировались по частоте и принимались антеннами, встроенными в передние кромки крыльев ракеты. Точное описание системы управления не сохранилось, однако, исходя из наличия всего одного комплекта управляющих плоскостей-элевонов, и максимально упрощенной конструкции самой ракеты можно предположить, что команды передавались исполнительным механизмам в виде внесения искусственной ошибки в данные гироскопического автопилота, соответствующей требуемому отклонению.
Ракета снаряжалась 50-килограммовой боевой частью (неизвестно, предполагалось ли использовать обычную осколочно-фугасную боевую часть, или же кластерную зажигательную “San-Shiki”). Неизвестно точно, какой предполагалось использовать взрыватель. Вероятно, серийные ракеты должны были оснащаться контактным головным взрывателем и дополнительно радиокомандой на подрыв боевой части оператором.
Испытания ракеты начались в апреле 1945 на горе Асама с баллистических тестов пусков неуправляемых прототипов для отработки автопилота и двигателя. Острая нехватка ресурсов и ряд возникших проблем замедлили работы над “Фунрю-2”. Доходило до смешного (или абсурдного) в какой-то момент, столкнувшись с дефицитом алюминия, проектная группа ночью отправилась на соседний склад, связала сторожей, и попросту утащила необходимые материалы. Общим счетом, десять ракет “Фунрю-2” было испытано весной-летом 1945 года, и еще одна использовалась как модель для аэродинамических продувок.
Сборка ракеты «Фунрю-2»
К середине лета 1945, работы над “Фунрю-2” продвинулись достаточно далеко, чтобы перейти к испытаниям системы управления. В конце июля 1945 года, состоялся первый управляемый запуск. В присутствии наблюдателей из штаба флота, ракета была запущена с наклонной рампы, сразу же после старта начала заваливаться вправо, но оператор сумел стабилизировать ее полет и успешно направить ракету в наземную цель в нескольких километрах от стартовой позиции. Точно в цель ракета не попала, промахнувшись примерно на 20 метров, но испытания были сочтены “обнадеживающими”. Тем не менее, наблюдатели отметили сильную тенденцию ракеты вилять из стороны в сторону, и высказали претензии к ее недостаточной скорости и высоте полета.
Была запланирована серия последующих экспериментов, однако запас изготовленных ракет оказался полностью израсходован. Проектная группа заказала новую серию, но война закончилась прежде, чем новые “Фунрю-2” успели поступить на испытания.
Примечание автора: доводилось встречать предположения, что “Фунрю-2” собирались также использовать для противовоздушной обороны кораблей и подводных лодок. Хотя документальных подтверждений мне найти не удалось, технически это не было бы сколь-нибудь затруднительно.
Funryu-3
Ограниченные возможности твердотопливного двигателя “Фунрю-2” не удовлетворяли требованиям военных. Хотя потолок и скорость ракеты позволяли перехватывать B-29 во время низковысотных атак, для перехвата высоколетящих бомбардировщиков, характеристик ракеты были совершенно недостаточны.
В попытке решить эту задачу, инженеры еще на стадии проектирования предложили заменить твердотопливный ракетный двигатель жидкостным. В теории, жидкостной двигатель с длительным временем горения мог существенно улучшить характеристики ракеты по сравнению с быстрогорящим твердотопливным и при этом не выходя за рамки имеющихся габаритов.
Проект оснащения “Фунрю” ЖРД получил название “Фунрю-3”. Согласно немногочисленным сохранившимся данным, ракета сохраняла основную компоновку и массогабаритные характеристики предшественницы, отличаясь от нее только двигательной установкой. Предварительное обсуждение проекта, однако, выявило, что никто в Японии не имеет достаточного опыта работ с ЖРД, и разработка двигателя с нуля потребует неопределенно много времени. Времени же в запасе как раз и не имелось. В результате, проектирование “Фунрю-3” было прекращено.
Примечание автора: интересно отметить, что японцы, очевидно, не рассматривали двухступенчатые ракеты и даже не пробовали оснастить “Фунрю-2” стартовым ускорителем.
Funryu-4
Летом 1945 года, японская промышленность, наконец, выпустила свой первый мощный ЖРД Toku-Ro.2 (также известный как KR.10). Он представлял собой лицензионную версию германского “Walter” HWK.509A, приобретенного летом 1944 года вместе с образцами ракетного истребителя Me 163B “Komet”. Образцы, правда, до Японии так и не добрались — субмарина, на которой их везли, была потоплена возле Сингапура — но, имея на руках уцелевший мануал по обслуживанию и эксплуатации, японские инженеры сумели достаточно удачно воспроизвести немецкий двигатель.
Схематическое изображение «Фунрю-4»
Имея теперь в наличии готовый двигатель, флотские ракетчики вновь вернулись к идее жидкостной “Фунрю”. Однако, уже с самого начала стало ясно, что просто установить ЖРД на “Фунрю-2” не получится. В связи со значительными габаритами нового двигателя, и дополнительными требованиями по хранению жидкого топлива (C-Stoff, смесь метанола и гидразина), и окислителя (пероксида водорода), проекту потребовалась существенная переработка.
Новая ракета, обозначенная как “Фунрю-4”, оказалась почти вдвое больше и гораздо сложнее своих предшественниц. Она имела цилиндрическую форму с закругленными носом и кормой. Длина ее достигала четырёх метров, диаметр 0,6 метра. Полностью заправленная, “Фунрю-4” весила 1900 килограмм.
Имеется некоторая неясность относительно оперения ракеты: по одним данным, “Фунрю-4” имела два крыла размахом 0,8 метра, по другим четыре Х-образно расположенных крыла, но только два из них с управляющими элеронами. Хвостовое оперение было Х-образным, на внутренних кромках стабилизаторов устанавливались газовые рули. В полете ракета стабилизировалась гироскопическим автопилотом. Гироскопы и сервомеханизмы приводились в действие пневматически, от баллона со сжатой двуокисью углерода.
В движение ракету приводил модифицированный жидкостной двигатель Toku-Ro.2, максимальной тягой около 1500 кг. Двигатель размещался в кормовой части фюзеляжа ракеты, питаемый окислителем (пероксидом водорода) из большого бака в центре корпуса, и топливом (C-Stoff) в передней части. Подача топливных компонентов была вытеснительной. Единственная камера сгорания (от второй отказались, так как одноразовой ракете не требовался крейсерский режим полета) охлаждалась прокачкой топлива между двойными стенками. Поскольку тяги двигателя не хватало, чтобы поднимать весьма тяжелую ракету вертикально, “Фунрю-4” должна была стартовать с наклоненной под углом 45 градусов рампы, используя подъемную силу своих крыльев. Предельная скорость ракеты теоретически должна была достигать 1099 км/ч.
Система наведения “Фунрю-4” была гораздо сложнее и совершеннее, чем у предшественницы. Управляющие команды по-прежнему транслировались с земли, но для отслеживания полета ракеты и цели использовались две радарные станции: одна сопровождала цель, другая ракету. Автоматический электромеханический вычислитель использовал данные следящего за ракетой радара, чтобы приводить ракету к линии визирования, образуемой следящим за целью радаром.
Примечание автора: в некоторых источниках почему-то упоминается, что “Фунрю-4” наводилась методом “сопровождения через ракету”, т.е. ракета принимала отраженный от цели сигнал наземного радара, и ретранслировала его на станцию управления где вырабатывались соответствующие поправки и транслировались управляющие команды для автопилота. Такое наведение, хотя и вполне технически возможно для 1940-ых, не согласуется с остальной известной информацией о “Фунрю-4” нет никаких упоминаний какой-либо сканирующей аппаратуры на ней.
Управляющие команды теперь кодировались с помощью частотно-импульсной модуляции. Несущий сигнал на частоте 1000 МГц разбивался на группы по 200 импульсов, разделенных короткими паузами. Комбинации этих групп формировали четыре команды для контроля ракеты по тангажу и рысканью. Имелась также пятая команда на подрыв боевой части ракеты. Предполагалось, что ракета сможет поражать цели на высоте до 15 километров и на дистанции до 30 километров.
Ракетный центр флота на горе Асама
Ракета вооружалась мощной 200-килограммовой осколочно-фугасной боевой частью. Столь мощный заряд использовался, чтобы компенсировать неизбежную неточность командной системы наведения. Подрыв боевой части осуществлялся автоматически по команде со станции управления когда задержка сигналов от ракеты и цели выравнивалась. В дальнейшем предполагалось установить на “Фунрю-4” неконтактный взрыватель (скорее всего, акустический) и устройство идентификации “свой-чужой” (вероятно, чтобы ракету можно было применять одновременно с пилотируемыми перехватчиками).
Примечание автора: в 1944 году японцы создали и успешно использовали в боях неконтактный фотоэлектрический взрыватель для авиабомб. Возможно, некая его версия предполагалась к применению на “Фунрю-4”.
Опытный образец “Фунрю-4” должен был быть изготовлен военно-морским арсеналом в Нагасаки, но ввиду загруженностью прочими работами и дефицита сырья, изготовление ракеты началось только в конце лета 1945 года. Испытания двигателя были, по ряду источников, проведены 16 августа 1945 года (через день после объявления о капитуляции), но затем дальнейшие работы были остановлены.
Пусковая рампа для японских тяжелых НУРС. Вероятно, «Фунрю-4» должна была запускаться с аналогичного устройства
Некоторые источники ставят под сомнение факт испытания двигателя “Фунрю-4”, высказывая предположение, что речь шла только о намерении испытать двигатель, а не о проведенном тесте. В любом случае, дальнейшие работы над флотскими зенитными ракетами были остановлены после капитуляции. В рамках действующей политики “не допустить попадания в руки врага”, командование японского флота распорядилось уничтожить все наработки по проекту и распустить инженерную группу.
Заключение
Сравнивая работы над зенитными ракетами, предпринятые в конце войны в Японии и Германии, можно отметить… прагматичность японского подхода. В то время как немцы тратили время и ресурсы, пытаясь создать оружие, идеально подходящее для их требований, японцы в основном сосредоточились на том, чтобы создать оружие, которое будет доступно скоро. Японские зенитные ракеты отличала сравнительная простота — можно даже сказать, примитивность — конструкции (особенно «Фунрю-2», которую иначе как «летающим баллоном с хвостом» и назвать-то трудно), и в случае развертывания, их характеристики, вероятно, были бы не блестящими. Но преимуществом японских ракет было как раз то, что их можно было создать даже в тяжелом ресурсном положении Японии-1945.
Источники
- «Japanese Secret Projects: Experimental Aircraft of the IJA & IJN 1939-1945» — Edwin. M. Dyer. Midland Publishing. (2009)
- «Japanese special attack aircraft and flying bombs» — Ryusuke Ishiguro, Tadeusz Januszewski. Sandomierz, Poland : STRATUS (2009) — цитируется по перекрестным ссылкам в других источниках.
- http://www.j-aircraft.org/xplanes/
Отдельная благодарность коллеге Dukat863, оказавшему неоценимую помощь с переводом иллюстраций!
