Kaťuše a jejich kapalinové sestřenice 4

Autor : František Novotný 🕔25.08.2002 📕19.196

Německá generalita, frustrovaná porážkou v 1. světové válce, viděla v raketách prostředek, jímž by se mohla „rehabilitovat“. Když byl v roce 1930 pozdější generál W. Dornberger jako asistent Zbrojního úřadu pověřen vedením vývoje prachových raket, zřídil na střelnici v Kummersdorfu i zkušebnu kapalinových raketových motorů. Zde má počátek raketové eso, jímž se Němci na jaře 1945 pokoušeli přebít spojenecké úspěchy. V roce 1932 mohly být raketové projekty na TPH již předány do výrobních závodů, především do firmy Rheinmetall-Borsig. Na vývoji prachových raket se významně podepsal ing. R. Nebel, přestože později mu byla z rasových důvodů práce ve zbrojním průmyslu zakázána a byl uvězněn v koncentračním táboře. Přisuzují se mu rakety ráže 100, 150 a 210 mm.

Na rozdíl od sovětských byly německé dělostřelecké rakety stabilizovány rotací - do dna vyvrtanými šikmými tryskami, které po odpalu uvedly střelu do rotace. Po roce 1940 i německé prachové rakety používaly trubková zrna o průměru 42,5 mm a délce 406 mm. Většina německých raket byla nadkaliberní a vyznačovala se značnou ráží a tedy i hmotností. Nedaly se odpalovat ve velkých salvách a byly nemotorné. Šířeji se používaly trhavá raketa 280 mm a zápalná 320 mm, jež se odpalovaly z dřevěných nebo kovových košů zavěšených po třech na bocích obrněného transportéru SdKfz. 251, nebo přímo ze země. Chyběl zde tedy salvový efekt. Výjimkou byl 10násobný raketomet na kolopásovém transportéru Maultier, nejrozšířenější tažený jednonápravový raketomet Nebelwerfer měl jenom 6 trubkových vypouštěcích ramp.

Typickým příkladem německé sázky na „kvalitu“, což u nepřesných raket nevedlo k nejlepším výsledkům, je konstrukce Sturmtigeru. Na podvozek těžkého tanku Tiger byla umístěna hranatá pancéřová nástavba a do jejího šikmého čela vestavěn vrhač raketových střel RW 61, jenž vypouštěl z krátké hlavně mohutné reaktivní projektily ráže 380 mm o hmotnosti 345 kg, stabilizované rotací a o délce 1,4 m. Spaliny se odváděly kanálky v plášti hlavně. Důvodem vzniku tohoto monstra byla snaha získat mobilní palebný prostředek, schopný ničit bunkry a odolné objekty protivníka. Celkem vzniklo 18 Strurmtigerů. Famózní německou raketovou zbraní, již nelze opomenout, byl „Panzerfaust“ neboli pancéřová pěst. Konstrukce kumulativní nálože se soustředěným paprskem žhavých plynů, jež po „nalepení“ dokázal propálit pancíř tanku, umožnila použít „neprůbojnou“ raketu i k ničení obrněných cílů. Oficiální názvy tří Němci vyvinutých protitankových raket zněly „Puppchen“ (ráže 88 mm, odpal z děla), „Panzerschreck“ (ráže 88 mm, ruční odpal) a „Hecht“ (ráže 250 mm). Panzerschreck se odpaloval na rameni z hladké hlavně o délce 1,7 m, celý komplet měl hmotnost 9,2 kg a obsluhovali ho 2 muži (při opakované palbě), nesl nálož 3,32 kg, jež byla schopna do vzdálenosti 145 m propálit homogenní pancíř o síle až 150 mm. Málo se ví, že „Panzerfaust“ vznikl na základě ukořistěné americké „Bazooky“.

Také Luftwaffe používala v hojné míře rakety TPH. Nejúspěšnější byla R4/M „Orkan“ ráže 55 mm o hmotnosti 3,85 kg a s trhací náplní 0,52 kg. Vyznačovala se 8 stabilizačními ploškami, které se vyklopily až po odpálení, takže je mohly nosit naplocho přitisknuté ke křídlu i proudové stíhače Me 262. Samostatnou kapitolou je pak vývoj německých kapalinových raket, především balistické střely A-4, a projekty prvních řízených střel.

Ještě před nástupem Hitlera vznikla v Německu v roce 1927 Společnost pro kosmické lety (VfR). Ačkoli byla závislá na darech a sbírkách, za 4 roky existence se v jejím rámci provedlo mnoho experimentů s malými kapalinovými raketami. V roce 1929 přijel do Německa H. Oberth, aby se jako poradce zúčastnil natáčení hraného filmu „Žena na Měsíci“. Propagační oddělení produkční společnosti UFA uvolnilo prostředky na stavbu kapalinové raketu, jež měla být vypuštěna v den premiéry. Oberth se ujal konstrukce s pomocí ing. R. Nebela a A. Scherschevského. Motor, dokončený dávno po premiéře, dával malý tah a při zkouškách koncem roku 1929 explodoval. Přesto se tato epizoda stala mocným popudem pro činnost VfR. Začátkem roku 1930 začal Oberth pod její hlavičkou vyvíjet nový motor. Opět mu pomáhal Nebel, nově se zapojili 18tiletí Rolf Engel a Wernher von Braun a 23letý Klaus Riedel. Tým pak 23. 7. 1930 dosáhl certifikace svého motoru u Říšského chemickotechnologického ústavu. Tento první certifikovaný motor na světě pracoval při zkoušce 90 s, měl stálý tah 68 N při spotřebě 6,5 kg kapalného kyslíku a 1 kg benzinu.

První kapalinový raketový motor dostal v Německu (a tedy i v Evropě) do vzduchu J. Winkler 21. 2. 1931. Aparátu ve tvaru pyramidy se totiž raketa říkat nedalo. Zvedl se asi 3 m nad stojan a dopadl na zem. Z něho teprve vznikla raketa HW-1, již Winkler odpálil 14. 3. 1931. V šikmém letu dosáhla výše sotva 100 m a urazila vzdálenost 200 m. Exploze dalšího modelu HW-2 ukončila Winklerovy snahy. Trio Nebel, Riedel, Heinisch pak vyvinulo řadu kapalinových raket Mirak s pohonem kyslík-benzin. Mirak III dosáhl výše přes 45 m.

V podmínkách Versailleské mírové smlouvy, omezující výzbroj německé armády, pochopitelně chyběly limity na raketové zbraně, takže německý generální štáb přirozeně viděl v raketách možnost, jak zbrojní handicap překonat. V roce 1930 byl vedením vojenského raketového výzkumu pověřen tehdejší kapitán Walter Dornberger. Byla to šťastná trefa, tento důstojník s nebývalým citem pro technické problémy, systematickým přístupem a značným organizačním talentem se ještě po válce uplatnil v USA jako koordinátor raketového vývoje. Jeho prvním civilním spolupracovníkem se 1. 10. 1932 stal 19letý student von Braun. Dále se připojili Riedel a Grünow.

První zkoušky na střelnici v Kummersdorfu byly provedeny s motorem firmy Heylandt spalujícím alkohol a 90% peroxid vodíku. Od roku 1933 probíhaly zkoušky s motorem podle návrhu von Brauna. Měl hliníkovou spalovací komoru, spaloval kapalný kyslík a metanol a dával tah 2,9 kN. Pro tento motor pak byla navržena raketa A-1 o délce 1,4 m, průměru 304 mm a hmotnosti 150 kg. Spalovací komora byla vestavěna do nádrže pohonných hmot, které ji chladily. Exploze při statických zkouškách přiměly konstruktéry, aby vývoj zastavili. Teprve A-2 s oddělenými nádržemi PH, tlakovým dusíkem pro dopravu paliva a setrvačníkem blíže těžišti znamenala úspěch. Při prvním vzletu docílila výše 2 200 m. Nicméně to byl sám konstruktér von Braun, který varoval vojenské vedení před přílišným optimismem.

Po zbytek 30. let se věnoval řešení detailů, které teprve dělají z nápadu technické řešení. Platilo to především pro centrální vstřikovač, který zabraňoval propalování komory, systém řídících plynových kormidel, předehřívání PH, turbočerpadla atd. Série zkoušek další rakety A-3 přinesla neúspěchy. Příčinou havárií byl neúčinný řídící systém a malá aerodynamická kormidla, ačkoli model A-3 byl již ofoukán v aerodynamickém tunelu cášské univerzity. Von Braun si z toho odvodil poučení - nepodceňovat tato měření, takže projekt A-4 (pozdější V-2) již vycházel z důkladných aerodynamických rozborů.

Nová raketa s von Braunovým motorem, zmenšenina budoucí A-4, nesla označení A-5. Předpokládalo se, že překročí rychlost zvuku, a proto musela dostat přepracovaný systém návratového padáku. V říjnu 1939 se uskutečnily 3 starty plně vybavených A-5. Při prvních dvou dosáhla střela výše 8 km a přistála na padáku, při třetím se a v jisté výši překlopila do úhlu 45 stupňů a dosáhla doletu 18 km.

Od roku 1936 skupina kolem dr. Thiela pracovala na výkonném raketovém motoru pro velkou bojovou raketu, jíž měla být zvětšená A-5. Thiel nahradil hliníkovou spalovací komoru ocelovou s postupným nabíháním tahu a dopravou PH turbočerpadly. Přes slibné a již vojensky využitelné výkony se Hitlerovi zdál vývoj příliš pomalý. Kupodivu logicky namítal, že plnění dvěma látkami v palpostu je pro vojáky nemotorné a dva týdny po vítězství v Polsku nechal omezit rozpočet raketového ústavu. Vývoj pak v podstatě živořil až do roku 1943, přestože 21. 3. 1940 nový velký motor pracoval bez chyby 60 s a poslední překážka pro konstrukci balistické střely podle projektu A-4 padla.

Je dobře známo, že vývoj A-4 byl dokončen a sériová výroba (dala více než 6 000 střel) zahájena až tváří v tvář neodvratné porážky nacistického Německa, jako součást zázračných „zbraní odvety“ (proto známější značení V-2, zbraň odvety č. 2). Balistická střela A-4 pak znamenala šok pro celý svět. Je otřesnou skutečností, že při výrobě střely zahynulo více otrockých dělníků, vězňů koncentračních táborů, než bylo obětí v cílových oblastech. Hlavní konstruktér von Braun, jenž podle vlastních slov celý život snil o expedici na Měsíc, bez jakýchkoli skrupulí přistoupil na spolupráci s nacismem a stal se příslušníkem SS, jen aby mohl uskutečnit svůj „sen“ (a není omluvou, že byl přechodně zatčen - mezi komunisty a nacisty to bylo běžné, že se likvidovali navzájem). Dá se říci, že on zavedl obranu, kterou dnes slýcháme od lidí, kteří se pak kompromitovali s komunismem - co jsem měl dělat, když jsem chtěl vykonávat svou profesi, když jsem chtěl něčeho dosáhnout?! Možná že morální bezohlednost je hlavním znakem génia. Ale stále zůstává kardinální otázka: Co váží víc - desetitisíce mrtvých, jež má existence A-4 na svědomí, nebo splněný sen letu na Měsíc?! (Připomínám, že W. von Braun se zásadně způsobem podílel na americkém projektu Apollo).

Nemenší šok vyvolala A-4 po ryze technické stránce. Angličtí experti vůbec nevěřili, že je možné tak velký raketový projektil zkonstruovat. Co bylo na A-4 tak revolučně nové? Je třeba předeslat, že všechny předchozí kapalinové rakety nedokázaly využít svých teoretických předností. Všechny kapalinové rakety před A-4 měly horší parametry než jejich jednoduché prachové sestřenice, a zdálo se, že není v technických možnostech větší teoretické výkony využít, natož realizovat sny o kosmických letech. Bylo to směšné, konstruktéři, kteří o těchto cestách veřejně hovořili, vypouštěli svoje výtvory do ubohé výše pár set metrů!

Von Braunova A-4 pak dokázala, že technické řešení existuje, že vstup do vesmíru kapalinovou raketou je technicky schůdný. A to byl ten průlom.

Trojici von Braun, Thiel a Dornberger se poprvé v dějinách podařilo systematickým postupem (a za finanční podpory nejzločinnějšího režimu novodobých dějin) vyvinout velký a technicky vyzrálý raketový motor na KPH s ocelovou spalovací komorou, jež byla na vnější straně ovinuta spirálami trubek s palivem. To komoru chladilo a současně se předehřívalo. Rozhodujícím faktorem úspěchu byla plynová kormidla z grafitu, umístěná v proudu výtokových plynů u výstupu trysky. Ovládal je inerciální řídící systém s gyroskopem. Krizi ve vývoji způsobila nedostatečná izolace pohonných nádrží, i v tomto směru přinesla konstrukce A-4 průkopnické a revoluční poznatky.

Vlastní spalovací komoru s 18 vstřikovači doplňovala dvojice odstředivých čerpadel na společném hřídeli pro dodávku paliva (etylalkohol - 4 tuny) a okysličovadla (kapalný kyslík - 5 tun). Poháněla je paroplynová turbína, která brala pohonné médium z vyvíječe, v němž se rozkládal 75% peroxid vodíku pomocí katalyzátoru manganistanu sodného na vodu (páru o teplotě až 500 stupňů C) a kyslík. Dvojité turbočerpadlo o výkonu 640 koní při hmotnosti 160 kg bylo na svoji dobu technickým zázrakem. Motor pak měl hmotnost 420 kg, vyvíjel při zemi tah 26 tun (špičkově přes 30 tun) při teplotě spalování skoro 3 000 stupňů C, uděloval 14,3 m dlouhé střele špičkovou rychlost 5 400 km/h a dolet až 380 km.

Všechny komponenty raketového pohonu německé střely A-4 se staly raketovou „klasikou“, učebnicí pro raketové konstruktéry na celém světě. Její kopie tvořily první řadové balistické střely jak v poválečné výzbroji USA, tak SSSR a staly se prababičkami raketových nosičů jaderných zbraní a kosmických raket obou těchto kosmických velmocí. Nacistické Německo bylo vzorkovnicí i dalších početných raketových zbraní s kapalinovým pohonem. Především je třeba zmínit první na světě operačně nasazený raketový záchytný stíhač Messerschmitt Me 163 Komet s kapalinovým raketovým motorem Walter HWK 509A-2, spalujícím koncentrovaný peroxid vodíku (T-Stoff) a hydrazin/metanol (C-Stoff). Bezocasý stroj s mírně šípovými křídly, vyvinutý z kluzáku podle koncepce dr. Lippische, dosahoval rychlosti až 960 km/h s ohromující stoupavostí 5 000 m/min. Mnoho startů končilo smrtelnými haváriemi - stačila jakákoli netěsnost v palivových potrubích, aby stroj po zážehu motoru explodoval.

Ještě avantgardnější konstrukcí měl být kolmo startující raketový stíhač Bachem Ba 349 Natter s kapalinovým motorem Walter HWK 109-509C. K prvnímu pilotovanému letu došlo 28. 2. 1945. Skončil havárií a smrtí pilota L. Sieberta. Napřed se tlakem vzduchu utrhl překryt kabiny a pak se malý dřevěný letounek s pahýlovitými přímými křídly rozpadl ve vzduchu - opakovala se tedy historie sovětského BI-1.

Jak v pozemních silách, tak v letectvu a námořnictvu se uplatnily především neřízené rakety na TPH v podobě trubicových zrn z nitroglycerínových prachů s netěkavými rozpouštědly, pro něž se v USA razil název balistit. Stabilizace střely za letu se řešila buď ocasními ploškami, jež měly tutéž funkci jako opeření u šípu, nebo rotací projektilu jako u puškového nebo dělostřeleckého náboje. Oba způsoby měly své výhody a nevýhody. Rotace se docilovalo šikmo vyvrtanými (pomocnými) tryskami ve dnu rakety, což mělo za následek úbytek výkonu a kratší dolet. Ocasní plochy pak zvyšovaly „průměr“ střely a nutily konstruktéry používat objemnější odpalovací zařízení. Jenom výjimečně se objevilo sofistikovanější řešení, jakým byly kupříkladu vyklápěcí plošky u německé letecké rakety R4/M. Jestliže Sověti dávali přednost stabilizaci ploškami a Němci rotaci, Britové a hlavně Američané střídali oba stabilizační principy případ od případu.

Autor : František Novotný 🕔25.08.2002 📕19.196

Komentáře Disqus

Komentáře Facebook

Sociální sítě

Reklama

Poslední komentáře