Wunderwaffen

Raketový výzkum

Wernher von Braun

Peenemünde

V-6 Urzel

Plánky, fotografie

Raketový výzkum

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 (připomeňme si směšné parametry Goddardových střel a sovětské pokusy) se Hitlerovi zdál vývoj příliš pomalý. 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 znamenala šok pro celý svět

A to po stránce technické i morální. Napřed k tomu druhému. 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". 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.

Další škálu raketových zbraní tvoří projekty řízených protiletadlových raket, které se staly předobrazem pozdějších řízených střel, jež se uplatnily na straně USA a SSSR za studené války.

Nálety na výzkumná střediska Třetí říše

Britové zpočátku pokládal Peenemünde za Němci vytvořený klamný cíl, který měl odvést Brity od bombardování Porúří. Podle názoru Churchillova poradce a přítele lorda Cherwella byly raketové zbraně jenom humbukem, když mínil, že technické problémy spojené s výrobou a odpálením raketových projektilů o hmotnosti 100 tun (tak tehdy Britové odhadovali hmotnost V-2) jsou prostě neřešitelné.

Při rutinním průzkumném letu nad Německem stiskl 17. května 1943 pilot "Mosquita" spoušť kamery nad ostrovem Usedom. Fotografie odhalily zvýšenou činnost a jedna zachycovala i "cylindrický předmět" 12 x 2,5 m. V červnu 1943 následovaly další 4 již cílené průzkumné lety a "Miss Peenemünde", jak se začalo přezdívat všímavé modistce, identifikovala další objekty, v nichž dr. Jones bezpečně rozpoznal rakety. Slečna Babington Smithová pak také identifikovala bezocasé raketové letouny při startu - jednalo se o prototypy pozdějších stíhacích raketových letounů Messerschmitt Me-163 Komet. To o náletu na Peenemünde rozhodlo. Dne 29. června 1943 na zasedání vlády rozšířené o šéfy štábů a vědecké experty lord Cherwell kapituloval, když jako konečný důkaz předložil dr. Jones německý rozdělovník benzínu. Peenemünde v něm bylo na druhém místě, hned za zkušební leteckou základnou Rechlin.

Britové nevěděli, jak jsou Němci s raketami daleko. Kurýrní pošta přinášela i poplašné zprávy, že raketové zbraně budou proti Británii nasazeny již v srpnu 1943. V severozápadní Francii vypukla nebývalá stavební činnost. Todtova pracovní organizace tam budovala obrovské množství bunkrů a dalších záhadných betonových staveb. Byly podlouhlé a na konci zahnuté, takže při pohledu ze vzduchu připomínaly lyže. Jak se zjistilo později, jednalo se o sklady a odpalovací rampy letounových střel V-1. Němci také neustále posilovali PL obranu Usedomu. Baterie PL kanonů zaujímaly plochu 10 ha a letecký průzkum odhalil i 6 generátorů na výrobu umělé mlhy.

Nálet musel tedy být perfektně naplánován, což zabralo řadu týdnů. Velitel Bombardovacího velitelství maršál Harris dostal za úkol v oblasti Peenemünde napadnout tři cíle - bývalé lázeňské středisko Karlshagen, sloužící jako ubytovna vědců a inženýrů, dvě velké tovární haly a vývojový závod. Nálet měl být uskutečněn v noci a jeho součástí se stala i klamná akce, simulující vzdušný útok na Berlín.

Pro vlastní realizaci útoku byla zvolena nová technika světelně barevného značkování a vzdušného návodčího. Aby Němcům nepomohlo ani zamlžení, byl jako zaměřovací bod zvolen ostrov Rujana, Od něho měly bombardéry letět stanoveným kurzem a po určité době uvolnit pumy. O vlastní označení cílů se měly napřed postarat osvětlovací letouny. Po nich nastoupili "pátrači" a pak "značkaři", kteří podle rozhodnutí vzdušného návodčího cíle označili barevnými ukazateli. Aby při bombardování ukazatele nemizely, měly ve dvouminutových intervalech tzv. "posilovací letouny" posilovat barevné ukazatele kontinuálním shozem dalších barevných světlic.

K noční orientaci sloužily radary H2S, jež nesli "pátrači". Dále měla být uplatněna technika "Window" - vypuštění proužků staniolu o délce odpovídající polovině délky vlny, na nichž pracovaly německé radary. Vedlo to k "zašumění" obrazovky, takže němečtí radaroví operátoři nemohli vyčíst polohu útočících britských bombardovacích svazů. A součástí operace "Hydra" byla i již zmíněná imitace útoku na Berlín pod krycím názvem "Whitebait", která měla rozptýlit německou protivzdušnou obranu.

Večer 17. srpna 1943 se setmělé nebe nad Anglií rozdunělo hukotem více než 2 500 leteckých motorů. Ve vzduchu se postupně zformovalo šest bombardovacích svazů s 597 těžkými bombardéry "Lancaster" a "Halifax". Osádkám se řeklo, že cílem jsou továrny na radary a pokud je nezničí, zvýší se v budoucny jejich ztráty. Jako první ale proniklo do vzdušného prostoru Třetí říše osm "Mosquit". Byly to volavky, které měly upoutat pozornost. Letouny vypustily staniolové pásky, aby v tomto případě imitovaly velké bombardovací svazy směřující k Berlínu.

Po přeletu volavek byl v 01:00 v Peenemünde odvolán letecký poplach. Za pár vteřin se ale na ostrovem znovu rozduněly letecké motory. Jednalo se o první vlnu Lancasterů, vedenou strojem plukovníka Johna Searbyho. Jemu byly svěřena role vzdušného návodčího. Operace se nerozvinula příliš dobře. Značkovači špatně rozeznali ostrov Rujanu, vztažný bod celého útoku, a rozházeli červené značky v neúnosném rozptylu. Cíl tak posunuli o 3 až 5 km a stal se jím i tábor nuceně nasazených dělníků v Trassenheide. Skutečný cílový bod F byl označen jediným žlutým ukazatelem a Searby zimprovizoval jeho posílení a vydal rozkaz bombardovat vzniklou žlutou koncentraci. Zaútočilo na ni více než dvě třetiny první vlny 227 bombardérů.

Nad Berlínem zatím zmateně kroužilo více než 200 německých stíhačů. Někteří pochopili, že něco není v pořádku a na vlastní pěst zamířil na sever, kde zářily osvětlovací rakety. Pět z nich v 01:35 napadlo druhou britskou bombardovací vlnu 113 strojů. Jejich cílem byla koncentrace červené a pak upřesněné zelené body. Podle pozorování plukovníka Searbyho byl druhý cíl pokryt dokonale.

Třetí vlnu tvořilo 178 bombardérů. Jelikož polovina ukazatelů padla mezi hořící bod B a mezi prostor E, určený právě třetí vlně, a chybu také udělal návodčí Searby, dopadly bomby 2 až 3 km od vývojového závodu a zasáhly bydliště velitele Peenemünde generála Dornbergera a Wernhera von Brauna. Jenom jeden pátrač umístil svá světla dobře a pumy několika izolovaných bombardérů zničily laboratoře a správní budovy.

Celkové ztráty RAF činily 41 bombardérů a 1 "Mosquito". Group Commander Searby po návratu oznámil, že zásah cíle byl dobrý a letecké snímky byly natolik působivé, že Britové odmítli nabídku 8. letecké armády USAAF k provedení dalšího, v tomto případě denního náletu na Peenemünde.

Následky

Poté co začal hořet jeho dům, se generál Dornberger (v USA jako manažer vedl program Apollo) uchýlil do podzemního bunkru spolu s výrobním ředitelem Wernherem von Braun (spolukonstruktér "Měsíční" rakety Saturn). Když po náletu vylezli, kolem hořelo. Von Braun se snažil zachránit materiály z konstrukční kanceláře. Nářaďovna a sklad přípravků zasažen nebyl, stejně jako veledůležitý BMD Haus, kde byly uloženy nenahraditelné měřící přístroje. Montážní závod stál v plamenech a zde nebylo co zachraňovat. Na poslední chvíli se Dornbergerovi podařilo zastavit požár budovy, kde se vyvíjela naváděcí aparatura raket.

Von Braun tak úspěšný nebyl. Budova konstrukce vyhořela, ale podařilo se zachránit většinu dokumentace. Bomby také kompletně srovnaly se zemí sídliště v Karslhagenu, ale ztráty na životech byly malé, lidé se ukryli v okopech. Mezi několika mrtvými byli ale hlavní inženýr Walter a dr. Thiel, vedoucí vývoje raketových motorů. Při inspekci po rozbřesku se prokázalo, že ve velké montážní hale jsou jen některé stroje poškozeny střepinami. Nedotčen zůstal i unikátní supersonický aerodynamický tunel, zkušebny a měřící pult. Britské pumy se také vyhnuly experimentálnímu středisku Luftwaffe v Peenemünde - západ, vývojovému středisku V-1 a proudových letadel.

Ironií osudu nejvíce utrpěli nuceně nasazení dělníci z tábora Trassenheide, kteří se o rozluštění tajemství raketového ostrova nejvíce přičinili. Z 30 baráků 18 lehlo popelem a z celkového počtu 732 zabitých bylo pouhých 120 Němců. Většinu obětí tedy tvořili zavlečení dělníci a vězňové. Všichni jsou pohřbeni do společného hrobu na evangelickém hřbitově v Karlshagenu.

Po srpnovém náletu Němci pochopili, že tajemství Peenemünde je prozrazeno a nyní to byli oni, kdo z poškozené základny vytvořili léčku. I na zachovalé budovy nasadili ohořelé krovy a žádný z kráterů nebyl zasypán. V tomto zdánlivém rumovišti ale kypěl život dál. Navíc byl vývoj reaktivních střel a dalších "zázračných"zbraní zdvojen ve výcvikovém prostoru SS u polského Blizna, kde i došlo ke zdárnému dokončení vývoje balistické rakety A-4.

Konstrukce motoru
Základem motoru je spalovací komora vyrobená z lisovaných ocelových profilů navzájem precizně svařených a závěrem je celá komora zahřáta na 800° a po dvou hodinách pomalu vychlazena. Palivo je do ní přiváděno 6 přívody do kruhové manžety v dolní části. Odtud alkohol stoupá dvojitou stěnou a regenerativně chladí vnitřní stěnu. V horní části komory se nachází mírně elipsoidně vypouklé dno také s dvojitou stěnou uprostřed které je hlavní ventil Cestou je několik odboček do okruhu vnitřního chlazení- alkohol je rozprašován malými otvory přímo do komory a tvoří clonu před žárem uvnitř. Díky tomuto systému získal plamen rakety V-2 charakteristickou délku i svítivost. Na spalovací komoře byl nasazen tahový rám ze čtyř ocelových trubek, spojených napříč obručí a ocelovými výztužemi. V horní části tahového rámu byl instalován na čtyřech výčnělcích turbočerpadlový agregát, skládající-se ze dvou čerpadel a plynové turbíny, jejichž rotory se nacházeli na jedné ose.

Výkon rakety A-4 (V-2)
Maximální použitelný dolet rakety byl kolem 295 km se 100% zónou dopadu o poloměru 35 km. Pochopitelně bylo možné dosáhnout i vzdálenosti 330 km, ale neúměrně se zvyšoval počet raket, které vyčerpaly palivo aniž dosáhly požadované rychlosti. Maximální efektivní dolet rakety byl 260 km. Minimální kolem 80 km, byl limitován časovým spínačem, který zakazoval vypnutí motoru pod 45 s. Uvedené informace se netýkají raket se speciální úpravou.