Из турбонасосного агрегата оба жидких компонента топлива под давлением подавались в двигатель. Кислород поступал непосредственно к 18 форсункам, расположенным в головке двигателя. Спирт, прежде чем попасть к форсункам, проходил через рубашку охлаждения двигателя.
Для пуска ракета «А-4» устанавливалась на стартовом столе, представлявшем собой массивное стальное кольцо, укрепленное на четырех стойках (Abschußplattform). Кольцо должно было иметь строго горизонтальное положение, чтобы ракета стояла на столе в вертикальном положении. Ниже стального кольца по оси ракеты находился дефлектор (отражатель) реактивной струи, который представлял собой пирамиду из листовой стали, разбивавшей газовую струю ракетного двигателя в момент старта. Для повышения живучести дефлектора его наполняли водой, поглощавшей часть тепла.
Заправка ракеты производилась после ее установки на стартовом столе. Все это время электрооборудование ракеты работало от внешнего источника питания, ток от которого подавался по кабелю к разрывному штекеру, удерживаемому в специальном гнезде на корпусе ракеты с помощью электромагнита. Штекер с кабелем отсоединялся от ракеты в момент старта. Воспламенение в ракетном двигателе осуществлялось с помощью простого пиротехнического устройства, вращающегося в горизонтальной плоскости внутри камеры сгорания. Из-за крестообразной формы оно было названо «воспламенительным крестом». Когда двигатель начинал работать, этот «крест» сжигался струей истекающих газов.
Запуск ракеты «А-4» осуществлялся в три этапа.
Сначала воспламенялось пиротехническое устройство. Когда оно сгорало, открывались клапаны, и спирт и кислород первое время попадали в камеру сгорания только под действием силы тяжести, поскольку баки помещались над двигателем. Немцы называли этот этап «малой» или «предварительной» ступенью пуска.
На «предварительной» ступени двигатель работал с типичным оглушающим шумом, похожим на шум водопада; пламя, разбиваемое пирамидальным дефлектором, разбрасывалось во все стороны на много метров. Тяга составляла около 7 т, и этого, конечно, было недостаточно, чтобы поднять ракету, весящую почти в два раза больше. Но целью «предварительной» ступени являлся не действительный пуск ракеты, а показ того, что двигатель работает нормально.
Если двигатель функционировал без перебоев, тут же включался парогазогенератор и начинал работать турбонасосный агрегат, создававший необходимое давление для подачи компонентов топлива в камеру сгорания. Чтобы поднять это давление до уровня, обеспечивающего переход к «главной ступени пуска», требовалось около 3 секунд. За это время резко увеличивалось пламя, вырывающееся из сопла двигателя, нарастал шум, а тяга поднималась с 7 до 27 т, заставляя ракету оторваться от земли.
Самым критическим периодом считались первые секунды полета, когда скорость была еще небольшой и ракета оказывалась весьма неустойчивой. В это время задачу балансировки ракеты выполняли газовые рули. Затем, когда скорость ракеты возрастала, аэродинамические стабилизаторы помогали газовым рулям, но дальше ракета поднималась на такие высоты, где окружающий воздух был слишком разреженным, и поэтому задача стабилизации ракеты опять ложилась на газовые рули. При вертикальном запуске газовые рули должны были только выравнивать ракету и держать ее в вертикальном положении, но при запуске по цели ракету приходилось еще на активном участке траектории наклонять в направлении цели. В последнем случае ракета оставалась в строго вертикальном положении только в течение первых 4 секунд, затем она наклонялась. Звуковой барьер ракета преодолевала через 25 секунд после старта, еще в период выведения ракеты на заданную траекторию. Этот период заканчивался на 54-й секунде. В течение следующих 8 – 10 секунд ракета продолжала движение по восходящей ветви наклонной и прямолинейной траектории.
Главное отличие тяжелых ракет от более ранних проектов заключалось в профиле их полета, поскольку теперь задача состояла в том, чтобы не просто запустить ракету вертикально вверх в атмосферу, а послать ее к наземной цели, удаленной на сотни километров, а для этого был необходим комплекс сложных приборов. При малых габаритах ракеты основное направление полета достигалось просто соответствующим положением пускового стола – так чтобы азимут соответствовал направлению на цель, а затем можно было с помощью гирокомпаса производить небольшие поправки курса. Но обеспечить верный курс баллистической ракеты больших размеров было совершенно иной задачей, поскольку его приходилось запускать из вертикального положения, а затем поворачивать точно в направлении на цель. Угол поворота составлял 41° к горизонту, и в этом положении ракета стабилизировалась в полете. Дальность определялась временем сгорания топлива, а это означало, что момент отключения двигателей должен быть абсолютно точным и мгновенным. Отключение осуществлялось сначала путем радиосигнала с земли, и это было единственным внешним вмешательством, применяемым после того, как совершен запуск (впоследствии и этот момент был автоматизирован).
Проблемы управления полетом ракеты были наиболее сложными из тех, с которыми пришлось столкнуться команде Вернера фон Брауна. И они были решены с помощью механических компьютеров, которые специально создавались для обсчета сложных баллистических задач. Ниже я еще расскажу об этих компьютерах, а пока вернемся к ракете.
Изготовление и испытание прототипов не обошлось без проблем. Первый из них взорвался на статическом стенде 18 марта 1942 года. Еще через пять дней, 23 марта, удалось осуществить запуск второго прототипа, но ракета упала на землю, не пролетев и километра.
И все-таки к лету 1942 года первая партия ракет «А-4» была готова к летным испытаниям. К этому времени станция Пенемюнде уже представляла собой очень крупное предприятие, настолько крупное, что пришлось разделить «Пенемюнде —Восток» на две секции. Одна секция, в районе озера Кельпин, получила наименование «Пенемюнде – Север». Она занималась непосредственной разработкой ракет. Другая – на полпути между секцией «Пенемюнде – Север» и деревней Карлсхаген – была известна как производственно-экспериментальные цехи станции «Пенемюнде – Восток». Участок испытательной станции германских ВВС сохранял свое наименование «Пенемюнде – Запад».
Первый экспериментальный запуск состоялся 13 июня в присутствии министра вооружений Альберта Шпеера и генерального инспектора ВВС фельдмаршала Эрхарда Мильха.
Зрелище было столь эффектным, что и через двадцать пять лет Шпеер будет вспоминать о нем с благоговением:
«…Еще с зимы 1939 г. у меня установились тесные связи с исследовательско-конструкторским центром в Пенемюнде, хотя на первых порах лишь в роли строительного подрядчика. Мне бывало приятно в этом кружке далеких от политики молодых научных работников и изобретателей, во главе которых стоял 27-летний Вернер фон Браун, человек целеустремленный и как-то по-особенному реалистически нацеленный в будущее. Было необычно уже одно то, что такому молодому, без многолетней проверки делом за плечами, коллективу дали возможность работать над проектом стоимостью во многие миллионы марок, тем более, что практическое осуществление лежало в далеком будущем. Под отеческим попечительством полковника Вальтера Дорнбергера эти молодые люди, избавленные от бюрократических препон, могли работать свободно, а иногда и развивать выглядевшие почти утопическими идеи.
Я был просто захвачен тем, что я увидел здесь еще в 1939 г. в виде первых набросков: это было как планирование чуда. Эти технари с их фантастическими картинами будущего, эти романтики с их расчетами производили на меня при каждом моем их посещении совершенно особое впечатление, и как-то незаметно для себя я почувствовал, что они мне сродни. <…>
13 июня 1942 г. со мной в Пенемюнде вылетели начальники управлений вооружений всех трех родов войск вермахта: фельдмаршал Мильх, генерал-адмирал Витцель и генерал-полковник Фромм, чтобы присутствовать при запуске первой дистанционно управляемой ракеты. В просеке соснового бора мы увидели установленный безо всяких поддерживающих конструкций, устремленный в небо снаряд высотой с четырехэтажный дом. В этом было что-то нереальное. Полковник Дорнбергер, Вернер фон Браун, весь штаб и мы с напряженным интересом ожидали результата.
Мне было известно, какие надежды связывал с этим экспериментом молодой изобретатель. Для него и его коллектива эта разработка служила прежде всего не совершенствованию вооружений, а прорыву в мир техники будущего.
Легкий дымок говорил о том, что емкости горючего уже заправлены. В пусковую секунду, сначала как бы нехотя, а затем с нарастающим рокотом рвущего оковы гиганта ракета медленно отделилась от основания, на какую-то долю секунды, казалось, замерла на огненном столбе, чтобы затем с протяжным воем скрыться в низких облаках. Лицо Вернера фон Брауна сияло от счастья. Я же был просто потрясен этим техническим чудом – опровержением на моих глазах привычного закона тяготения – без всякой механической тяги вертикально в небо вознеслись тринадцать тонн груза!
