Il Fieseler Fi 103, meglio noto come V1, designato internamente con il nome in codice FZG 76 (Flakzielgerät - bersaglio per artiglieria contraerea), fu il primo missile da crociera della storia, sviluppato dall'azienda tedesca Gerhard-Fieseler-Werke nei primi anni quaranta e utilizzato dalla Luftwaffe nell'ultima fase della seconda guerra mondiale.
La V1, la sigla sta per Vergeltungswaffen 1, tradotto dal tedesco Arma di rappresaglia 1 e così ribattezzata da Joseph Goebbels a fini di propaganda, univa le caratteristiche di un aereo a quelle di una bomba aeronautica e si può considerare il primo esempio di missile da crociera.
Storia del progetto Nell'autunno 1936, mentre lavorava per l'azienda di motori aeronautici Argus, Fritz Gosslau, sull'esperienza acquisita sull'Argus As 292 (designazione militare FZG 43), un piccolo velivolo da ricognizione comandato in remoto, cominciò a lavorare sullo sviluppo del sistema di controllo dei velivoli a distanza.
Il 9 novembre 1939 l'azienda inviò al Reichsluftfahrtministerium, il ministero all'epoca responsabile dell'aviazione civile e militare della Germania, un progetto di massima per la realizzazione di un velivolo a controllo remoto. Su iniziativa privata la Argus, chiedendo la collaborazione alla Lorentz e alla Arado Flugzeugwerke, ne avviò un primo sviluppo con il nome Project "Fernfeuer". Il velivolo, chiamato semplicemente lufttorpedo (siluro volante) era proposto in tre varianti in grado di trasportare un carico bellico di 1 000 kg a una quota operativa di 5 000 m, le prime che prevedevano fosse equipaggiato con un 12 cilindri a V invertita Argus As 410 da 500 PS, alla velocità di crociera di 700 km/h, l'ultima con un nuovo tipo di motore allora alle prime fasi di sviluppo, il pulsoreattore, un motore a reazione in grado di fornire 150 kg di spinta e che avrebbe garantito all'oggetto una velocità di crociera prevista di 750 km/h.
Un ulteriore sviluppo, che assunse la designazione interna Project P 35 "Erfurt", fu nuovamente presentato da Gosslau alle autorità dell'RLM nell'aprile 1940 ma il 31 maggio successivo Rudolf Bree rispose che non vedeva possibili utilizzi di una tale soluzione e che il controllo remoto dell'ordigno era un'ulteriore debolezza del progetto. Il 6 gennaio 1941 Heinrich Koppenberg, il direttore della Argus, nel tentativo di salvare il progetto ottenne un incontro con Ernst Udet per cercare di convincerlo a continuarne lo sviluppo ma Udet gli annunciò la sua decisione di annullarlo.
Ciò nonostante Gosslau era convinto che l'idea di base fosse solida e ricominciò a lavorare per semplificare il progetto. Dato che alla Argus, essendo un costruttore di motori, mancava la capacità di produrre una fusoliera per il progetto, Koppenberg chiese a Robert Lusser, capo progettista e responsabile dell'ufficio tecnico della Heinkel, di poterlo assistere nelle fasi di sviluppo. Il 27 febbraio 1942 Lusser, che dal 22 gennaio si era trasferito alla Gerhard-Fieseler-Werke, riuscì a incontrarsi con Koppenberg e ad acquisire i dettagli del progetto di Gosslau. Lusser ne modificò ulteriormente la configurazione abbandonando la soluzione proposta con due motori pulsogetto per una a motore singolo.
Lo sviluppo finale del progetto venne presentato all'Ufficio Tecnico dell'RLM il 5 giugno successivo ottenendone l'approvazione, la designazione ufficiale Fi 103 e assegnando alla Fieseler il compito di fornirne il prototipo per le valutazioni. Il 19 giugno il Generalfeldmarschall Erhard Milch diede al Fi 103 la massima priorità per avviarlo al più presto alla produzione in serie e il programma di sviluppo venne trasferito presso il centro di sperimentazione della Luftwaffe a Karlshagen.
Il 30 agosto la Fieseler completò la prima cellula e il primo volo planato venne effettuato dal prototipo Fi 103 V7 il 10 dicembre quando venne sganciato da un Focke-Wulf Fw 200 appositamente attrezzato..
Tecnica
La V1 fu progettata con il nome in codice di Kirschkern (nocciolo di ciliegia) da Lusser e Gosslau, con una fusoliera costruita principalmente di lamiere di acciaio saldate e ali fabbricate con la stessa tecnica, oppure in compensato. Il semplice pulsoreattore funzionava con circa 50 impulsi al secondo, e il caratteristico ronzio prodotto procurò all'ordigno il nomignolo di buzz bomb o doodlebug (porcellino di terra). Per un breve periodo, in Germania fu noto (su ordine di Hitler) anche con i nomi di Maikäfer (letteralmente coleottero di maggio, meglio conosciuto come maggiolino) e Krähe (corvo)..
Motori
La bomba volante utilizzava un motore a pulsoreattore Argus As 014. Questo tipo di motore aeronautico non poteva essere impiegato validamente per aerei da guerra pilotati, in quanto difficile da avviare, inefficiente al di sopra dei 3.000 metri, di scarsa durata e praticamente non in grado di cambiare velocità. Tutte queste caratteristiche sono invece largamente compatibili con una bomba volante, che può invece trarre vantaggio dalla grande semplicità costruttiva di questo tipo di motori, unita a prestazioni di velocità di assoluto rilievo per l'epoca. Le caratteristiche grandi vibrazioni prodotte dai pulsoreattori, portarono alla installazione esterna e posteriore dell'Argus.
A differenza di altri pulsoreattori dell'epoca, che utilizzavano una valvola di chiusura della presa d'aria strutturata come i petali di un fiore, l'Argus impiegato per le V1 utilizzava una griglia metallica creata con dei distanziatori. Lungo le aperture della griglia venivano montate delle piccole lamelle rettangolari, rivettate da un lato e libere di vibrare dall'altro, in modo da chiudere o aprire i varchi per l'aria in entrata, a seconda che prevalesse la pressione dall'interno, dovuta alla deflagrazione in camera di scoppio, o la pressione aerodinamica prodotta dall'aria. Nella V1 il ciclo si ripeteva 47 volte al secondo. Questo sistema a lamelle metalliche era semplice da costruire e non necessitava di mano d'opera specializzata o macchinari sofisticati, caratteristiche apprezzabili in tempo di guerra.
76 centimetri dietro la griglia della presa d'aria era posta la camera di scoppio, nella quale la prima accensione era comandata da una candela di derivazione automobilistica, alimentata da un'unità elettrica autonoma poi disconnessa al momento del lancio. Il combustibile, comune benzina a basso numero di ottano, veniva iniettato direttamente sfruttando la pressione della riserva di aria compressa utilizzata anche per mantenere in rotazione i giroscopi di guida e per muovere le superfici di governo.
Tre ugelli per l'aria nella parte anteriore del pulsogetto erano collegati a una fonte esterna di aria compressa, che veniva usata per l'avvio del motore. Per l'accensione veniva di solito usato del gas di acetilene, e molto spesso un pannello di legno (o simili) era posizionato alla fine del condotto di scarico per evitare la fuoriuscita del combustibile prima dell'accensione.
Una volta che il motore era stato avviato e che la temperatura aveva raggiunto il livello minimo operativo, il tubo flessibile aereo esterno e i connettori venivano rimossi, e il motore cominciava a "sparare" impulsi senza bisogno di ulteriori sistemi di accensione elettrica: questi, infatti, erano necessari esclusivamente per permettere al propulsore di avviarsi.
Secondo un mito diffuso, il motore Argus As 014 della V1 richiedeva una velocità minima di 240 km/h per funzionare. In realtà, questo pulsogetto era in grado di funzionare anche a punto fisso: la cosa era possibile grazie alle valvole di aspirazione sincronizzate con l'accensione della miscela in camera di combustione. Filmati di repertorio di quel periodo mostrano chiaramente il caratteristico scarico pulsante del motore a pieno regime, in funzione prima della partenza dell'arma dalla catapulta di lancio.
L'origine di questo mito, probabilmente, è dovuta al fatto che, essendo la spinta statica del pulsogetto piuttosto bassa e la velocità di stallo delle piccole ali molto alta, la V1 non sarebbe stata in grado di decollare da sola su brevi distanze, e che quindi richiedeva una catapulta per aerei oppure un aviolancio da un bombardiere modificato, come un Heinkel He 111.
Il lancio terrestre della V1, di solito, avveniva grazie a una rampa di lancio inclinata tramite un apparato conosciuto come Dampferzeuger ("generatore di vapore") che usava perossido di idrogeno e permanganato di sodio (T-Stoff e Z-Stoff).Werrell, K.P. The Evolution of the Cruise Missile. Maxwell Air Force Base, Alabama: Air University Press, 1985.. Il decollo avveniva alla velocità di 580 km/h.
A partire dal gennaio 1941, il pulsogetto della V1 venne testato su una grande varietà di veicoli, tra cui automobili. e un'imbarcazione da attacco sperimentale nota con il nome di Tornado. Questa imbarcazione, che non ebbe successo, era una variante di una Sprengboot: secondo i progettisti, questo natante, carico di esplosivi, avrebbe dovuto essere guidato verso una nave bersaglio da un pilota, che avrebbe dovuto abbandonare l'imbarcazione all'ultimo momento. Il Tornado venne assemblato utilizzando degli scafi di idrovolante collegati a catamarano, con una piccola cabina di pilotaggio sulle travi di collegamento. Il prototipo del Tornado venne giudicato rumoroso e dalle prestazioni deludenti, e fu quindi abbandonato in favore di imbarcazioni più convenzionali, propulse da normali motori a pistoni.
Il motore, comunque, effettuò il suo primo volo il 30 aprile 1941, montato su un Gotha Go 145.
Sistemi e impianti
Il sistema di guida del V-1 era costituito da un semplice pilota automatico in grado di regolare quota e velocità, sviluppato dall'azienda Askania di Berlino. Un sistema a pendolo che oscillava avanti e indietro lungo l'asse longitudinale del velivolo era regolato e stabilizzato da una girobussola e forniva i dati per la misura e il controllo dell'assetto sull'asse di beccheggio. L'energia necessaria per alimentare sia il dispositivo del giroscopio sia gli attuatori per i controlli di volo era fornita da due grandi serbatoi sferici caricati prima del lancio con aria compressa a 150 atm (15.000 kPa) che avevano anche il compito di pressurizzare il serbatoio del combustibile.
La girobussola veniva inizializzata al suolo prima del lancio ed era il componente dedicato a fornire la retroazione del sistema di controllo dell'assetto. Per controllare l'imbardata oltre il beccheggio e il rollio, il suo giroscopio era inclinato fuori dal piano orizzontale individuato dagli assi longitudinali e di rollio in modo da reagire a variazioni di assetto sui tre gradi di libertà. Il giroscopio veniva mantenuto allineato da una bussola magnetica , e dai pendoli di prua e poppa. Questa interazione faceva sì che per cambiare direzione fosse sufficiente l'uso del timone senza l'ausilio di alettoni. In una V1 atterrata senza esplodere nel marzo 1945 nei Paesi Bassi, tra Tilburg e Goirle, vennero ritrovati circa sei rotoli della rivista di propaganda nazista "Signal" inseriti nel longherone tubolare in acciaio dell'ala sinistra, utilizzati per equilibrare staticamente l'ordigno prima del lancio. Inoltre è noto che molte V1 prima del lancio venivano equipaggiate con un trasmettitore radio di piccole dimensioni (costituito da un triodo marcato 'S3', ma equivalente in un quel momento alla valvola di potenza tipo RL 2,4T1), per controllare la direzione di volo tra il punto di lancio e le coordinate del bersaglio rispetto a una prua radio.