Програма «Агрегат» (, агрегат) — серія проєктів балістичних ракет, розроблених Третім Райхом у 1933–1945 роках для Вермахту. Для збереження військової таємниці ракети позначали Aggregat, або скорочено A.Ракета А-1 Найуспішнішою стала A-4, більш відома як V-2.
A-1 (1933) A-1 розроблена 1933-го року Вернером фон Брауном за дослідницькою програмою Вермахту в місті Куммерсдорф під проводом Вальтера Дорнберґера після кількох місяців експериментів з ракетними двигунами на випробному стенді. Ракета мала 1,4 метра висоти та 30,5 см в діаметрі й злітну масу 150 кг. Ракетний двигун 2B.2, розроблений Артуром Рудольфом, використовував етанол та зріджений кисень як пальне та окислювач. Як усі двигуни серії B, він охолоджувався власним паливом, яке протікало охолоджувальною сорочкою навколо камери згоряння. Компоненти палива надходили в камеру згоряння під тиском з азотного баку. Камера згоряння розміщувалася всередині паливного бака для зменшення довжини. Спершу запропонована стабілізація обертанням, знайома артилерійським інженерам, щоб тримати ракету на курсі проти вітру або з нерівномірною тягою двигуна. На відміну від артилерійського снаряда або твердопаливної ракети, відцентрова сила притискала рідке паливо до стінок баків, залишаючи двигун сухим. Дорнбергер запропонував облаштувати ракету обертовою головною частиною.
Фон Браун для розробки гіроскопа звернувся до Kreiselgerate GMBH (компанія «Гіроскоп»). Її очолював австрійський військово-морський офіцер Йоганнес Бойков, автор численних патентів на гіроскопи, системи управління торпедами і системи управління вогнем у морських силах.
Трифазний двигун обертатиметься до запуску до 9'000 обертів на хвилину від наземного джерела, потім працюватиме на інерції під час короткого польоту ракети.
Попри вдалі випробування двигуна, перша спроба запуску ракети 21 грудня 1933-го року завершилась вибухом через пів секунди після запуску. Ракету визнали ненадійною, недоліком також вважався зміщений до носа центр мас. Цей недолік виправили в A-2, змістивши 40-кілограмовий гіроскоп до центру.
A-2 (1934) Після невдачі першої рідинної ракети група фон Брауна в Куммерсдорфі почала модернізацію. Стабілізаційний гіроскоп переміщено з верхньої частини ракети в простір між двома паливними баками. Резервуар для витискувального азоту з внутрішньої частини резервуара окислювача переміщено у верхню частину ракети. Для контролю потоку палива додано клапан, розроблений компанією Хейландта.Ракета А-2
За артилерійською традицією А-2 також називали ракетою довжиною 4,5 калібри.
До 1 жовтня 1934-го року завершені статичні тести та збірка двох екземплярів, названих Макс і Моріц на честь персонажів однойменного мультфільму Вільгельма Буша. 19 та 20 грудня 1934-го року їх запущено на острові Боркум в Балтійському морі біля гирла річки Емс. Вони досягли висоти 2,2 та 3,5 км відповідно..
Успішні запуски ракет A-2 показали, що рідинна ракета може літати далеко і високо, можливо, перевищуючи можливості далекобійної артилерії. Секретна програма розвитку ракет отримала фінансову підтримку армії.Ракета А-3
A-3 (1935–1937) Розробка Про розробку A-3 відомо щонайменше з початку 1935-го року, коли було виділено приблизно півмільйона райхсмарок на побудову нових прототипів. У планах було розробити ракету з тягою в 1500 кгс та інерціальною системою наведенняNeufeld, M.J. Von Braun: Dreamer of Space, Engineer of War. New York: Knopf, 2007. p 75..
У березні 1936-го року барон Вернер фон Фріч побачив випробування двигуна, був захоплений та вирішив допомогти цій програмі. Розробка та модифікації для покращення стабільності завершена наприкінці 1936-го року.
Розробка більш потужного двигуна для А-3 затягувалася. Аеродинамічна форма ракети тричі змінювалася з липня по вересень 1936-го року, оскільки випробування в аеродинамічній трубі виявили потенційні проблеми зі стабільністю.
Опис У конічному носі розмістили електричні батареї.
Важкий азотний бак А-2 замінили витискальною системою зрідженого азоту, розміщеною всередині бака окислювача. Занурений нагрівач активував витискальну систему нагріванням азоту, який починав випаровуватися і витискати паливо в камеру згоряння.
Парашутний контейнер розташували під кисневим баком, нижче розмістили бак пального зі вбудованим всередині дуралюмінієвим ракетним двигуном. Баки для зберігання 450 кг палива витримували внутрішній тиск 20 кгс/см², їх виготовили з легких сплавів,
Нові пневматичні магнітні сервоклапани контролювали потоки палива і окислювача, що значно знижувало можливість вибуху під час запуску.
Замість системи стабілізації гіроскопом ракети A-2, A-3 мала тривісну гіроскопічну збірку, кермо управління польотом та приводи керма.
З гіроскопами на борту нова ракета не потребувала для запуску опорної конструкції або напрямних рейок, а могла стояти вільно на своїх стабілізаторах. У самому низу пластикове кільце з'єднувало стабілізатори, щоб запобігти вібрації. У кільці розмістили спіральну антену для отримання радіокоманди вимкнення двигуна на випадок виникнення надзвичайної ситуації.
Ракета мала водонепроникний вимірювальний відсік з барографом, термографом і невеликою кінокамерою для фотографування інструментів у польоті. Також ракета мала датчики для запису температури корпусу, тиску в камері згоряння та радіоприймач для вимикання двигуна радіокомандою. Якщо ракета рухатиметься встановленою траєкторією, рушійна установка вимкнеться, коли ракета нахилиться на 30 градусів до горизонту. На вершині траєкторії, коли ракета досягне горизонтального положення, буде випущено парашут.
Форма ракети була заснована на 8-мм піхотній кулі, з очікуванням розвинення надзвукової швидкості. Ракета мала 6,7 у висоту, 70 см у діаметрі та важила 750 кг. Двигун був збільшеним у розмірах та дещо модифікованим двигуном A2.
Запуски Після наземних випробувань в Куммерсдорфі A-3 була готова до запусків влітку 1937-го року. Оскільки Пенімюнде на березі Балтійського моря ще будувався, на острові Гріфсвальдер-Оє побудовано тимчасовий стартовий майданчик для ракети А-3.
Запуски відклали через період дуже поганої погоди.
Перший запуск відбувся 4 грудня 1937-го року.
Ракету частково вкрили високогідроскопічним зеленим барвником для фарбування морської води після приводнення. Протягом кількох годин затримок суперхолодний кисень всередині ракети викликав інтенсивну конденсацію вологого морського повітря навколо ракети. Барвник почав плавитися і просочився у внутрішню частину ракети через роз'єм кабеля, що призвело до короткого замикання, виникли додаткові затримки
Приблизно на п'ятій секунді польоту раптово розкрився парашут і згорів у полум'ї двигуна. Ракета втратила управління івпала в море.
Під час другого запуску 6 грудня ракета повернулася за вітром незабаром після зльоту і випустила парашут. Ракета розбилася за п'ять метрів від берега..
Припустивши, що несправність викликана парашутною системою, інженери вилучили її з наступних двох ракет, замінивши викидачем спалаху
8 грудня третя ракета через кілька туманних днів викинула спалах через чотири секунди після зльоту, пролетіла майже горизонтально за вітром і впала у море приблизно за два кілометри від берега. Ракета досягла висоти 760 метрів..
Після чергового етапу обговорень вирішено дочекатися тихого дня, щоб усунути вплив вітру на імовірно недопотужну систему управління польотом.
11 грудня четверта ракета не змогла завершити політ. Максимальна досягнута висота не перевищувала 910 метрів.
Наслідки Проблема була в нестабільній системі керування — при сильному вітрі вона не могла повернути ракету і випускала парашут. Запропоновано створити нову систему управління польотом з розрахунковим циклом розробки 18 місяців. Для випробування нової системи управління та інших розширених функцій заплановано створити ракету A-5, позначення A-4 зарезервовано для набагато більшої ракети, задуманої до початку запусків A-3..
A-5 (1938–1942) A-5 зіграла важливу роль у випробуванні аеродинаміки та технологій майбутньої A-4. Ракетний двигун був ідентичний A-3, але з новою системою управління компанії Siemens. Довжина 5,8 м, діаметр 78 см, маса досягла 900 кг. Як і A-3, A-5 не несли жодного корисного навантаження.
Випробування авіоніки проходили в дозвуковій та надзвуковій аеродинамічній трубах в Аахені. В кінці 1938-го року запущено зменшені некеровані моделі довжиною 1,5 м для вимірювання швидкості.
Змінено дизайн стабілізаторів в A-5, оскільки більш потужні реактивні струмені повороту могли пошкодити антену, що оперізувала стабілізатори.
Перші вдалі керовані польоти відбулись у жовтні 1939-го року. До 1943-го року відбулось приблизно 80 запусків з різними системами навігації та керування. A-5 досягла висоти 12 км та дальності 18 км. Після аналізу результатів обрано конструкцію стабілізаторів, яку згодом застосовано на A-4.
Після випробувань ракети Дорнберґер сказав, що тепер він знав, як створити зброю зі значно більшою дальністю, ніж будь-яка артилерія.
A-4 (V-2) (1942–1945)
A-4 була повнорозмірною ракетою з дальністю приблизно 320 км та початковою висотою польоту 89 км. Корисне навантаження майже тонна. Це була перша у світі балістична ракета, що досягла космосу..
З усвідомленням перспективності ракет як зброї випробувальний майданчик перемістили з артилерійського полігону в Куммерсдорфі на острів Узедом для більшого простору. Перша ракета A-4, запущена в березні 1942-го року пролетіла 1,6 км. Друга пролетіла 11 км та вибухнула, а третя досягла дальності 193 км та висоти 83 км. Найвищим показником висоти за час війни було 174,6 км 20 липня 1944-го року.
Виробництво розпочалось у 1943-му році. Армія Крайова виявила випробний полігон біля Блізни після повідомлень фермерів, внаслідок чого повстанці отримали фрагменти випущених ракет. 1944-го року британська розвідка та польські підпільники розробили план викрадення ракети, що не вибухнула. Приблизно 20 травня 1944-го року в болотистий берег Західного Буга біля села Сарнаки влучила ракета. Місцеві мешканці забрали її перед прибуттям німців. Ракету розібрано та в рамках операції «Мост III» передано через Польщу британській розвідці в кінці 1944-го рокуZak, Anatoly: Russian Space Web: 2009.
Швіммвесте
В кінці 1943-го року запропоновано створення водонепроникного контейнера з ракетою A-4 для буксирування за підводним човном. На вогневій позиції контейнер повертається вертикально та запускає ракету. Проєкт назвали Projekt Schwimmweste («рятувальний жилет»), а самі контейнери називали Prüfstand XII («випробувальний стенд 12»). Роботи велись у концентраційному таборі Вулканверфт, один екземпляр створено до кінця війни, але запуск не відбувся.
Нереалізовані проєкти
A-6 Позначення A-5 з різними видами пального.
A-7 Проєкт ракети з крилами, розроблялась з 1940-го по 1943-ій роки для Кріґсмаріне, не побудована. За структурою подібна до A-5, але більша.
A-8 Проєкт подовженої A-4 з придатним для зберігання пальним (ймовірно, азотна кислота та керосин). Ракета не дійшла до прототипів, після війни напрацювання використано для французького проєкту Super V-2. Проєкт скасовано, він посприяв появі ракет та Diamant.
Міжконтинентальні ракети
1940-го року розпочато роботу над проєктом вражання цілей у США зі стартових майданчиків у Європі, тобто, міжконтинентальною балістичною ракетою. Проєкт мав складатись із двох частин: пілотованого ступеня з боєголовкою A-9 та розгінного блока A-10.
Пізніше розроблено третій і четвертий ступені для ракети ― A-11 та A-12 відповідно.
Технічні дані ракет серії