הטיל V2
טיל V-2 היה הטיל הבליסטי הראשון בעולם. הטיל שימש את גרמניה הנאצית במלחמת העולם השנייה, בעיקר נגד מטרות בריטיות ובלגיות. ה־V-2 היה העצם הראשון שיצר האדם שחצה את גבול החלל. עקב רמת הדיוק הנמוכה של נקודת פגיעתו, הוא הופנה בדרך כלל נגד ערים ולא מטרות צבאיות. בסך הכל יוצרו כ־3,000 טילים שהרגו כ־7,250 אזרחים וחיילים. במהלך ייצור הטיל נהרגו כ־20,000 עובדי כפייה (חלקם שבויי מלחמה) שאולצו לעבוד בתנאים קשים במיוחד במתקני הייצור התת־קרקעיים.
מבנה הטיל
טיל ה־V-2 היה באורך של 14 מטרים, בעל טווח של כ־300 קילומטרים ונשא ראש נפץ במשקל של עד 1,000 ק"ג.
הטיל הונע בדלק נוזלי שהיה תערובת של 74% אתנול ו־26% מים (B-stoff), אליה הוזרם חמצן נוזלי כמחמצן. משאבות הדלק והמחמצן הונעו על ידי טורבינות קיטור, שנוצר באמצעות מי חמצן וקטליזטור מסוג נתרן פרמנגנט. מכלי הדלק והחמצן היו עשויים אלומיניום כדי להקטין את משקל הטיל, מתכת שהייתה במחסור באותה העת בגרמניה. הטיל הורכב מ־30 אלף חלקים נפרדים והאורך הכולל של החיווט עלה על 35 קילומטרים.
תנועת הטיל
מרגע שהיטל שוגר, הטיל האיץ במשך 65 שניות, ומנגנון בעל תוכנית מוגדרת מראש שלט בזווית הנטייה של הטיל עד הגעה לנטייה שהוגדרה מראש ברגע כיבוי המנוע. לאחר כיבוי המנוע הטיל המשיך במסלול בליסטי (נפילה חופשית). חישובים מתמטיים הראו שהטווח המקסימלי עבור מהירות נתונה ברגע כיבוי המנוע של טיל מתקבל עבור זווית נטייה של 49 מעלות ביחס לציר האנכי. על כן הגעה לזווית הנטייה המדויקת הזאת ברגע כיבוי המנוע הייתה קו מנחה מרכזי בתהליך התכנון.
מערכת ההנחיה של הטיל
אתגר גדול עמד בפני מפתחי הטיל, כיצד לנווט את הטיל בזמן תנועתו באוויר. לשם כך פותחה מערכת ההנחיה של הטיל, הייתה זו מערכת ניווט אינרציאלית הראשונה בעולם. מערכת העושה שימוש בניווט לפי חישוב מוקדם ללא התחשבות בנקודת ייחוס חיצונית. מערכת ההנחיה של הטיל הורכבה ממספר גירוסקופים למדידת התאוצה הקווית של הטיל, ומספר גירוסקופים נוספים למדידת התאוצה הזוויתית של הטיל בכל אחד מן הצירים. מד תאוצה נוסף שימש לשליטה על רגע כיבוי המנוע. הטיל שוגר מנקודה שמיקומה נקבע מראש כך שהמרחק והאזימוט למטרה היו ידועים לאנשים ששגרו את הטיל.
הדגמים הראשונים של הטיל V2 נעזרו במחשב אנלוגי פשוט שהיה "מרכז הבקרה" של הטיל. המחשב האנלוגי קיבל את המידע על מיקום ומהירות הטיל מן הגירוסקופים ותיקן את כיוון המהירות של הטיל כל העת. במהלך מסלול הנפילה הבליסטית של הטיל מהירותו עלתה בהדרגה והגיעה עד ל־5 מאך (מהירות הקול). מאפייני טיסתו של הטיל ומהירותו הגבוהה לא אפשרו את גילויו המוקדם באמצעות מכ"ם (מגלה כיוון מרחק) וגם אילו היה מתאפשר גילויו לא היו לבעלות הברית אמצעים ליירוטו. לפיכך אמצעי הסיכול היחיד כנגד הטיל היה פגיעה באתרי השיגור שלו (אתרי הייצור היו תת־קרקעיים ולכן לא התאפשרה פגיעה בהם).
שלבים בפיתוח הטיל
בסוף שנת 1929, נתן שר הביטחון הגרמני הוראה לבדיקת אפשרות השימוש בטילים לצורך מטרות צבאיות
בשנת 1932 הוקמה תחנה ניסויית עבור טילים עם דלק נוזלי בקומרסדורף שליד ברלין. קולונל וולטר דורנברגר חזה בהדגמה של רקטה ניסויית שפותחה על ידי מהנדס גרמני צעיר בשם וורנר פון בראון, ואף על פי שיכולותיה היו די מוגבלות, התרשם והציע לפון בראון להמשיך את הפיתוח תחת הנהלה צבאית.
פון בראון הסכים להצעה ובשנת 1934 הושגה הצלחה בשיגור טיל ראשון בסדרה A-2 – דגם לא גדול המונע על ידי אתנול וחמצן נוזלי. אף על פי שבאותו הזמן כבר היו קיימות מספר אפשרויות לתערובות של דלקים ומחמצנים, העדיפו אנשי הצבא הגרמנים את השימוש באתנול עקב המחסור התמידי במוצרי נפט בגרמניה. האתנול, לעומת זאת, היה מצוי בשפע והגרמנים עשו בו שימוש לאורך כל מלחמת העולם השנייה.
לאחר ההצלחה עם טיל A-2, החלה הקבוצה של פון בראון לפתח את הטילים A-3 ו־A-4 (לימים יהיה V-2). את עיקר שיפור היכולות המבצעיות של הטיל ניתן ליחס
א. עבודות השדרוג שבוצעו במנוע על ידי המהנדס וולטר טיל
ב.הבשלה של הידע התאורטי שנצבר על ההתנהגות האווירודינמית של גופים על קוליים
בין 1936 ו־1939 במטרה לבחון את ההתנהגות האווירודינמית של הטיל, נבנו במעבדות הפיתוח שלו כמה ממנהרות הרוח העל־קוליות הראשונות בהיסטוריה, שהותאמו במיוחד לחקר ההתנהגות האווירודינמית של גופים הנעים במהירויות גבוהות בהרבה ממהירות הקול (על קוליות עד היפר קוליות).
בסוף 1941 הבשיל פיתוח הטיל V2 במרכז המחקר הצבאי בפנמונדה. פותחו הטכנולוגיות החיוניות להצלחה של ה־V-2. ארבע טכנולוגיות המפתח להצלחת הטיל היו:
- מנועים רקטיים גדולים מבוססים דלק נוזלי.
- אווירודינמיקה על קולית
- ניווט מבוסס גירוסקופ.
- יכולת ניהוג סילוני.
השפעת הטיל על המאמץ המלחמתי
עלות הפיתוח והייצור של טילי ה- V-2 כ- 40 מיליארד דולר אמריקני, פי 1.5 יותר מהעלות של פרויקט מנהטן שהפיק את פצצת האטום. כ־6,048 טילי V-2 נבנו ומתוכם רק 3,225 שוגרו. פרויקט ה־V-2 צרך כשליש מתוצרת הדלק של גרמניה ונתחים גדולים של טכנולוגיות קריטיות אחרות. כדי להפיק את כמות הדלק האלכוהולי הדרושה לשיגור טיל V-2 יחיד היה צורך ב־30 טונות של תפוחי אדמה, זאת בעת בה מזון לא היה מצוי בשפע.
העלות V-2 השתוותה לזה של מפציץ בעל 4 מנועים, שהיה מדויק יותר, בעל טווחים ארוכים יותר, נשא חימוש במשקל רב יותר, וניתן היה לשימוש חוזר. לשם השוואה, ביממה אחת במהלך מבצע הוריקן חיל האוויר המלכותי הטיל מעל 10,000 טונות של פצצות על בראונשוויג ודיסבורג, כמות השקולה ל־10,000 טילי V-2.
לסיכום, לטילי ה־V-2 הייתה השפעה זניחה על תוצאות המלחמה, ועיקר ערכם היה מוראלי ותעמולתי; לקראת סיום המלחמה הוא חיזק את האמונה של מעצמות הציר בקיומם של נשקי פלא (Wonder weapons) שיוכלו להפוך את הקערה על פיה. מורשתו של ה־V-2 באה לידי ביטוי בעולם שאחרי מלחמת העולם השנייה, בכך שסלל את הדרך לפיתוח טילים בליסטיים בין יבשתיים ולמסע בחלל.