25 de junio de 2022

LA HISTORIA DE LOS COHETES DE POSGUERRA EN LA BASE ALEMANA DE PROPULSIÓN DE MISILES "WASSERFALL" DE LA SEGUNDA GUERRA MUNDIAL



Por Norbert Brügge

 

 


Misil antiaéreo alemán "Wasserfall" - Visol/SV-Stoff

 

 

En la primera versión del misil antiaéreo Wasserfall (W-1), las alas eran más largas y menos barridas que las versiones posteriores. Además, las cuatro alas ubicadas en la mitad del cuerpo del cohete fueron compensadas por 45 grados de las aletas de la cola. Se pensó que esto ayudaba en la prevención del blindaje aerodinámico de los mecanismos de dirección por las alas de las aletas de la cola, pero las pruebas posteriores del túnel de viento demostraron que esto era innecesario. El segundo diseño, W-5, era un poco más grande, y las alas eran más pequeñas y fuertemente barridas hacia atrás. La versión final, el W-10, era similar al W-5, excepto que era un 27% más pequeño.

 

El sistema de guía consistía en un operador terrestre, que dirigía el misil Wasserfall hacia el objetivo mediante el uso de un joystick por línea de visión. El misil estaba controlado giroscópicamente en balanceo, cabeceo y guiñada, y podía ser controlado desde el suelo a través de un enlace de radio en acimut y elevación. Esto se logró mediante los cuatro timones de grafito colocados en el escape del cohete a las velocidades de arranque más lentas, y más tarde por los cuatro timones de aire montados en la cola una vez que se alcanzaron velocidades más altas.

 

El primer lanzamiento tuvo lugar el 28 de febrero de 1944 desde la isla "Oie", cerca de Peenemünde. El misil no alcanzó la velocidad supersónica en esta primera prueba, solo alcanzó una altura de unos 7.000 metros, pero el segundo lanzamiento alcanzó una velocidad de 2.772 km/h en vuelo vertical. En julio del mismo año, se habían disparado siete misiles más, y a principios de enero de 1945 se habían lanzado otros 17. De los 25 despedidos, 24 tenían control de radio, y de estos, diez no funcionaron correctamente.

 

El desarrollo no implementado de un nuevo gran cabezal de mezcla común "Ofen" para la serie de misiles A-4 C, se encuentra al menos en una dimensión reducida para el misil antiaéreo "Wasserfall" una aplicación.

 

El nuevo diseño del motor de la cabeza de mezcla, desarrollado por el Dr. Walter Thiel, se basó en Visol (Vinyl Isobutyl Ether + Anilin) y SV-Stoff (10 % de ácido sulfúrico + 90 % de ácido nítrico). La mezcla hipergólica Visol/SV-Stoff se forzó a entrar en la cámara de combustión presurizando los tanques de combustible con gas nitrógeno liberado de un tanque separado. Visol es un subproducto de la destilación de combustible (licuefacción del carbón). SV-Stoff "Salbei" fue ampliamente distribuido en la industria de explosivos y disponible en cantidad suficiente.

 

"Wasserfall" debía tener que estar listo para el lanzamiento en cualquier momento, y tendría que permanecer alimentado durante posiblemente meses, el sistema de combustible líquido de oxígeno/alcohol del A-4 no se podía usar. En su lugar, Visol y SV-Stoff se utilizaron hipergólicamente (encendido automático cuando se mezclan). Se utilizó nitrógeno presurizado para forzar los combustibles a entrar en la cámara de combustión, con discos de ruptura instalados entre los tanques de nitrógeno y en las tuberías.

 

 


 



                    W-1                                             W-5

 

 







 

 Vehículo de prueba soviético R-101 TG-02/AK-20 ? 

 

Un fuselaje experimental completo de Wasserfall fue encontrado en Alemania por los soviéticos. Este fuselaje fue una plantilla maestra, se probó para los materiales utilizados en la construcción y se convirtió en la fuente para todas las dimensiones del misil antiaéreo experimental soviético R-101. Al principio, el R-101 usaba el motor S08.01, similar al motor alemán Wasserfall. Después de muchas pruebas y los cambios posteriores en el vehículo también se utilizó un motor modificado Isayev R-101B.36000-0.




                                                
R-101

Una resolución del 17 de septiembre de 1948 previó dos series de pruebas, que consistían en 12 lanzamientos en la Fase 1 y 18 en la Fase 2. En noviembre de 1948, el primero de los 12 cohetes de fase 1 llegó para pruebas estáticas a los puestos de tiro en Kapustin Yar. Estos se utilizaron para probar los materiales rusos sustituidos por los originales alemanes, los sistemas de control modificados, etc.

 

Los primeros 12 lanzamientos de la fase 1 se llevaron a cabo entre el 1 de enero y el 1 de marzo de 1949. El primer lanzamiento dual tuvo lugar el 6 de enero de 1949 (cohetes números 7 y 8). Típico de los primeros lanzamientos, el número 7 perdió una paleta de escape en el primer segundo de vuelo y se salió de control. El número 8 experimentó oscilaciones severas y finalmente perdió todas sus paletas de gas. Las pruebas de vuelo experimentales con diferentes ajustes de equipo comenzaron con el cohete número 11 (orden de disparo a partir de entonces, números 12, 13, 15, 16, 14, 18, 19, 17, 20, 21, 22). Los primeros lanzamientos fueron disparos verticales.

 

Los disparos “dral” posteriores pasaron rápidamente de la vertical a una horizontal. Estas pruebas mostraron la necesidad de un programa concentrado para resolver defectos en el diseño original de estabilización y radioguía. Se agregaron cuatro paletas como resultado de las pruebas para proporcionar control de tono. A finales de 1949, los 18 misiles R-101 de la segunda serie estaban listos para la prueba. Las pruebas de la fase 2 comenzaron en diciembre de 1949 y se completaron en enero de 1950. Estos misiles tenían el esquema de control aerodinámico revisado, pero se encontró un nuevo conjunto de problemas debido a la incompresibilidad del aire a velocidades transónicas y supersónicas. Se requirió tanto retrabajo que los prototipos fueron redesignados de acuerdo con las diferentes soluciones a los problemas encontrados. El 17 de agosto de 1951 se canceló el trabajo en los misiles tierra-aire R-101 por resolución.

 

Vehículo de prueba U.S. Hermes-A1  Visol/IRFNA ?

 

Después de que se estudiaron varias configuraciones para el misil tierra-aire Hermes-A1, se decidió en 1946 basar el misil en el Wasserfall alemán en tiempos de guerra. Este Hermes-A1 fue redefinido como un vehículo de prueba puro para sistemas de guía y control. Durante 1947 y 1948, se llevaron a cabo pruebas de vuelo de componentes en V-2, pero problemas con el motor del cohete retrasaron el lanzamiento del primer Hermes-A-1 (RV-A-5; CTV-G-5) hasta 1950. Después de dos fracasos en mayo y septiembre de 1950, el primer vuelo totalmente exitoso ocurrió el 2 de febrero de 1951, seguido de dos pruebas más en marzo y abril de ese año. Esto concluyó el programa de pruebas de vuelo del CTV-G-5, que fue formalmente redesignado como RV-A-5 a mediados de 1951.

 

Se desconoce la mezcla de propelente utilizada. Presumiblemente fueron Visol e IRFNA (IRFNA = Ácido Nítrico Fumante Rojo (94% Ácido Nítrico, 6% Tetróxido de Dinitrógeno)

 


 

 






     

Misiles balísticos Estadounidenses Hermes-A3 - Alcohol etílico/LOX

 

 

A finales de 1947, el Ejército de los Estados Unidos estableció características preliminares para el programa Hermes-A3, pidiendo un misil tierra-superficie propulsado por cohetes de combustible líquido. A principios de 1948, se asignó la designación SSM-G-8, pero el proyecto progresó muy lentamente en los primeros años. Esto se debió principalmente a los frecuentes cambios en los requisitos, que repetidamente requirieron un rediseño completo del misil XSSM-G-8 proyectado. Sin embargo, el programa Hermes-A3 se aceleró un poco en 1951, cuando se dividió en el vehículo de prueba provisional RV-A-8 Hermes-A3A y el misil operacional SSM-A-16 (SSM-G-16) Hermes-A3B.

 

El primer intento de vuelo de un RV-A-8 fracasó en marzo de 1953, pero la segunda prueba tuvo éxito en junio de ese año. Hasta enero de 1954, se lanzaron un total de siete Hermes A-3A, pero solo dos vuelos tuvieron un éxito total. Sin embargo, el confiable (para su época) motor de cohete de combustible líquido de alto rendimiento del RV-A-8 y su sistema de guía inercial avanzaron significativamente el estado del arte en el diseño de misiles balísticos. Aunque el programa Hermes A-3 se redujo a un esfuerzo de investigación puro en junio de 1953, seis misiles XSSM-A-16 Hermes-A3B fueron lanzados entre mayo y noviembre de 1954. Sin embargo, solo uno de ellos (en octubre) tuvo pleno éxito. El XSSM-A-16, originalmente diseñado como el prototipo para el misil operacional, era de diseño similar pero ligeramente más grande que el RV-A-8, y presentaba un sistema de guía de radio/inercial mejorado.

 




 

 

Misil balístico francés EOLE (EA-1952) - Ethyl-Alcohol/LOX

 

 

La LRBA francesa en 1946 creó un proyecto de misiles balísticos EA 1946. El cohete fue nombrado EOLE (Vehicle using Liquid Oxygen and petroleum Ether). La segunda prueba estática en 1950 terminó en la explosión del banco de pruebas. Se sospechaba que la mezcla de éter de petróleo/LOX podía ser hipergólica.

 

Por lo tanto, el éter de petróleo fue reemplazado por alcohol etílico en una nueva versión del cohete EOLE (EA 1951). La disposición del tanque también fue modificada; ahora en tándem en lugar de concéntricamente.

 

Dos pruebas de vuelo tuvieron lugar en noviembre de 1952 desde Hammaguir. Ambos terminaron en fracaso, la disposición de la aleta fue destruida en el momento de cruzar la barrera del sonido. El proyecto EOLE fue cancelado en diciembre de 1952.

 

La masa nominal de lanzamiento del cohete sería de 3,42 toneladas de las cuales 2,72 toneladas son propulsores. Tenía 0,80 m de diámetro y 8 m de largo. Por lo tanto, se decidió lanzar vehículos aligerados con una capacidad de propelente reducida al 40%. Se obtuvieron empujes superiores a 90 kN.

 

No hay información sobre qué motor tenía el cohete EOLE. Pero no hay duda de que el motor era del cohete alemán "Wasserfall". Francia había desarrollado poco después de la guerra ningún motor propio con un empuje de 90 kN.



 



  

En 1958, Gamal Abdel Nasser, comenzó el programa de desarrollo de misiles. Egipto recurrió a científicos y técnicos alemanes desempleados para encabezar sus esfuerzos de misiles.

 

Aunque por la partida de los alemanes en 1962 resultó en una pérdida de experiencia, el programa de misiles de Egipto ya había tenido éxito en el desarrollo de prototipos. Así, a principios de 1962, los primeros misiles de Egipto entraron en la fase de prueba de prototipos, y en 1962 el gobierno anunció que había probado con éxito dos misiles diferentes.

 

Un pequeño misil es el Al Kaher-1. Se cree que es un cohete de una sola etapa, de combustible líquido, no guiado, desarrollado sobre la base del diseño del cohete francés EOLE. Tiene un fuselaje de lámina envuelta simple, con nariz cónica, falda acampanada y cuatro aletas fijas. El Al Kaher-1 mide unos 7,5 m de largo; el diámetro del núcleo es de 0,80 m; el compartimento cónico del motor se ensancha a ~1,2 m.  El Al Kaher-1 utilizó directamente el motor del misil alemán "Wasserfall" o el cohete francés EOLE. Los propelentes eran Alcohol / LOX. Los dos primeros misiles fueron disparados a distancia del desierto el 21 de julio de 1962.





 


Cohete Sonda U.S. Viking-I - Ehtyl-Alcohol/LOX 

 

El Viking (RTV-N-12) era un cohete de sondeo de una sola etapa, propulsado por un motor de cohete de combustible líquido XLR-10-RM2 de Reaction Motors. La cámara de combustión del motor es idéntica al motor alemán Wasserfall. Los tanques de combustible del Viking eran integrales con el fuselaje del cohete, ahorrando una cantidad significativa de peso. El cohete usaba cuatro aletas traseras para la estabilización y tenía una boquilla gimballed para el control activo de cabeceo / guiñada mediante el sistema de piloto automático. No había dos Vikings exactamente idénticos porque los resultados de cada disparo se utilizarían para implementar mejoras en el siguiente vehículo. Un total de siete Vikingos del diseño básico original del RTV-N-12 fueron construidos y lanzados, y todos los vuelos fueron al menos parcialmente exitosos. La altitud más alta fue alcanzada por el Viking No.7 el 7 de agosto de 1951, que voló a 219 km. Las cargas útiles científicas transportadas por el RTV-N-12 incluyeron mediciones de temperatura, densidad y composición en la atmósfera superior, mediciones de radiación solar y cósmica, y experimentos ionosféricos.










Cohete Sonda U.S Viking-II - Ehtyl-Alcohol/LOX 

 

Los cohetes Viking Nº 8 y posteriores fueron de un diseño significativamente revisado, y fueron designados formalmente RTV-N-12A. Externamente, el RTV-N-12a era ligeramente más corto que el RTV-N-12, tenía un diámetro mucho mayor y usaba aletas triangulares. La nueva forma externa permitía el transporte de más combustible sin penalización en peso vacío. Otra característica nueva fueron los pequeños aviones para controlar la actitud del misil fuera de la atmósfera después del apagado del motor principal. El primer RTV-N-12A, Viking Nº 8, fue destruido durante una prueba estática del motor en junio de 1952, pero el Viking Nº 9 voló con éxito en diciembre de ese año. La altitud más alta de cualquier vikingo fue alcanzada por el Nº 11 el 24 de mayo de 1954 con 254 km. Los dos últimos Vikings (Nº 13/14) fueron utilizados como vehículos de prueba (con nueva propulsión) en el programa de vehículos de lanzamiento de satélites Vanguard.












Misil balístico egipcio Al Kaher-2 - Ehtyl-Alcohol/LOX

 

En 1958, Gamal Abdel Nasser, comenzó el programa de desarrollo de misiles. Egipto recurrió a científicos y técnicos alemanes desempleados para encabezar sus esfuerzos de misiles.

 

Aunque por la partida de los alemanes en 1962 resultó en una pérdida de experiencia, el programa de misiles de Egipto ya había tenido éxito en el desarrollo de prototipos. Así, a principios de 1962, los primeros misiles de Egipto entraron en la fase de prueba de prototipos, y en 1962 el gobierno anunció que había probado con éxito dos misiles diferentes.

Un misil más grande es el Al Kaher-2. Se cree que es un cohete de una sola etapa, de combustible líquido y no guiado desarrollado en la base de la tecnología de cohetes de sondeo Viking de los Estados Unidos. Tenía unos 12 m de largo y un diámetro continuo de aproximadamente 1,2 m. Se notan las aletas en forma de delta, al igual que las del US Viking.

 

El motor fue tomado directamente del misil alemán "Wasserfall" o del francés EOLE. Posiblemente fue un motor mejorado XLR-10-RM2 del cohete sonda vikingo estadounidense (93 kN de empuje). Los propelentes eran Alcohol / LOX. Los dos primeros misiles fueron disparados a distancia del desierto el 21 de julio de 1962.

 



 

 Fuente: https://web.archive.org