הבריטים הפעילו כנגד טילי ה-V-1 מערך הגנה אווירית, שכלל תותחי נ"מ ומטוסים ליירוט הטילים בעת מעופם, בעוד שמפעלי הייצור של הטילים היוו יעד להפצצה אסטרטגית.
היסטוריה.
הטיל תוכנן על ידי המהנדסים רוברט לוסר ופריץ גוסלו, בשם המקורי FI-103. ההצעה המקורית לפיתוח המנוע הייתה מנוסחת כך:
"קח שפופרת ניסוי, שים בפנים מספר טיפות של בנזין, נער את השפופרת והצת את הקצה הפתוח שלה. התערובת תבער לא ברציפות, אלא בפעימות ריתמיות".
בנוגע למערכת ההנחיה של הטיל, הדרישה המקורית קראה לפיתוחו של כלי טיס בלתי מאויש יציב אשר למיקום פגיעתו התבדרות סטטיסטית אורכית ואנכית של לא יותר מ-4% ממרחק הטיסה, כלומר שגיאה של formula_1 במרחק של 225 קילומטר. הדיוק הזה היה צריך להיות מושג אך ורק בעזרת הטייס האוטומטי; אסור היה לעשות שימוש באותות רדיו בגלל השיבוש האפשרי שלהם בידי האויב. על הטייס האוטומטי הייתה מוטלת המשימה לשפר את היציבות האנכית (lateral stability) של הטיל, לשלוט בכיוון התנועה של הטיל באופן מדויק מספיק במשך 25 דקות, ולאפשר גמישות מסוימת ביחס לכיוון האזימוטלי ההתחלתי של שיגור הטיל, זאת אומרת שהדרישה הייתה שהטיל יוכל לבצע פניות של עד formula_2 מעלות.
טיסות הניסוי הראשונות נערכו בתחילת 1942, באזור פנמינדה בצפון-מזרח גרמניה, לחוף הים הבלטי. גרסאות מאוישות נבנו כדי לבחון את בעיות התכנון בעזרת טייסי ניסוי, הבולטת בהם הייתה הטייסת האנה רייטש.
השיגור המבצעי הראשון נערך ב-12 ביוני 1944. בעלות הברית הפציצו את אתרי השיגור מדצמבר 1943, והצליחו ליירט טילים רבים בעודם באוויר. היעד המקורי והעיקרי של הטילים היה העיר לונדון בירת בריטניה, לדרישתו של אדולף היטלר. בעקבות תקיפות בעלות הברית, הפך נמל העיר אנטוורפן בבלגיה ליעד נוסף.
כ-30 אלף טילים נבנו ומהם כ-10,000 שוגרו לעבר בריטניה. כ-4,000 מתוכם פגעו באזור לונדון. כתוצאה מפגיעות הטילים, נהרגו כ-5,500 אזרחים.
לאחר המלחמה, צבאות ארצות הברית, ברית המועצות וצרפת ערכו ניסויים בייצור טילים דומים לטיל V-1 לאחר שמספר טילים כאלה נפלו לידם. חיל הים האמריקני פיתח גרסה של הטיל לחימוש צוללות, בשם KGW-1.
תיאור הטיל.
מהירותו המרבית של הטיל הייתה 630 קילומטר לשעה וטווח הטיסה שלו היה 250 קילומטר. אורכו 8 מטר, מוטת כנפיו 5.4 מטר, גובהו 1.4 מטר ומשקלו 2.2 טון. הטיל טס בגובה של בין 100 ל-1,000 מטר, ונשא ראש קרב במשקל של 850 קילוגרם. הטיל תוכנן בפשטות, כדי להתאים לייצור המוני.
שלדת הטיל נבנתה בעיקר מיריעת פלדה מרותכת וכנפיו נבנו מעץ לבוד. מנוע מהוד הסילון של הטיל, מתוצרת חברת Argus, פעם בתדירות של 50 פעמים בשנייה, וקול הזמזום האופייני של המנוע הוא שהקנה לטיל את הכינוי "פצצה מזמזמת" (buzz bomb).
מערכת ההנעה.
בטיל הורכב מנוע סילון, בהתבסס על תפיסת ההנעה הסילונית שפותחה לראשונה עבור מטוסי המסרשמיט Me 262.
הצתת מנוע ה-As 104 של Argus הושגה באמצעות מצת מהסוג שמשמש בכלי רכב אשר מוקם 76 סנטימטר מאחורי פתחי האוויר, עם זרם שמסופק מיחידה חשמלית. שלושה נחירי אוויר לפני מהוד הסילון היו מחוברים למקור אוויר חיצוני בלחץ גבוה ששימש לאתחל את המנוע. גז אצטילן שימש באופן טיפוסי כדי לאתחל את המנוע, ולעיתים קרובות מאוד לוח מעץ או חומרים דומים הוחזק לרוחב קצה הצינור כדי למנוע מהדלק לפעפע באוויר ולברוח לפני שיוצת. ה-V-1 הונע באמצעות 165 גלונים של בנזין 75 אוקטן.
מרגע שהמנוע אתחל והטמפרטורה בתוכו עלתה לרמה המינימלית הדרושה לפעולה, זרנוק האוויר החיצוני הוסר והמבנה הרזוננטי של המנוע (היחס בין הקוטר לאורך של צינור המוצא עמד על 8.7:1) גרם להצתה ספונטנית מתחדשת של תערובת הדלק והאוויר ללא כל צורך בהתערבות מערכת ההצתה החשמלית, בה נעשה שימוש רק כדי להצית את המנוע ברגע האתחול. צורת פעולה זו, השונה מאופן פעולתו של מנוע סילון רגיל (המצריך הזרמה יזומה תמידית של אוויר פנימה אל המנוע והצתה מחדש בכל פעם), היא שמקנה לו את השם הנבדל "מנוע מהוד סילון" (ובאנגלית: Pulse jet engine). לעקרון הפעולה של מנוע מהוד סילון יש קווי דמיון עם מהוד הלמהולץ.
ה-Argus As 104 יכול היה לפעול במהירות זרימת אוויר אפסית בשל פתחי האוויר שלו והכוונון האקוסטי של תא הבעירה שלו. אף על פי כן, בגלל הדחף הסטטי הנמוך יחסית של מנוע מהוד הסילון ומהירות ההזדקרות הגבוהה מאוד של הכנפיים הקטנות, ה-V-1 לא יכול היה להמריא עצמאית והיה צריך להיות משוגר מהקרקע באמצעות מעוט או להיות משוגר מהאוויר ממטוס מפציץ מותאם כמו ההיינקל He 111. טילי V-1 אשר שוגרו מהקרקע הונעו לאורך רמפה נטויה באמצעות מאיץ הידוע כ-Dampferzeuger ("מחולל קיטור"), אשר חולל תגובה כימית בין מימן על חמצני ואשלגן פרמנגנט (T-Stoff ו-Z-Stoff), אותו צירוף של כימיקלים ששימש כדלק בעבור המנוע Walter HWK 109-500 ששימש כמאיץ רקטי להמראות נתמכות סילון (JATO).
המנוע עשה את טיסת הבכורה שלו על מטוס Gotha Go 145 ב-30 באפריל 1941.
מערכת ההנחיה.
מערכת ההנחיה של הטיל כללה טייס אוטומטי ששלט על הכיוון, הגובה והמהירות. פיתוח מערכת ההנחיה היה החלק המורכב ביותר בפיתוח הטיל. ספק הכוח לפלטפורמה הגירוסקופית ולאקטואטורי בקרת הטיסה הייתה פנאומטית - כספק הכוח שימשו שני מיכל אוויר דחוס. האוויר במיכלים נדחס ללחץ של 150 אטמוספירות (15,000 kPa) לפני השיגור. כיוון שהיה מצויד במד מרחק שציין את הדרך שהטיל עבר, כל שהיה צריך זה לשגר את הטיל מכן השיגור בכיוון המקורב למטרה, כאשר לאחר מכן הטייס האוטומטי שלט במעופו (הטייס האוטומטי של ה-"פצצה המעופפת" מילא את אחד התפקידים של הטייס במטוס רגיל - לשמור שהמטוס לא יצא מכלל שליטה, ומכאן שמו).
שליטה במסלול הטיל במעופו לא הייתה בעיה פשוטה כלל וכלל; שכן הייתה אינטראקציה מורכבת בין התנועות בדרגות החופש השונות של הטיל - בין העלרוד, הסבסוב והגלגול של הטיל. כתוצאה מכך מערכת הטייס האוטומטי הייתה מורכבת מבוססת משוב שכללה הגאים, גירוסקופים, מטוטלות ומצפן מגנטי. מצפן גירוסקופי סיפק משוב כדי לשלוט על הדינמיקה של העלרוד והגלגול, אך הוא היה נטוי ביחס לאופק כך שבקרות התנועות האלו היו נתונות באינטראקציה זו עם זו; הגירוסקופ נותר מהימן על בסיס משוב שסופק ממצפן מגנטי ומהמטוטלות.
מד דרך שהוצב בחרטום הטיל קבע מתי הטיל הגיע לאזור המטרה, באופן מדויק מספיק לצורך תקיפת שטחים גדולים מוגדרים. לפני השיגור, במונה הדרך הוכנס מספר מסוים (המרחק לאזור המטרה) כך שיגיע לאפס בעת ההגעה למטרה. כשהטיל שייט, זרימת האוויר סובבה את הפרופלור, כך שכל 30 סיבובים של הפרופלור הפחיתו אחדה אחת על מונה הדרך. מונה הדרך גרם להתחמשות של ראש הקרב של הטיל במרחק של בערך 60 קילומטר מאזור המטרה.
הגובה של שיוט הטיל נקבע על ידי הטייס האוטומטי (בהתאם לתוכנית שיוט שהוגדרה מראש על ידי בוני הטיל) אשר ניטר שינויים קטנים בגובה הטיל מעל הקרקע ושמר על גובה קבוע. עם ההגעה למטרה והתאפסות מונה הדרך, מכניזם מסוים האחראי על הפסקת בקרת הטיסה של הטיל מופעל והטיל היה משייט מטה אל הקרקע בתנועת צלילה אופיינית. הפסקת הטיסה הושגה באמצעות רצף אירועים שנקבע מראש: כאשר מונה הדרך ציין אפס, שני ספוילרים על הגה הגובה שוחררו, הצימוד בין הגה הגובה ומנגנון הסרוו שלו שובש, ואמצעי דמוי גיליוטינה הפסיק את הבקרה הפנאומטית, ובכך שם את ההגה במצב נייטרלי. הפעולות האלו הציבו את הטיל בצלילה חריפה. בעוד שבתחילה הייתה זו אמורה להיות צלילה ממונעת חזקה, בפועל תאוצת הצלילה גרמה לזרימת הדלק למנוע להיחלש. הדממה הפתאומית שאחרי הזמזום הזהירה את האנשים על הקרקע מפני הפגיעה הממשמשת ובאה. בעיית הדלק נפתרה במהרה וכשטילי ה-V-1 האחרונים נפלו הם פגעו בעוצמה. קשה לסווג את הטיל במונחים מודרניים, אך אופן הפעולה שלו דומה במובן מסוים לזה של מערכות מוגדרות מראש; הטיל מיועד לפגוע במטרות נייחות במרחק בהתאם לתוכנית מוגדרת מראש שנקבעה על ידי הטייס האוטומטי והמרחק שהוזן לו מראש.
בתחילת השימוש המבצעי בהם, דיוק הפגיעה של טילי ה-V-1 היה במעגל ברדיוס 9.5 מייל מסביב למטרה, אבל עם סיום המלחמה, הדיוק שופר לרדיוס של 3.5 מייל, דיוק בר השוואה לזה של טילי ה-V2. גם מהירות הטיל שופרה, ועם סיום המלחמה טילי ה-V-1 טסו במהירות של מעל 800 קמ"ש.
אמצעי נגד.
ארטילריה נגד מטוסים.
היוזמה הבריטית להגנה בפני כלי הנשק ארוכי הטווח של הגרמנים באה לידי ביטוי במבצע Crossbow. תותחי נ"מ נפרשו מחדש בזמן קצר: בתחילה, באמצע יוני 1944, מעמדות על North Downs שבחופה הדרומי של אנגליה, ואז לאורך שרשרת עמדות שסגרו את שפך נהר התמזה להתקפות מהמזרח. בספטמבר 1944, קו הגנה חדש נפרש בחוף מזרח אנגליה, ובסופו של דבר בדצמבר הוקמה שכבת הגנה נוספת לאורך חוף לינקולנשייר-יורקשייר. הפרישות נעשו בהתאם לנקודות הגישה הנוחות לפגיעת טילי ה-V-1, שכן אתרי השיגור של הטילים נתפסו בהדרגה על ידי בעלות הברית.
בלילה הראשון של הפצצות טילי V-1, צוותי הנ"מ מסביב לקרוידון צהלו - לפתע הם הצליחו לפגוע במספרים חסרי תקדים של מפציצים גרמנים; הייתה אכזבה גדולה כאשר האמת נתגלתה. מפעילי סוללות נ"מ גילו עד מהרה שמטרות קטנות ומהירות כאלה היו למעשה, קשות מאוד לפגיעה. גובה השיוט של ה-V-1, בין 600 ל-900 מטר, היה קצת מעל הגובה המרבי אליו הגיעו תותחים קלים, וקצת מתחת לגובה האופטימלי לתרחישי ירי עבור תותחים כבדים יותר. השילוב של הגובה והמהירות לא אפשר עקיבה אפקטיבית מצד תותח נגד מטוסים "3.7, ותחליפים יעילים יותר היו בפיתוח, במחיר עלויות גבוהות.