אגרגט (סדרת טילים)

סדרת הטילים אגרגט (באנגלית: Aggregat series) הייתה סדרה של מתווים תכנוניים לבניית טילים בליסטיים שפותחה בשנים 1933–1945 על ידי קבוצת מחקר של מדענים מגרמניה הנאצית. הצלחתה הגדולה ביותר היא ה-A-4, הידוע יותר כ-V2. תוכניות מתקדמות יותר בסדרה כללו את המתווה התכנוני הראשון לטיל בליסטי בין יבשתי (ה-A9/A10), למשגר הלוויינים הראשון (A-12), ולמעבורת חלל (השלב החמישי של הרקטה החמש שלבית A-14). אף כי רבים מהתכנונים האלה היו רחוקים מהישג ידה של הטכנולוגיה בשלהי מלחמת העולם השנייה, במיוחד בהיבט של שכלול מערכות ההנחיה (היכולת לנווט את הטיל באופן מדויק לנקודת היעד), הרעיונות והתחשיבים שביסודם יצרו את המסגרת הקונספטואלית בה פעלו מדעני חלל בכל העולם בשני העשורים שלאחר מלחמת העולם השנייה. רעיונות שבבסיס התוכניות הללו כללו חישובים על תכנון רקטה רב שלבית באופן אופטימלי (מבחינת המשקל של כל שלב) והשימוש באשכול מנועים. פירוש המילה הגרמנית Aggregat הוא אוסף של מכונות העובדות באופן מתואם יחד. ה-A1 היה התכנון הרקטי הראשון בסדרת האגרגט. הוא תוכנן ב-1933 על ידי ורנר פון בראון בתוכנית מחקר של הורמאכט בקומרסדורף שהוביל וולטר דורנברגר. גובה הרקטה היה 1.4 מטרים, קוטרה 30.5 סנטימטרים ומשקלה בעת השיגור 150 קילוגרם. המנוע, שתוכנן על ידי ארתור רודולף, נעזר במערכת שמזינה אליו את חומר הדלק והמחמצן בלחץ, והפיק דחף של 350 ק"ג במשך 16 שניות. הרקטה יוצבה על ידי גירוסקופ אנכי במשקל 40 ק"ג שהונח בחרטומה. כיוון שהרקטה לא הייתה יציבה, לא הושקע עוד בפיתוחה אלא שמאמצי הפיתוח הופנו לרקטה A2. ה-A2 היה באורך של 1.6 מטרים ודחף של 3 קילוניוטון שהופק על ידי תערובת של דלק אלכוהולי וחמצן נוזלי. המתאר שלה היה דומה ל-A1. אולם, בשונה מה-A1, הגירוסקופים לייצוב הונחו באמצע הרקטה, בין מכל הדלק ומכל החמצן, מה שהפך אותה ליציבה יותר. הרקטה שקלה 72 קילוגרם כאשר היא ריקה, ו-107 קילוגרם כשמכלי הדלק והחמצן מלאים. שתי רקטות A2 נבנו בסך הכל, והן זכו לשמות מקס ומוריץ. הן הגיעו לגבהים של 2.2 קילומטרים ו-3.5 קילומטרים בהתאמה. הפיתוח של ה-A3 החל ב-1935 שמאיור ארנסט פון הורסטיג (Ernst von Horstig) שלח לגנרל קרל בקר (Karl Becker) תקציב של כמעט חצי מיליון מארק לבנייה של שני מערכי ניסוי בקומרסדורף. התוכניות ל-A3 דרשו רקטה עם מערכת הנחיה אינרציאלית ומנוע שמפיק דחף של 1,500 ק"ג. במרץ 1936, היה גנרל ורנר פון פריטש (Werner von Fritsch) עד להדלקה סטטית של מנוע ה-A3 בקומרסדורף, והתרשם מספיק כדי לתמוך בתוכנית הרקטות. כמו הרקטות המוקדמות יותר A1 ו-A2, ה-A3 גם עשה שימוש במערכת שמזינה את חומר הדלק בלחץ, ותערובת הדלק שלו הייתה זהה לרקטות הקודמות. מנוע הרקטה ייצר את הדחף שלו בחוזק של 14.7kN במשך 45 שניות. הוא נעזר במערכת תלת-צירית של גירוסקופים כדי להסיט מסטי סילון עשויי סגסוגת טונגסטן, ובכך ניהג את הטיל. ה-A-5 היה דגם מוקטן של ה-A4 שהחליף את ה-A3 הכושל. הוא הוטס בין השנים 1938 ו-1942 ומילא תפקיד חיוני בבחינת האווירודינמיקה והטכנולוגיה של ה-A4. המנוע הרקטי שלו היה זהה ל-A3, אך עם מערכת בקרה חדשה וצורה שדומה ל-A-4. ערך מורחב – V2 ה-A-4, הידוע יותר בכינוי שנתנו לו בעלות הברית V2, היה הטיל הבליסטי הראשון בעולם כמו גם הקליע הראשון שהגיע לגבול החלל החיצון. בעקבות התחזית שאתרי השיגור של ה-A4 עשויים להידחק אל תוך הרייך עצמו, פון בראון והקולגות שלו היו תחת לחץ לפתח גרסה ארוכת טווח יותר של ה-A4, הידועה בשם A4b או לחלופין בשם A9. ביוני 1939, קורט פט במשרד התכנון של מרכז המחקר הצבאי בפנמינדה, הציע להוסיף לגוף ה-A4 כנפיים כדי להמיר בין מהירות וגובה הטיל לעילוי ולטווח. כשהטיל יפגוש במהלך צלילתו בשכבה התחתונה, הצפופה יותר של האטמוספירה, הוא יבצע באופן אוטומטי תמרון בכוח g גבוה ויכנס לצלילה אופקית מתונה יותר, תוך הרווחת עילוי וטווח. בדרך זו מהירות הפגיעה של הטיל במטרה תהיה קטנה יותר, ובכך כוח ההרס שלו יפחת, אולם הטווח שלו יגדל ביותר מפי 2. מחקרים תכנוניים על ה-A9 החלו ב-1940. בנוסף לכנפיים שלו, גוף ה-A9 יהיה מעט גדול יותר והמנוע שלו יפיק 30% יותר דחף. התכנון היה שהכנפיים שיתווספו לטיל יהיו משוכות לאחור בזווית של 52 מעלות. בעקבות בחינה של הדגמים במנהרות רוח, התכנון הותאם כך שבמקום כנפיים יכיל fuselage strakes[דרושה הבהרה] באותה זווית, שכן המבחנים הראו שזה יספק עילוי טוב יותר בתחום העל-קולי, וגם יפתור את הבעיה של התזוזה העבר-קולית של מרכז העילוי. הפיתוח הושהה ב-1941, אבל ב-1944 מספר טילי V2 עברו התאמה לקונפיגורציה של ה-A9 תחת השם A4b. החישובים הראו שבאמצעות הוספת כנפיים, הטווח של ה-A4 יוגדל ל-750 קילומטר, ובכך יאפשר למטרות בבריטניה להיות מותקפות מתוך גרמניה עצמה. הוערך שיירוט הטילים בשלב הצלילה הסופית שמעל שטח בריטניה באמצעות מטוסי אויב ומערכי נ"מ יהיה כמעט בלתי אפשרי שכן בסמוך למטרה ה-A4b היה אמור להיכנס לצלילה כמעט אנכית ובכך לא להשאיר זמן ליירוט. קונספט ה-A4b נבחן באמצעות התאמת כנפיים משוכות לשני טילי A4 ששוגרו מהעיר בליזנה. עבודת פיתוח מעטה נעשתה והשיגור הראשון ב-27 בדצמבר 1944 היה כישלון גמור. ניסיון השיגור השני, ב-24 בינואר 1945, היה מוצלח חלקית, בכך שהכנפיים נשברו, אבל בכל זאת ה-A4b הפך להיות הטיל המכונף הראשון שחצה את מהירות הקול והשיג מהירות מאך 4. ה-A6 היה וריאנט על דגם ה-A-5 שהשתמש בחומרי דלק אחרים. מספר מקורות מעידים על כך שהוא היה הצעה ספקולטיבית לגרסה מאוישת למטרת סיור אווירי של הווריאנט המכונף A4b של ה-A-4. ה-A6 הזה הוצע בתחילה לחיל האוויר הגרמני כמטוס סיור שאינו ניתן ליירוט. הוא היה אמור להיות משוגר אנכית באמצעות רקטה, שתביא אותו לאפוגיאה של 95 קילומטר; לאחר הכניסה מחדש לאטמוספירה הוא יכנס למצב של צלילה על-קולית, כאשר ברגע זה מנוע מגח הסילון (Ramjet engine) היחיד שלו יוצת. זה יאפשר לו לנוע במשך 15 עד 20 דקות של שיוט במהירות של 2,900 km/h, ויאפשר לו לחזור לבסיס ולבצע נחיתה קונבנציונלית באמצעות מצנח בלימה. אף על פי כן, לחיל האוויר הגרמני לא היה צורך במטוס כזה וההצעה נדחתה. קונספטים דומים (אך בלתי מאוישים) יוצרו אחרי המלחמה בתור הטיל האמריקני SM-64 Navaho ולטיל הסובייטי Burya; שניהם טילי שיוט בין יבשתיים עם הנעת מגח סילון. ה-A7 היה תכנון לטיל עם כנפיים שמעולם לא נבנה במלואו. העבודה על הטיל נעשתה בפנמינדה בין השנים 1940ו-1943 בעבור הקריגסמרינה. ה-A7 היה דומה במבנהו ל-A5, אך היו לו פינים גדולים יותר באזור הזנב כדי להשיג טווח גדול יותר במעוף צלילה. שני דגמים לא ממונעים של ה-A7 הושלכו ממטוסים כדי לבחון את יציבות מעופם; אך שום מבחן ממונע לא נעשה אי פעם. הרקטה המוגמרת הייתה אמורה להפיק דחף של 15kN ולהיות בעלת משקל של 1000 ק"ג. התכנון היה בעל קוטר של 0.38 מטר ואורך של 5.91 מטר. ה-A8 היה גרסה "מתוחה" של ה-A4, שהיה אמור להשתמש בדלק רקטי בר אחסון (ככל הנראה חומצה חנקתית וקרוסן). התכנון מעולם לא הגיע לשלב האב-טיפוס, אבל עבודת תכנון המשך נעשתה אחרי המלחמה על ידי קבוצת מדעני טילים גרמנים בצרפת תחת שם הפרויקט "סופר V-2". הפרויקט בסופו של דבר בוטל, אך הוא הוביל לפרויקטים הצרפתיים Veronique ו-Diamant. ה-A9/A10 היה אמור להיות גרסה מתקדמת של ה-A9 (או A4b), שמטרתה לתקוף מטרות על אדמת ארצות הברית מאתרי שיגור באירופה. A9/A10 הוא למעשה טיל דו שלבי עם ה-A10 כמאיץ של השלב הראשון וה-A9 כמנוע הליבה שממשיך לפעול אחרי התנתקות המאיץ ממנו. עבודה קונספטואלית על הטיל החלה ב-1940, כאשר מועד היעד לשיגור המבחן הראשון שלו היה ב-1946. התכנון הראשוני נעשה בידי Ludwig Roth und Graupe והושלם ב-29 ביוני 1940. הרמן אוברת עבד על התכנון במהלך 1941, ובדצמבר 1941 וולטר טיל הציע שה-A10 יעזר במנוע המהווה אגד של שישה מנועי A4, וטען שמנוע כזה יוכל להפיק דחף של 180 טונות. העבודה על ה-A10 התחדשה בסוף 1944 תחת שם הקוד Projekt Amerika, וה-A10 היה אמור לכלול אשכול של 6 מנועי A4 המזינים נחיר התפשטות יחיד. מאוחר יותר תכנון זה הוחלף בתא בעירה מסיבי יחיד ובנחיר יחיד. פלטפורמות לעריכת מבחנים למנוע 200 הטונות הזה נבנו בפנמינדה. ההערכה הייתה שמערכות ההנחיה הקיימות לא יהיו מדויקות מספיק לאורך מרחק של 5000 קילומטר, ולכן הוחלט להפוך את ה-A9 למאויש, לצורך מתקפת התאבדות. הטייס היה אמור להיות מונחה אל עבר המטרה במהלך שלב המעוף הסופי באמצעות "מגדלורי" רדיו (אנטנות רדיו) שעל צוללות באזור ובאמצעות תחנות מזג אוויר אוטומטיות בגרינלנד ולברדור. התכנון הסופי של מאיץ ה-A10 היה בקירוב 20 מטר בגובה. כשהוא מונע במנוע דחף של 1670 kN השורף סולר וחומצה חנקתית, במהלך זמן הבעירה שלו של 50 שניות הוא היה אמור להביא את ה-A9 אל תחילת השלב השני כשהוא במהירות של 4300km/h (או 2,700 מייל לשעה) ובגובה של 400 קילומטר. ה-A-11 (שנקרא גם Japan Rakete) היה קונספט תכנוני שאמור היה לתפקד כשלב הראשון של רקטה תלת-שלבית, בעוד שני השלבים האחרים הם ה-A10 וה-A-9. התכנון של ה-A11 הוצג על ידי פון בראון לחוקרים אמריקניים בגרמיש פרטנקירכן; השרטוט שלו פורסם מאוחר יותר על ידי צבא ארצות הברית ב-1946. מנוע ה-A11 נעזר בשישה מנועים של ה-A10 . החישובים הראו שרקטה תלת-שלבית כזאת תוכל למקם עצם במשקל 300 ק"ג במסלול לווייני נמוך. ה-A12 הייתה רקטה מסלולית אמיתית. הוא תוכנן כטיל בעל ארבעה שלבים - ה-A9,A10,A11 ו-A12. החישובים הצביעו על כך שהיא תוכל להציב משקל גבוה כעשר טון במסלול לווייני נמוך. מדיה וקבצים בנושא אגרגט בוויקישיתוף https://books.google.co.il/books?id=pi1-AgAAQBAJ&pg=PT15&dq=german+a4b+rocket+design+details&hl=iw&sa=X&ved=0ahUKEwjTxKP2hd_KAhVB5A4KHb2PDeYQ6AEIRDAG#v=onepage&q=german%20a4b%20rocket%20design%20details&f=false http://www.astronautix.com/lvs/a4b.htm#more