Agregado

La serie Aggregat (del alemán "Aggregate" o "Assembly") fue un conjunto de diseños de misiles balísticos desarrollados entre 1933 y 1945 por un programa de investigación del Ejército de la Alemania nazi ( Heer ). Su mayor éxito fue el A4, más conocido como V2 .

El A1 fue el primer diseño de cohete de la serie Aggregat . Fue diseñado en 1933 por Wernher von Braun en el programa de investigación del Ejército Alemán en Kummersdorf , dirigido por el Coronel Dr. Walter Dornberger . El A1 fue el precursor de la mayoría de los cohetes modernos. El cohete medía 1,4 metros (4 pies 7 pulgadas) de largo, 30,5 centímetros (12 pulgadas) de diámetro y tenía un peso al despegue de 150 kilogramos (330 libras) . El motor, diseñado por Arthur Rudolph , utilizaba un sistema de propulsión a presión que quemaba etanol y oxígeno líquido , y producía 2,9 kN (660 lbf ) de empuje durante 16 segundos. El tanque de oxígeno líquido estaba ubicado dentro del tanque de combustible y aislado con fibra de vidrio. El cohete se estabilizaba mediante un sistema giroscópico de 3 ejes de 40 kg (88 libras) en la ojiva, suministrado por Kreiselgeräte GmbH. El cohete no podía girarse para lograr estabilidad como con una ojiva balística , ya que la fuerza centrífuga obligaba al combustible líquido a ascender por las paredes de sus tanques, lo que dificultaba la alimentación de propelentes a la cámara de combustión. Aunque el motor había sido probado con éxito, el primer intento de vuelo explotó en la plataforma de lanzamiento el 21 de diciembre de 1933, medio segundo después del encendido. ^{[ 1 ]} La causa fue una acumulación de propelentes antes del encendido del motor. ^{[ 2 ]} Dado que se consideró que el diseño era inestable, no se realizaron más intentos y los esfuerzos se centraron en el diseño A2. El A1 era demasiado pesado en la punta y, para compensar, el sistema de giroscopio se trasladó al centro del A2, entre los tanques de oxígeno y etanol. ^{[ 3 ] [ 4 ]}      

Las pruebas estáticas y el ensamblaje se completaron el 1 de octubre de 1934. Se construyeron dos A2 para una prueba completa y se les dio el nombre de una caricatura de Wilhelm Busch , Max y Moritz . El 19 y 20 de diciembre de 1934, se lanzaron frente a oficiales superiores del Ejército en la isla de Borkum en el Mar del Norte . Alcanzaron altitudes de 2,2 y 3,5 kilómetros (1,4 y 2,2 millas) . ^{[ 5 ] [ 3 ] : 41–42} Los A2 tenían las mismas dimensiones que el A1 y el mismo motor, pero tanques de propulsor separados. La cámara de combustión cilíndrica refrigerada regenerativamente estaba soldada dentro del tanque de etanol. El sistema de inyección en forma de hongo consistía en chorros de combustible y oxidante apuntando uno hacia el otro. Los propelentes se presurizaban desde un tanque de nitrógeno, un sistema que también se utilizó para el A3 y el A5. ^{[ 2 ] [ 4 ]} 

El desarrollo del A3 se remonta al menos a febrero de 1935, cuando el mayor Ernst Ritter von Horstig envió al general de artillería Karl Becker un presupuesto de casi medio millón de marcos para la construcción de dos nuevos bancos de pruebas en Kummersdorf. Estos incluían bancos de pruebas móviles, pequeñas locomotoras y espacio para oficinas y almacenamiento. Los planos del A3 contemplaban un cohete con un sistema de guiado inercial y un motor de empuje de 15 kN (3300 lb) . ^{[ 6 ]}  

En marzo de 1936, el Generaloberst Werner von Fritsch presenció una prueba de encendido estático de un motor A3 en Kummersdorf y quedó lo suficientemente impresionado como para brindar su apoyo al programa de cohetes. ^{[ 7 ] [ 8 ]} Al igual que los cohetes A1 y A2 anteriores, el A3 utilizaba un sistema de propulsión a presión y la misma mezcla de oxígeno líquido y etanol al 75 % que los diseños anteriores. Generaba sus 14,7 kN (3300 lb) durante 45 segundos. Utilizaba un sistema de tres giroscopios para desviar las paletas de chorro de aleación de tungsteno . ^{[ 9 ]} El diseño se terminó a principios de 1936 y las modificaciones adicionales que hicieron que el cohete fuera estable a velocidades supersónicas se finalizaron más tarde ese mismo año. ^{[ 10 ]}  

La forma del cohete se basó en la bala de rifle de 8 mm, anticipándose al vuelo supersónico. El cohete medía 6,7 ​​metros (22 pies) de largo, 0,70 metros (2,3 pies) de diámetro y pesaba 750 kg (1650 lb) con el combustible lleno. Se incluyeron aletas para una "estabilidad de flecha", ancladas estructuralmente por un anillo de antena. La plataforma estabilizada utilizaba un giroscopio de cabeceo y un giroscopio de guiñada, conectados a servomotores neumáticos, que estabilizaban la plataforma a lo largo de los ejes de cabeceo y guiñada. Los carros eléctricos en la plataforma actuaban como acelerómetros integradores. Estas señales se mezclaban con las del sistema SG-33 para accionar los servomotores de control de las paletas de chorro de molibdeno-tungsteno . El SG-33 estaba fijo al cohete, no a la plataforma estabilizada, y utilizaba tres giroscopios de velocidad para detectar desviaciones de balanceo, cabeceo y guiñada. Dos de las paletas del propulsor giraban en la misma dirección para el control de cabeceo y guiñada, y en direcciones opuestas para el control de alabeo. El sistema de guiado y control fue diseñado por Fritz Mueller , basándose en las ideas de Johannes Maria Boykow, director técnico de Kreiselgeräte GmbH ("Gyro Instruments Limited"). ^{[ 2 ] : 53–57}    

El motor A3 era una versión ampliada del A2, pero con un inyector en forma de hongo en la parte superior de la cámara de combustión, basado en un diseño de Walter Riedel . El etanol se pulverizaba hacia arriba para mezclarse con el oxígeno pulverizado hacia abajo desde los inyectores situados en la parte superior de la cámara. Esto aumentaba la eficiencia y generaba temperaturas más elevadas. ^{[ 2 ] : 56}

Este fue el primero de los cohetes Aggregat que se lanzó desde la zona de Peenemünde. ^{[ 11 ]} Como parte de la Operación Faro, el primer A3 se lanzó el 4 de diciembre de 1937, pero sufrió problemas con el despliegue prematuro del paracaídas y una falla del motor, y se estrelló cerca del punto de despegue. El segundo lanzamiento, el 6 de diciembre de 1937, sufrió problemas similares. ^{[ 12 ]} El paracaídas se desactivó en el tercer y cuarto cohetes lanzados el 8 y el 11 de diciembre de 1937, pero estos también experimentaron fallas en el motor, aunque la falta de resistencia del paracaídas les permitió estrellarse más lejos del sitio de lanzamiento. ^{[ 13 ]} Alcanzaron altitudes de entre 760 y 910 metros (2500 y 3000 pies) antes de caer al mar. ^{[ 2 ] : 57} 

Según otra fuente, un A3 alcanzó un alcance máximo de 12 km (7,5 millas) y una altitud máxima de 18 km (11 millas) .    

Con cada lanzamiento fallido, von Braun y Dornberger buscaron la causa. Al principio se pensó en una carga electrostática que activaba prematuramente el paracaídas, pero esto se descartó en gran medida. Finalmente, los fallos se atribuyeron al diseño inadecuado del sistema de guiado inercial experimental del cohete y a pequeñas inestabilidades en el diseño del cuerpo y las aletas. ^{[ 13 ]} Se descubrió que el sistema de control era incapaz de evitar que el cohete girara con un viento superior a 3,7 metros por segundo (12 ft/s) . ^{[ 3 ] : 58} Los giroscopios de la plataforma estable estaban limitados a un rango de movimiento de 30 grados, y cuando la plataforma volcaba, los paracaídas se desplegaban. Las paletas del chorro debían moverse más rápido y tener una mayor fuerza de control para detener el giro. Las aletas se rediseñaron en el A5, cuando se comprendió que una columna de humo en expansión, a medida que el cohete ganaba altitud, habría destruido el anillo de antena estabilizadora de la aleta A3. ^{[ 2 ] : 57} 

Tras esta serie de lanzamientos fallidos, el A3 fue abandonado y el trabajo en el A4 se pospuso, mientras que se inició el trabajo en el A5. ^{[ 14 ] [ 3 ] : 58}

Según Dornberger, el A3 «...no estaba equipado para transportar ninguna carga útil. Era un misil puramente experimental». De manera similar, el A5 debía ser «solo para fines de investigación». ^{[ 3 ] : 50, 66}

El A5 desempeñó un papel vital en las pruebas de la aerodinámica y la tecnología del A4. Su motor cohete era idéntico al del A3, pero con un nuevo sistema de control proporcionado por Siemens , tenía 5,825 m (19,11 pies) de largo, con un diámetro de 0,78 m (2,6 pies) y un peso al despegue de 900 kg (2000 lb) . El A5 estaba equipado con un conjunto receptor Brennschluss , un sistema de recuperación con paracaídas, podía mantenerse a flote en el agua hasta dos horas y estaba pintado de amarillo y rojo, lo que facilitaba su recuperación. Se probaron nuevas superficies de cola en el túnel subsónico de Zeppelin Aircraft Works y en el túnel supersónico de Aachen. Las paletas internas ahora estaban hechas de grafito en lugar de molibdeno . A finales de 1938, se lanzaron cohetes A5 sin control desde Griefswalder Oie. Modelos de 1,5 metros (5 pies) de largo y 20 centímetros (8 pulgadas) de diámetro se lanzaron desde Heinkel He 111 a partir de septiembre de 1938, probando velocidades supersónicas en ausencia de un túnel de viento supersónico . Hellmuth Walter también fabricó modelos del A5m que incluían un motor de peróxido de hidrógeno, con permanganato de potasio como catalizador, y se lanzaron a modo de prueba en marzo de 1939. La configuración final de las aletas era más ancha, curvada hacia afuera para acomodar los gases de escape en expansión, incluía álabes de aire externos, pero no antena anular. ^{[ 3 ] : 58–64 [ 2 ] : 58–60}        

El A5, al igual que el A3, se alimentaba con etanol y oxígeno líquido como oxidante . Los primeros vuelos guiados exitosos se realizaron en octubre de 1939, y tres de los primeros cuatro vuelos utilizaron un sistema completo de guiado y control Kreiselgeräte llamado SG-52. Este sistema utilizaba una plataforma estabilizada con tres giroscopios para el control de actitud y un programa de inclinación, cuyas señales se mezclaban con giroscopios de velocidad y se enviaban a un sistema de control conectado a las paletas del chorro mediante varillas de aluminio. El sistema de control Siemens Vertikant voló por primera vez el 24 de abril de 1940. El sistema Siemens utilizaba tres giroscopios, en particular tres giroscopios de velocidad que proporcionaban estabilización, y servomotores hidráulicos para mover las paletas del chorro para corregir el cabeceo y la guiñada, y controlar el alabeo. El sistema Möller Askania, o Rechlin, voló por primera vez el 30 de abril de 1940 y utilizaba giroscopios de posición, un sistema de mezcla y un sistema de servo. Las pruebas del A5 incluyeron un sistema de plano guía para el control lateral y un sistema de radio para la desconexión de la propulsión a una velocidad preseleccionada, tras lo cual el cohete siguió una trayectoria balística . Los A5 alcanzaron una altura de 12 km (7,5 millas) y un alcance de 18 kilómetros (11 millas) . Hasta 80 lanzamientos realizados en octubre de 1943 permitieron comprender la aerodinámica del cohete y probar un mejor sistema de guiado. Los datos aerodinámicos dieron como resultado un diseño de aleta y timón que era básicamente el mismo que se utilizó para el A4. ^{[ 15 ] [ 3 ] : 62, 64 [ 2 ] : 57–65}  

Al concluir las pruebas del A5, Dornberger declaró: «Ahora sabía que lograríamos crear un arma con un alcance mucho mayor que cualquier artillería. Lo que habíamos conseguido con el A5 debía ser igualmente válido, de forma mejorada, para el A4». ^{[ 3 ] : 64}

A finales de la década de 1920, Karl Becker se percató de que una laguna en el Tratado de Versalles permitía a Alemania desarrollar armas de cohetes. El general Becker fue muy influyente durante el desarrollo del A4 hasta que se suicidó el 8 de abril de 1940 tras las críticas de Adolf Hitler. ^{[ 16 ]}

El A4 era un diseño de tamaño real con un alcance de aproximadamente 320 kilómetros (200 millas)  , una altitud máxima inicial de 89  kilómetros  (55  millas) y una carga útil de aproximadamente 1000 kg (2200 libras) . Se utilizaron versiones del A4 en la guerra. Entre ellas se encontraban el primer misil balístico y el primer proyectil en alcanzar el espacio exterior . ^{[ 17 ]}  

Los propelentes preferidos siguieron siendo el oxígeno líquido, con una mezcla de 75 % de etanol y 25 % de agua. El agua redujo la temperatura de la llama, actuó como refrigerante y disminuyó el estrés térmico. ^{[ 4 ]}

Este aumento de capacidad provino de un rediseño del motor A3, ahora conocido como A5, por Walter Thiel . Se hizo más evidente que los diseños de von Braun se estaban convirtiendo en armas útiles, y Dornberger trasladó al equipo del campo de pruebas de artillería en Kummersdorf (cerca de Berlín ) a Peenemünde, en la isla de Usedom en la costa báltica de Alemania , para proporcionar más espacio para las pruebas y mayor secreto. Esta versión era fiable, y para 1941 el equipo había disparado unos 70 cohetes A5. El primer A4 voló en marzo de 1942, volando aproximadamente 1,6  kilómetros  (1  mi) y estrellándose en el agua. El segundo lanzamiento alcanzó una altitud de 11  kilómetros  (7  mi) antes de explotar. El tercer cohete, lanzado el 3 de octubre de 1942, siguió su trayectoria a la perfección. Aterrizó a 193  kilómetros  (120  mi) de distancia y alcanzó una altura de 83  kilómetros  (52  mi) . ^{[ 18 ]} La mayor altitud alcanzada durante la guerra fue de 174,6 kilómetros (108,5 millas) el 20 de junio de 1944. ^{[ 18 ]}

La producción del cohete comenzó en 1943. El campo de pruebas de misiles en Blizna fue rápidamente localizado por el movimiento de resistencia polaco, el Ejército Nacional ( Armia Krajowa ), gracias a informes de agricultores locales. Los agentes de campo del Armia Krajowa lograron obtener fragmentos de los cohetes disparados al llegar al lugar antes que las patrullas alemanas. A principios de marzo de 1944, el Cuartel General de Inteligencia británico recibió un informe de un agente del Armia Krajowa (nombre en clave: "Makary" ) que había inspeccionado secretamente la línea ferroviaria de Blizna y observado un vagón de carga fuertemente custodiado por tropas de las SS que contenía " un objeto que, aunque cubierto por una lona, ​​se parecía en todo a un torpedo monstruoso " . ^{[ 19 ]} Posteriormente, se elaboró ​​un plan para intentar capturar un cohete V-2 completo sin explotar y transportarlo a Gran Bretaña. Alrededor del 20 de mayo de 1944, un cohete V-2 relativamente intacto cayó en la orilla pantanosa del río Bug , cerca del pueblo de Sarnaki, y los polacos locales lo ocultaron antes de la llegada de los alemanes. El cohete fue desmantelado y sacado clandestinamente de Polonia. ^{[ 20 ]} A finales de julio de 1944, la resistencia polaca transportó secretamente partes del cohete fuera de Polonia en la Operación Most III (Puente III) para su análisis por la inteligencia británica. ^{[ 21 ]}

• "A1" , Enciclopedia Astronáutica , Astronautix, A2 , A3 , A5 , A7 , A8 , A-9 , Motor A-10 , A9/A10/A11 , A9/A10/A11/A12
• V2 EMW A4b die bemannte Rakete (en alemán), DE : Khiechhorn, archivado del original el 14 de junio de 2011 , recuperado el 2 de agosto de 2007.
• "Neubau", Aggregat 2 (en alemán), DE , 9 de enero de 2005{{citation}}: CS1 mantenimiento: falta el editor de ubicación ( enlace ) .
• "Agregado 1", Agregado 2 , DE, 9 de enero de 2005{{citation}}CS1 maint: falta el editor de la ubicación ( enlace ) . Discusión técnica sobre el A1 (en alemán), del mismo autor que el sitio A2 mencionado anteriormente. El autor ha examinado fuentes primarias y, basándose en ellas, afirma que la información ampliamente difundida sobre el A1 es mayoritariamente errónea.
• Dibujos originales del desarrollo de A4/V2 y otros (en alemán), DE: Digipeer, 20.000.
• El cohete A4 Parte 1 (en alemán), DE: Bernd Leitenberger.
• El cohete A4 Parte 2 (en alemán), DE: Bernd Leitenberger.
• "Segunda parte", V2 (artículo), Museo Aeroespacial, octubre de 2004, archivado del original el 26 de mayo de 2005..
• Espacio (conferencia), Universidad de Oregón, archivada del original el 10 de abril de 2005..
• Estadísticas A8 , Amigos-socios, archivadas del original el 25 de junio de 2013 , recuperadas el 28 de abril de 2005..
• Dornberger, Walter ; Rees, Eberhard (1981), Peenemünde  : die Geschichte der V-Waffen (en alemán), Alemania: Bechtle, ISBN 3-7628-0404-4

• "Reconstrucción, restauración y reacondicionamiento de un cohete V-2", tecnología de la NASA (panoramas esféricos del proceso y los hitos){{citation}}: CS1 maint: servicio de archivado obsoleto ( enlace ) .