В 1940 году люфтваффе подключило Шмидта к работам фирмы «Аргус». Шмидт предложил простое, но эффективное входное устройство, позволяющее воздуху поступать в камеру сгорания двигателя, но автоматически закрывающееся при взрыве топливной смеси, направляя продукты сгорания в реактивное сопло. «Аргус» же разработал новый метод распыления топлива в камере сгорания, который разрешал проблему устойчивого горения при подаче топлива с частотой 60–70 Гц. Законченный проект двигателя «Аргуса»-Шмидта был проще и дешевле по сравнению с конкурирующими турбореактивными двигателями и имел большую тяговооруженность. С другой стороны, двигатель имел существенные недостатки — низкую топливную эффективность и повышенную вибрацию двигателя при его работе, вызывавшую повреждение корпуса.
«Аргус» начал проверять новый пульсирующий двигатель на автомобилях в январе 1941 года, а уже 30 апреля состоялся первый полет самолета-биплана Go 145, оснащенного опытным ПуВРД. Госслау предложил люфтваффе использовать ПуВРД в качестве силовой установки планирующей бомбы, но «Аргус» испытывал недостаток в опытных конструкторах, способных разработать корпус бомбы. Поэтому Госслау обратился в фирму «Физелер» с предложением о совместной разработке планирующей бомбы с ПуВРД. В «Физелере» проект возглавил Роберт Луссер, который и предложил в конце апреля 1942 года компоновку летательного аппарата с одним двигателем, установленным над хвостом.
Он предполагал установить на аппарате, который стал первой крылатой ракетой, радар и радиокомандную систему управления, однако эти предложения были отклонены из-за опасения, что союзники будут применять меры электронного противодействия. Вместо этого конструкторы обратились к варианту с инерциальной системой управления. Предложенный аппарат получил в «Физелере» обозначение Р.35 «Erfurt», он имел дальность 300 км и мог нести 500-килограммовую боеголовку со скоростью 700 км/ч. Проект, представленный руководству люфтваффе 5 июня 1942 года, был воспринят с воодушевлением, так как отношение высшего командования ВВС к этому типу оружия кардинально изменилось. Дело в том, что после начала союзниками систематических бомбардировок территории Германии Гитлер потребовал осуществить карательные удары по Англии. Однако в это время люфтваффе испытывало недостаток в тяжелых бомбардировщиках вследствие задержек в программе разработки самолета Не-177. Поэтому для повышения своего престижа командование авиации нуждалось в программе разработки собственной ракеты, учитывая, что армия настаивала на необходимости развития своих баллистических ракет А-4 и называла деятельность люфтваффе основной причиной неудач в 1940 году во время битвы за Англию. Проект крылатой ракеты был одобрен 19 июня 1942 года и включен в программу «Вулкан», которая объединяла усилия ВВС в области разработок ракетного оружия. Аппарат, имевший в фирме «Физелер» внутреннее обозначение Р.35, получил в RLM официальное название Fi-103. В целях же обеспечения секретности проект сначала получил кодовое наименование «Kirschkern» («Вишневый камень»), а затем индекс FZG 76 (Flakzielgerat 76). Фирма «Аргус» отвечала за пульсирующий двигатель, теперь обозначавшийся как As 014. Разработка системы наведения была поручена фирме «Аскания» (Берлин), которая уже создавала инерциальные системы наведения для других ракет люфтваффе. Компания «Рейнметалл-Борзиг» разрабатывала пусковую установку.
При разработке Фау-1 немецкие конструкторы оказались не в силах теоретически рассчитать устойчивость самолета-снаряда в полете. Для этого было необходимо провести его испытание в воздухе под управлением летчика. На одном из самолетов-снарядов смонтировали шасси для взлета и посадки, оборудовали место пилота и необходимое управление для пилотирования. Но габариты кабины были настолько малы, что там мог поместиться пилот очень небольшого роста. Это послужило причиной того, что испытание было поручено знаменитой нацистской летчице Ханне Рейч. Ее полет позволил выявить дефекты устойчивости Фау-1 и устранить их. Посадка происходила на большой скорости и окончилась аварией, повлекшей ранение пилота.
Первый образец ракеты Fi-103 был закончен к 30 августа 1942 года, в сентябре был готов двигатель, после чего начались летные испытания. Многочисленные отказы во время летных испытаний чуть было не привели к прекращению программы. После того как проблемы с отработкой двигателя были решены, на полигоне люфтваффе «Пенемюнде Вест» подготовили к испытаниям позицию, она располагалась рядом со стартовой позицией для пуска баллистических ракет А-4. Стартовая позиция с катапультой фирмы «Рейнметалл-Борзиг» была установлена в восточном направлении вдоль балтийского побережья. Первый пуск макетного образца с катапульты состоялся 20 сентября 1942 года, а первый пуск опытного образца Fi-103 V12 с включением двигателя состоялся 24 декабря. Ракета летела около минуты и достигла скорости 500 км/ч, прежде чем упала в Балтийское море. Параллельно шла обработка метода запуска ракеты с самолета-носителя. Первый запуск ракеты без двигателя с самолета Fw-200 состоялся 28 октября, а 10 декабря запустили Fi-103 V17 с включенным двигателем.
Выполнение программы испытаний сопровождалось многочисленными отказами и авариями. Недостатки пусковой установки фирмы «Рейнметалл-Борзиг» привели к появлению альтернативной катапульты «Schlitzrohrschleuder», разработанной в начале 1943 года фирмой «Вальтер» («Hellmuth Walter Werke»). В конструкции катапульты Вальтера использовался газогенератор, работавший на комбинации T-Stoff (перекиси водорода) и Z-Stoff (марганцовокислого натрия). Получившийся в результате смешивания компонентов газ высокого давления закачивался в цилиндр внутри направляющего рельса катапульты и приводил в движение поршень, крепившийся к ракете, который и разгонял ее.
Работу двигателя сопровождали сильный шум и вибрация фюзеляжа и консолей крыла. Наиболее бесполезной проблемой было разрушение входных створок воздухосборника. К концу июля 1943 года были запущены 84 самолета-снаряда Fi-103, из них 16 ракет стартовали в воздухе с самолета-носителя и 68 ракет — с наземных катапульт. Из всех пусков с катапульт только 28 пусков были успешны.
Проверка возможностей Фау-1 по преодолению противодействия английской ПВО была произведена на основе перехвата и атаки самолета-снаряда трофейным английским истребителем «Спитфайр» модели V, который пилотировался немецким летчиком. Этим была допущена недооценка противодействия английской истребительной авиации, так как скорость данного самолета была значительно ниже скоростей «Спитфайров» последующих модификаций, а также истребителей «Мустанг», «Темпест» и «Метеор», что позднее значительно облегчило английской истребительной авиации борьбу со снарядами Фау-1[3].
Как уже говорилось, ракета представляла собой свободнонесущий среднеплан с фюзеляжем длиной около 6,5 м (с двигателем 7,6 м) при максимальном диаметре 0,82 м. Первые модификации этого самолета-снаряда выполнялись полностью из стали, но затем крыло начали изготавливать из древесины. Испытывались различные формы крыла разного размаха — трапециевидное, прямоугольное, типа «бабочка». Сверху над хвостовой частью фюзеляжа крепился ПуВРД As 014. В передней части фюзеляжа устанавливался боезаряд весом 850 кг с взрывателями (по другим данным, 830 кг. — Примеч. авт.), в средней части — топливный бак емкостью 600 л, два баллона со сжатым воздухом, электроаккумулятор, автопилот и устройства контроля высоты и дальности полета, в хвостовой части — приводы рулей. Скорость взлета самолета-снаряда с наземного пускового устройства составляла 280–320 км/ч, полетная скорость от 565 до 645 км/ч (для разных модификаций), высота полета обычно составляла около 600 м. Автопилот работал следующим образом. Пара гироскопов контролировала управление по крену и тангажу, в то время как баромометрическое устройство контролировало высоту полета. Маленький пропеллер на носу ракеты был связан со счетчиком, который измерял расстояние, пройденное ракетой. Как только счетчик расстояния определял, что заданная дальность достигнута, два пиропатрона блокировали поверхности управления в таком положении, чтобы ракета начала пикировать на цель.
