Страница:
Первые испытания ракеты «ГИРД-09» состоялись на Нахабинском полигоне 8 июля 1933 года. На нем присутствовали многие специалисты ГИРДа, в том числе и Сергей Королев. Состоялось два запуска двигателя. При первом запуске двигатель «09» развил тягу в 28 кг, при втором – 38 кг.
Объяснялось это тем, что давление в камере сгорания во втором случае было на три атмосферы выше. Посовещавшись, «гирдовцы» решили впредь работать при еще более высоком давлении.
Через месяц, 7 августа 1933 года, на Нахабинском полигоне испытывался двигатель с давлением в камере 13 атмосфер. Тягу удалось поднять до 53 кг.
Для будущей ракеты пробовали разные варианты зажигания смеси в камере сгорания. Пытались использовать и медленногорящий состав на основе пороха. Этот состав в камере должен был воспламенять топливную смесь. Подобрали нужный порох, поместили в металлический сосуд. Начали испытывать, как он будет гореть. Но тот сразу же взорвался.
Тогда Тихонравов и Королев, вспомнив свой авиационный опыт, решили применить зажигание от свечи, как это делается в авиадвигателях. И свеча не подвела, хотя иногда случались неприятности. Особенно огорчали неудачи в последние дни перед пуском ракеты, из-за чего ее старт приходилось трижды откладывать. Наконец наступило 17 августа 1933 года – канун Дня Воздушного Флота, который «гирдовцы» считали своим праздником.
Вот как рассказывает об этом историческом событии Николай Иванович Ефремов, сотрудник и секретарь партийной организации ГИРДа:
Стремясь закрепить успех, поздней осенью 1933 года вторая бригада запустила еще одну ракету «ГИРД-09.» На этот раз испытания не оправдали ожиданий, после подъема ракеты на высоту около 100 м по невыясненной причине произошел взрыв двигателя.
Впоследствии было изготовлено и запущено еще шесть экземпляров ракеты «ГИРД-09», имевших, правда, индекс «13.» В ходе их пусков выявлялось влияние угла, под которым ракета пускалась, на характер полета. Большинство из этих ракет достигло высоты полета в 1, 5 км…
2.8. СТРАТОНАВТИКА СОВЕТСКОЙ РОССИИ: ХРОНИКА ПОБЕД
Объяснялось это тем, что давление в камере сгорания во втором случае было на три атмосферы выше. Посовещавшись, «гирдовцы» решили впредь работать при еще более высоком давлении.
Через месяц, 7 августа 1933 года, на Нахабинском полигоне испытывался двигатель с давлением в камере 13 атмосфер. Тягу удалось поднять до 53 кг.
Для будущей ракеты пробовали разные варианты зажигания смеси в камере сгорания. Пытались использовать и медленногорящий состав на основе пороха. Этот состав в камере должен был воспламенять топливную смесь. Подобрали нужный порох, поместили в металлический сосуд. Начали испытывать, как он будет гореть. Но тот сразу же взорвался.
Тогда Тихонравов и Королев, вспомнив свой авиационный опыт, решили применить зажигание от свечи, как это делается в авиадвигателях. И свеча не подвела, хотя иногда случались неприятности. Особенно огорчали неудачи в последние дни перед пуском ракеты, из-за чего ее старт приходилось трижды откладывать. Наконец наступило 17 августа 1933 года – канун Дня Воздушного Флота, который «гирдовцы» считали своим праздником.
Вот как рассказывает об этом историческом событии Николай Иванович Ефремов, сотрудник и секретарь партийной организации ГИРДа:
"Семнадцатое августа. На испытания поехали немногие, что способствовало деловой обстановке. Ракету готовили неспеша, проверялся каждый агрегат по нескольку раз, и только к вечеру закончили подготовку. Ракета заправлена бензином, вернее, остатками бензина, ее опустили в пусковой станок. Проведена заливка жидкого кислорода, одет носовой обтекатель. Начинает нарастать давление в кислородном баке от паров кислорода. Теперь надо ждать и следить по манометру, установленному на ракете, до пускового давления в 18 атм. Стрелка манометра остановилась на цифре 13, 5 и не хочет больше двигаться. По струйке паров видно, что пропускает предохранительный клапан и давление больше не поднять. Устанавливается своеобразное равновесие. Что делать?
Решаем произвести запуск, правда, ракета не достигнет расчетной высоты, но это при первом пуске не имеет принципиального значения. Главное – полет, в котором будет проверена работа всех агрегатов. «Добро, пускаем!» – решает Сергей Павлович. Достаю коробку спичек и передаю ему. Он поджигает бикфордов шнур. Идем в блиндаж. Становлюсь у пульта управления, рядом вплотную становится Сергей Павлович. Смотровое окно узкое, и мы стоим очень плотно, чтобы видеть ракету и пусковой станок.
Ракета «ГИРД-07» конструкции Тихонравова
Команда «контакт», и сразу же толкаю от себя рукоятку пускового крана. Взрыв – звучит приятный «голос» нашего двигателя, и первая советская ракета медленно начала подъем. Затем будто зависла на верхнем срезе пускового станка. Впечатление такое, что она зацепилась за концы направляющих труб и только после этого ринулась ввысь. Летит!!! Мы бросились к выходу, чтобы следить за дальнейшим ее полетом.
Нас охватило чувство, которое трудно даже описать. Тут и нервное напряжение, накопившееся за все предпусковое время, и восторг, и радость, и еще что-то… Словом, эмоций больше, чем нужно. Сергей Павлович был ближе к выходу и первым оказался в проеме выходной двери, да так и застрял там, загородив собой выход, глядя на летящую вверху ракету. Тут уж не до вежливости и этикета. Резким толчком плеча я вытолкнул его наружу, а сам застыл на том же месте, жадно следя за полетом, стараясь не упустить ни одного колебания ракеты, которая начала раскачиваться.
Состояние полной отрешенности от всего окружающего, все внимание только туда – в вышину. Евгений Маркович Матысик и Лев Алексеевич Иконников, наши слесари-сборщики, забрались на дерево, чтобы лучше следить за полетом. Когда ракета взлетела, они стали восторженно кричать и подпрыгивать на своих ветках. В результате Матысик потерял равновесие и свалился вниз.
Ракета поднялась примерно на 400 м и повернула к земле. Причиной изменения полета послужило повреждение во фланцевом соединении камеры сгорания с сопловой частью, за счет чего возникла боковая сила, которая и завалила ракету. До земли ракета летела с работающим двигателем и разрушилась от ударов о деревья. Ракету увидели издали, она разломилась на несколько частей. Из сопла все еще струился дымок…"
Подготовка ракеты «ГИРД-09» к запуску
Полету «девятки» был посвящен специальный выпуск стенгазеты ГИРДа «Ракета № 9.» Во всю ширину газеты была приведена слегка измененная фраза из заметки Сергея Королева: «Советские ракеты победят пространство!» А ниже сама заметка:"Первая советская ракета на жидком топливе пущена. День 17 августа, несомненно, является знаменательным днем в жизни ГИРДа, и начиная с этого момента советские ракеты должны летать над Союзом Республик.Обратите внимание, Королев прямо пишет о том, что ракета должна встать на вооружение РККА. Это очень симптоматично для нового поколения ракетчиков: они уже думали не столько о полетах на Луну или на Марс, сколько о более близкой перспективе – создании боевых ракет дальнего действия. Они были детьми своего времени, а это было время войны…
Коллектив ГИРДа должен приложить все усилия для того, чтобы еще в этом году были достигнуты расчетные данные ракеты и она была сдана на эксплуатацию в Рабоче-Крестьянскую Красную Армию.
В частности, особое внимание надо обратить на качество работы на полигоне, где, как правило, всегда получается большое количество неувязок, недоделок и прочее.
Необходимо также возможно скорее освоить и выпустить в воздух другие типы ракет, для того чтобы всесторонне научить и в достаточной степени овладеть техникой реактивного дела.
Советские ракеты должны победить пространство!"
Стремясь закрепить успех, поздней осенью 1933 года вторая бригада запустила еще одну ракету «ГИРД-09.» На этот раз испытания не оправдали ожиданий, после подъема ракеты на высоту около 100 м по невыясненной причине произошел взрыв двигателя.
Впоследствии было изготовлено и запущено еще шесть экземпляров ракеты «ГИРД-09», имевших, правда, индекс «13.» В ходе их пусков выявлялось влияние угла, под которым ракета пускалась, на характер полета. Большинство из этих ракет достигло высоты полета в 1, 5 км…
2.8. СТРАТОНАВТИКА СОВЕТСКОЙ РОССИИ: ХРОНИКА ПОБЕД
«Мы хотим всем рекордам наши гордые дать имена!» Это был не просто лозунг, в этом было содержание жизни советского человека. С ниспровержением царизма и буржуазии революция не закончилась – она продолжалась в делах: в больших и в малых. Даже в быту всегда находилось место подвигу, и власти без малейших зазрений совести использовали молодежный порыв. Советский человек должен был стать первым во всем: в спорте, в науке, в технике. Советские спортсмены включались в любую гонку, принимали любой вызов и зачастую выходили победителями. Советскому государству это тоже оказалось выгодно: оно готовилось к Мировой войне, а стремление населения устанавливать рекорды позволяло не только разработать и обкатать новые виды техники, но и получить хорошо подготовленных бойцов. Так, массовое увлечение молодых людей парашютным спортом привело к формированию крупнейшей воздушно-десантной армии. А полет экипажа Чкалова через Северный полюс доказал возможность доставки бомб до территории США без промежуточной посадки.
Рекорды устанавливались по всем возможным направлениям: по скорости, по расстоянию, по глубине, по высоте. Нас, прежде всего, интересует высота, ведь именно в рекордных высотных полетах была преодолена первая ступенька на пути к большой космонавтике. Самолеты были все еще очень несовершенны, и рекорды приходилось ставить на аэростатах. Самые высотные из них, способные достигнуть стратосферы, назывались стратостатами.
…С начала Первой мировой войны и до 1920 году в России не было осуществлено ни одного полета на свободном аэростате ни для научных исследований, ни в спортивных целях. И когда молодые московские энтузиасты решили возродить спортивное воздухоплавание, оказалось, что летать практически не на чем. На вооружении армии были только привязные аэростаты типа «Како» и «Парсеваль.» Из Петрограда прислали две сферические оболочки, но они расползлись по швам при первой же раскладке. Случайно энтузиасты узнали, что один аэростат был захвачен красноармейцами во время Гражданской войны и должен находиться в Саратове во 2-м воздухоплавательном парке. Его нашли и привезли в подмосковное Кунцево, в 4-й воздухоотряд. Оболочку и такелаж тщательно проверили и убедились, что на несколько леток аэростата хватит.
По согласованию с Реввоенсоветом Полевое управление Красного Воздушного флота назначило первый полет этого аэростата на день торжественного парада и демонстрации на Красной площади в честь 2-го Конгресса III Интернационала 27 июля 1920 года.
В экипаж свободного аэростата были включены пилот Олеринский, ученый Анощенко, командир отряда Куни.
Рано утром аэростат наполнили водородом. После того, как наркомом по военным делам обошел выстроившиеся войска, прозвучали выстрелы праздничного салюта и заиграл оркестр. Из гондолы аэростата сбросили несколько мешков балласта, и он плавно взмыл вверх. Высота полета достигала 4850 м. Через несколько часов аэронавты благополучно приземлились в районе Богородска. Местные крестьяне помогли им свернуть оболочку и погрузить все имущество на телегу.
Вообще начало 1920-х годов характеризуется широким интересом к свободным аэростатам во многих европейских странах. Возобновились соревнования на кубок Гордона Беннетта, снова начали проводиться национальные чемпионаты. Старались не отстать и русские воздухоплаватели. 15 ноября 1927 года аэронавт Федосеенко на сферическом аэростате продержался в воздухе 23 часа 52 минуты. Это был один из первых рекордов СССР, связанных с воздухоплаванием и авиацией.
Подъемы с научными целями уже начали обсуждать в Академии наук и на правительственных заседаниях. Развитие воздухоплавания было поручено Осоавиахиму.
Установление рекордов по высоте – рискованное дело, однако молодые спортсмены и ученые редко задумывается о последствиях. Так, в 1927 году, поднявшись в открытой кабине на высоту 12 км, погиб американец капитан Грей, а в 1928 году – испанский аэронавт Молас. Те, кто шел следом, учли ошибку, оплаченную жизнями: гондолы аэростатов должны быть герметичными. Новые гондолы, которыми стали оснащать высотные аэростаты (стратостаты), имели шаровые кабины, где размещался экипаж, оборудование, к ним крепился балласт и посадочные приспособления, смягчающие удар при посадке.
В 1931 году в такой кабине швейцарский ученый Огюст Пикар вместе со своими помощниками достиг высоты 15780 м, а в 1932 году поднялся на высоту 16370 м, названную тогда «фантастической.»
В Советском Союзе решили побить рекорд Пикара. Правительство поручило ВВС и Наркомавиапрому создать советский стратостат.
Стратостат «СССР» состоял из гондолы, оболочки, соединяющих их строп и посадочного устройства. Он рыл полностью спроектирован советскими конструкторами и изготовлен из отечественных материалов.
Тогда почти все приходилось делать впервые. А это трудно. Никто не имел понятия, как будут вести себя оболочка, гондола с огромным количеством заклепок, сварных швов и гермовыводов, как будет работать аппаратура для научных исследований, для управления полетом при одновременном действии таинственных космических лучей, низкой температуры и очень разреженной атмосферы. Даже стекла иллюминаторов вызывали сомнение: годятся ли они для столь высотного полета?
Оболочка стратостата, созданная на московском заводе «Каучук», по своему объему значительно превышала обычные аэростатные (25000 м 2против 1000 м 2). Для ее изготовления использовали перкаль – легкий, но вместе с тем исключительно прочный материал, на который нанесли много тончайших слоев специальной резины.
Гондолу для стратостата сконструировал один из руководителей ЦАГИ Владимир Антонович Чижевский. Обшивку гондолы в виде шара диаметром 2, 3 м сделали из 2-мм алюминиевого сплава. Объем гондолы выбирался так, чтобы в ней могли разместиться три пилота, оборудование и приборы. Снаружи гондола была покрыта теплоизоляционным слоем из очень легкого оленьего войлока и тонкой ткани с окраской, рассеивающей солнечные лучи. Это дало возможность при внешней температуре около – 70° сохранить внутри в течение почти 8 часов температуру от + 22° до + 30°. Обшивка имела два герметических люка, которые можно было быстро закрывать или открывать. Последнее особенно важно для спасения экипажа, случись какая-либо непредвиденная ситуация.
Круговой обзор из гондолы осуществлялся через девять герметических иллюминаторов диаметром 80 мм. Несмотря на значительный запас прочности стекол, каждое из них в случае необходимости могло герметически закрываться изнутри гондолы аварийной металлической крышкой.
В верхней части гондолы находилось кольцо, к которому крепились 32 стропы оболочки стратостата, в случае необходимости способные быстро отсоединяться. Внизу гондолы – посадочное устройство и 1000 кг балласта из мелкой свинцовой дроби.
Посадочное устройство представляло собой корзину из ивовых прутьев, смягчавшую удар гондолы в момент приземления.
Отдыхать экипаж мог на небольших откидных сиденьях.
Благодаря оригинальным конструктивным решениям гондола стратостата «СССР» весила всего 280 кг, в то время как двухместная гондола Пикара весила 450 кг.
В дорогу стратонавтам выделили суточный запас провианта, включавший 200 г жареного мяса, пару кусочков белого хлеба, 1 кг специального сладкого печенья и 200 г шоколада на человека. Для утоления жажды и поддержания тонуса в термосах имелся горячий кофе и чай. На случай посадки в удаленной и малонаселенной местности в гондоле поставили рундучок с неприкосновенным запасом еды на трое суток.
Оборудование для жизнеобеспечения аэронавтов состояло из запасов сжатого и жидкого кислорода в баллонах и сосудах Дьюара и из патронов «Аудос» с едким натром, поглощавшим излишнюю углекислоту. Для сбора мочи использовались обычные резиновые грелки. Поскольку полет не должен был занять больше суток, то предполагалось, что в сооружении специального калосборщика нет необходимости.
Научная аппаратура обеспечивала дистанционное взятие проб наружного воздуха, исследование электрического поля, космических лучей и электропроводимости среды. Кроме того, на борту имелись приборы для регистрации параметров полета: барографы, термометры, альтиметры, вариометры.
Стратостат оснастили дальнодействующей радиоаппаратурой, что гарантировало надежную и устойчивую радиосвязь до конца полета. Полученная с борта информация передавалась всеми радиостанциями страны для слушателей в СССР и за границей.
Примечательно, что к историческому полету готовились с большим тщанием и отрабатывали его этапы сначала на земле, а потом и в воздухе. Точно так же, по прошествии десятилетий, будут готовить космонавтов. Сначала добровольцы-испытатели, близкие по своему физическому развитию намеченным участникам полета, запирались в герметичной камере, а медики измеряли скорость потребления ими кислорода и выделения углекислого газа, а также изменения влажности воздуха. На основании этих данных проектировалась система жизнеобеспечения, которая проходила обкатку опять же на практике. Уже перед самым вылетом стратостата «СССР» все кандидаты на участие в полете прошли обязательную подготовку: взлетали на аэростатах с открытыми кабинами на высоты до 6000 м – без кислородного аппарата, на высоты до 13000 м – с кислородным аппаратом. При этом во время подъема тренирующиеся подвергались всестороннему физиологическому обследованию.
В начале сентября 1933 года все было готово к рекордному полету. Ждали погоду. Но, как назло, каждый день шли дожди. Наконец вечером 21 сентября метеослужба дала «добро» на старт.
Всю ночь на Центральном московском аэродроме имени Фрунзе шла подготовка. Доставили несколько сот баллонов с водородом. Прикрепили гондолу к стропам оболочки, но перед самым стартом обнаружили, что «аппендикс» стратостата (устройство в нижней части оболочки для выпуска излишнего газа) запутался в веревках. Пожарные лестницы оказались коротки. Выручил красноармеец Терещенко. Он по стропе поднялся на высоту многоэтажного дома и оперативно устранил неисправность. Командующий ВВС СССР Яков Алкснис тут же наградил смельчака своими часами.
Начальник старта Гарканидзе скомандовал: «На поясных, дать свободу!» Красноармейцы, помогавшие на старте, отпустили поясные веревки оболочки.
Оболочка заколебалась, но… стратостат остался на месте. Роса, выпавшая из предутреннего тумана, покрыла оболочку и увеличила ее вес настолько, что подъемной силы стратостата оказалось недостаточно. Старт отложили в ожидании лучших метеоусловий.
30 сентября погода выдалась совершенно замечательная. Не растрачивая время попусту, пилоты заняли свои места в гондоле. Стратонавты Георгий Алексеевич Прокофьев (командир экипажа), Константин Дмитриевич Годунов и Эрнст Карлович Бирнбаум были облачены в синие летные комбинезоны, на головах – летные шлемы, на ногах – бурки. Парашюты уложили в сумки. Для них принесли личное оружие, термосы с напитками и свежие фрукты: апельсины с мандаринами.
В 8 часов 41 минуту Гарканидзе громко скомандовал: «Отдать гондолу!»
Первый советский стратостат начал подъем.
На высоте 3000 м входные люки закрыли. Стратостат удалялся в юго-восточном направлении. Когда достигли 11000 м, Прокофьев сообщил на командный пункт: «Москва видна великолепно.»
А стратостат тем временем продолжал набирать высоту. И вот – заветный рубеж 17000 м! Рекорд Пикара превзойден!
В 12 часов 45 минут стратостат достиг своего потолка – 19000 м. Нужно было начинать спуск. А это значительно сложнее подъема: ошибки в управлении полетом могли привести к падению стратостата и его гибели. Своевременный и экономный расход балласта обеспечивал плавный спуск со скоростью 2-3 м/с. На высоте порядка 6000 м открыли входные люки. Тут выяснилось, что конец разрывной веревки, которой нужно пользоваться для ускоренного выпуска газа во время приземления, отклонился от люка. Чтобы достать веревку, Годунов вылез из гондолы, с трудом дотянулся до конца веревки и подал его командиру экипажа. Это было похоже на опаснейший цирковой номер на невиданной высоте.
Свершилось то, что еще совсем недавно считалось фантастикой. Полет имел не только научное, но и политическое значение, показав всему миру возможности Советского Союза. Константин Циолковский немедленно телеграфировал из Калуги: «От радости захлопал в ладоши. Ура „СССР.“ Циолковский.» Максим Горький тоже не отказался прокомментировать: «Смелым Вашим полетом Вы подняли свою страну еще выше в глазах пролетариата всего мира.(…) Да здравствуют бесстрашные, мужественные люди Страны Советов!»
Сравнивая успех советских воздухоплавателей с полетом профессора Пикара, «Правда» заявляла: «На американской гондоле, которая первой поднялась в стратосферу, было написано большими буквами „Пикар.“ Это был полет отдельного человека, искавшего известности для себя. На советской гондоле, которая первой поднялась на 19 км, написано „СССР“, это значит, что в полете участвует вся Советская страна.»
Создатели стратостата и его пилоты получили высокие награды. А страна встречала первых покорителей стратосферы с таким же восторгом, с каким позже встречала первых космонавтов.
Полет стратостата «СССР» произвел громадное впечатление и на Западе. «Нью-Йорк геральд трибун» писала: «Это достижение является с научной точки зрения историческим, и советская наука имеет полное право им гордиться.»
Удачные конструкционные решения, принятые при постройке стратостата, использовались в дальнейшем при разработке самолетов и даже пилотируемых космических кораблей. Так, гондола «СССР» послужила прототипом для герметичной кабины космического корабля «Восток», на котором полетел в космос Юрий Гагарин…
С 31 марта по 6 апреля 1934 года в Ленинграде проходила Первая всесоюзная конференция по изучению стратосферы.
31 октября 1933 года, во время научного собрания по подведению итогов полета стратостата «СССР», инициативная группа, состоявшая из будущего президента Академии наук СССР Сергея Ивановича Вавилова, академиков Ильи Васильевича Гребенщикова, Николая Николаевича Павловского и других ученых, обратилась в президиум Академии наук с запиской о необходимости созыва конференции. Президиум счел это предложение «целесообразным», был образован оргкомитет во главе с Вавиловым и определена программа. Выяснилось, что проблемы изучения стратосферы интересуют ученых самых разных специальностей: заявлялись доклады по аэрологии, акустике, оптике, атмосферному электричеству, геомагнетизму, полярным сияниям, космическим лучам, метеоритным явлениям, биологическим и медицинским проблемам, по перспективных технологиям изучения и освоения стратосферы.
Поскольку до проведения Первой конференции многочисленные научные группы, занимавшиеся изучением тех или иных явлений, происходящих в стратосфере, практически не были связаны друг с другом, продвигаясь вслепую, семь дней работы конференции стали для многих ее участников своеобразным университетом, предоставившим возможность впервые взглянуть на проблему в комплексе, узнать, какие открытия сделали коллеги и какие методы и технические средства они для этого применяли.
Всего было намечено 12 заседаний конференции, из которых два были посвящены научно-организационным вопросам, а десять – обсуждению восьми тем, в которые были сгруппированы проблемы. Техническим проблемам полета в высшие слои атмосферы было предоставлено целых три заседания конференции.
К открытию конференции оргкомитет организовал в залах Академии наук выставку по изучению атмосферы. Она ничем не напоминала самодеятельную «научно-фантастическую» выставку изобретателей-инвентистов 1927 года: здесь не было проектов, только реальные конструкции. Посетитель выставки мог увидеть макет гондолы стратостата «СССР» в натуральную величину с подлинным научным оборудованием, ракету Ленинградского Осоавиахима, макеты стратостатов Пикара, «СССР» и «Осоавиахим I.» По стенам висели пастели художника Измаиловича, изображающие различные этапы производства советских стратостатов, и редкие фотографии из коллекции популяризатора Родных. Руководством и оформлением выставки занимался художник Александров.
Приглашения участвовать в работах конференции были разосланы в 140 учреждений в 19 городах Советского Союза. О своем участии в ходе конференции заявили 407 делегатов.
Выступая с приветственным словом к участникам конференции, Вавилов отметил (очень примечательный абзац!):
Рекорды устанавливались по всем возможным направлениям: по скорости, по расстоянию, по глубине, по высоте. Нас, прежде всего, интересует высота, ведь именно в рекордных высотных полетах была преодолена первая ступенька на пути к большой космонавтике. Самолеты были все еще очень несовершенны, и рекорды приходилось ставить на аэростатах. Самые высотные из них, способные достигнуть стратосферы, назывались стратостатами.
…С начала Первой мировой войны и до 1920 году в России не было осуществлено ни одного полета на свободном аэростате ни для научных исследований, ни в спортивных целях. И когда молодые московские энтузиасты решили возродить спортивное воздухоплавание, оказалось, что летать практически не на чем. На вооружении армии были только привязные аэростаты типа «Како» и «Парсеваль.» Из Петрограда прислали две сферические оболочки, но они расползлись по швам при первой же раскладке. Случайно энтузиасты узнали, что один аэростат был захвачен красноармейцами во время Гражданской войны и должен находиться в Саратове во 2-м воздухоплавательном парке. Его нашли и привезли в подмосковное Кунцево, в 4-й воздухоотряд. Оболочку и такелаж тщательно проверили и убедились, что на несколько леток аэростата хватит.
По согласованию с Реввоенсоветом Полевое управление Красного Воздушного флота назначило первый полет этого аэростата на день торжественного парада и демонстрации на Красной площади в честь 2-го Конгресса III Интернационала 27 июля 1920 года.
В экипаж свободного аэростата были включены пилот Олеринский, ученый Анощенко, командир отряда Куни.
Рано утром аэростат наполнили водородом. После того, как наркомом по военным делам обошел выстроившиеся войска, прозвучали выстрелы праздничного салюта и заиграл оркестр. Из гондолы аэростата сбросили несколько мешков балласта, и он плавно взмыл вверх. Высота полета достигала 4850 м. Через несколько часов аэронавты благополучно приземлились в районе Богородска. Местные крестьяне помогли им свернуть оболочку и погрузить все имущество на телегу.
Вообще начало 1920-х годов характеризуется широким интересом к свободным аэростатам во многих европейских странах. Возобновились соревнования на кубок Гордона Беннетта, снова начали проводиться национальные чемпионаты. Старались не отстать и русские воздухоплаватели. 15 ноября 1927 года аэронавт Федосеенко на сферическом аэростате продержался в воздухе 23 часа 52 минуты. Это был один из первых рекордов СССР, связанных с воздухоплаванием и авиацией.
Подъемы с научными целями уже начали обсуждать в Академии наук и на правительственных заседаниях. Развитие воздухоплавания было поручено Осоавиахиму.
Установление рекордов по высоте – рискованное дело, однако молодые спортсмены и ученые редко задумывается о последствиях. Так, в 1927 году, поднявшись в открытой кабине на высоту 12 км, погиб американец капитан Грей, а в 1928 году – испанский аэронавт Молас. Те, кто шел следом, учли ошибку, оплаченную жизнями: гондолы аэростатов должны быть герметичными. Новые гондолы, которыми стали оснащать высотные аэростаты (стратостаты), имели шаровые кабины, где размещался экипаж, оборудование, к ним крепился балласт и посадочные приспособления, смягчающие удар при посадке.
В 1931 году в такой кабине швейцарский ученый Огюст Пикар вместе со своими помощниками достиг высоты 15780 м, а в 1932 году поднялся на высоту 16370 м, названную тогда «фантастической.»
В Советском Союзе решили побить рекорд Пикара. Правительство поручило ВВС и Наркомавиапрому создать советский стратостат.
Стратостат «СССР» состоял из гондолы, оболочки, соединяющих их строп и посадочного устройства. Он рыл полностью спроектирован советскими конструкторами и изготовлен из отечественных материалов.
Тогда почти все приходилось делать впервые. А это трудно. Никто не имел понятия, как будут вести себя оболочка, гондола с огромным количеством заклепок, сварных швов и гермовыводов, как будет работать аппаратура для научных исследований, для управления полетом при одновременном действии таинственных космических лучей, низкой температуры и очень разреженной атмосферы. Даже стекла иллюминаторов вызывали сомнение: годятся ли они для столь высотного полета?
Оболочка стратостата, созданная на московском заводе «Каучук», по своему объему значительно превышала обычные аэростатные (25000 м 2против 1000 м 2). Для ее изготовления использовали перкаль – легкий, но вместе с тем исключительно прочный материал, на который нанесли много тончайших слоев специальной резины.
Гондолу для стратостата сконструировал один из руководителей ЦАГИ Владимир Антонович Чижевский. Обшивку гондолы в виде шара диаметром 2, 3 м сделали из 2-мм алюминиевого сплава. Объем гондолы выбирался так, чтобы в ней могли разместиться три пилота, оборудование и приборы. Снаружи гондола была покрыта теплоизоляционным слоем из очень легкого оленьего войлока и тонкой ткани с окраской, рассеивающей солнечные лучи. Это дало возможность при внешней температуре около – 70° сохранить внутри в течение почти 8 часов температуру от + 22° до + 30°. Обшивка имела два герметических люка, которые можно было быстро закрывать или открывать. Последнее особенно важно для спасения экипажа, случись какая-либо непредвиденная ситуация.
Круговой обзор из гондолы осуществлялся через девять герметических иллюминаторов диаметром 80 мм. Несмотря на значительный запас прочности стекол, каждое из них в случае необходимости могло герметически закрываться изнутри гондолы аварийной металлической крышкой.
В верхней части гондолы находилось кольцо, к которому крепились 32 стропы оболочки стратостата, в случае необходимости способные быстро отсоединяться. Внизу гондолы – посадочное устройство и 1000 кг балласта из мелкой свинцовой дроби.
Гондола стратостата «СССР» в сборочном цехе
Для выпуска водорода из оболочки стратостата наверху располагался клапан. Он открывался изнутри гондолы с помощью веревки, которая соединялась с вращающимся барабаном, расположенным снаружи гондолы.Посадочное устройство представляло собой корзину из ивовых прутьев, смягчавшую удар гондолы в момент приземления.
Отдыхать экипаж мог на небольших откидных сиденьях.
Благодаря оригинальным конструктивным решениям гондола стратостата «СССР» весила всего 280 кг, в то время как двухместная гондола Пикара весила 450 кг.
В дорогу стратонавтам выделили суточный запас провианта, включавший 200 г жареного мяса, пару кусочков белого хлеба, 1 кг специального сладкого печенья и 200 г шоколада на человека. Для утоления жажды и поддержания тонуса в термосах имелся горячий кофе и чай. На случай посадки в удаленной и малонаселенной местности в гондоле поставили рундучок с неприкосновенным запасом еды на трое суток.
Оборудование для жизнеобеспечения аэронавтов состояло из запасов сжатого и жидкого кислорода в баллонах и сосудах Дьюара и из патронов «Аудос» с едким натром, поглощавшим излишнюю углекислоту. Для сбора мочи использовались обычные резиновые грелки. Поскольку полет не должен был занять больше суток, то предполагалось, что в сооружении специального калосборщика нет необходимости.
Научная аппаратура обеспечивала дистанционное взятие проб наружного воздуха, исследование электрического поля, космических лучей и электропроводимости среды. Кроме того, на борту имелись приборы для регистрации параметров полета: барографы, термометры, альтиметры, вариометры.
Стратостат оснастили дальнодействующей радиоаппаратурой, что гарантировало надежную и устойчивую радиосвязь до конца полета. Полученная с борта информация передавалась всеми радиостанциями страны для слушателей в СССР и за границей.
Примечательно, что к историческому полету готовились с большим тщанием и отрабатывали его этапы сначала на земле, а потом и в воздухе. Точно так же, по прошествии десятилетий, будут готовить космонавтов. Сначала добровольцы-испытатели, близкие по своему физическому развитию намеченным участникам полета, запирались в герметичной камере, а медики измеряли скорость потребления ими кислорода и выделения углекислого газа, а также изменения влажности воздуха. На основании этих данных проектировалась система жизнеобеспечения, которая проходила обкатку опять же на практике. Уже перед самым вылетом стратостата «СССР» все кандидаты на участие в полете прошли обязательную подготовку: взлетали на аэростатах с открытыми кабинами на высоты до 6000 м – без кислородного аппарата, на высоты до 13000 м – с кислородным аппаратом. При этом во время подъема тренирующиеся подвергались всестороннему физиологическому обследованию.
В начале сентября 1933 года все было готово к рекордному полету. Ждали погоду. Но, как назло, каждый день шли дожди. Наконец вечером 21 сентября метеослужба дала «добро» на старт.
Всю ночь на Центральном московском аэродроме имени Фрунзе шла подготовка. Доставили несколько сот баллонов с водородом. Прикрепили гондолу к стропам оболочки, но перед самым стартом обнаружили, что «аппендикс» стратостата (устройство в нижней части оболочки для выпуска излишнего газа) запутался в веревках. Пожарные лестницы оказались коротки. Выручил красноармеец Терещенко. Он по стропе поднялся на высоту многоэтажного дома и оперативно устранил неисправность. Командующий ВВС СССР Яков Алкснис тут же наградил смельчака своими часами.
Начальник старта Гарканидзе скомандовал: «На поясных, дать свободу!» Красноармейцы, помогавшие на старте, отпустили поясные веревки оболочки.
Оболочка заколебалась, но… стратостат остался на месте. Роса, выпавшая из предутреннего тумана, покрыла оболочку и увеличила ее вес настолько, что подъемной силы стратостата оказалось недостаточно. Старт отложили в ожидании лучших метеоусловий.
30 сентября погода выдалась совершенно замечательная. Не растрачивая время попусту, пилоты заняли свои места в гондоле. Стратонавты Георгий Алексеевич Прокофьев (командир экипажа), Константин Дмитриевич Годунов и Эрнст Карлович Бирнбаум были облачены в синие летные комбинезоны, на головах – летные шлемы, на ногах – бурки. Парашюты уложили в сумки. Для них принесли личное оружие, термосы с напитками и свежие фрукты: апельсины с мандаринами.
В 8 часов 41 минуту Гарканидзе громко скомандовал: «Отдать гондолу!»
Первый советский стратостат начал подъем.
На высоте 3000 м входные люки закрыли. Стратостат удалялся в юго-восточном направлении. Когда достигли 11000 м, Прокофьев сообщил на командный пункт: «Москва видна великолепно.»
А стратостат тем временем продолжал набирать высоту. И вот – заветный рубеж 17000 м! Рекорд Пикара превзойден!
В 12 часов 45 минут стратостат достиг своего потолка – 19000 м. Нужно было начинать спуск. А это значительно сложнее подъема: ошибки в управлении полетом могли привести к падению стратостата и его гибели. Своевременный и экономный расход балласта обеспечивал плавный спуск со скоростью 2-3 м/с. На высоте порядка 6000 м открыли входные люки. Тут выяснилось, что конец разрывной веревки, которой нужно пользоваться для ускоренного выпуска газа во время приземления, отклонился от люка. Чтобы достать веревку, Годунов вылез из гондолы, с трудом дотянулся до конца веревки и подал его командиру экипажа. Это было похоже на опаснейший цирковой номер на невиданной высоте.
Подготовка оболочки стратостата «СССР»
Клапан стравливания воздуха оболочки стратостата «СССР»
Около 17 часов стратостат снизился неподалеку от Коломны. Гайдроп (тормозной пеньковый канат) коснулся земли. На высоте в 10 м Прокофьев с помощью разрывной веревки открыл клапан выпуска водорода из оболочки, и стратостат совершил мягкую посадку. Полет, продолжавшийся 8 часов 20 минут, закончился.Свершилось то, что еще совсем недавно считалось фантастикой. Полет имел не только научное, но и политическое значение, показав всему миру возможности Советского Союза. Константин Циолковский немедленно телеграфировал из Калуги: «От радости захлопал в ладоши. Ура „СССР.“ Циолковский.» Максим Горький тоже не отказался прокомментировать: «Смелым Вашим полетом Вы подняли свою страну еще выше в глазах пролетариата всего мира.(…) Да здравствуют бесстрашные, мужественные люди Страны Советов!»
Сравнивая успех советских воздухоплавателей с полетом профессора Пикара, «Правда» заявляла: «На американской гондоле, которая первой поднялась в стратосферу, было написано большими буквами „Пикар.“ Это был полет отдельного человека, искавшего известности для себя. На советской гондоле, которая первой поднялась на 19 км, написано „СССР“, это значит, что в полете участвует вся Советская страна.»
Создатели стратостата и его пилоты получили высокие награды. А страна встречала первых покорителей стратосферы с таким же восторгом, с каким позже встречала первых космонавтов.
Полет стратостата «СССР» произвел громадное впечатление и на Западе. «Нью-Йорк геральд трибун» писала: «Это достижение является с научной точки зрения историческим, и советская наука имеет полное право им гордиться.»
Удачные конструкционные решения, принятые при постройке стратостата, использовались в дальнейшем при разработке самолетов и даже пилотируемых космических кораблей. Так, гондола «СССР» послужила прототипом для герметичной кабины космического корабля «Восток», на котором полетел в космос Юрий Гагарин…
С 31 марта по 6 апреля 1934 года в Ленинграде проходила Первая всесоюзная конференция по изучению стратосферы.
31 октября 1933 года, во время научного собрания по подведению итогов полета стратостата «СССР», инициативная группа, состоявшая из будущего президента Академии наук СССР Сергея Ивановича Вавилова, академиков Ильи Васильевича Гребенщикова, Николая Николаевича Павловского и других ученых, обратилась в президиум Академии наук с запиской о необходимости созыва конференции. Президиум счел это предложение «целесообразным», был образован оргкомитет во главе с Вавиловым и определена программа. Выяснилось, что проблемы изучения стратосферы интересуют ученых самых разных специальностей: заявлялись доклады по аэрологии, акустике, оптике, атмосферному электричеству, геомагнетизму, полярным сияниям, космическим лучам, метеоритным явлениям, биологическим и медицинским проблемам, по перспективных технологиям изучения и освоения стратосферы.
Поскольку до проведения Первой конференции многочисленные научные группы, занимавшиеся изучением тех или иных явлений, происходящих в стратосфере, практически не были связаны друг с другом, продвигаясь вслепую, семь дней работы конференции стали для многих ее участников своеобразным университетом, предоставившим возможность впервые взглянуть на проблему в комплексе, узнать, какие открытия сделали коллеги и какие методы и технические средства они для этого применяли.
Всего было намечено 12 заседаний конференции, из которых два были посвящены научно-организационным вопросам, а десять – обсуждению восьми тем, в которые были сгруппированы проблемы. Техническим проблемам полета в высшие слои атмосферы было предоставлено целых три заседания конференции.
К открытию конференции оргкомитет организовал в залах Академии наук выставку по изучению атмосферы. Она ничем не напоминала самодеятельную «научно-фантастическую» выставку изобретателей-инвентистов 1927 года: здесь не было проектов, только реальные конструкции. Посетитель выставки мог увидеть макет гондолы стратостата «СССР» в натуральную величину с подлинным научным оборудованием, ракету Ленинградского Осоавиахима, макеты стратостатов Пикара, «СССР» и «Осоавиахим I.» По стенам висели пастели художника Измаиловича, изображающие различные этапы производства советских стратостатов, и редкие фотографии из коллекции популяризатора Родных. Руководством и оформлением выставки занимался художник Александров.
Приглашения участвовать в работах конференции были разосланы в 140 учреждений в 19 городах Советского Союза. О своем участии в ходе конференции заявили 407 делегатов.
Выступая с приветственным словом к участникам конференции, Вавилов отметил (очень примечательный абзац!):
«Инициатива Академии наук встретила полную живую поддержку в научных, технических и военных учреждениях Союза. С напряженным вниманием и интересом к Конференции отнеслись также самые широкие круги населения нашей страны. Я позволяю себе привести выдержки из письма, полученного мною от рабочего животноводческого совхоза в области Коми. Автор письма т. Голуб пишет: „Рабочие животноводческих совхозов Коми области передают братский привет участникам Конференции по изучению стратосферы. Мы от всей глубины своих чувств рады, что наша страна под руководством всемирного вождя рабочего класса т. Сталина добилась того, когда наряду с разрешенными огромными задачами ставит сегодня на повестку дня: знать небо… Пролетариат, изучая небо, создает „рай“ на земле, подчиняя силы природы интересам человечества… Изучение неба есть и было делом не только ученых, но должно стать делом каждого пастуха, кочевника и рабочего… Мы предлагаем организовать Всесоюзное общество по изучению стратосферы, первыми членами которого войдут рабочие животноводческих совхозов Севера и лично я, для чего вношу вступительный взнос 25 рублей и прошу указать № счета, куда мне их перечислить.“ Разрешите от лица Конференции поблагодарить рабочих совхоза и автора этого письма. Оно, мне кажется, ясно показывает, с какой симпатией встречаются страной даже самые отвлеченные задачи Конференции, далекие от непосредственных практических результатов, задачи, которые т. Голуб совершенно правильно определяет лозунгом – „знать небо“.»