Утерянные победы советской авиации

В 1930–е годы, когда интерес к исследованию верхних слоев атмосферы необычайно вырос, наиболее реальным методом проникновения на большие высоты казалось использование специальных высотных аэростатов – «стратостатов», «субстратостатов», несущих герметическую гондолу с экипажем исследователей. Впервые в мировой практике постройку такого высотного аэростата осуществил бельгийский профессор Огюст Пикар (August Piccard).

Построенный по его проекту стратостат был снабжен двухместной герметической гондолой, имел оболочку из прорезиненной ткани объемом 14 000 м³ и весом 800 кг. Первая попытка Пикара достигнуть большой высоты, состоявшаяся 30 сентября 1930 г., оказалась неудачной. По причине перетяжеления и последующего повреждения гондолы стратостат не смог оторваться от земли. Однако менее чем через год, 27 мая 1931 г., бельгийский экипаж в составе О. Пикара и П. Кипфера впервые достиг стратосферы. Покоренная стратонавтами высота оказалась рекордной – она составила 15 781 м.

Успешные эксперименты Пикара немедленно активизировали постройку высотных аэростатов в различных странах. Заинтересовались данной проблемой и в Советском Союзе. Начиная с 1931 г. ряд организаций поначалу на общественном уровне выступили с предложением о постройке стратостатов. Нужно отметить, что хотя главной задачей ставились научные исследования, однако общим настроением являлось, прежде всего, достижение рекордной высоты. Уже бытовал лозунг, который приписывался Иосифу Сталину – «Догнать и перегнать!». В 1933 г. вопрос начал решаться на официальном уровне. Начальник ВВС Красной Армии Яков Алкснис совсем недвусмысленно заявил о решении «штурмовать стратосферу кратчайшими путями» и не позднее 1933 г. совершить первый высотный полет.

Стратостат «СССР-1»

На первом этапе создания этот стратостат назывался «СССР». Указывалось, что инициатором и организатором его постройки являлось Управление ВВС во главе с начальником ВВС РККА Я. И. Алкснисом. Расчеты предстоящих полетов в стратосферу и их научное обоснование велись в Военно – воздушной академии им. Н. Е. Жуковского под руководством начальника кафедры воздухоплавания В. А. Семенова. Последний был известен как опытный практик и энтузиаст воздухоплавания. В 1927 г. Семенов совместно с И. И. Зыковым совершил полет продолжительностью 27 часов на свободном аэростате «Осоавиахим СССР» из подмосковного поселка Кунцево до низовьев реки Печоры.

Объем оболочки стратостата «СССР» составил 24 340 м³ (обычно это значение округляли и писали 25 000 м³), при подъеме на расчетную высоту оболочка расширялась и принимала форму шара диаметром 36 м. Проектирование оболочки произвел начальник конструкторского отдела московского завода «Каучук» инженер К. Д. Годунов. Рабочее проектирование, разработку технологии, изготовление и предварительные испытания оболочки велись Научно – исследовательским институтом резиновой промышленности (НИИРП). Одновременно решались вопросы обеспечения прочности оболочки, покрытия внешней поверхности специальной краской на основе алюминиевой пудры для защиты от ультрафиолетового облучения и уменьшения нагрева газа. Когда опытные работы завершились, практическое изготовление оболочки перенесли на завод «Каучук». Особо отмечалось, что при значительном объеме удалось добиться ее незначительного веса – всего 950 кг. Закончили изготовление оболочки в мае 1933 г.

Гондола стратостата «СССР-1» с системой амортизации и балластными подвесками

Гондола стратостата проектировалась с начала 1933 г. в БОК под руководством В. А. Чижевского, при участии Н. Н. Каштанова, А. Я. Левина, И. И. Цебрикова и В. И. Лапинского. Построили ее на опытном производстве завода № 39 за 4 месяца. Так как всего заложили 4 практически одинаковых гондолы, то на этапе постройки стратостата его стали именовать «СССР-1».

Трехместная гондола представляла собой сферу диаметром 2,3 м. Она состояла из 12 листов 2–мм дюралюминия, собранных при помощи 5 тысяч заклепок. Герметичность оболочки достигалась специальной промазкой клепаных швов. Силовой каркас гондолы выполнили из 8 вертикальных дюралевых труб, соединенных стальными узлами. Каркас воспринимал все усилия от веса экипажа, балласта и оборудования. Оболочка, выполненная с 12–кратным запасом прочности, воспринимала лишь нагрузку от разности давления. В верхней части каркас переходил в узлы крепления оболочки, в нижней части – в стойки посадочной амортизации. Сам амортизатор представлял классическую корзину из ивовых прутьев. В центральной части гондолы имелся силовой обруч – экватор. На поверхности сферы оборудовали два больших лаза для входа и выхода экипажа, которые открывались в течение 5–6 секунд. Для кругового обзора и наблюдения прорезали 9 люков – иллюминаторов диаметром 100 мм. Установленные в иллюминаторах стекла толщиной 8 мм обработали специальным составом от запотевания и покрытия инеем.

Оборудование стратостата включало: высокоточный высотомер, ртутный барометр, метеорографы для определения параметров воздуха (давление, влажность, температура), электротермометр, приборы для определения интенсивности космического излучения.

Для проведения рекордного полета в стратосферу организовали специальный технический совет при УВВС РККА под председательством Начальника штаба ВВС РККА Хрипина. Приготовления к старту велись оперативно и уже в первых числах сентября 1933 г. «СССР-1» подготовили к первому полету, после чего началось ожидание тихой погоды. Окончательная готовность определилась 26 сентября, в этот день все элементы стратостата проверили и взвесили.

Основные весовые характеристики «СССР-1»

Экипаж стратостата состоял из трех человек: командир – Георгий Александрович Прокофьев (командир опытно – испытательного воздухоплавательного дивизиона, размещенного в Кунцево), пилот – радист и помощник командира Эрнст Карлович Бирнбаум (УВВС), пилот – инженер Константин Дмитриевич Годунов (конструктор НИИ ГВФ). Перед полетом все трое прошли длительную тренировку в специальной барокамере с пониженным атмосферным давлением.

Первая попытка старта состоялась в ночь с 23 на 24 сентября 1933 г. на Центральном аэродроме Москвы. В 22 часа 40 минут начали наполнение оболочки из 700 подготовленных баллонов с водородом при помощи трех 50–мм рукавов. В ходе затянувшейся подготовки опустившийся сильный туман привел к тому, что оболочка утяжелилась на 500 кг. Затем поднялся порывистый ветер, который превратил наполненный стратостат в парус и делал предстоящий старт опасным мероприятием. Утром невозможность полета стала очевидной, к 12 часам 24 сентября старт решили отменить. Открытием разрывного клапана газ выпустили, оболочку отправили на просушивание и подготовку к следующему старту.

У герметической гондолы стратостата «СССР-1» слева направо: В.И. Лапинский, В.А. Чижевский, Н.Н. Каштанов

Вторая попытка состоялась в ночь на 30 сентября 1933 г. На этот раз оболочку наполняли из 35 газгольдеров с водородом. Команда из 10 красноармейцев просто наваливалась на зеленые газгольдеры и под собственным весом выдавливала газ по шлангу в оболочку стратостата. Руководил стартовой командой один из участников программы создания стратостата Гарканидзе. К 6 часам утра наполнение закончили и немедленно в воздух поднялись два небольших воздушных шара – прыгуна. Сидящие в подвесной системе этих шаров два члена аэродромной команды осмотрели и расправили оболочку. В 6 часов 30 минут запустили радиозонд, который подтвердил полное отсутствие ветра.

С первыми лучами солнца гондолу, вокруг которой было навешено 620 кг маневрового балласта из мелкой дроби, прикрепили к оболочке. Еще 300 кг резервного балласта разместили внутри гондолы. В оболочке находилось 3000 м³ газа, что составляло 1/10 полного объема. С подъемом на высоту 17 км газ должен был расшириться и заполнить оболочку полностью, превратив ее в сферу.

Стратостат «СССР-1» в момент старта 30 сентября 1933 г.

В 8 часов 30 минут экипаж занял гондолу и через 10 минут начальник ВВС Яков Алкснис лично дал разрешение на старт. Под крики ура и аплодисменты провожающих голубая гондола с надписью «СССР», подвешенная под серебристой «кишкой» оболочки дирижабля, быстро по вертикали пошла вверх. Уже через 5 минут полета набранная высота составила 3 км. Подъем продолжался при постоянной радиосвязи с экипажем, который имел позывной «Марс». На земле связь осуществляли радиоузел в поселке Тарасовка и радиостанция Главной аэрометеорологической службы (ГАМС).

К 11 часам дня «СССР-1» достиг высоты 18 км при температуре за бортом –67 °C, внутри гондолы температура составила +22 °C, перегрев оболочки достиг 75 °C. В 12 часов 45 минут аэростат уже полностью достиг сферической формы, к этому моменту он достиг высоты 19 км при температуре –67 °C снаружи, внутри оболочки +75 °C, внутри гондолы температура колебалась от +12 °C до +32 °C.

Как и было тогда положено, при достижении максимальной высоты экипаж направил приветственную радиограмму товарищу Сталину, после чего приступил к снижению. В течение всего полета, продолжавшегося около 8 часов 15 минут, стратостат отлично наблюдали с земли. В 13 часов дня наземные наблюдатели отметили начало его снижения и перемещение в направлении на юго – восток. В 17 часов 30 сентября «СССР-1» благополучно опустился на берегу Москва – реки близ Коломны, в 250 метрах от Коломенского завода у станции Голутвин.

Результат полета стратостата «СССР-1» заслуженно расценивался как национальный триумф. Свершившееся событие было тем более необыкновенно, что достижение высоты 19 км стало вообще первым рекордом мирового значения, достигнутым СССР. Г. А. Прокофьев, К. Д. Бирнбаум и К. Д. Годунов были награждены высшей наградой Советского Союза – орденами Ленина. Писатель Максим Горький направил им краткое, но вполне соответствующее духу времени послание: «Смелым вашим полетом вы подняли свою страну еще выше в глазах пролетариата всего мира и в глазах всех честных людей».

Стратостат «Осоавиахим» (СА1)

Этот аппарат легче воздуха, построенный в Ленинграде, первоначально назывался первым советским высотным аэростатом СА-1 (стратосферный аэростат). Предложение об его постройке поступило в бюро воздушной техники при областном Осоавиахиме в начале 1931 г. В этот период проектирование велось под руководством А. Б. Васенко. Затем для постройки СА-1 организовали «Бюро по постройке стратостата» при ленинградском областном совете Осоавиахиама под руководством Е. Е. Чертовского. Кроме этого, действовал научно – консультационный комитет под руководством профессора П. А. Рынина. Изготовление, в ходе которого стратостат стал именоваться «Осоавиахим», началось в 1932 г. Его первый полет предполагалось совершить еще летом 1933 г., однако по ряду причин старт отложили на полгода. Затем привезли 15 сентября в Москву…

Стратостат имел максимальный объем оболочки при полном наполнении 22 500 м³. Герметичная гондола для размещения трех стратонавтов в первом варианте представляла собой четырехугольник с закругленными углами. Конструктивно была выполнена в виде ферменного каркаса, обшитого сверху тонкой нержавеющей сталью толщиной 0,5 мм для устранения влияния на показания приборов. Обшивка сварная, на случай появления трещин в сварных швах внутри имелась дополнительная оболочка. По четырем сторонам плоских бортов кабины и в полу были установлены герметичные иллюминаторы. Снизу крепился амортизатор, выполненный в виде камышовой корзины. Для уменьшения перегрева кабина была окрашена в серый цвет. Впрочем, данное описание гондолы было представлено в период строительства стратостата. Позднее эта герметичная кабина была переработана и выполнена в виде сферы – по типу гондолы стратостата «СССР-1».

Старт стратостата «Осоавиахим» (иногда его определяли как «Осоавиахим-1») состоялся 30 января 1934 г. в 9 часов 07 минут в поселке Кунцево под Москвой. Экипаж состоял из трех человек: П. В. Федосеенко, А. Б. Васенко, И. Д. Усыскина. Для осуществления непрерывной радиосвязи с землей имел позывной «Сириус».

Нужно отметить, что после успеха стратостата «СССР-1» имелись надежды на благополучное завершение и этого полета. Кроме того, создатели данного стратостата ориентировались на достижение максимальной высоты не менее 20 км, то есть основной его целью являлось достижение нового мирового рекорда. Именно поэтому вокруг полета стратостата «Осоавиахим» сложилась весьма торжественная обстановка. Сообщения об этапах полета почти непрерывно транслировались через радиостанцию им. Коминтерна. На борт постоянно поступали различные радиограммы с поздравлениями. Стратонавты также находились в приподнятом настроении, они отправили ряд приветствий правительству, в одном из своих посланий даже предложили переименовать свой аппарат в стратостат «имени Сталина».

В 11 часов 59 минут экипаж сообщил, что достиг рекордной высоты 20 600 м и приступает к снижению. Последняя радиограмма поступила в 15 часов 08 минут – «Как вы нас принимаете…» – далее было неразборчиво. Штаб перелета продолжал вызывать стратостат: «Сириус! Я Земля. Вас не слышим. Отвечайте. Сообщите свое местонахождение». Однако более на связь Федосеенко, Васенко и Усыскин не выходили.

Лишь глубокой ночью стало известно что «Осоавиахим» потерпел катастрофу. Гондола стратостата упала на территории Мордовии, вблизи деревни Потиж – Острог Инсарского района, в 16 км на восток от станции Кадошкино Московской железной дороги. Стратонавты Федосеенко, Васенко, Усыскин погибли.

На основании работы аварийной комиссии было установлено:

1. В 12 часов 33 минуты стратостат «Осоавиахим» достиг предельной высоты 22 000 м. На этой высоте стратостат задержался до 12 часов 45 минут, после чего пошел на снижение.

2. Записи бортового журнала велись регулярно до 16 часов 07 минут. Последняя запись относится к 16 часам 10 минутам и это время комиссия считает началом катастрофы.

3. По записям барограммы установлено, что барограф перестал работать в 16 часов 21 минуту, стрелки часов, принадлежащих т. Васенко, остановились от удара на 16 часов 23 минуты. Все опрошенные жители также показывают время падения гондолы на землю – 16 часов с минутами.

«Причиной катастрофы является чрезмерная, прогрессивно возрастающая скорость снижения стратостата, начавшаяся в 16 часов 10 минут с высоты 12 000 м, вызвавшая, по – видимому, в дальнейшем разрывы части строп и нарушение равновесия всей системы, в итоге чего оторвавшаяся от оболочки гондола с силой ударилась о землю в 16 часов 23 минуты».

Некролог «Памяти героев стратосферы», напечатанный во всех советских газетах, заканчивался словами: «Многомиллионный Осоавиахим еще крепче сплачивает свои ряды вокруг коммунистической партии и любимого вождя т. Сталина. На смену погибшим героям придут тысячи новых энтузиастов социалистического строительства и обороны страны».

Прощание с погибшим экипажем провели на самом высочайшем уровне, принятом в Советском Союзе. Все трое были посмертно награждены орденами Ленина. Прах стратонавтов П. В. Федосеенко, А. Б. Васенко, И. Д. Усыскина захоронили в стене московского Кремля на Красной площади.

Стратостат «СССР-2»

Практически сразу после рекордного полета стратостата «СССР-1» было решено готовить новый аппарат с объемом оболочки 300 000 м³, на котором надеялись подняться на высоту 25–30 км. В связи с этой идеей было подготовлено специальное обращение в Совет Труда и Обороны (СТО), которое подписал народный комиссар по военным и морским делам и председатель РВС К. Е. Ворошилов. Новый рекордный полет предполагалось осуществить не позднее 1 августа 1934 г.

В январе 1934 г. вышло постановление Политбюро о постройке стратостата и проведении полета на высоту 25–30 км. Решение о выделении одного миллиона рублей из резервного фонда СНК подписал лично Иосиф Сталин. Следует отметить, что указанные события происходили на волне необыкновенного энтузиазма под впечатлением успеха «СССР-1», но до свершившейся катастрофы стратостата «Осоавиахим».

Подготовка к старту одного из советских дирижаблей

Новый аппарат, в отношении которого использовались эпитеты «большой стратостат», «уникум», получил наименование «СССР-2». Летом 1934 г. вокруг его создания и предстоящего полета наблюдался заметный ажиотаж.

На самом деле «СССР-2» действительно представлял собой грандиозный объект. Способный при сферической форме на большой высоте достигать объема 300000 м³ и диаметра 83 м, на старте стратостат вытягивался до высоты 150 м.

Оболочка вместо перкаля была выполнена из прорезиненного шелка, что позволяло значительно снизить ее вес – по расчетам до 3670 кг.

Указывалось, что гермокабина строилась по заданию УВВС на смоленском заводе № 35 силами БОК. Однако, скорее всего, в Смоленске доводилась кабина, ранее построенная на заводе № 39. Внутри она была обшита войлоком и тканью, снаружи окрашена серебряной краской для снижения нагрева от солнечных лучей. Имела два входных люка диаметром 520 мм, 9 иллюминаторов, снизу крепился балласт, амортизаторы из ивовых прутьев могли поглотить удар при снижении с вертикальной скоростью до 5 м/сек. Вес гондолы со всем снаряжением, оборудованием и балластом составлял 2230 кг.

Задачи полета «СССР-2» описывались особо обстоятельно:

1. Определение метеорологических элементов верхних слоев атмосферы.

2. Производство ряда наблюдений.

3. Изучение космических лучей.

4. Аэрофотосъемка.

5. Связь с помощью УКВ и КВ.

6. Изучение поведения человеческого организма в герметической кабине.

7. Практическое испытание различных механизмов в герметической кабине.

Уже в ходе подготовки к полету появилось опасение за прочность и надежность оболочки. Поначалу ссылались на опыт американцев, которые при повреждении оболочки успели спастись с индивидуальными парашютами. Однако после трагедии «Осоавиахима», успешность покидания кабины экипажем ставилась под сомнение, поэтому срочно подготовили дополнительный парашют для спасения всей гермокабины. Парашют предварительно испытали – 2 августа на нем сбросили груз весом 2 т. В случае аварийной ситуации в стратосфере предполагалось осуществлять первоначально спуск на нем, а на высоте 4–5 км воспользоваться индивидуальными спасательными парашютами.

Экипаж стратостата состоял из трех человек: Прокофьева, Прилуцкого и Годунова. Позывной остался прежний – «Марс».

Старт готовили на Центральном аэродроме Москвы. Все было обставлено на высочайшем уровне – выделили двухмоторный разведчик Р-6 и два одномоторных Р-5 для слежения и сопровождения стратостата, специальный ТБ-3 с санитарно – десантным отрядом на случай аварии.