Предыстория высотных полетов на аэростатах

В начале эпохи воздухоплавания немногочисленные научные полеты выполнялись на высотах 2-3 км, на которых аэронавты не испытывали никакого физического недомогания. Только рекордный высотный полет, выполненный 5 сентября 1862 г. английским ученым Джеймсом Глэшером и профессиональным воздухоплавателем Генри Трейси Коксуэллом на аэростате "Mammoth", показал опасность кислородного голодания. Аэронавты, поднявшиеся на высоту 9000 м без кислородных приборов, испытали страшные страдания и избежали гибели только благодаря сильной воле Коксуэлла, сумевшего вовремя открыть газовый клапан для снижения высоты.

15 апреля 1875 г. состоялся полет французских воздухоплавателей Кроче-Спинелли, Сивеля и Тиссандье на аэростате "Зенит" ("Le Zenith"), в ходе которого была достигнута высота 8600 м. Несмотря на то что аэронавты периодически дышали запасенным в специальных баллонах кислородом, на высоте около 8000 м они потеряли сознание. Когда же шар спустился ниже, в живых остался только Тиссандье, а Сивель и Кроче-Спинелли погибли. Выдающийся русский физиолог И.М. Сеченов в своем докладе 21 декабря 1879 г. (2 января 1880 г.) на VI съезде естествоиспытателей и врачей в С.-Петербурге и последующих работах доказал, что причина гибели французских воздухоплавателей "лежит первично в очень сильно и быстро наступающем падении напряжения кислорода в легочном воздухе" [2].

7(19) октября 1875 г. Д.И. Менделеев выступил на заседании Русского физического общества при С.-Петербургском университете с сообщением "О температуре верхних слоев атмосферы" [3]. Находясь под впечатлением трагической судьбы пилотов "Зенита", он предложил использовать для исследования высших слоев атмосферы, наряду с автоматическими беспилотными аэростатами, также и пилотируемые воздушные шары с герметически закрытой гондолой. Высказанные Д.И. Менделеевым идеи можно рассматривать как первое в России техническое предложение принципиальной схемы стратостата [4].

Программа высотных исследований, намеченная Менделеевым, предполагала 15-20 полетов, которые должны были обойтись не менее чем в 30 тыс. рублей. Но денег не нашлось даже на постройку одного высотного аэростата, и в итоге предложение Менделеева так и не было реализовано.

В последующие годы в России с проектами стратостатов выступили известный ученый и изобретатель профессор Новороссийского университета Н.Д. Пильчиков (1893) и военный воздухоплаватель М.Н. Канищев (1911), также не получившими поддержки. Не были реализованы проекты стратостатов и зарубежных изобретателей.

Между тем нижняя граница стратосферы (10500 м) была достигнута 31 июля 1900 г. германскими исследователями А. Берсоном и Р. Зюрингом на аэростате "Preussen" ("Пруссия", объем оболочки - 8400 м3) с открытой гондолой. Несмотря на то что воздухоплаватели были тепло одеты и периодически вдыхали кислород, на высоте свыше 9000 м они неоднократно теряли сознание и едва не погибли.

Малый интерес, проявленный в научном мире к проблеме пилотируемого полета в стратосферу, по-видимому, объясняется тем, что все задачи по исследованию верхних слоев атмосферы (измерение температуры, давления, влажности и даже взятие проб воздуха) могли быть выполнены автоматическими шарами-зондами.

Положение стало меняться после открытия в 1912 г. австрийским физиком Виктором Гессом космических лучей. В течение двух десятилетий аппаратура, применявшаяся для их исследования, прошла путь от простейших электроскопов до камеры Вильсона и счетчиков. Все эти приборы на первых порах требовали присутствия человека в корзине аэростата.

В начале 30-х гг. стратосферные исследования получили поддержку также со стороны военных, так как отдельные рекордные самолеты достигли верхней границы тропосферы, и замаячила идея создания стратосферных боевых самолетов, неуязвимых для зенитной артиллерии и авиации ПВО. Опыт полетов стратостатов мог быть весьма полезен при разработке таких самолетов.

Буквально накануне решительного штурма стратосферы произошли две катастрофы, показавшие насущную необходимость создания герметичной кабины. 4 мая 1927 г. капитан Хауторн Грей (США) поднялся на водородном аэростате объемом 2265 м3 с аэродрома Скотт-Фильд (шт. Иллинойс) и достиг высоты 12944 м в открытой гондоле. Грей был одет в специальный высотный костюм и пользовался кислородной маской. Во время второго полета 4 ноября 1927 г. потолок подъема аэростата остался тем же, но во время продолжительного спуска запас кислорода был израсходован и Грей погиб. Трагедией закончился и полет испанского воздухоплавателя Бенито Моласа, стартовавшего 15 сентября 1928 г. из города Алькала (провинция Альбачете) в стратосферу на шаре "Espana" ("Испания", объем 2200 м3). Он находился в открытой гондоле и пользовался кислородным прибором, поломка которого привела к гибели пилота.

Другое по технологическим наукам

Создатель уникальной шаболовской радиобашни
Среди образцов отечественного инженерного искусства особое место занимает Шуховская (как ее часто называют) радиобашня на Шаболовке, уже многие десятилетия украшающая архитектурный ансамбль Москвы. Стройное, устремленное ввысь, будто невесомое, металлическое сооружение, высотой более 150 м хор ...