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

Проблемы специфики социодинамики русской культуры
Изучение социодинамики культуры имеет огромное значение для понимания изменений, постоянно происходящих в обществе. Слово "социодинамика" происходит от соединения латинского слова "социум" - общество и греческого "динамика", что означает состояние движения, ход развит ...