ПРОРЫВ В СТРАТОСФЕРУ

К числу достижений отечественной авиации 1930-х годов по праву принадлежат разработки Бюро особых конструкций, возглавляемого Владимиром Антоновичем Чижевским. Под его руководством были созданы и герметичная гондола стратостата "СССР", впервые в мире поднявшего человека на высоту 19 километров, и высотные самолеты с гермокабинами серии "БОК", покорившие стратосферу.
 

Сегодня пассажиры реактивного лайнера, совершающего полет на границе со стратосферой, вряд ли задумываются о том, что еще каких-то 60 лет назад достижение подобных высот (свыше 10 километров) считалось поступком героическим. К высотным полетам допускались только специально подготовленные летчики, бороться с недостатком кислорода в разреженном воздушном пространстве им помогала кислородная маска.
 

Авиаконструктор В. А. Чижевский (1899-1972).
 

Сегодня пассажиры реактивного лайнера, совершающего полет на границе со стратосферой, вряд ли задумываются о том, что еще каких-то 60 лет назад достижение подобных высот (свыше 10 километров) считалось поступком героическим. К высотным полетам допускались только специально подготовленные летчики, бороться с недостатком кислорода в разреженном воздушном пространстве им помогала кислородная маска.

Защитить человека от низкого атмосферного давления и холода, а главное, сохранить его работоспособность в высоких слоях атмосферы могли скафандр или герметичная кабина. Решением этой проблемы занималось созданное в январе 1931 года Бюро особых конструкций - БОК. Новое подразделение было организовано при ЦАГИ - Центральном аэрогидродинамическом институте. Возглавил его выпускник Военно-воздушной академии имени Н. Е. Жуковского, инженер-конструктор ЦАГИ Владимир Антонович Чижевский. (11 апреля нынешнего года исполняется сто лет со дня его рождения.) Создание летательных аппаратов с герметичными кабинами стало главным направлением в деятельности Бюро особых конструкций. Всем машинам, созданным под руководством В. А. Чижевского, присваивалось обозначение "БОК", наверное, поэтому о нем знают меньше, чем об авиаконструкторах, чьи имена носят самолеты и вертолеты.
 

Начальник Бюро особых конструкций,
главный конструктор гондолы стратостата "СССР" В. А. Чижевский (слева)
проверяет качество сборки аппарата. 1933 год.
 

Первенцем БОКа стала герметичная гондола стратостата "СССР". В 1933 году он совершил блестящий рекордный полет в стратосферу. Оставив далеко позади мировое достижение швейцарского физика и воздухоплавателя Огюста Пиккара (16370 метров), советский летательный аппарат поднялся на высоту 19 километров. Экипаж провел уникальные опыты и собрал материал, уточнявший строение атмосферы и ее параметры на больших высотах. Полет стратостата "СССР", вызвавший восхищение во всем мире, открыл путь к созданию первых отечественных самолетов с герметичными кабинами.

Облик стратосферного самолета сформировался в БОКе еще во время работы над гондолой стратостата "СССР". В апреле 1934 года Чижевский выступил на Всесоюзной конференции по изучению стратосферы. В своем докладе он сформулировал основные требования к высотному самолету с герметичной кабиной и сразу вслед за этим предложил проект первого в СССР стратосферного самолета БОК-1(СС). На этой машине предполагалось провести на больших высотах аэродинамические исследования, отработать гермокабину и выводы наружных органов управления, проверить возможности двигателя.


 

Обосновывая необходимость создания высотного самолета, Чижевский писал: "Если предположить, что авиация противника будет обладать стратопланами, могущими совершать полеты на высоте 12000 метров с дальностью 2000 километров, хотя бы в количестве 100 штук, то это значит, что эти 100 самолетов в любое время дня и ночи и при любых атмосферных условиях, господствующих в стратосфере, пользуясь благоприятной обстановкой, ориентируясь по Солнцу и звездам, незаметно и беспрепятственно проникнут на нашу территорию и с точностью, достаточной для нападения, сбросят в наши крупные промышленные центры тонны фугасных, зажигательных и отравляющих бомб. Противопоставить что-либо такому нападению в настоящий момент мы не можем... Нам необходима, в свою очередь, сильная и еще более высотная авиация, могущая не только производить бомбометание, но и выдерживать сложный бой в стратосфере, бой на дальних дистанциях, бой сосредоточенного огня, бой, ведущийся из герметических кабин..."

А остерегаться было чего: в Германии создавались аналогичные самолеты. Работа над ними была засекречена.

В основу БОК-1 была положена конструкция самолета РД (главный конструктор А. Н. Туполев), получившего известность после рекордных трансполярных перелетов. В фюзеляж этой машины была помещена трехместная гермокабина, которую считали настоящей диковинкой - до той поры герметичные отсеки умели строить лишь на подводных лодках. Это была кабина регенерационного типа: для удаления из нее выдыхаемого человеком углекислого газа и влаги использовали специальные поглотители, а кислород подавали из баллона поворотом обычного вентиля.

Впервые самолет БОК-1 с герметичной кабиной поднялся в небо с аэродрома завода № 35 в Смоленске 13 декабря 1935 года. Его пилотировал военный летчик-испытатель И. Ф. Петров. На этой машине отрабатывалась система жизнеобеспечения. В первых испытательных полетах, несмотря на то, что за бортом температура воздуха достигала минус 50 градусов, в кабине было жарко и влажно, причем настолько, что летчикам приходилось раздеваться и обматываться полотенцами. Случалось, замерзали остекление гермокабины и наружные органы управления. Немало сюрпризов преподнесла и силовая установка: не давала нужного давления маслосистема двигателя, нередко из-за слишком больших оборотов разрушались турбокомпрессоры.

Свыше трех лет доводилась машина. Лучший результат был зафиксирован 28 августа 1937 года. В тот день летчик-испытатель НИИ ВВС П. М. Стефановский и его помощник смогли подняться на высоту 14100 метров, оказавшуюся для БОК-1 предельной, достичь запланированной высоты 16700 метров на ней так и не удалось. Полеты БОК-1 (СС) показали, что для высотного самолета необходима гермокабина вентиляционного типа с автоматическим регулированием заданных параметров.
  В новой машине БОК-7, предназначенной главным образом для достижения рекордных высот, уже стояла гермокабина с вентиляцией. Одновременно в производство запустили такую же вторую машину, но в военном варианте - стратосферный бомбардировщик БОК-11. В нем были не только гермокабина, но и дистанционно управляемые пулеметы.
 
Летные испытания самолетов БОК-7 и БОК-11 начались в 1939 году, но так и не были доведены до конца. Попытки установить на них мировые рекорды высоты остались безуспешными. Опять во всем оказались виноваты двигатели. Позже на базе БОК-7 спроектировали стратосферные самолеты БОК-10 для пассажирских перевозок, БОК-12 для исследования стратосферы и БОК-13 для военной разведки. Но все они так и остались проектами. Исключением стал сверхдальний рекордный самолет БОК-15.

В 1930-е годы эйфория рекордных достижений не давала покоя ни политикам, ни летчикам. В 1937 году, вскоре после удачного завершения трансполярных перелетов, экипаж В. П. Чкалова писал Сталину:
"Мы помним Ваше обещание разрешить нам перелет в 1939 году за пределы СССР. До 1939 года осталось времени не так много, и поэтому мы решили Вас просить ... построить самолет с дальностью 15-20 тысяч километров, с дизельными моторами и рабочей высотностью 8-10 тысяч метров..."

В ответ на это обращение 10 мая 1938 года вышло постановление правительства о разработке в КБ-29 под руководством Чижевского самолета БОК-15. Новая машина должна была удивить мир, показать в очередной раз, что СССР - великая авиационная держава. (К этому времени Бюро особых конструкций переехало из Смоленска в подмосковные Подлипки и вошло в состав КБ-29, сохранив прежнее обозначение своих изделий.)

На авиационном заводе № 35 в Смоленске строили сразу два самолета БОК-15, предназначавшиеся для экипажей М. М. Громова и Г. Ф. Байдукова. Предполагалось, что в 1939 году на них будет выполнен ряд перелетов, в том числе и по кругосветным маршрутам зарубежных пилотов Вильяма Поста и Говарда Хьюза. Были и более грандиозные планы: кругосветные перелеты через два полюса с промежуточными посадками.

По первоначальным расчетам БОК-15 должен был в так называемых "тепличных" условиях (без учета встречного ветра и возможных отклонений от заданного профиля) пролететь без посадки около 24000 километров. Расчетная крейсерская скорость доходила до 240 км/ч (на 70 км/ч больше, чем показывал в перелетах самолет РД). Для достижения таких рекордных параметров нужен был дизельный мотор. Единственным претендентом на эту роль оказался отечественный АН-1РТК, по расчетам он должен был снизить путевой расход горючего с 0,62 кг/км (у РД) до 0,43 кг/км. Но то, что хорошо на бумаге, не всегда удается реализовать в жизни. Вновь и вновь выходили из строя турбокомпрессоры. Вдобавок расход масла оказался таким большим, что на борт нужно было брать огромный его запас, а это существенно снижало топливную экономичность мотора. Пришлось корректировать маршруты полетов, ведь гарантированная дальность на самом деле не превышала 15000 км. Конструкторы подумывали даже заменить дизель на карбюраторный мотор АМ-35ТК.

Подготовка БОК-15 к перелетам шла со значительным отставанием от графика. главным виновником всех бед были по-прежнему двигатели. Но нарком авиапрома М. М. Каганович вместо того, чтобы оказать поддержку КБ-29, стал искать виновного. "Врагом народа" оказался В. А. Чижевский.

28 января 1938 года Каганович докладывал Сталину: "Состояние конструкторского аппарата и работ КБ-29 Чижевского таково, что не дает уверенности в выполнении той большой задачи, которая перед ним поставлена, по постройке самолета БОК-15... Для того чтобы построить машину без Чижевского, необходимо поставить на эту работу крупный квалифицированный коллектив конструкторов и перевести ее производство на более квалифицированный завод... В течение месяца надо основательно укрепить и очистить от сомнительных людей коллектив... С Чижевским вопрос решить немедленно".

Спустя четыре дня - новый доклад о том, что комиссия, проверявшая конструкторскую документацию БОК-15, выявила принятый в расчетах трехкратный коэффициент перегрузки. По мнению комиссии, коэффициент необходимо довести до 3,5, лишь в этом случае самолет сможет выдержать нагрузки, возникающие при попадании в "болтанку". Но ведь и РД, дважды перелетавший через Северный полюс и побывавший в серьезных переделках, также рассчитывался с учетом трехкратной перегрузки. Ни ЦАГИ, ни наркомат, ни ЦК ВКП(б) не считали тогда, что машина может разрушиться. Этот факт лишний раз подтверждает, что обвинения против Чижевского были необоснованными.

1 февраля 1939 года В. А. Чижевского арестовали. По свидетельству заместителя А. Н. Туполева Л. Л. Кербера, он не падал духом и не сомневался, что происходившее, в том числе и репрессии, имело какие-то высшие и тайные причины. Чижевский считал, что человеческому уму не все доступно: "Вот подождите, - говорил он, - пройдет несколько лет, и скрытые для нас причины обнажатся". Чижевский стойко перенес арест и больше двух лет лагерей. Перед самой войной он оказался в тюремном конструкторском бюро - ЦКБ-29, которое возглавлял опальный в то время А. Н. Туполев.

Первый из двух строившихся самолетов БОК-15, пилотируемый летчиком М. М. Громовым, поднялся в воздух уже после ареста Чижевского - 23 октября 1939 года. До середины следующего года продолжалась их доводка, но перелет так и не состоялся. В Европе в это время уже шла Вторая мировая война.
Советское руководство распорядилось прекратить дальнейшую работу по высотным БОКам, а созданный в ЦКБ-29 высотный многоместный истребитель "100" переделать в пикирующий бомбардировщик Пе-2. Одной из причин такого решения стал показ в 1939-1940 годах немецкой авиационной техники нашим специалистам. Среди продемонстрированных образцов высотных самолетов не было, и советские руководители поверили в то, что их не существует, а значит, и опасности для СССР быть не может. Но уже очень скоро немецкие высотные "Юнкерсы" совершали разведывательные полеты над Англией и Египтом, забираясь на высоту до 14000 метров. Есть данные о том, что они летали и над Москвой.

По мнению Г. Ф. Байдукова, главной причиной прекращения работ по БОК-15 была все же проблема дизельных двигателей. На больших высотах они вдруг отказывали, и, чтобы запустить их снова, приходилось снижаться, теряя тысячи метров высоты, в более плотные слои атмосферы. В лучшем случае это приводило к перерасходу горючего, в худшем (на одномоторном самолете) - к катастрофе. После войны дизельные двигатели так и не прижились в отечественном авиастроении. А Владимир Антонович Чижевский продолжал проектировать самолеты. Больше 30 лет он проработал с Андреем Николаевичем Туполевым и внес большой вклад в создание крылатых машин серии "Ту".