BOK SSSR-1
Typ: výzkumný a rekordní stratosférický balón
Určení: výzkum stratosféry a ustanovení výškového rekordu
Historie: Počátek 30. let sebou přinesl vzrůst zájmu o výzkum stratosféry, tedy vrstvy atmosféry nacházející se ve výškách 11 000 až 50 000 m nad zemským povrchem. Jako nejvíce vhodný prostředek pro vynesení výzkumníků s příslušným měřicím zařízením do tak velkých výšek se tehdy jevil tzv. stratostat, tj. speciální výškový balón s přetlakovou kabinou posádky. První statostat na světě postavil belgický profesor August Piccard. Zmíněný balón měl v podvěsu dvoumístnou přetlakovou kabinu. Jeho obal byl zhotoven z pogumované tkaniny a měl objem 14 000 m3 a hmotnost 800 kg. První Piccardův pokus o let do stratosféry, který byl uskutečněn dne 30. září 1930, byl ale neúspěšný. Protože byla přetlaková gondola přetížená, vůbec se nebyl schopen odpoutat od země. Úspěch se dostavil až dne 27. května 1931. Tehdy se Piccardovi se svým stratostatem podařilo vystoupat do rekordní výšky 15 781 m. V přímé reakci na tento úspěch se následně do stavby stratostatů pustili v dalších zemích světa. Pozadu přitom nemohl zůstat ani SSSR. V SSSR bylo první zasedání ohledně výzkumu stratosféry svoláno dne 19. ledna 1932, a to předsedou Hydrometeorologického výboru (Gidrometeokomitet) RSFSR. Výsledkem zmíněného zasedání bylo založení Komise pro výzkum stratosféry. První zasedání zmíněné komise se konalo dne 22. ledna toho samého roku. Zde byl navržen plán prací, jejichž součástí byla též stavba stratostatu umožňujícího dopravit výzkumné pracovníky do výšky 20 000 až 25 000 m. Zpracováním projektu takového stratostatu byl přitom pověřen jeden z členů komise, M.N. Kaniščev. Zahájení prací na zmíněném statostatu ale nakonec zabránil nedostatek financí. Aby toho nebylo málo, tak Gidrometeokomitet RSFSR byl ještě ten samý rok rozpuštěn. V roce 1933 byla nicméně v SSSR takřka současně zahájena stavba hned dvou stratostatů. Zatímco jeden z nich vešel ve známost jako SSSR-1 a byl stavěn pod hlavičkou Správy VVS (UVVS), nad stavbou tohoto druhého, který nesl pojmenování Osoaviachim-1, dohlížel Osoaviachim (Společnost pro podporu obrany, letecké a chemické výroby), předchůdce DOSAAFu. Práce na stratostatu SSSR-1, který zpočátku nesl název SSSR, probíhaly pod dohledem J.A. Prokofeva, velitele Zvláštního vzduchoplaveckého oddílu. Organizaci letů a vědeckou náplň těchto letů dostal na starost V.A. Semenov, vedoucí katedry vzduchoplavby Vojenské vzdušné akademie profesora N.E. Žukovského. Obal pro stratostat SSSR-1 byl navržen konstrukčním oddělením moskevského závodu „Kaučuk“ pod vedením K.D. Godunova. Vývoj technologie výroby obalu pro tento stratostat a jeho předběžné odzkoušení dostal na starost institut NIIRP (Vědecko-výzkumný institut pryžového průmyslu). Obal statostatu SSSR-1 byl vyroben moskevským závodem „Kaučuk“ a byl dokončen v květnu roku 1933. Přestože měl obal stratostatu SSSR-1 objem 24 340 m3, vážil pouhých 950 kg. Po úplném nafouknutí měl přitom tvar koule s průměrem 36 m. Naproti tomu gondola s přetlakovou kabinou (regeneračního typu) byla pro tento stroj vyprojektována, v roce 1933, v Oddělení zvláštních konstrukcí BOK (Bjuro osobych konstrukcij) pod vedením V.A. Čiževského. Přetlaková gondola stratostatu SSSR-1 byla postavena moskevským závodem č.39 a byla dokončena za čtyři měsíce. Zmíněná přetlaková kabina měla tvar koule s průměrem 2,3 m a ukrývala pracoviště tříčlenné posádky. Uvnitř i vně kulovité přetlakové kabiny stratostatu SSSR-1 se nacházely různé přístroje z dílny Leningradského fyzikálně-technického institutu, které sloužily ke zkoumání stratosféry. Na post velitele stratostatu SSSR-1 byl jmenován J.A. Prokofev. Kromě Prokofeva se součástí posádky tohoto stroje stal E.K. Birnbaum, který zastával funkci pilota, radisty a pomocníka velitele, a pilot-inženýr K.D. Godunov. K letovým zkouškám, které probíhaly na Centrálním moskevském letišti, byl stratostat SSSR-1 připraven na počátku září roku 1933. Před realizaci prvního letu tříčlenná posádka tohoto stratostatu prošla výcvikem v tlakové komoře, pod lékařským dohledem. Přípravy k prvnímu letu byly zahájeny v noci z 23. na 24. září toho samého roku. Tehdy těsně před půlnoci (v 22 h a 40 min) bylo, za světla reflektorů, zahájeno plnění obalu nosným plynem v podobě vodíku za pomoci tří 50 mm hadic. K tomu bylo použito 700 lahví se stlačeným vodíkem. Přitom se obal zvedl do výšky 70 m. Poté byla k obalu připevněna kulovitá přetlaková kabina. V poledně 24. září, krátce poté, co se stratostat SSSR-1 odpoutal od země, byl ale stažen zpátky na zem. V průběhu předletových příprav totiž klesla mlha, což vedlo k tomu, že jeho obal nabral nějakých 500 kg vody. Aby toho nebylo málo, tak se mezitím zvedl natolik silný vítr, že se v něm vlhký obal stratostatu SSSR-1 začal zmítat jako lodní plachta. Následně byl proto z obalu tohoto stroje vypuštěn veškerý vodík a obal odevzdán na sušení. První pokus o let stratostatu SSSR-1 se tedy nevydařil. Další pokus o let byl naplánován na 30. září 1933. Plnění obalu vodíkem bylo zahájeno opět v noci předchozího dne. Tentokrát k naplnění obalu stratostatu SSSR-1 nebyly použity tlakové lahve, ale z nádrže. Každá z nich přitom obsahovala 120 m3 vodíku. Plnění obalu bylo završeno v šest hodin ráno, když byl plný přibližně z 1/8. Přitom bylo spotřebováno okolo 3 000 m3 vodíku. V 6:20 byla zahájena instalace přetlakové kabiny. Současně byly zaplombovány všechny palubní přístroje. Od země se stratostat SSSR-1 odpoutal v 8:40. Nějakých pět minut nato se zmíněný stratostat již nacházel ve výšce 2 000 m. V 9:17, po 32-ti min od startu, byla zaznamenána výška 16 800 m. V 9:19 měl již obal stratostatu SSSR-1 tvar koule. Přitom se nacházel ve výšce 17 000 m. Stoupání bylo završeno v 12:45. Nejvyšší dosažená výška činila 18 514 m. To byl přitom vůbec první sovětský světový výškový rekord ustanovený za pomoci balónu. Protože ale SSSR tehdy ještě nebyl členem FAI (Fédération Aéronautique Internationale), zmíněný rekord nemohl být uznán. Ve výšce nad 18 000 m byla naměřena teplota okolního vzduchu -67 °C, zatímco uvnitř přetlakové kabiny stratostatu SSSR-1 se teplota pohybovala mezi +22 °C a +32 °C. Obal stratostatu SSSR-1 byl přitom rozpálen na +75 °C. Před sestupem posádka tohoto stratostatu poslala radiogram J.V. Stalinovi. Tento svůj první let do stratosféry balón SSSR-1 završil v 17 h hladkým dosednutím na břehu řeky Moskvy, cca 250 m od Kolomenského závodu. V průběhu zmíněného letu, který zabral okolo 8 h a 15 min, byla posádka stratostatu SSSR-1 v nepřetržitém rádiovém kontaktu se zemí. Spojení s posádkou tohoto stroje přitom zajišťovala radiostanice v Tarasovce a radiostanice GAMS (Hlavní aerometeorologická služba). Součástí prvního letu stratostatu SSSR-1 se mimo jiné stalo měření intenzity kosmického záření za pomoci elektrometru. Zmíněné měření potvrdilo výsledky podobného měření, které bylo provedeno Augustem Piccardem. Kromě toho se podařilo potvrdit, že toto záření skutečně pochází z kosmu a že ochranu před ním poskytuje atmosféra. Kromě toho bylo zjištěno, že má vzduch ve výšce nad 18 000 m mírně jiné složení než u země a že obsahuje 78,13 % dusíku, 20,95 % kyslíku a 0,92 % argonu a inertních plynů. Z toho bylo vyvozeno, že je pro let do stratosféry možné použít pístový motor s výkonným kompresorem nebo reaktivní motor. Palubní meteografy stratostatu SSSR-1 pracovaly bezproblémově. Kromě toho byl zde změřen tlak rtuťovým barometrem. K změření teploty byl použit platinový odporový teploměr. Po završení zmíněného letu všichni členové posádky stratostatu SSSR-1 obdrželi řád Lenina. Před dalším letem jediný exemplář tohoto stroje prošel úpravami. To se odrazilo v novém označení SSSR-1bis.
Popis (model SSSR-1): Výzkumný a rekordní stratosférický balón SSSR-1 měl obal s objemem 24 340 m3. Obal tohoto stratostatu byl vyroben moskevským závodem „Kaučuk“ a i přes své rozměry vážil pouhých 950 kg. Po úplném nafouknutí měl přitom tvar koule s průměrem 36 m. Obal stratostatu SSSR-1 byl zhotoven z 24-ti kusů Perkálu z produkce Bogorodsko-Gluchovské manufaktury a byl pokryt tenkou vrstvou pryže. Kuli ochraně před UV zářením a snížení ohřevu byl navíc ošetřen speciálním nátěrem na bázi hliníkového prášku. Nosným plynem byl vodík. Gondola s třímístnou přetlakovou kabinou stratostatu SSSR-1 byla vyprojektována Oddělením zvláštních konstrukcí BOK (Bjuro osobych konstrukcij) a vyrobena moskevským závodem č.39. Přetlaková kabina tohoto stratostatu měla tvar koule s průměrem 2,3 m a ukrývala pracoviště tříčlenné posádky. Kostra přetlakové gondoly stratostatu SSSR-1 byla zhotovena z osmi vertikálních duralových trubek, které byly navzájem propojeny ocelovými uzly. Jeho potah byl snýtován z 12-ti duralových plechů s tloušťkou 2 mm. Hermetičnost nýtových spojů, kterých bylo okolo 5 000, zajišťoval speciální nátěr. Veškerou tíhu užitečného zatížení nesla kostra. Potah absorboval pouze síly vzniklé rozdílem vnitřního a venkovního tlaku. Do potahu kulovité přetlakové kabiny stratostatu typu SSSR-1 byly vetknuty dva kulaté vstupní otvory s průměrem 750 mm a devět kruhových okének s průměrem 120 a 150 mm. Dvířka vstupních otvorů byla zhotovena z hliníkové slitiny a byla opatřena těsněním. Jejich otevření nebo uzavření přitom zabralo 5 až 6 sec. Okénka přetlakové kabiny stratostatu SSSR-1 byla osazena tabulemi skla s tloušťkou 10 až 15 mm, která byla schopna vydržet tlak přes 5 kg/cm2, a byla opatřena „okenicemi“. Ta představovala pojistku pro případ porušení jejich skel. Protože ve stratosféře panují velmi nízké teploty, potah kabiny stratostatu SSSR-1 byl pokryt vrstvou plsti. Plstěná izolační vrstva byla navíc potažena jemným plátnem šedé barvy. Díky šedému zbarvení a kulovitému tvaru se kabina tohoto stroje mírně ohřívala od slunečních paprsků. Pokud venkovní teplota činila -67°C, teplota uvnitř kabiny stratostatu SSSR-1 se pohybovala mezi +22°C až +30°C. Udržování potřebné koncentrace kyslíku v kabině tohoto stratostatu bylo prováděno regenerací (jako v ponorce). Vzduch byl tedy nejprve vyčištěn od oxidu uhličitého vzniklého dýcháním a vlhkosti a následně obohacen příslušným množstvím kyslíku. Zatímco k vrchu kostry kulovité přetlakové gondoly stratostatu SSSR-1 byly připevněny úchyty závěsu obalu, vespod se nacházelo vzletové a přistávací zařízení. Přistávací zařízení tohoto stroje bylo navrženo Vjazemským lespromchozem, který se zabýval výrobou proutěného nábytku, a mělo podobu výpletu z pružného vrbového proutí s tvarem komolého kužele. Přistávací zařízení stratostatu SSSR-1 bylo vyprojektováno na jedno přistání. Při dosednutí rychlostí 5 až 7 m/sec se totiž mělo zbortit a tím ztlumit náraz. Protože bylo pletené přistávací zařízení stratostatu SSSR-1 poměrně mohutné, do jeho středu bylo možné připevnit až 40 pytlíků s celkem 1 t balastní zátěže v podobě jemného olověného šrotu. Vysypání balastu ze všech pytlíků bylo přitom možné za pouhých 1 až 2 min. Uvnitř i vně kabiny stratostatu SSSR-1 se nacházely různé měřící přístroje z dílny Leningradského fyzikálně-technického institutu, které sloužily ke zkoumání stratosféry. Přetlaková kabina stratostatu SSSR-1 byla rozdělena na osm sekcí. V té první byly umístěny krátkovlnné radiostanice. Ve druhé sekci se nacházely optické přístroje v podobě spektrografu pro měření spektra oblohy a zařízení pro měření jasu oblohy z různých úhlů. Ve třetí a čtvrté sekci byly umístěny lahve s kyslíkem, náboje se sorbentem zplodin dýchání v podobě oxidu uhličitého, zařízení pro odběr vzorků vzduchu a fotografické zařízení. V pátém úseku byly instalovány dva elektrometry (z toho jeden pod 60 mm olověným krytem), dvě kamery a barograf. Šestá a sedmá sekce ukrývala teploměr pro měření venkovní teploty s přesností na tři desetinná místa, rtuťový barometr a dva altimetry. Naproti tomu osmá sekce byla prázdná, neboť se zde nacházel vstup. Vně kabiny bylo umístěno 15 skleněných nádob pro odbírání vzorků vzduchu, variometr, lihový teploměr, meteograf a některé další přístroje. Kromě toho se zde nacházela instalace vysílací a přijímací antény radiostanice.
Verze:
SSSR-1 – původní výše popsané provedení jediného exempláře stratostatu SSSR-1. V tomto provedení se zmíněný stratostat vydal do vzduchu jenom jednou. Zmíněný let přitom vykonal dne 30. září 1933.
SSSR-1bis – pozdější provedení jediného exempláře stratostatu SSSR-1 s instalací rozměrného záchranného padáku na boku kulovité přetlakové kabiny posádky. V tomto provedení se zmíněný stratostat vydal do vzduchu opět jenom jednou. Zmíněný let přitom vykonal dne 26. června 1935. viz. samostatný text
Vyrobeno: jeden exemplář
Uživatelé: SSSR
SSSR-1
Posádka: velitel, pilot/radista/pomocník velitele a pilot/inženýr
| TTD: | |
| Objem obalu: | 24 340 m3 |
| Průměr obalu: | 36,00 m |
| Celková hmotnost: | 3 372 kg |
| Max. dosažená výška: | 18 514 m |
poslední úpravy provedeny dne: 7.11.2020