На самом деле первый шаг на пути в космос человечество сделало 5 июня 1783-го года, когда с площади французского провинциального городка Анонэ поднялся самый первый в мире аэростат, запущенный братьями Монгольфье, пророчески назвавшими своё детище «Ad Astra» – «К звёздам». Но даже спустя полтораста лет после первых полётов люди очень смутно представляли себе, что происходит у них над головами. По мере развития технических возможностей в ряде европейских стран и Северной Америке аэронавты поднимались всё выше и выше, но уже к середине XIX века эти попытки столкнулись с проблемой воздействия низких температур и дефицита кислорода на высотах от 8 тысяч метров. Выше подниматься в открытых гондолах было просто смертельно опасно для экипажей. Отдельным смельчакам удавалось достигнуть и отметки в 12 тысяч метров, но это были редкие удачи на фоне череды катастроф.
Некоторый интерес к аэростатам проявляли военные, которые ещё с XVIII века использовали их для ведения разведки и корректировки артиллерийского огня. Воздухоплавательные подразделения сохранялись во многих армиях мира и после Первой мировой войны, в ходе которой авиация явственно обозначила своё преимущество над всеми остальными родами войск.
Именно интересы развития авиации обусловили тот невероятный ажиотаж вокруг полётов аэростатов, возникший в 20–30-е годы прошлого века. Дело в том, что по мере развития ударной мощи боевых самолётов совершенствовались и средства борьбы с ними. Эта «война конструкторов» породила невиданную конкуренцию, в рамках которой и пришли к идее прорыва массированной системы ПВО путём подъёма на такую высоту, куда не долетали бы снаряды зенитных орудий и не могли бы подняться истребители. Вот тогда и понадобились точные данные о том, что и как происходит на высотах, где пока ещё никто не летал. Как себя чувствуют человек на большой высоте? Как работают приборы? Чем нужно снабдить экипаж бомбовоза? Всё это можно было узнать, только побывав там – высоко за облаками.
Шар братьев Монгольфье. Фото: общественное достояниеКосмос для героев
Началась настоящая гонка за рекордами. Битва технологий и конструкторов. Кроме чисто практических результатов важен был эффект успеха, работавший на пропаганду превосходства науки и промышленности тех, кто совершал успешную попытку подъёма «всё выше, и выше, и выше».
В СССР зимой 1932 года было принято решение о начале работ по построению аэростата с гондолой, способного подняться на высоту 20–25 километров. С этой целью сформировали Комиссию по изучению стратосферы. Руководство работами по подготовке сверхвысоких подъёмов было возложено на Георгия Алексеевича Прокофьева – командира отдельного воздухоплавательного дивизиона, базировавшегося в тогда ещё подмосковном Кунцево.
Куратор воздухоплавательного проекта окончил гимназию в Вязьме, с началом советско-польской военной кампании в 1920 году был призван в Красную армию. Тогда же он вступил в партию. По окончании военных действий Георгий Прокофьев был на комсомольской работе в Смоленске, а потом в Москве, где его снова призвали в армию, но уже как политработника. Получив назначение в подразделение воздухоплавателей, он совершил множество подъёмов, постепенно став одним из самых опытных пилотов-аэронавтов.
Пилот-практик и политработник, сам Прокофьев, конечно же, ничего не изобретал. На него были возложены обязанности координации научных институтов и промышленных предприятий, задействованных в работах по сооружению воздухоплавательной системы, способной побить рекорд, установленный в 1931 году швейцарским учёным Огюстом Пикаром, который со своим напарником в герметичной гондоле первым поднялся в стратосферу на высоту 16 200 метров.
***
Оболочку аэростата склеивали и сшивали из 24 полотнищ перкалевой материи*, произведённой на Богородско-Глуховской мануфактуре. Эту ткань обрабатывали резиновым составом, созданным в лаборатории НИИ резиновой промышленности. Прежде чем начать «сборку» оболочки, материал подвергли испытаниям на нагрев, охлаждение, воздействие ультрафиолета и даже – на всякий случай – рентгеновских лучей. Ведь никто не знал, с чем придётся столкнуться там, на высотах, где никто из людей ещё не бывал.
Гондолу разрабатывали в Бюро особых конструкций Центрального Гидроаэродинамического института под руководством Владимира Антоновича Чижевского. Оптимальной признали форму шара, диаметр которого равнялся 2,3 метра. Корпус был склёпан из листов дюраля толщиной 3 мм на каркасе из стоек, проходящих через обшивку и склёпанных с ней фланцами. Снизу крепилось кольцо для подвески балласта, в качестве которого использовалась мелкая свинцовая дробь, распределённая по 40 мешкам. Система сброса балласта позволяла произвести сброс дроби за 2 секунды. Ещё ниже на кольцевую основу из стали закрепили посадочное устройство. Это был амортизатор конструкции инженера Цебрикова, представлявший собой усечённую пирамиду. Уникальность этого устройства заключалась в том, что оно было изготовлено из ивовых прутьев, сплетено лучшими мастерами-кустарями промколхоза имени Кагановича из-под Вязьмы, занимавшимися плетением художественной мебели.
Для кругового обзора в корпусе гондолы были устроены девять иллюминаторов размером 120 на 150 миллиметров со стёклами толщиной 15 сантиметров. Внутрь кабины вели два круглых люка диаметром 75 сантиметров каждый с системой запоров, позволявшей открыть их за 5–6 секунд.
Валериан Куйбышев и Андрей Жданов знакомятся с устройством стратостата "СССР-1". Фото: Иван Шагин/РИА НовостиВ целях теплоизоляции снаружи гондола была покрыта слоем оленьего войлока и обтянута тонким полотном, окрашенным в «шаровый» (серый) цвет. Это позволило удерживать температуру от 20 до 30 градусов Цельсия внутри кабины при –67 градусах за бортом и при воздействии солнечных лучей. В кабине имелся запас сжатого кислорода в баллонах и несколько ёмкостей со сжиженным кислородом. Специальная вентиляционная установка прогоняла воздух внутри кабины через химические патроны, поглощавшие углекислоту.
Гондола была снабжена научной аппаратурой для получения материалов состояния забортной среды и проведения различных измерений. Мощная радиостанция обеспечивала связь с внешним миром. Экипаж из трёх человек располагался на трёх откидных сидениях. Штурм рекордной высоты должен был занять менее суток, в течение которых энтузиасты-аэронавты готовились терпеть тесноту и отсутствие всякого подобия туалета.
***
Экипаж сформировали из людей, напрямую причастных к постройке стратостата, названного «СССР-1». Командиром назначили куратора проекта Георгия Прокофьева, с которым должны были разделить риск полёта инженер Константин Годунов и пилот Эрнст Бирнбаум.
Годунов учился в Петербургском технологическом институте, но с началом мировой войны прервал учёбу и пошёл в армию. После революции примкнул к красным и с 1918 года служил в воздухоплавательных частях РККА. По окончании Гражданской войны учился в Военно-воздушной академии имени Жуковского, а потом работал в научно-исследовательском институте ВВС. В 1932 году Годунов вошёл в состав разработчиков конструкции аэростата – он отвечал за создание его оболочки.
Третий участник полёта – Эрнст Бирнбаум – так же как и Годунов прошёл фронт мировой войны и воевал в гражданскую. Он окончил высшие воздухоплавательные командирские курсы в 1920 году, а три года спустя – высшую воздухоплавательную школу. Служил инструктором в училищах ВВС, а потом возглавил московскую воздухоплавательную школу Осоавиахим.
Экипаж был жив и здоров
В 8.40 утра 30 сентября 1933 года стратостат «СССР-1» стартовал с Ходынского поля в Москве, и через пять минут в центре управления полётом была получена первая радиограмма: «Марс» – таков был позывной экипажа – сообщал центру, позывной которого был «Рыба», что зафиксирован подъём на высоту 2 километра.
Через 32 минуты после старта пришла радиограмма, сообщавшая, что в 9 часов 17 минут «СССР-1» достиг высоты 16800 метров. Советская радиостанция «Коминтерн» вела прямую трансляцию в эфир из командного пункта, она оповестила мир: «Рекорд Пиккара побит. Радио со стратостата сообщает, что в 9 час. 25 мин. им достигнута высота 17000 метров. В 9 час. 30 мин. они достигли высоты 17500 метров, в 9 час. 58 мин. – высоты 17900 метров. Экипаж чувствует себя прекрасно».
Около 11 часов утра стратостат уравновесился на высоте 17000 метров. Убедившись, что технически вся система работает безукоризненно, командир «Марса» радировал «Рыбе», что принял решение идти выше и сбрасывает балласт.
В половине первого радиостанция «Коминтерн» передала сообщения о том, что стратостат достиг высоты 18400 метров и продолжает подниматься. В 12 часов 55 минут вышло сообщение о том, что «СССР-1» поднялся до отметки 19000 метров в 12 часов 50 минут.
На земле, в командном центре и всюду, где слушали репортажи «Коминтерна», царило ликование, а экипаж тем временем решил подкрепиться на рекордной высоте. Обед под фиолетовым небом стратосферы состоял из холодного жареного мяса с белым хлебом, апельсинов и мандаринов, после чего открыли термосы, попили горячие чай и кофе, заедая их сладким печеньем.
После обеда было зафиксировано снижение стратостата, о чём немедля известили центр. Плавно опускаясь, около 17.00 по московскому времени гондола стратостата мягко приземлилась на колхозном лугу неподалёку от города Коломна в 120 км от Москвы. Экипаж был жив и здоров.
Подготовка к полету стратостата "СССР-1". Фото: Иван Шагин/РИА НовостиПотолок высоты
Полет «СССР-1» произвёл колоссальный эффект, но все попытки его повторить и превзойти этот успех закончились трагедиями и неудачами. Зимой 1934 года стратостат «Осоавиахим» поднялся до высоты 20600 метров. Сообщение об установление нового рекорда высоты стало последним. Связь с экипажем прервалась, и через несколько часов в центр управления пришло сообщение о том, что гондолу с надписью «ОАХ-1» нашли в Мордовии – стратонавты погибли ещё в воздухе. Их как в гигантском миксере размозжило о стенки гондолы, перешедшей в неконтролируемое бешеное вращение.
На май того же 1934 года был намечен полёт стратостата «СССР-2» объёмом 300 кубических метров, который, по расчётам, мог подняться до отметки в 30 километров. Для экипажа сконструировали первые скафандры, полностью изолирующие пилотов-стратонавтов от воздействия внешней среды.
Добиваясь снижения веса оболочки, перкаль заменили более лёгким шёлком, упустив из виду его опасное свойство электризации. При заправке оболочки газом от трения складок в шёлковой оболочке возникло электричество, давшее искры, от которых произошло возгорание водорода. Гигантский пожар в пять минут обратил в прах и пепел все амбициозные планы и надежды.
После этого было предпринято ещё несколько попыток штурма рекордных высот, но все они потерпели неудачу. Стратосфера оказалась слишком «крепким орешком», который не удалось «разгрызть», просто увеличивая объёмы оболочек и совершенствуя гондолы. Постепенно интерес военных и конструкторов склонился к развитию ракетостроения, и программа по изучению верхних слоёв атмосферы при помощи стратостатов была свёрнута.
***
Двое «марсиан» – Константин Годунов и Эрнст Бирнбаум – стали свидетелями полёта Гагарина в космос и имели право считать себя к нему причастными. В своём полёте они испытали разработанную инженером Чижевским гондолу, которая послужила прямым прототипом пилотской кабины корабля «Восток», на котором Юрий Гагарин совершит свой знаменитый полёт в космос, открыв новую эру в жизни человечества. Сейчас гондола стратостата «СССР-1» по праву занимает своё место среди экспонатов Музея космонавтики.
Полёты стратостатов стали предтечей пилотируемой космонавтики. Идя тернистым путём проб и ошибок, совершая открытия и переживая болезненные поражения, первопроходцы-стратонавты своими наработками копили опыт, передав его следующим поколениям в своих помыслах, устремившихся к звёздам.
_____
* Перкаль – натуральная ткань, волокна которой получают из длинноволокнистого чёсаного хлопка. Перед переплетением некручёные нити обрабатывают специальным клеящим составом. Этот процесс называется шлихтованием: он придаёт ткани повышенную прочность и гладкость.