Альманах
ВВФ
ИАиК
ИАНиТ
НВ МГТУГА
Строительство Москвы
Правда
Известия
Красная звезда
Вечерняя Москва
Красный спорт
Техника - молодежи
Вокруг света
Разное

     

Стратопланер Гроховского Павла Игнатовича
(концепция и планы)


На недостигнутые высоты (ТРУДЫ ВСЕСОЮЗНОЙ КОНФЕРЕНЦИ ПО ИЗУЧЕНИЮ СТРАТОСФЕРЫ 31 марта - 6 апреля 1934 года, Академия наук СССР)

Для изучения больших высот атмосферы еще в XVIII в. пробовали подниматься на аэростатах.
В конце XIX в. Россия находится на первом месте по исследованию атмосферы на воздушных шарах.
XX век ознаменовался полетом Пикара, побившего мировой рекорд высоты 16.5 км.
В 1933 г. полет в стратосферу был осуществлен советскими стратонавтами, которые достигли 19 000 м. В 1934 г. советскими же стратонавтами вновь побит рекорд высоты - достигнута высота 22 000 м.
Но несмотря на достигнутые высоты, наука получила очень мало сведений о стратосфере, так как полеты не носили постоянного характера, а были случайными и очень редкими, что не давало возможности более широко поставить вопрос изучения стратосферы.
Для того чтобы летать круглый год, необходим такой аппарат, который был бы сйособен без риска и круглый год, по мере надобности, совершать полеты.
Предложенный мною стратопланер и стратопарашют вполне отвечают таким требованиям. Кроме того они отличаются простотой и несложностью изготовления, так как представляют собой комбинацию существующих конструкций.
Для конструкции стратопланера я использовал стратосферную оболочку, предварительно освободив ее от излишних нагромождений: веревок, клапанов, лебедок, балласта и проч.
Вместо гондолы я применил планер с герметически закупоренной кабиной вместо фюзеляжа.
В этом планере находятся все приборы, необходимые для исследования больших высот, вплоть до 35 000 м.
Чтобы производить полеты круглый год, необходимо иметь специальный элинг, который послужит не только прикрытием от непогоды, но также сократит большое количество обслуживающего состава. Но самая главная его ценность заключается в том, что он позволит ждать погоды с подготовленным для полета стратопланером и в случае неудачи последнего сохранять водород до следующего полета.
Случайные же полеты можно производить без элинга. Полет производится следующим способом: в элинг помещается оболочка, которая заполняется водородом, поступающим из хранилища, расположенного вблизи элинга. К надутой оболочке с помощью автоматических замков крепится стратопланер, после чего производятся все подготовительные работы для полета. По приведении стратопланера в полную готовность в кабину садятся летчик и летчик-наблюдатель. В обязанности первого вводят: наблюдение за правильностью подъема, связь по радио с землей, управление обратным полетом и посадка. На летчика-наблюдателя возложены следующие обязанности: управление кислородными аппаратами, научные исследования, наблюдение в за приборами и ведение бортового журнала. После дачи старта штопорные приспособления автоматически отцепляются, и стратопланер выходит из элинга. Стратопланер подымается со скоростью не более 3-5 м/сек., достигая высоты 35 000 м приблизительно в 2.5 час.
Набрав предельную высоту, летчик-наблюдатель производит необходимое наблюдение, после чего летчик включает автоматическую отцепку которая освобождает стратопланер от оболочки и разрывает последнюю в нижней её части, что позволяет выпустить определенное количество газа. Оставшийся газ медленно спускает оболочку на землю. Отцепившийся стратопланер сначала входит в пике для набора скорости в 511 км в час. Набрав эту скорость, он начинает планировать нормально, все время уменьшая свою скорость, которая около земли будет равняться 108 км в час. Время, необходимое для возвращения на землю, - 1 час. 42 мин. Дальность полета - 525 км. Такая большая дальность стратопланера по любому направлению даст возможность вернуться к месту взлета. Расчет дальности планирования летчик может вести по имеющейся у него в кабине шкале, согласно достигнутой высоты. Если почему-либо стратопланер летел за пределы рассчитанной дальности, летчик может выбрать любой аэродром в его радиусе. Для прохождения через облака и туманы стратопланер имеет приборы и жироскопическую установку. Посадка производится на скорости от 50-80 км. При ночной посадке включаются осветительные ракеты, находящиеся под крылом стратопланера.
Спасательным средством служит парашют, имеющийся в задней части кабины. В случае аварии планера летчик с помощью автоматического приспособления открывает парашют, который в свою очередь вытягивает кабину со стратопланера и приземляет ее со скоростью - 3-5 м/сек. Если почему-либо парашют не открылся, то на высоте 8 000 м летчики включают приспособление, выбрасывающее их с индивидуальным парашютом.
Такая конструкция стратопланера открывает новые возможности исследований, приближая к реальным свободным полетам в стратосфере и давая опыт скоростных полетов, изучение вибраций, продувок в разреженной среде профиля крыла, что дает возможность в кратчайший срок, подойти к строительству стратопланов.
Предлагаемый мною стратопарашют тоже очень прост и быстро изготовляем в производстве. Здесь я поставил себе целью применить существующие парашюты, сделав их не только для снижения, но также заставив их свободно подниматься на любые высоты. Для этого необходимо сшить больших размеров парашют из прорезиненной материи. В нижней части парашюта устанавливаются кольца, через которые продевается шнур, стягивая кромку парашюта до малого отверстия. Стропы от парашюта наматываются на две катушки, находящиеся вверху герметической кабины.
Балласт берется только для подъема. Наполнив парашют водородом, мы получим ту же самую оболочку, что и у стратостата, но с устранением клапана, лап и двухслойной материи - все это дает упрощение и превращение оболочки в парашют.
На таком стратопарашюте не нужны специалисты воздухоплавания или летчики. Научные работники сами свободно могут подыматься и в любое время производить спуск.
Поднявшись на заданную высоту, научный работник одним движением рвет стягивающий оболочку шнур, после чего нижняя кромка оболочки откидывается, стропы разматываются с лебедок, превращая оболочку в стратопарашют и спуская герметическую кабину со скоростью 2-3 м/сек. В случае какой-либо аварии в нижних слоях воздуха, научные работники могут выброситься на индивидуальных парашютах.
Такая конструкция дает возможность развития парашютного дела в стратосфере, неся по этой линии новые научные труды, открывая простой, безопасный полет в стратосферу.

П.И. Гроховский


Завоевать стратосферу
[...]
В наши дни исследование стратосферы поставлено в ряде стран как актуальнейшая задача.
Командир стратостата "СССР" т. Прокофьев в своем недавнем докладе в Военно-воздушной академии РККА говорил, что 1934 г. обещает быть годом интенсивным в области исследования стратосферы.
В скором времени намерен совершить полет на высоту 25 тыс. м американский лейтенант Сетль.
Эмилио Херер, директор испанского авиационного института, предполагает лететь в стратосферу в открытой кабине и специальном костюме.
Деятельно готовится к новому полету в cтратосферу Пикар со своими спутниками - Козенсом и Киппером.
В СССР конструируется стратостат "ОАХ-2".
За Советским союзом остается первенство по завоеванию стратосферы как в достижении наибольшей высоты полета, так и в размахе научных работ. Но то, что нами сделано - это лишь начало планомерного, комплексного изучения стратосферы.
Недавно Академия наук СССР созвала в Ленинграде первую в Союзе и в мире конференцию по изучению стратосферы. Прибывшие на конференцию академики, физики, биологи, конструкторы, летчики наметили пути к разрешению большой и трудной задачи - завоевать стратосферу.
Естественно, какой огромный интерес представляет оригинальный проект стратопланера, предлагаемый советским изобретателем П.И. Гроховским.
Стратопланер Гроховского
Стратопланер Гроховского представляет собою балон из прорезиненной материи - шелка или воздухоплавательного перкаля. Балон наполняется водородом. Объем его достигает 50 тыс. м3. Весит такой балон 800 кг.
Траектория полёта стратопланера
С балона свисают четыре матерчатые лапы, усиленные для крепости пропущенными внутри тросами.
В середине четырех лап вставлено металлическое кольцо из легкого сплава (альтмака, дюралюминия, электрона). На концах лап имеются специальные замки для прикрепления 60 поясных матерчатых лап. В эти шестьдесят лап пропускаются веревки, за которые команда на старте удерживает рвущийся вверх балон. Перед взлетом веревки эти выдергиваются.
Резиновый балон снабжен отростком или, как говорят, апендиксом для наполнения балона водородом и для выхода расширившегося газа при поднятии.
К четырем лапам, свисающим с балона, прикрепляется с помощью автоматических замков планер. Планер изготовлен из тонких прочных сортов стали, немагнитной, хромоникелевой с применением электросварки. Планер имеет герметически закрытую кабину с четырьмя окнами. Приборы для иселедования стратосферы находятся в кабине и крыльях планера.
Таким образом стратопланер Гроховского отличается от существующих конструкций стратостата тем, что вместо обычной круглой гондолы к оболочке подвешивается кабина, снабженная крыльями, т.е. планер, дающий возможность производить свободный полет и спуск без оболочки.
Изобретателю полет в стратосферу на стратоплатаере представляется так: стратопланер, поднимаясь со скоростью 3—5 м в сек., через два с половиной часа достигнет "потолка" - предельной высоты в 30 тыс. м.
Набрав предельную высоту, летчик и научный работник производят исследования в стратосфере. Потом летчик включает автоматическую отцепку: он поворачивает рукоятку для открытия замка. Планер мгновенно отделяется от оболочки, от четырех ее матерчатых лап, и входит в пике для набора скорости в 511 км в час. Набрав эту скорость, он начинает нормально планировать. У земли скорость планирования будет 108 км в час.
Четыре матерчатых лапы
соединяют стальной корпус планера
и его герметически закрытую
кабину с оболочкой стратопланера
Чтобы вернуться на землю с высоты 3 тыс. м, стратонавтам потребуется 1 ч. 42 мин. При этом они смогут отлететь от места отрыва от оболочки на 525 км. Такая большая дальность полета стратопланера по любому направлению дает возможность вернуться на место старта или выбрать любой аэродром в радиусе полета.
А что же происходит с оболочкой? Освобожденная от груза, т.е. от планера, она летит дальше вверх с дополнительными приборами на предельную для нее высоту и спускается оттуда вниз.
Стратоплан, предлагаемый изобретателем Гроховским, отвечает всем требованиям безопасности полета.
В случае аварии оболочки (пожар, разрыв, обледенение), летчик может, как уже было сказано, мгновенно отцепить от нее планер и планировать на крыльях.
В случае аварии планера - одно только движение рукой, и герметическая кабина срывается с балона и летит дальше на парашюте. В задней части кабины имеется цилиндр удобообтекаемой формы; так называемый обтекатель, сделанный из шпангоутов, обтянутых фанерой. В цилиндре помещается сложенный шелковый парашют диаметром в 20 м. И когда надо отделить кабину от планера, летчик приводит в действие парашют. Под силой напора воздуха на обтекатель, парашют выкидывается из цилиндра, раскрывается и стягивает с планера по направляющим рельсам кабину. И кабина снижается на парашюте со скоростью 3—5 м в сек. Цилиндр же спускается на другом маленьком парашюте.
Эллинг - здание, в котором
стоит стратопланер до и после полёта
Наконец в случае аварии парашюта, летчик может раскрыть кабину внутренним давлением воздуха и выброситься на индивидуальном парашюте.
Эллинг
Чтобы производить полеты круглый год, т. Гроховекий предлагает устроить для стратопланера специальный эллинг (ангар). Ценность эллинга заключается в том, что он позволяет ждать благоприятной погоды для приготовленного к полету стратопланера и в случае внезапной непогоды сохранять водород до следующего полета.
Эллинг представляет собой деревянную трубу высотой в 60 м. С внешней стороны он обшит досками, с внутренней - гладко отшлифованной фанерой. В верхней части эллинга имеется брезентовая крыша, которая открывается и закрывается посредством системы роликов. По окружности внутренней части трубы идет винтовая лестница. С этой лестницы весьма удобно осматривать оболочку стратопланера.
Перед полетом в эллинг вносят оболочку и включают пуск водорода. Газ наполняет оболочку, поднимает ее кверху. Оболочка прикреплена веревками к штопорам, ввернутым в землю, поэтому ока не поднимается выше назначенного ей места. После этого к надутой оболочке с помощью автоматических замков прикрепляется планер. Производится проверка приборов, в кабину садятся участники полета...
Снос оболочки ветром при выходе из эллинга может нарушить точный вертикальный полет, и планер может удариться о край трубы. Поэтому над стратопланером укрепляется крестовина, которая удерживает его все время в центре и сопровождает до верхней части трубы. Такая крестовина позволит совершать полеты и в ветряную погоду.
Планер отцепился от оболочки,
но с ним может быть авария.
Тогда летчик приводит в действие
парашют. Механизм стягивает
кабину с планера по специальным
рельсам, и раскрывшийся парашют легко
опускает кабину на землю
Стратопланер Гроховского дает возможность ускорить строительство стратосферных самолетов, так называемых стратопланов. Для того чтобы научиться правильно конструировать стратопланы, необходимо знать, как они будут вести себя в стратосфере. Надо изучить, освоить скоростные полеты. Стратопланер Гроховского дает возможность на примере планирования с большой высоты изучить поведение самолетных конструкций в стратосфере.
Стратопарашют
Тов. Гроховский имеет другое, весьма простое, но очень интересное изобретение - стратопарашют. Он использовал существующие парашюты не только для снижения, но и для подъема на большие высоты.
В нижней части прорезиненного зонта большого' парашюта он укрепил кольцо, через которое продет шнур, стягивающий кромку парашюта до маленького отверстия. Оболочка парашюта наполняется газом, а стропы его наматываются на лебедку, помещенную та верху открытой корзины. В корзине сидят стратонавты в специальных костюмах, снабженных для дыхания кислородными аппаратами.
Балласт на таком стратопарашюте берется только для подъема. При спуске он не нужен - и вот почему. Поднявшись на заданную высоту, научный работник или летчик одним движением рычала рвет стягивающий оболочку шнур; нижняя кромка оболочки откидывается, газ выходит, стропы разматываются с лебедок, - оболочка быстро превращается в парашют.
Такая конструкция открывает широчайшие возможности перед развитием парашютизма в стратосфере. Она настолько, по мнению изобретателя, проста, что на ней смогут летать даже не специалисты воздухоплавания.
Стратопланер Гроховского уже строится. Изобретатель надеется продемонстрировать его в этом году.

Н. Бобров


1. В элинге
2. Вполёте

Реактивный стратопланер (ТМ, февраль 1939)

До сих пор полеты в стратосферу осуществляютси исключительно с помощью стратостатов. Несмотря на то, что на стратостате можно достичь значительных высот, все же в условиях полета стратостата нельзя исследовать такие важнейшие вопросы, как, например, аэродинамические свойства стратосферной среды, действие разреженного воздуха на металл во время скоростного полета, вибрация, работа моторов и т.д. Между тем изучение всех этих вопросов необходимо дли создании стратосферного самолета.
В 1934 г. в журнале "Техника-молодежи" № 8 была выдвинута идея стратопланера. Эта идеи вскоре получила у нас н стране практическое осуществление.
Стратопланер - это тот же стратостат к оболочке которого вместо шарообразной гондолы подвешивается планер с герметической кабиной. При достижении определенной высоты планер легко отцепляется от оболочки и самостоятельно спускается на землю. Несколько таких пробных полетов, пока еще на небольшую высоту, уже были произведены (см. журнал "Техника - молодежи" №12 за 1938 г.).
Дальнейшим развитием идеи стратопланера может явиться реактивный стратопланер для подъема на большую высоту. Этот летательный аппарат представляется нам в следующем виде. Оболочка имеет объем в 50 тыс. м3; тросы, на которых подвешивается планер, в отличие от обычного наружного крепления, введены своими верхними концами внутрь оболочки, где и закреплены на внутренней поверхности.
Планер с герметической кабиной имеет в крыльях шесть реактивных камер, работающих на жидком топливе. В настоящее время такие реактивные приборы для работы в течение 6-7 минут технически проработаны достаточно полно.
Кабина планера рассчитана на двух пилотов и имеет двойное управление.
В случае разрыва оболочки стратопланера пилоты могут произвести мгновенную отцепку планера. Кроме того, в задней части кабины помещается парашют; при необходимости парашют раскрывается и стягивает кабииу с крыльев планера. Эта операция облегчается тем, что кабина закреплена между крыльями автоматически выключающимися замками. В самой кабине имеется нижний люк, через который экипаж может выскочить, воспользовавшись индивидуальными парашютами и кислородными приборами.
4. Аварийный спуск
Планер может быть поднят оболочкой до высоты 25-30 тыс. м. При достижении предельной высоты планер отцепляется от оболочки и переходит в пике, т.е. устремляется носом вниз. При таком свободном падении в разреженной среде, где сопротивление воздуха невелико, планер быстро набирает скорость 500 км в час и выхолит из пике. В тот же момент включаются реактивные камеры, и в течение 5-7 минут планер с высоты в 25 тыс. м набирает потолок в 50 тыс. м. Здесь летчики производят все необходимые исследования и начинают планировать к земле. Вначале спуск в разреженной среде совершается с большой скоростью, но по мере приближения к земле планер встречает на своем пути все более и более плотные слои воздуха, так что при посадке скорость планера составит всего 60-50 км в час.
Что касается оболочки стратопланера, то она после отцепки планера поднимается на высоту 35 тыс. м. При оболочке имеется радиоприбор системы проф. Молчанова, который автоматически записывает и передает на землю некоторые данные о стратосфере.
3. Момент отцепки
Обычно старт стратостата связан с большими трудностями. Даже незначительный ветер вызывает большие ветровые перегрузки, которые грозят аварией. Для того чтобы обеспечить удачный старт в любую погоду, можно построить вертикальный элинг, углубленный в землю на 50-60 м. В таком элинге удобно производить наполнение оболочки водородом. Для чего вблизи элинга размещаются газохранилища. Контроль оболочки перед стартом, который обычио выполняется с помощью шаров-прыгунов, в вертикальном элинге значительно упрощается. Здесь по стенам тянется винтовая лестница, позволяющая осматривать любую сторону оболочки.
Старт производится путем автоматической отцепки штопорных приспособлений, удерживающих стратопланер в элинге.
Для того чтобы при вылете планер не ударялся о стены элинга, снизу планера подвешивается предохранительная крестовина. Как только планер вышел из элинга, крестовина автоматически отцепляется.
Для старта достаточно пяти-шести человек.
Реактивный стратопланер и вертикальный элинг позволят наладить регулярные полеты в стратосферу для всестороннего изучения её. Это изучение откроет путь стратосамолетам в новые, не достигнутые еще выси стратосферы.

П. Гроховский
рисунки А. Катковского и И. Преображенского