Через пять минут на радиостанции Главной аэрометеорологической станции аэродрома была получена радиограмма с позывными стратостата "Марс", в которой сообщалось, что достигнута высота два километра. С этого момента наземная радиостанция (позывные "Рыба") поддерживала связь со стратостатом до того момента, когда он пошел на посадку. Через 32 минуты, в 9.17 "СССР-1" достиг высоты 16800 м, побив рекорд Пиккара-Козинса, достигнутый ими во время второго полета. В 9.19 стратонавты сообщили, что оболочка стратостата выполнилась (приняла форму шара) и уравновесилась на высоте 17000 м. После этого Прокофьев, видя, что все в порядке, стал подниматься выше. К 14.45 "СССР-1" достиг высоты в 19000 м. Стратонавты в 14.50 посылают радиограмму:
ЦК ВКП(б) - тов. СТАЛИНУ
Реввоенсовету - тов. ВОРОШИЛОВУ
Совнаркому СССР - тов. МОЛОТОВУ.
Экипаж первого советского стратостата выполнил поставленную перед ним задачу и сообщает о благополучном завершении подъема стратостата "СССР" на высоту 19000 м (по приборам). Экипаж готов к дальнейшей работе по овладению стратосферой.
Командир стратостата "СССР" Прокофьев Пилот Бирнбаум Инженер Годунов [7].
После достижения рекордной высоты стратостат пошел на снижение и около пяти часов вечера, в тот же день, опустился на луг около Коломенского завода. Удачная конструкция амортизатора способствовала тому, что ни один из приборов и никто из пилотов стратостата не пострадал. Специальная комиссия зафиксировала мировой рекорд высоты поднятия на воздушном шаре:
16 октября 1933 года комиссия под председательством начальника Центрального управления единой гидрометеорологической службы СССР профессора А.Ф. Вангенгейма, в составе члена президиума ученого комитета при президиуме ВЦИК Союза ССР профессора В.Т. Тер-Оганесова, директора Аэрологического института Главной геофизической обсерватории профессора П.А. Молчанова, заместителя начальника Военно-воздушной академии П.С. Дубенского, начальника учебного отдела ВВА В.А. Семенова, начальника метеорологической службы ВВС РККА М.В. Белякова, представителей Осоавиахима О.Н. Ильина, Бутлера, помощника начальника Метеорологической службы ВВС РККА А.А. Кулакова, начальника Геофизической части ВТУ РККА А.К. Максимова, начальника Главной аэрометеорологической станции ВВС РККА В.И. Альтовского на основании анализа всей совокупности данных о высоте подъема - считает установленной максимальную высоту подъема стратостата "СССР-1" 30 сентября 1933 г. в промежутке времени между 13 час. и 13 час. 20 мин. в 19 км над уровнем моря.
Вангенгейм, Тер-Оганесов, Молчанов, Дубенский, Семенов, Беляков, Ильин, Бутлер, Кулаков, Максимов, Альтовский [8]
Научные результаты полета стратостата "СССР-1" были следующие: К.Д. Годунов выполнил измерения интенсивности космических лучей с помощью электрометров Гесса и Кольхёрстера, их зарядка осуществлялась электризованной трением о шерсть эбонитовой палочкой. Электрометр Кольхёрстера был изготовлен в Германии, а электрометр Гесса - на опытном заводе Геологоразведки в Ленинграде. Полученные результаты подтвердили данные Пиккара о космическом (внеземном) происхождения этих лучей и роли атмосферы в защите от них.
С высоты 18000 м привезли пробы воздуха. Анализ показал, что на этой высоте состав воздуха немного отличается от близкого к земле: в нем смешаны 78,13- азота, 20,95% кислорода и 0,92% аргона и инертных газов. Установление близости состава стратосферного воздуха к воздуху тропосферы означало в перспективе возможность использования для полета на этих высотах как двигателей внутреннего сгорания, с компрессорами, так и воздушно-реактивных двигателей. Метеорографы стратостата работали нормально. Давление измерялось ртутным барометром, температура - электрическим платиновым термометром, но из-за слабого действия вентиляции точными можно было признать лишь часть отсчетов. Этих отсчетов было достаточно для пользования при вычислении высоты подъема, но полной картины распределения температуры по высоте они не дали.
Институт актинометрии и атмосферной оптики планировал провести изучение солнечной и рассеянной радиации, а также измерение отражающей способности (альбедо) земной поверхности. Для этого специалисты института разработали два пиранометра, а также пираноальбедометр, которые предполагалось подвесить на расстоянии 75 м под гондолой. Приборы прошли испытания и были подготовлены к полету, но не установлены в стратостате, так как первый полет был предназначен в основном для обучения экипажа.
Постановлением Президиума ЦИК СССР от 14 ноября 1933 г. организаторы и участники полета были награждены орденами. Ордена Ленина получили члены экипажа стратостата Г.А. Прокофьев, К.Д. Годунов, Э.К. Бирнбаум, а также С.Л. Марголин, В.А. Чижевский, И.Г. Моисеев, Е.Н. Кузина, участвовавшие в постройке "СССР-1". Инженер-пилот Дирижаблестроя В.Г. Гараканидзе был награжден орденом Красной Звезды за исключительно умелую организацию всех работ на старте и заполнение стратостата водородом, а инженер Научно-исследовательского института резиновой промышленности Г.К. Левитина - орденом Трудового Красного Знамени за активное участие в изготовлении рецептуры оболочки стратостата и особо тщательную проверку материалов в лабораторных условиях.
Полет первого советского стратостата завершился успехом, но исследователей стратосферы ждали новые суровые испытания...
Полет и гибель стратостата "Осоавиахим-1"
Если стратостат "СССР" строился по линии ВВС по государственному заказу, то его ленинградский аналог создавался общественной организацией, что в известной степени сказалось на качестве проектных решений. Проектирование, строительство и подготовку экипажа стратостата "Осоавиахим-1" возглавил Областной совет оборонного общества в Ленинграде. Большую помощь создателям стратостата оказывал С.М. Киров.
Стратостат был создан в Бюро воздушной техники Ленинградского областного совета Осоавиахима. Еще в 1930 г. в план работ этого бюро по инициативе инженера А.Б. Васенко была включена тема: "высотный аэростат", что нашло отражение в первоначальном названии стратостата - "ВА-1". Позднее он стал известен как "Осоавиахим-1", или "ОАХ-1". А.Б. Васенко возглавил общественную бригаду, взявшуюся за разработку такого аэростата. В бригаду вошли инженер Е.Е. Чертовский, занимавшийся конструированием гондолы, инженер К.С. Кирпичников, осуществлявший вместе с Васенко расчет оболочки и такелажа, и техники-конструкторы Чепик и Лутохин. Проектные разработки консультировал известный специалист в области воздухоплавания профессор Н.А. Рынин. Расчет полета производился инженером П.Ф. Федосеенко. Метеорологическое обеспечение было возложено на изобретателя радиозонда профессора П.А. Молчанова. Руководство научной программой полета осуществлял академик А.Ф. Иоффе.
Летом 1933 г., когда ленинградские создатели "Осоавиахима-1" доложили правительству о завершении строительства стратостата и готовности к полету, из Москвы приехала комиссия для проверки готовности и конструкции аэростата, прежде всего его гондолы. Ознакомившись на месте с гондолой ленинградского стратостата, комиссия составила официальный акт и доложила свои соображения на собрании ленинградского отделения Осоавиахима, на котором присутствовали руководство организации (Иванов) и все участники строительства. Общий вывод комиссии гласил: гондола имеет существенные конструктивные недостатки и выпускать ее в таком состоянии в полет с людьми нельзя. Важнейшие недостатки гондолы были связаны с обеспечением безопасности полета и аварийного спуска.
Прежде всего, это была неудачная конструкция единственного люка гондолы "Осоавиахима". В гондоле стратостата "СССР-1" было два люка, причем открывание их производилось поворотом штурвала в его центре в течение 5-6 с. В гондоле стратостата "Осоавиахим" крышка единственного люка имела по окружности 24 отверстия, а на кольце обшивки гондолы было 24 шпильки. Крышка поднималась руками и надевалась отверстиями на шпильки, на которые затем навертывались барашковые гайки, прижимавшие крышку к кольцу обшивки. Для открывания люка нужно было отвернуть 24 гайки, а затем снять крышку со шпилек. Даже в наземных условиях для этого требовалось несколько минут. Кроме того, люк находился в самой верхней части гондолы, а выход в него осуществлялся при помощи веревочной лестницы.
Столь же неудовлетворительно был решен вопрос с балластом. Балласт, необходимый для безопасного спуска аэростата (1 т мелкой свинцовой дроби) помещался внутри гондолы. Для сбрасывания в гондоле имелось устройство в виде воронки и специального кармана с трубой, проходившей через обшивку наружу. Дробь зачерпывалась совком и засыпалась в воронку, из нее пересыпаясь в расположенный ниже карман. После этого закрывался кран между воронкой и карманом, и открывался кран между карманом и трубкой. Таким образом, дробь через трубку высыпалась наружу без нарушения герметичности гондолы. Скорость сбрасывания балласта была очень незначительной, поэтому для освобождения от тонны балласта требовалось больше часа времени. (Для сравнения, на "СССР-1" на это уходило всего 1-2 минуты.) Таким образом, было невозможно быстро сбросить балласт при опасном возрастании скорости спуска.
Помимо этих недостатков были и другие. Гондола шарообразной формы, сваренная из листовой стали толщиной 0,8 мм, не имела никакого каркаса. Ее обшивка, помимо избыточного давления изнутри, воспринимала также все местные нагрузки от веса балласта, оборудования, экипажа, что могло вызвать местные деформации. Гондола охватывалась веревочной сеткой, подведенной под ее днище, которая крепилась к стропам оболочки не двадцатью четырьмя, а восемью веревками. Хотя каждая из этих веревок была настолько прочной, что одна могла выдержать тяжесть гондолы, такое крепление гондолы не гарантировало ее от произвольного поворота в сетке под действием местных нагрузок. Концы веревок разделялись на несколько ветвей, и уже концы этих ветвей прикреплялись к оболочке посредством особых лап, пришитых к оболочке. Веревки крепились к разветвлениям не узлом, а посредством петель. В случае обрыва ветки петля сползала и освобождала веревку. Амортизатором при посадке служила резиновая камера, прикрепленная снизу к сетке, охватывающей гондолу. Небольшое сечение камеры не могло обеспечить при посадке сколько-нибудь существенное смягчение удара.