К заоблачным глубинам. История высотных полётов

К ЗАОБЛАЧНЫМ 
К ЗАОБЛАЧНЫМ 

ГЛУБИНАМ
ГЛУБИНАМ

ИСТОРИЯ ВЫСОТНЫХ ПОЛЁТОВ
ИСТОРИЯ ВЫСОТНЫХ ПОЛЁТОВ

Илья Морозов

ИСТОРИЯ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ И ТЕХНИКИ

2015

Аvia History Titul.indd   1
Аvia History Titul.indd   1
6/10/15   2:58 PM
6/10/15   2:58 PM

È.Â. Ìîðîçîâ
Ê çàîáëà÷íûì ãëóáèíàì. Èñòîðèÿ âûñîòíûõ ïîëåòîâ:
Íàó÷íîå èçäàíèå / È.Â. Ìîðîçîâ – Äîëãîïðóäíûé: Èçäàòåëüñêèé Äîì «Èíòåëëåêò», 2015. – 240 ñ., âêë.

ISBN 978-5-91559-205-5

Íàñòîÿùàÿ êíèãà – ðåçóëüòàò óíèêàëüíîãî èññëåäîâàíèÿ
ïóòè îñâîåíèÿ âûñîòíûõ ïîëåòîâ – îäíîé èç ñàìûõ çàõâàòûâàþùèõ è, â òî æå âðåìÿ, ìàëîèçâåñòíûõ ñòðàíèö èñòîðèè
àâèàöèè. Àâòîðîì ñîáðàí è âñåñòîðîííå ïðîàíàëèçèðîâàí îáøèðíûé ìàòåðèàë, îòíîñÿùèéñÿ ê ðàçâèòèþ ðàáîò â îáëàñòè
âûñîòíûõ ïîëåòîâ – îò ïåðâûõ ñìåëûõ âîñõîæäåíèé âîçäóõîïëàâàòåëåé XVIII â. äî íà÷àëà ýêñïëóàòàöèè â 1940 ã. ñïåöèàëèçèðîâàííûõ âûñîòíûõ ñàìîëåòîâ, âî ìíîãîì îïðåäåëèâøèõ
ñåãîäíÿøíèé îáëèê àâèàöèè.
Âïåðâûå ñîñòàâëåííàÿ öåëîñòíàÿ êàðòèíà ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü ïðåäñòàâëåííûé ìàòåðèàë â êà÷åñòâå îñíîâû äëÿ äàëüíåéøèõ èññëåäîâàíèé ïî èñòîðèè íàóêè è òåõíèêè. Êíèãà ñîäåðæèò êàê ýëåìåíòû èñòîðèêî-òåõíè÷åñêîãî àíàëèçà, òàê è
óäåëÿåò âíèìàíèå íàèáîëåå óâëåêàòåëüíûì ýïèçîäàì, áëàãîäàðÿ ÷åìó ìîæåò áûòü èíòåðåñíà íå òîëüêî èñòîðèêàì àâèàöèè, âîçäóõîïëàâàíèÿ è äðóãèì òåõíè÷åñêèì ñïåöèàëèñòàì, íî
è øèðîêîìó êðóãó ÷èòàòåëåé.

© 2015, È.Â. Ìîðîçîâ
© 2015, ÎÎÎ Èçäàòåëüñêèé Äîì
«Èíòåëëåêò», îðèãèíàë-ìàêåò,
îôîðìëåíèå

ISBN 978-5-91559-205-5

Ðåêîìåíäîâàíî ê ïå÷àòè
Ó÷åíûì ñîâåòîì ÈÈÅÒ ÐÀÍ èì. Ñ.È. Âàâèëîâà
19 ìàðòà 2015 ã.

Ðåöåíçåíòû:
ê.ò.í. Ä.À. Ñîáîëåâ, ê.ò.í. Â.Ð. Êîòåëüíèêîâ

ПРЕДИСЛОВИЕ ............................................................................................................5

Глава первая. 
ПЕРВОПРОХОДЦЫ ...................................................................7

1.1 
Первые высотные полеты и исследования  ......................................7
1.2 
 Высотные полеты и проблема жизнеобеспечения ........................13
1.3 
Небесные водолазы ...........................................................................18

Глава вторая. 
 ВЫСОТНЫЕ ПОЛЕТЫ В НАЧАЛЬНЫЙ 
ПЕРИОД РАЗВИТИЯ АВИАЦИИ .................................... 23

2.1 
Первые высотные полеты на самолетах ........................................ 23
2.2 
 Высотные полеты в период Первой мировой войны ................... 34
2.3 
Высотные моторы ............................................................................. 42

Глава третья. 
 АВИАЦИОННЫЕ РЕКОРДЫ ВЫСОТЫ 
1920–30-х годов .........................................................................51

3.1 
Рекорды 1920-х гг. .............................................................................51
3.2 
Рекорды 1930-х гг. .............................................................................65
3.3 
Не ставшие рекордными.................................................................. 90

Глава чевертая.  ПУТЬ К СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫМ 
ВЫСОТНЫМ САМОЛЕТАМ ..............................................105

4.1 
 Развитие представлений о перспективности высотных полетов ....105
4.2 
Первые проекты ............................................................................... 114

Глава пятая. 
СТРАТОПЛАНЫ .......................................................................129

5.1 
 Первые специализированные высотные самолеты ....................129
5.2 
О феномене стратопланов ..............................................................147

ОГЛАВЛЕНИЕ

Аvia History.indd   3
Аvia History.indd   3
6/16/15   7:11 PM
6/16/15   7:11 PM

Глава шестая. 
 ПЕРВЫЕ СПЕЦИАЛИЗИРО ВАННЫЕ 
ВЫСОТНЫЕ САМОЛЕТЫ ПРАКТИЧЕСКОГО 
НАЗНАЧЕНИЯ..........................................................................153

6.1 
Военные самолеты ...........................................................................153
6.2 
«Субстратосферные» лайнеры .......................................................168

Глава седьмая.  ДРУГИЕ РАБОТЫ В ОБЛАСТИ ВЫСОТНЫХ 
ПОЛЕТОВ .....................................................................................187

7.1 
Реактивные летательные аппараты ..............................................187
7.2 
Высотные скафандры ......................................................................194
7.3 
Стратосферное воздухоплавание .................................................. 207
7.4 
Стратопланеры ................................................................................ 220

ЗАКЛЮЧЕНИЕ .........................................................................................................227

Приложение. Рекорды высоты 1920–30-х гг.  ............................................... 228

Список источников .................................................................................................. 232

4  Оглавление

Аvia History.indd   4
Аvia History.indd   4
6/16/15   7:11 PM
6/16/15   7:11 PM

ПРЕДИСЛОВИЕ

Как известно, мечта о полете зародилась у человека в глубокой древности. 
Но желая летать, люди хотели не просто находиться в воздухе, но и подняться над землей как можно выше (вспомним легенду о Дедале и Икаре), 
ведь, в некотором смысле, высота – и есть главное свойство полета, делающее его особенным способом передвижения.
В конце XVIII в. благодаря изобретению воздухоплавания у человека, 
наконец, появились возможности, о которых он давно мечтал. Хотя «воздушные шары» и не могли обеспечить свободный, как у птицы, полет, они 
позволяли подниматься в небо, как тогда казалось, сколь угодно высоко.
С первыми полетами на аэростатах начался путь практического освоения 
человеком воздушного пространства. На всем его протяжении воздухоплаватели, а затем и авиаторы, неустанно стремились подняться все выше, 
в конечном итоге проложив дорогу ракетно-космической технике, которая 
позволила и вовсе покинуть земную атмосферу.
Освоение глубин воздушного океана – одна из самых захватывающих и, 
в то же время, малоизвестных страниц истории авиации. Цель настоящей 
книги – обобщить имеющиеся сведения и восполнить основные пробелы 
в освещении истории высотных полетов и становления соответствующих 
технологий. Для этого был собран и проанализирован обширный материал, 
относящийся к развитию работ в данной области – от первых смелых восхождений воздухоплавателей XVIII в. до начала эксплуатации в 1940 г. специализированных высотных самолетов. Впервые составленная целостная 
картина может послужить основой для дальнейших исследований по 
истории науки и техники.
Особо хотелось бы отметить неоценимый вклад в создание настоящей 
книги Дмитрия Алексеевича Соболева, благодаря которому и возник ее 
замысел. Глубокую признательность за оказанную помощь автор выражает Юрию Олеговичу Дружинину, Роману Юрьевичу Коровину, Юрию 
Викторовичу Кузьмину, Андрею Владимировичу Доронину.

Аvia History.indd   5
Аvia History.indd   5
6/16/15   7:11 PM
6/16/15   7:11 PM

Аvia History.indd   6
Аvia History.indd   6
6/16/15   7:11 PM
6/16/15   7:11 PM

Глава первая

ПЕРВОПРОХОДЦЫ

1.1 
Первые высотные полеты и исследования

15 октября 1783 г. воздушный шар с французским ученым 
Пилатром де Розье (Pilâtre de Rozier) на борту оторвался от земли и поднялся 
на несколько десятков метров, удерживаемый веревкой. Сбылась мечта человечества о подъеме в небо. В Европе началось увлечение воздухоплаванием.
Оболочки многих первых аэростатов – монгольфьеров – наполнялись 
горячим воздухом, который довольно быстро остывал. Ограничен был 
и запас взятого на борт топлива, которым служила солома. Эти обстоятельства значительно сокращали продолжительность и высоту полета.
1 декабря 1783 г. состоялся первый полет на шарльере – более совершенном типе аэростата, оболочка которого наполнялась уже водородом 
(позднее для этой цели стал также применяться светильный газ – смесь 
водорода, метана и других горючих газов). Шарльеры были лишены присущих монгольфьерам недостатков, ограничивающих продолжительность 
и высоту полета, являлись менее пожароопасными и обладали большей 
в 3,5 раза подъемной силой при равном объеме. В дальнейшем практически 
все полеты совершались именно на них.
Первые подъемы показали ошибочность бытовавшего в то время представления о том, что живые существа неизбежно задохнутся под облаками 
даже на небольшой высоте [3, с. 12]. Впрочем, подобные опасения, все 
же, были не напрасны. Уже во время второго полета на шарльере, в ходе 
которого профессор Жак Александр Сезар Шарль (Jacques Alexandre César 
Charles) поднялся приблизительно на 3 км, воздухоплаватель испытал 
состояние кислородного голодания и боль в ушах от быстрого изменения 
давления. Последующий опыт подтвердил появление болезненных ощущений на высоте. Например, с ухудшением самочувствия столкнулись 
в 1803 г. знаменитый тогда воздухоплаватель Этьен-Гаспар Робер (ÉtienneGaspard Robert) и его спутник. В 1804 г. трое итальянских аэронавтов при 

Аvia History.indd   7
Аvia History.indd   7
6/16/15   7:11 PM
6/16/15   7:11 PM

 восхождении на 6 км почувствовали головокружение и тошноту. Иногда 
неприятности возникали уже начиная с высоты 2–2,5 км.
Помимо 
ухудшения 
самочувствия, 
большие 
трудности 
вызывал 
холод. На высоте 6 км температура воздуха составляет приблизительно 
минус 24 °C, опускаясь до минус 43 °C к 9-и км. Это не только доставляло 
неудобства (например, онемение пальцев затрудняло проведение исследований и управление аэростатом), но и являло собой серьезную опасность, 
представляя угрозу здоровью и даже жизни. Теплая одежда в полной мере 
защитить воздухоплавателей не могла.
Все же, неудобства и опасность не останавливали отважных первопроходцев, продолжавших совершать высотные полеты. Главной целью 
их восхождений были метеорологические и другие научные наблюдения. 
Возможность подняться на высоту, не доступную какими-либо иными 
путями и наблюдать различные атмосферные явления в процессе их зарождения и развития представляла огромный интерес для изучения атмосферы. 
О незаменимости аэростатов для метеорологии свидетельствовала яркая 
речь, произнесенная на учредительном собрании Французского общества 
воздухоплавания: «Явления, происходящие в атмосфере, нам почти неизвестны. Вынужденные ползать по поверхности земли, наблюдатели не имели 
до сих пор возможности изучать что-либо другое, кроме нижнего слоя атмосферы. Воздухоплаватели, наоборот, могут исследовать воздушную сферу по 
всем направлениям...» [72].
Основными измеряемыми параметрами были температура и давление 
окружающего воздуха на различных высотах. Термометр и барометр присутствовали на борту в каждом исследовательском полете. Изучалось и множество других самых разнообразных вопросов, например, в 1786 г. была 
сделана первая попытка измерений электрического напряжения в атмосфере при подъеме на аэростате.
Первый в России и один из первых в мире серьезно организованных 
полетов на аэростате с научными целями состоялся 30 июня 1804 г. Этот 
полет «в высшей части атмосферы» совершили приглашенный воздухоплаватель Робер и академик Яков Дмитриевич Захаров. «Воздушные путешествия производимы были до сих пор единственно из корыстолюбия и для 
удовольствия народного <…> Санктпетербургская императорская Академия 
наук, рассуждая о пользе, какую сие воздушное плавание наукам принести 
может, вознамерилась первая учинить оное для ученых исследований. Главный 
предмет сего путешествия состоял в том, чтобы узнать с большею точностью 
о физическом состоянии атмосферы и о составляющих ее частях в разных, но 
определенных возвышениях оной», говорилось в рапорте академика Захарова 
в Академию наук о результатах своего путешествия [14, с. 31–32]. Для 
этого полета «в самой большей от земли отдаленности» были поставлены 
разнообразные исследовательские задачи, изучать предстояло «скорейшее 

8  Глава первая. ПЕРВОПРОХОДЦЫ

Аvia History.indd   8
Аvia History.indd   8
6/16/15   7:11 PM
6/16/15   7:11 PM

или медлительнейшее выпарение жидкостей, уменьшение или увеличение магнитной силы, углубление магнитной стрелки, увеличение или уменьшение согревательной силы солнечных лучей, не столь великая яркость цветов, призмою 
произведенных, несуществование или существование электрического вещества, некоторые замечания на влияние и перемены, какие разжиженный воздух 
над человеком производит, летание птиц, наполнение способом Торичелли 
свободных от воздуха стклянок при каждом падении на дюйм барометра 
и некоторые другие физические и химические опыты». Для проведения исследований на борт были взяты «1) двенадцать стклянок с кранами в ящике 
с крышкою, 2) барометр с термометром, 3) термометр, 4) два электрометра 
с сургучом и серой, 5) компас и магнитная стрелка, 6) секундные часы, 7) колокольчик, 8) голосовая труба, 9) хрустальная призма, 10) известь негашеная 
и некоторые другие вещи для физических и химических опытов» [там же, с. 32]. 
О результатах полета, в ходе которого ученый поднялся более чем на 2 км, 
Я.Д. Захаров сделал подробное донесение в Академии наук.

Ученые Гей-Люссак и Био проводят исследования 
во время полета на аэростате в 1804 г. 
Максимальная высота подъема составляла около 4 км 

1.1. Первые высотные полеты и исследования  9

Аvia History.indd   9
Аvia History.indd   9
6/16/15   7:11 PM
6/16/15   7:11 PM

В том же 1804 г. Парижской академией наук были организованы два 
восхождения, проходившие при участи известных физиков Жозефа Луи 
Гей-Люссака (Joseph Louis Gay-Lussac) и Жана-Батиста Био (Jean-Baptiste 
Biot). Но наиболее активно научные полеты с подъемом на большую высоту 
начали проводить только в третьей четверти XIX в., в Англии и Франции. 
По инициативе метеоролога Джеймса Глейшера (James Glaisher) в 1850 г. 
в Англии возникло метеорологическое общество, а в 1866 г. – и научное воздухоплавательное общество. На основании данных, полученных Глейшером 
во время многочисленных подъемов, был выведен общий закон изменения 
температуры воздуха с высотой; установлено влияние, оказываемое на распределение температуры облачностью, влажностью, временем года и т.д. 
Результатами его наблюдений пользовались до конца XIX в. во многих 
научных работах. С 1892 г. исследовательские полеты, тщательно организованные в научном отношении, стало проводить Берлинское воздухоплавательное общество. В России после Я.Д. Захарова в 1804 г. и Михаила 
Александровича Рыкачева в 1873 г. научных наблюдений на аэростатах не 
проводилось до конца 1880-х гг., когда появилось военное воздухоплавание, 
и был образован воздухоплавательный отдел при Императорском Русском 
Техническом Обществе.
Первое время исследователи пользовались обыкновенными измерительными приборами, но постепенно становилась очевидной необходимость их 
доработки. Было установлено отрицательное влияние застоя воздуха около 
термометра, влияние на измерительные приборы солнечных лучей и т.д. 
С конца 1880-х гг. вопросу разработки специальных приборов стало уделяться серьезное внимание.
Для измерения давления воздуха (по которому, в частности, определялась высота) применялись ртутные и анероидные барометры и самопишущие барографы. На точность показаний ртутных барометров влияло 
вертикальное ускорение аэростата, погрешность к показаниям анероидных 
приборов давали частые перемены давления воздуха. Разница в показаниях 
ртутного и анероидного барометров могла составлять более 2–3 мм (что 
соответствует разнице в высоте 30–50 м и более) [15, с. 57]. Подобные особенности осложняли работу аэронавтов по проведению измерений и затрудняли обработку их результатов.
Помимо уникальных условий для исследований, немаловажным (а, возможно, в некоторых случаях и главным) обстоятельством, способствовавшим стремлению подняться как можно выше, была конкуренция между 
воздухоплавателями. Так, 5 сентября 1862 г. англичане Глейшер и Генри 
Трейси Коксуэлл (Henry Tracey Coxwell) совершили едва не стоивший им 
жизни высотный полет, во время которого несколько раз теряли сознание 
[139, с. 58–68]. Глейшер предположил, что им удалось подняться на 11 км. 
Некоторыми современниками сама такая возможность справедливо стави
10  Глава первая. ПЕРВОПРОХОДЦЫ

Аvia History.indd   10
Аvia History.indd   10
6/16/15   7:11 PM
6/16/15   7:11 PM