En el camino al espacio. Estratostatos
Hoy veremos lo que los antepasados despegaron por primera vez de la Tierra a una distancia de 20 kilómetros en la década de 1930.
La góndola del globo estratosférico "URSS-1": cota de malla de aluminio , aislamiento de fieltro de ciervo, amortiguador de varillas de sauce.1. Antecedentes. Por quéUno de los principales objetivos científicos del viaje a la estratosfera era medir la intensidad de los rayos cósmicos . Las mejores condiciones para esto estaban lejos de la superficie de la Tierra, cuanto más lejos mejor. Y dado que una persona tenía que servir el equipo de entonces, los vuelos naturalmente deberían haberse tripulado.Al mismo tiempo, en vista de la inminente gran guerra, la idea de una aviación a gran altitud con velocidades sin precedentes y más allá del alcance del fuego antiaéreo apareció ante los militares.Los intereses de los científicos y los militares coincidieron. Multiplicado por el romance de los descubrimientos y la búsqueda de registros, estos factores dieron lugar a un breve auge en la estratónica de la década de 1930.Había tres jugadores en la estratosfera: el suizo Auguste Piccard, la URSS y los EE. UU. De 1931 a 1935, estos participantes construyeron una docena de estratostatos y establecieron seis récords mundiales de altitud.2. El dispositivo de la góndolaDado que la presión en la estratosfera es extremadamente baja, una persona necesita una cápsula hermética o un traje espacial. En la década de 1930, se decidieron por la primera versión más simple.Desarrollaron las góndolas con mucho cuidado: por ejemplo, hicieron un modelo de madera de tamaño completo para la cabina del globo estratosférico récord "URSS-1", resolvieron las decisiones de diseño, realizaron la góndola en metal, la probaron con presión y solo entonces se les permitió volar.Góndolas de los primeros estratostatos soviéticos.equipado con un dispositivo amortiguador de varillas de sauce, ubicado debajo de la cabina (ver primera imagen).A una velocidad de más de 5 m / s, se suponía que la "cesta" se rompía, absorbiendo la energía del impacto.
El primer globo de la estratosfera "real" "FNRS-1" de Auguste Piccard solo tenía amortiguadores personales, por así decirlo: los
estadounidenses no fueron más allá: el Explorer II estaba equipado solo con cascos para el fútbol americano.El dióxido de carbono en la góndola fue absorbido por cartuchos con hidróxido de sodio (hidróxido de sodio), se agregó oxígeno manualmente de los cilindros con O2 líquido o gaseoso.La humedad del aire en las góndolas a menudo no estaba regulada de ninguna manera, rápidamente alcanzó el 100% y cayó en forma de rocío o escarcha en las paredes. En uno de los vuelosLos stratonauts soviéticos apenas tuvieron tiempo de terminar las mediciones de los parámetros antes de que los ríos de condensado eliminaran los riesgos en las escalas de instrumentos hechos con tinta. Más tarde, aparecieron los absorbedores de humedad. Hubo una idea interesante con el drenaje del aire al enfriarlo hasta que precipitara la condensación, pero, por lo que sé, no se probó.La siguiente pregunta es la termorregulación en la cabina, porque la temperatura en la estratosfera es de -50 ...- 60 grados.La góndola FNRS-1 fue la más original de todas:
por un lado, estaba pintada de blanco y, por otro, negra. Según el creador, se suponía que la rotación de la esfera en una dirección u otra hacia el Sol regularía la temperatura en la góndola.
4 - hélice para la rotación de la góndola.En la práctica, el dispositivo no funcionó, el sol brilló desde el lado "negro" y la temperatura interna en el primer vuelo de Piccard aumentó a +38.En el siguiente vuelo, se retiró el ventilador y se cubrió toda la cápsula con plata. En el interior se convirtió en menos 16.Los diseñadores estadounidenses hicieron lo mismo, pero a su manera:
se suponía que la mitad superior de la esfera reflejaría la radiación solar, y la mitad inferior absorbería el calor de la Tierra. La idea funcionó mejor que la anterior, pero tampoco brillante: durante los vuelos en la góndola fueron alegres +5 grados.Los stratonauts soviéticos simplemente aislaron las góndolas de metal, las cubrieron con tela y las pintaron en gris o azul. Como ha demostrado la práctica, esta solución fue la más exitosa.
El diseñador FNRS-1 Piccar resolvió el problema de sellar el cable de control de la válvula de maniobra a la salida de la góndola al pasar el cable de la válvula a través de un tubo en forma de U lleno de mercurio. Con su peso, el mercurio compensaba la diferencia de presión y era un sellador líquido, sin obstaculizar el paso del cable de la válvula.Vista superior del interior de la góndola; el tubo en forma de U es visible en la parte superior de la imagen:
(esta es la imagen de "Osoaviahima-1", en la que el tubo en U se copió con FNRS-1)Los dispositivos de muestreo de aire se ubicaron fuera de la cabina. Entonces, en las eslingas de los vasos de vidrio "URSS-1" están suspendidos de los cuales se bombea aire. Por una señal de la cabina, un pequeño peso liberó el electroimán, golpeó el extremo del cuello y el aire de la estratosfera entró en la embarcación. En un suministro posterior de corriente, el alambre de platino se calentó y se selló el cuello.
("URSS-1" se construyó bajo los auspicios de la Fuerza Aérea del Ejército Rojo; recuerde el interés del ejército; por lo tanto, el equipo inicial consiste en soldados del Ejército Rojo).Estados Unidos Explorador Y aquí los militares:
3. Hidrógeno y lastreLa teoría y la práctica de la aeronáutica decían: un globo se reduce desde su altura máxima a un ritmo cada vez mayor. Tomaron mucho lastre, hasta el 30% de la fuerza de elevación, y lo dejaron caer durante el descenso para que la velocidad no fuera demasiado alta.La importancia del lastre se evidencia por el hecho de que "Osoaviahim-1" retuvo tan poco lastre durante una subida récord de 22 km que ya no tuvo la oportunidad de descender de manera segura, y por lo tanto se estrelló (ver Documentos sobre el desastre de la estratosfera "Osoaviahim-1" " ).Sin embargo, la góndola del estratostato no es una canasta de globos, es hermética. En casos de emergencia, la tripulación podría tirar equipos de bajo valor, como cilindros de oxígeno y baterías, o lanzarse con paracaídas, pero esto ya es posible a una altitud relativamente baja cuando puede abrir las escotillas. Para restablecer el lastre en altura, se necesitaba una solución técnica.En FNRS-1 y Osoaviahime-1, la carga de peso en forma de fracción de plomo estaba dentro de la góndola. Si es necesario, el piloto recogió un disparo con una cuchara, lo vertió en el embudo receptor, cerró la grúa superior, abrió la inferior, el disparo se derramó, dejando la góndola hermética.9 - dispositivo de descarga de lastre
En el globo estratosférico de la URSS-1, la fracción en las bolsas estaba debajo de la góndola, dentro del amortiguador que ya conocíamos.
Las bolsas estaban sostenidas por alfileres; el stratonaut giró el mango (en la figura, pos. 22), el cable se enroscó alrededor del tambor y sacó secuencialmente los pasadores. Las bolsas, atadas a la canasta de amortiguación por el extremo inferior, se volcaron, vertiendo una fracción a través de su extremo superior. De esta forma, se eliminaron los accidentes que podrían haber ocurrido si el disparo cayera en bolsas. La longitud del cable se eligió de modo que con una media vuelta del eje se extrajera un pasador. Si el piloto quería dejar caer, digamos, tres bolsas de lastre, tenía que girar el mango 1.5 vueltas.
Toda la tonelada de lastre se podía soltar en un minuto, por lo tanto, dicho esquema se consideraba más avanzado.Para darle al piloto la oportunidad de controlar el suministro de lastre, se montaron dos espejos fuera de las dos ventanas de la góndola URSS-1, con la ayuda de la cual el piloto vio bolsas suspendidas debajo de la cápsula.Dentro de la góndola. Visible: asa de alivio de lastre, cilindros de oxígeno, enchufe de emergencia con tapa en el ojo de buey:
para comparar el interior del "americano":
las bolsas y las baterías con balasto estadounidenses colgaban del exterior de la góndola, pero también caían desde el interior, sacando los pasadores correspondientes.
En realidad, descargar el lastre y abrir la válvula de escape en la parte superior de la carcasa son todas herramientas para controlar el estratostato. Queremos subir, soltamos el lastre, bajar, liberamos gas del caparazón.Válvula de escape:
la válvula se abrió tirando de la cuerda correspondiente en la góndola.Inmediatamente después del aterrizaje, los stratonauts tiraron de otra cuerda, marcada con un trozo rojo, una cuerda de tela que estallaba. Al aterrizar, esta gran pieza de tela en la parte superior de la carcasa hizo posible liberar rápidamente la carcasa del hidrógeno.El círculo negro es la válvula de escape, el triángulo negro es la placa de ruptura.
A veces la placa de ruptura no funcionaba:. . , . , , , , . . . , , , . . , . , .
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El caparazón estaba hecho de algodón o seda engomado, la parte superior es más densa que la inferior. Aquí puede ver claramente:
4. ¡Vaya al inicio!Se iniciaron los estratostatos con tanta frecuencia como los lanzamientos de transbordadores se pospondrán después de 50 años.Esperaron el clima durante meses. La altura de los estratostatos récord era de más de cien metros, y se necesitaba calma para el inicio, porque de lo contrario el viento soplaría la capa de relleno. En particular, esta es la razón por la cual los estadounidenses lanzaron sus vehículos desde el cañón, y mucho más tarde desde la cubierta de un portaaviones, lo que podría compensar el viento por su propia fuerza.Por la misma razón, al principio, la parte inferior de la enorme caparazón del globo estratosférico de la URSS-3 estaba atada a la superior, reduciendo su altura. Después de subir unos cientos de metros, se soltaron los "clips", pero la parte inferior del caparazón tocó la cuerda de la tela, se abrió y el globo estratosférico colapsó desde una altura de 700-800 m:. - , , . «-3».
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Al igual que el viento, la niebla también era inaceptable. En el primer lanzamiento el 23 de septiembre de 1933, "SSSR-1" recolectó media tonelada de humedad en el caparazón y simplemente no pudo despegar: se expulsó hidrógeno, el lanzamiento se pospuso.Por lo general, el inicio tuvo lugar en la estación cálida, temprano en la mañana. Por la noche, la carcasa se llenaba de gas a través del apéndice principal (manga), que luego se ataba. Los apéndices adicionales a través de los cuales las cuerdas de la válvula y la placa de ruptura pasaban dentro de la carcasa permanecían abiertas: a través de ellas, el interior de la carcasa se comunicaba libremente con la atmósfera.Explorador de reabastecimiento de combustible: también
hubo matices. Relleno "URSS-2":, 1000 . , , , , , . , . … 100 . , , , . … , . . . — « », . . , , .
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El hidrógeno en general, debido a su explosividad, causó muchos problemas. Solo uno de los estratostatos récord: el "Explorer II" estadounidense voló en helio.Paralelamente al llenado del caparazón, se pesó la góndola, se sellaron los instrumentos meteorológicos y se lanzaron radiosondas de reconocimiento meteorológico, si las hubiera.Inspección previa al lanzamiento de la carcasa SSSR-1 desde las bolas de los puentes :
cuando se emitió el comando Silence at Start!Como se puede ver, la carcasa no estaba completamente cargada con hidrógeno. Como a una altitud de 20 km, la densidad del aire es de 0.09 kg / metro cúbico contra 1.2 kg / metro cúbico a nivel del mar, el volumen de la concha con un aumento aumentó en 10 ... 15 veces:
20 kilómetros es exactamente esa altura alrededor de la cual hubo una lucha de registros. La situación para 1934 (Explorer II puso el punto final aquí con un resultado de 22066 m):
en un marco negro: los muertos Fedoseenko, Vasenko y Usyskin de Osoaviahima-1.En general, los estratostatos cayeron de manera diversa y regular, especialmente, desafortunadamente, los soviéticos. Entonces, el Explorer I (ruptura del proyectil) "se sentó":
por la misma razón, pero no tan rápidamente, cayó la "URSS-1-bis" soviética. En ambos casos, las personas se salvaron en paracaídas, pero en general la estratosfera cobró más vidas humanas, tal vez más que el espacio.5. EpílogoDespués de la Segunda Guerra Mundial, los estratostatos se usaron para probar trajes espaciales y sistemas de rescate, intentaronlanzan cohetes, utilizados para espionaje y observaciones espaciales , y mañana prometen distribuir Internet desde la estratosfera .6. Aplicacionesa) Preguntas frecuentes: ¿Por qué cada globo estratosférico tiene su propio "techo"? ¿En qué época del año es mejor volar a la estratosfera? ¿Por qué suelen soltar una larga cuerda (guía) durante el descenso de la estratosfera, que se arrastra por el suelo? etc. - Pryanishnikov V.I. "Un mundo entretenido estudia en preguntas y respuestas" (1939) .b) Los noticiarios se pueden ver en películas sobre Osoaviahim-1 y sobre Explorer II .c) Las fotografías y descripciones técnicas se toman principalmente de los libros de Martens. Enciclopedia técnica Volumen Suplementario (1936) yActas de la Conferencia de toda la Unión sobre el estudio de la estratosfera (1935) .d) Lo último en tiempo, ejem, un vuelo tripulado en un globo estratosférico es el proyecto Tail con un hombre musculoso a bordo. Source: https://habr.com/ru/post/es388917/
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