Saut de stratosphère

Dans l'obscurité infinie du ciel noir, les étoiles brillent, elles semblent très proches et en quelque sorte pas réelles. Je regarde un altimètre - déjà dix-neuf mille mètres. À cette hauteur, la chute se produit au rythme le plus élevé. Lorsqu'il a atteint une hauteur de douze mille mètres, la vitesse a diminué, les dispositifs de tension de la combinaison haute altitude se sont affaiblis. Je soupire librement, redresse mon corps et me retourne face cachée. Tomber devient très facile. Au-dessous de la Volga avec ses nombreux affluents. Bien qu'un gilet de sauvetage marin soit porté par-dessus un équipement de haute altitude, je n'ai pas envie de nager ...
Extrait des mémoires de E. N. Andreev sur l'assaut de la stratosphère, 1er novembre 1962

La journée de la cosmonautique aura lieu après-demain, puis une sonde avec notre serveur et plusieurs modems satellites à bord s'envolera dans la stratosphère. Dans le prochain article, nous parlerons de la mise en œuvre technique de notre « Centre de données spatiales », et nous proposons aujourd'hui de rappeler certaines des réalisations des dernières années - des sauts en parachute de la stratosphère.


Pendant des siècles, les gens ont rêvé de voler comme des oiseaux. Maintenant, voler dans l'atmosphère ne surprend plus personne, nous y sommes habitués. Le vol est devenu un divertissement de routine et populaire. Et tout a commencé avec «des avions plus légers que l'air» - des ballons. Au début de notre ère, l'histoire des «lanternes chinoises» a commencé: des coquilles de papier léger s'élevant dans le ciel grâce à l'air chaud de la bougie qui leur était attachée. Comme beaucoup d'autres inventions, cette idée a été utilisée à des fins militaires - pour envoyer des signaux aux troupes.


Et seulement après plusieurs siècles, un homme a pris l'air. Les célèbres frères Montgolfier ont conçu un ballon sur lequel les gens ont d'abord volé dans les airs.


Plus d'un siècle s'est écoulé, «l'aviation est plus légère que l'air» s'est transformée en une industrie de transport entière, puis a été remplacée par «des véhicules plus lourds que l'air». Mais la pensée technique s'est développée et le désir d'aller au-delà et de s'élever encore plus a conduit au développement de la stratonautique - voler sur des ballons stratosphériques à des hauteurs telles que tous les avions ne peuvent pas monter. Dans l'histoire de la stratonautique, il y a des tragédies et des triomphes pas pire que dans l'aviation et l'astronautique, il y a des jalons.

À l'ère des Lumières, on pensait qu'au-delà de 12 kilomètres, l'atmosphère se termine et l'espace sans air commence. La science moderne distingue de nombreuses couches de la structure de l'atmosphère qui diffèrent par leurs propriétés physiques et leur composition. La stratosphère est la gamme de hauteurs de 11 à 50 km. Les appareils «plus légers que l'air» montant dans cette couche sont appelés stratostats.

Les premiers "ballons stratosphériques" furent les scientifiques Auguste Piccard et Paul Kipfer. En 1930, Piccard a conçu le premier ballon stratosphérique appelé FNRS-1, qui est l'abréviation de la Fondation nationale pour la recherche scientifique (Fonds National de la Recherche Scientifique). Avec Kipfer Picard en 1931 a grimpé à une hauteur de 15,7 km.


Au cours de sa longue et mouvementée vie, le Belge a effectué 27 vols sur des stratosphères, inventé le bathyscaphe et plongé dans la fosse des Mariannes à une profondeur de près de 11 km.

Après FNRS-1, des vols à une hauteur sans précédent s'intéressaient également à l'URSS. La situation internationale tendue nous a fait penser aux avions militaires de haute altitude, inaccessibles aux chasseurs de l'époque et aux canons antiaériens. De plus, nous voulions explorer les rayons cosmiques récemment découverts - le rayonnement naturellement ionisant qui vient de la Terre depuis l'espace. Les données obtenues à l'aide de ballons stratosphériques sans pilote n'étaient pas suffisantes et, le 30 septembre 1933, le premier ballon stratosphérique habité soviétique - «URSS-1» décolla. Il a grimpé à une hauteur record de 19 km.


Les soldats jouent le rôle de ballast:


Les héros qui l'ont piloté étaient trois pilotes: Ernst Birnbaum, Konstantin Godunov et George Prokofiev. Godunov a travaillé comme chef du bureau d'études, qui a créé la coque du ballon stratosphérique, tandis que Birnbaum et Prokofiev ont servi dans l'Armée rouge et étaient des pilotes expérimentés de ballons. Ernst a continué à voler encore plus tard, et pendant la Grande Guerre patriotique, il a commandé les ballons de barrage de Moscou. Le sort de George a été tragique, il s'est suicidé à l'âge de 36 ans.

La prochaine expérience soviétique - le ballon stratosphérique «Osoaviahim-1» - portait le nom de l'organisation sociopolitique «Société d'aide à la défense, aux aéronefs et à la construction chimique», dont plusieurs ingénieurs ont développé l'appareil.


Traditionnellement, l'un des pilotes du ballon stratosphérique était son concepteur en chef, l'ingénieur Andrei Vasenko. L'équipe avait un programme scientifique ambitieux dirigé par l'académicien Abram Ioffe. En vol, ils prévoyaient d'étudier les rayons cosmiques, d'étudier la composition de l'atmosphère et le champ magnétique terrestre. De plus, ils ont décidé de réaliser une expérience biologique à bord et ont habité «l'équipage» des mouches drosophiles. Le copilote, le physicien Ilya Usyskin, diplômé de la Leningrad Polytechnic, était responsable des expériences scientifiques à bord. Le commandant d'équipage était un pilote militaire, Pavel Fedoseenko, qui avait de nombreuses années d'expérience de vol sur des ballons, commandait un détachement aéronautique pendant la guerre civile et était diplômé du département de construction de dirigeables de l'Air Force Academy. "Osoaviahim-1" a établi un record du monde, atteignant une altitude de 22 km au-dessus du niveau de la mer, mais le vol s'est terminé dans la tragédie: l'équipage a soufflé trop de gaz de la bouteille, et quand il a commencé à poindre, le gaz restant refroidi, le stratostat a commencé à décliner rapidement, et à une altitude de 2 km du ballon et s'est écrasé.

Une autre expérience relativement réussie fut le ballon stratosphérique USSR-1 bis.


Le commandant d'équipage était Kristap Zille, un pilote-montgolfière militaire expérimenté, chef d'état-major de la 4e Division aérienne. Le copilote était un ingénieur militaire Yuri Prilutsky, et Alexander Verigo, professeur à l'Observatoire géophysique d'État, devait être engagé dans des travaux scientifiques. Ce n'est pas pour rien qu'ils ont appelé le stratostat «URSS-1 bis»: ils avaient la coque d'un ballon et d'une gondole comme le premier stratostat soviétique, mais il était également équipé d'un parachute de secours. Le programme scientifique promettait d'être saturé, parmi les équipements se trouvaient des instruments astronomiques: un spectrographe et un appareil pour étudier la luminosité du ciel; matériel de photographie aérienne; Électromètres de Hesse, deux caméras Wilson, thermomètres, un baromètre et deux altimètres. À l'extérieur des nacelles, des navires étaient suspendus pour prendre des échantillons d'air et de nombreux autres instruments. Bien qu'une tragédie comme Osoaviahim-1 ait été évitée, la mission ne peut être qualifiée de complètement réussie. Ayant atteint une hauteur de 16 kilomètres, l'équipage a terminé un programme scientifique et a commencé à diminuer, mais la vitesse était trop élevée, il y avait une fuite d'hydrogène, le rejet de ballast n'a pas amélioré la situation. Les pilotes ont décidé de ne pas utiliser de gondole en parachute, car l'atterrissage avec lui se serait avéré trop rigide et l'équipement scientifique ne pouvait pas le supporter. Au lieu de cela, ils ont décidé d'alléger la gondole en sautant avec des parachutes eux-mêmes. À une altitude de 3,5 kilomètres, Verigo a sauté, puis, à une altitude de 2 kilomètres - Prilutsky. Zille a été laissé seul; laissant tomber tout le ballast restant, il a ramené le taux de déclin à un niveau acceptable. Néanmoins, après avoir décidé de jouer prudemment, avant de monter à bord, il est sorti de la télécabine, attrapant l'escalier sur son côté extérieur. Mais la précaution s'est avérée inutile, le ballon stratosphérique a effectué un atterrissage en douceur, les instruments scientifiques et le pilote restant n'ont pas été blessés.

Toutes les expériences soviétiques ultérieures se sont terminées en vain et même tragiquement.

À l'été 1934, l'URSS-2 a grillé au début, heureusement, personne n'a été blessé.

Le ballon stratosphérique de l'URSS-3 n'a pas non plus rempli sa mission. Son équipage comprenait: le colonel Prokofiev, l'ingénieur de brigade Semenov et l'ingénieur militaire du 2e rang Prilutsky. Prokofiev était à l'origine le commandant de la division aéronautique des essais expérimentaux, mais a été démis de ses fonctions après un accident sur le terrain d'entraînement. Le lancement a été reporté à plusieurs reprises, en conséquence, le ballon stratosphérique a décollé à l'automne de 1937, mais le ballon s'est brisé à une altitude inférieure à un kilomètre. La télécabine est tombée, l'équipage a été grièvement blessé, après quoi les pilotes se sont remis à l'hôpital pendant plusieurs mois.

À l'été 1938, en raison de la défaillance du système de survie, l'équipage de l'observatoire stratosphérique VVA-1, nommé d'après l'Académie de l'Aviation de Joukovski, est décédé. À l'atterrissage, avec un équipage déjà mort, le ballon stratosphérique est tombé sur une ligne électrique à haute tension et a pris feu.

À l'été 1940, immédiatement après le départ, «Osoaviahim-2» s'est effondré. La hauteur était très petite et les pilotes se sont échappés avec des ecchymoses.

Après une telle série d'échecs, l'idée de la stratonautique a finalement été discréditée aux yeux des dirigeants de l'URSS et les expériences ont été définitivement interrompues. Une nouvelle période de construction de stratostats soviétiques a commencé de nombreuses années plus tard, avec le début de l'ère spatiale, pour développer de nouvelles technologies. Le ballon stratosphérique de la Volga a été lancé en 1962 pour tester l'atterrissage du véhicule de descente de l'engin spatial, son saut et le sauvetage.


L'équipage était composé de deux parachutistes d'essai. Le ballon stratosphérique a atteint une hauteur de 28,6 kilomètres, Yevgeny Andreev s'est éjecté et a atterri avec succès, et Pyotr Dolgov a sauté avec un parachute, mais est décédé en raison de la dépressurisation de la combinaison spatiale.

L'outre-mer n'est pas non plus resté à l'écart de la conquête de la stratosphère.

Dans les années 1933-1934, Jean Picard, le frère jumeau d'Auguste Picard, qui vivait aux États-Unis, a construit le ballon stratosphérique Century of Progress. Dans le premier vol, il a grimpé à une hauteur de 17,5 kilomètres. Curieusement, le sponsor du vol était Henry Ford lui-même. Dans le deuxième vol, Jean a emmené sa femme, Jeannette Ridlon, qui est devenue la première stratonaute féminine. À l'été 1934, les scientifiques Orville Anderson, Albert Stevens et William Kepner ont décollé à bord du ballon stratosphérique Explorer I. À une altitude de 18 kilomètres, l'obus s'est brisé et l'équipage a sauté avec des parachutes, tout le monde a atterri en toute sécurité.

L'année suivante, les mêmes Anderson et Stevens décollèrent avec le ballon stratosphérique Explorer II. Le vol a été réussi, ils ont établi un record de hauteur de 22 066 mètres, qui a duré plus de 20 ans.


Ensuite, les Américains ont pris une longue pause, et les prochains vols étaient déjà des tests de technologie spatiale, comme en URSS, et ils ont été effectués non par des passionnés avec des sponsors privés, mais par l'US Air Force. De 1955 à 1958, le projet Man High a fonctionné, dans le cadre duquel ils ont vérifié les systèmes de survie dans la stratosphère, étudié le bien-être de l'équipage dans des conditions proches de l'espace, découvert l'influence des rayons cosmiques sur une personne et testé des systèmes d'atterrissage avec éjection. Au cours des tests, trois stratostats ont été lancés: Man High I, Man High II et Man High III. Joseph Kittinger est devenu le premier pilote et il a immédiatement établi un record de hauteur de près de 30 kilomètres. Le deuxième ballon stratosphérique avec le pilote David Simons a augmenté encore plus haut: 30 942 mètres. Le troisième ballon stratosphérique a été piloté par Clifton McClure. De nombreux développements de ce programme ont ensuite été introduits sur le vaisseau spatial du programme Mercury.



En plus des stratostats traditionnels avec des gondoles pressurisées, à la fin des années 1950, les Américains effectuaient des vols extrêmement risqués dans des cockpits ouverts, testaient les combinaisons des pilotes d'avion et des astronautes, et pratiquaient également des sauts en parachute à haute altitude. Les tests ont été effectués dans le cadre de projets Excelsior auxquels Joseph Kittinger susmentionné a participé.

Kittinger a effectué trois sauts, mourant presque dans le premier d'entre eux. À l'automne 1959, atteignant une hauteur de 23300 mètres, il a sauté de la télécabine, mais un parachute stabilisateur défectueux l'a introduit dans un tire-bouchon sauvage avec une vitesse de rotation de 2 tours par seconde et des surcharges jusqu'à 22 g. Le pilote a perdu connaissance et n'a été sauvé que grâce au système automatique qui a ouvert le parachute de secours. Le deuxième saut était d'une hauteur de 22 760 mètres. Lors du troisième saut de 1960, il y a eu une légère dépressurisation de la combinaison spatiale et Kittinger s'est blessé à la main, mais a établi un ensemble de records: hauteur - 31 300 mètres; une vitesse de chute de 988 km / h et un temps de chute de 4 minutes 36 secondes.


Parallèlement aux essais purement militaires, Man High et Excelsior ont subi des vols scientifiques dans le cadre du programme Strato Lab. Les tâches principales étaient les observations astronomiques et la recherche sur les rayons cosmiques. De 1956 à 1961, 9 vols ont été effectués à des altitudes de 12 000 mètres à 34 668 mètres, qui ont alors battu des records. Dans l'un des vols, le pilote Alfred Meiksel a d'abord effectué des observations astronomiques à travers un télescope monté dans la gondole du ballon stratosphérique ONR STRATOLAB à une altitude de 12 kilomètres. Le télescope suivant, qui a volé dans la gondole de l'appareil STRATOLAB HIGH IV pour étudier Mars, s'est élevé à 24 689 mètres.


Ce record d'observation à haute altitude à travers un télescope n'a été battu que par l'orbite Hubble.

L'un des vols scientifiques du programme Stargazer a été réalisé par le même Joseph Kittinger. À l'hiver 1962, lui et l'astronome William White ont grimpé à une hauteur de 19 kilomètres et ont fait des observations astronomiques pendant plus de 15 heures.

Un demi-siècle s'est écoulé et des recherches uniques se sont transformées en divertissement et en publicité. En 2010, Red Bull a parrainé un ambitieux projet de saut en longueur stratosphérique comme campagne publicitaire pour sa marque.

Pour le projet, ils ont choisi le célèbre sportif extrême Felix Baumgartner, un skateur autrichien et un joueur de baseball, qui travaillait avec la société depuis de nombreuses années.

Après deux sauts d'entraînement (à des altitudes de 21 818 et 29 610 mètres), le 14 octobre 2012, Baumgartner a grimpé à une hauteur qui est devenue le prochain record de vols habités sur un ballon stratosphérique - 39 kilomètres. De plus, il a établi plusieurs records supplémentaires pendant le saut: la vitesse de chute libre au-dessus de la vitesse du son est de 1357,6 kilomètres par heure, et la plus longue distance parcourue par une personne en vol libre est de 36402,6 mètres. La vidéo de saut a été diffusée en direct et a été regardée par 8 millions de téléspectateurs.


Le deuxième saut divertissant ne tarda pas à venir. Alan Eustace, vice-président de Google, a sauté d'une hauteur encore plus grande de 41 419 mètres le 24 octobre 2014. Contrairement à tous les vols précédents, les concepteurs ont décidé de se passer d'une gondole et d'attacher la combinaison spatiale directement au cylindre, et de la tirer avec un squib à hauteur maximale. Cela a donné de grandes économies de poids et a permis de monter plus haut.


A en juger par le fait qu'aucun autre saut n'est prévu pour le moment, les pensées des riches amateurs exotiques sont préoccupées par des divertissements encore plus insolites - les vols suborbitaux, que plusieurs compagnies prévoient d'offrir bientôt.


Le 12 avril, nous vous invitons à participer à notre expérience et à envoyer un message de félicitations au serveur de la stratosphère.

Source: https://habr.com/ru/post/fr447420/


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