平流层跳跃

在无边无际的黑色夜空中,恒星似乎非常接近,以某种方式不真实。 我正在看一个高度表-已经有一万九千米了。 在这个高度,跌倒发生的速率最高。 当他到达一万二千米的高度时,速度下降,高空服的拉紧装置减弱。 我自由地叹气,伸直身体,面朝下。 掉落变得非常容易。 在伏尔加河下面,有众多支流。 尽管海洋救生衣穿在高海拔设备上,但我不喜欢游泳...
摘自1962年11月1日E. N. Andreev关于平流层袭击的回忆录

宇宙航行日将在第二天第二天到来,然后我们服务器和机载几个卫星调制解调器的探测器将飞入平流层。 在下一篇文章中,我们将讨论“ 太空数据中心 ”的技术实施,今天,我们建议回顾一下过去几年的一些成就-降落伞从平流层跳下。


几个世纪以来,人们一直梦想着像鸟一样飞翔。 现在,在大气层中飞行不再让任何人感到惊讶,我们已经习惯了。 飞行已成为日常和流行的娱乐方式。 这一切都始于“比空气轻的飞机”-气球。 在我们这个时代的开始,“中国灯笼”的历史开始了:由于绑在蜡烛上的温暖空气,轻纸壳升入天空。 像许多其他发明一样,这个想法也被用于军事目的-向部队发送信号。


几个世纪之后,一个男人才飞上天空。 著名的Montgolfier兄弟设计了一个气球,人们首先飞上了气球。


一个多世纪过去了,“航空重于空气”已发展成为整个运输行业,然后被“航空重于空气”取代。 但是技术思想发展了,对超越和上升的更高的渴望导致了地层动力学的发展-将平流层气球飞行到并非所有飞机都能爬升的高度。 在地层动力学的历史中,有悲剧和胜利并不比航空航天业更糟,有里程碑。

在启蒙时代,人们认为12公里以上的大气层将结束,而无空气的空间将开始。 现代科学区分了大气结构中许多物理特性和组成不同的层次。 平流层的高度范围是11至50 km。 进入该层的“比空气轻”的设备称为平流器。

第一个“平流层气球”是科学家Auguste Piccard和Paul Kipfer。 在1930年,Piccard设计了有史以来第一个称为FNRS-1的平流层气球,这是国家科学研究基金会(Fonds National de la Recherche Scientifique)的缩写。 与基普·皮卡德(Kipfer Picard)一起在1931年攀登到15.7公里的高度。


在漫长而漫长的一生中,比利时人在平流层上飞行了27次,发明了深潜艇,并坠入了马里亚纳海沟,近11公里的深度。

FNRS-1之后,对空前高度的飞行也对苏联产生了兴趣。 紧张的国际局势使我们想到了当时的战斗机和高射炮无法到达的高空军用飞机。 此外,我们想探索最近发现的宇宙射线-从太空进入地球的自然电离辐射。 在无人平流层气球的帮助下获得的数据还不够,1933年9月30日,第一个苏联载人平流层气球“ USSR-1”起飞。 他爬到了创纪录的19公里的高度。


士兵扮演镇流器的角色:


驾驶他的英雄有三名:恩斯特·伯恩鲍姆,康斯坦丁·戈杜诺夫和乔治·普罗科菲耶夫。 Godunov担任设计局局长,负责创建平流层气球的外壳,而Birnbaum和Prokofiev在红军中任职,是经验丰富的气球飞行员。 恩斯特(Ernst)甚至继续飞翔,在伟大的卫国战争期间,他指挥莫斯科弹幕气球。 乔治的命运很悲惨,他在36岁时自杀了。

苏联的下一个实验-平流层气球“ Osoaviahim-1”以社会政治组织“国防,飞机和化学制造援助协会”的名称命名,该组织的几名工程师开发了这种装置。


传统上,平流层气球的飞行员之一是首席设计师,工程师安德烈·瓦森科(Andrei Vasenko)。 该团队有一个由院士艾布拉姆·艾菲(Abram Ioffe)领导的雄心勃勃的科学计划。 在飞行中,他们计划研究宇宙射线,研究大气成分和地球磁场。 此外,他们决定在船上进行生物学实验,并为果蝇的“乘员”提供人工。 副驾驶员,物理学家Ilya Usyskin,列宁格勒理工学院的毕业生,负责船上的科学实验。 机组指挥官是一名军事飞行员Pavel Fedoseenko,他有多年在气球上飞行的经验,在内战中曾指挥过一个航空支队,并且毕业于空军学院的飞艇建造系。 “ Osoaviahim-1”创造了世界纪录,达到了海拔22公里的高度,但飞行以悲剧告终:机组人员从气瓶中吹出了过多的气体,当黎明时分,剩余的气体被冷却,平流器开始迅速下降,并在2 km的高度从气球上坠毁。

另一个相对成功的实验是USSR-1双平流层气球。


机组指挥官是经验丰富的军方飞行员,第四航空师参谋长Kristap Zille。 副驾驶员是一名军事工程师尤里·普里卢茨基(Yuri Prilutsky),而国家地球物理天文台教授Alexander Verigo应该从事科学工作。 他们将平流层稳压器称为“苏联-1之二”不是毫无道理:气球和吊舱的外壳就像第一个苏联平流层稳压器的外壳一样,但是它还配备了救援降落伞。 天文仪器承诺其中的科学程序将会饱和,其中包括天文仪器:光谱仪和研究天空亮度的设备; 航空摄影器材; 粗麻布静电计,两个Wilson摄影机,温度计,气压计和两个高度计。 机舱外悬挂着用于采集空气样本和许多其他仪器的船只。 尽管避免了像Osoaviahim-1这样的悲剧,但这项任务不能被称为完全成功。 上升到16公里的高度后,机组人员完成了一项科学计划并开始减少,但速度太高,存在氢气泄漏,压载水排放并未改善这种情况。 飞行员决定不使用吊篮降落伞,因为降落会变得过于僵硬,科学设备无法承受。 相反,他们决定用降落伞自己跳下来减轻吊船的重量。 Verigo在3.5公里高处跳下,然后在2公里高处跳了起来-Prilutsky。 齐勒一个人呆着。 丢弃所有剩余的镇流器,他使下降速度达到可接受的水平。 尽管如此,在决定安全玩耍之前,登机前他离开了缆车,爬上缆车的外侧楼梯。 但是事实证明,这种预防措施是不必要的,平流层气球软着陆,科学仪器和剩下的飞行员没有受伤。

随后的所有苏联实验均以失败告终,甚至不幸地结束了。

1934年夏天,苏联2号炸弹一开始就被烧毁了,所幸没有人受伤。

苏联3平流层气球也未能完成其任务。 他的机组人员包括:普罗科菲耶夫上校,准将工程师谢梅诺夫和二等兵Prilutsky。 普罗科菲耶夫(Prokofiev)原是实验测试航空科的指挥官,但在训练场发生事故后被免职。 发射被推迟了许多次,结果,平流层气球于1937年秋天起飞,但气球在不到一公里的高度破裂。 吊船坠落,机组人员受重伤,之后飞行员在医院恢复了几个月。

1938年夏天,由于生命支持系统的故障,以朱可夫斯基空军学院的名字命名的VVA-1平流层天文​​台的机组人员死亡。 降落时,在已经死亡的机组人员的帮助下,平流层气球掉落到高压电线上并着火。

1940年夏天,在开始比赛后不久,“ Osoaviahim-2”崩溃了。 身高很小,飞行员因瘀伤逃了出来。

在经历了一系列失败之后,在苏联领导层的眼中,地层动力学的想法最终被抹黑,实验被永久停止。 多年以后,随着太空时代的到来,苏联平流器的建设开始了新时期,以开发新技术。 伏尔加河(Volga)平流层气球于1962年发射升空,以测试航天器下降飞机的着陆,从其跳下的情况和救援情况。


机组人员由两名测试伞兵组成。 平流层气球升至28.6公里,叶夫根尼·安德烈耶夫(Yevgeny Andreev)弹出并成功着陆,彼得·多尔戈夫(Pyotr Dolgov)跳伞跳伞,但因宇航服降压而死亡。

在海外,也没有离开平流层。

1933-1934年,居住在美国的奥古斯特·皮卡德(Auguste Picard)的双胞胎让·皮卡德(Jean Picard)建造了Century of Progress平流层气球。 在第一次飞行中,他爬到17.5公里的高度。 奇怪的是,这次飞行的赞助商是亨利·福特本人。 在第二次飞行中,让让带了妻子珍妮特·里德隆(Jeannette Ridlon),后者成为了第一位女性指挥官。 1934年夏天,科学家奥维尔·安德森,阿尔伯特·史蒂文斯和威廉·科普纳乘坐“探索者I”平流层气球升空,在18公里的高度,炮弹破裂,机组人员跳伞跳伞,所有人安全着陆。

次年,同样的安德森和史蒂文斯乘坐了Explorer II平流层气球升空。 飞行成功,他们创造了22,066米的高度记录,历时20多年。


然后美国人停了很长时间,接下来的飞行已经像苏联一样进行了太空技术的测​​试,它们不是由私人赞助的发烧友而是由美国空军进行的。 从1955年到1958年,Man High项目进行了运作,他们在此框架内检查了平流层中的生命支持系统,研究了机组人员在太空附近的福祉,找出了宇宙射线对人的影响,并测试了具有发射功能的着陆系统。 在测试过程中,启动了三种平流器:Man High I,Man High II和Man High III。 约瑟夫·基廷格(Joseph Kittinger)成为第一位飞行员,他立即创造了将近30公里的高度记录。 飞行员大卫·西蒙斯(David Simons)驾驶的第二个平流层气球升得更高:30,942米。 第三个平流层气球由克里夫顿·麦克卢尔(Clifton McClure)驾驶。 该程序的许多发展后来在水星程序的航天器上进行了介绍。



除了带有加压吊船的传统平流器之外,在1950年代后期,美国人还在露天驾驶舱内进行了极具危险性的飞行,测试了飞机驾驶员和宇航员的衣服,还进行了高空跳伞。 测试是上述约瑟夫·基廷格参与的Excelsior项目的一部分。

基廷格完成了三跳,几乎在第一跳中丧命。 1959年秋天,他上升到23,300米的高度,跳下了吊船,但是一个失灵的稳定降落伞使他陷入了狂野的开瓶器中,其旋转速度为每秒2转和最大22g的过载。 飞行员失去了知觉,只有通过打开紧急降落伞的自动系统才得以解救。 第二次跳高是从22,760米的高度。 在1960年的第三次跳跃中,宇航服略有降压,基廷格受伤了,但创造了一系列记录:身高-31,300米; 下降速度为988 km / h,下降时间为4分36秒。


在进行纯军事试验的同时,Man High和Excelsior在Strato Lab计划下进行了科学飞行。 主要任务是天文观测和宇宙射线研究。 从1956年到1961年,在12,000米至34,668米的高度上进行了9次飞行,随后刷新了纪录。 在其中的一次飞行中,飞行员阿尔弗雷德·迈克塞尔(Alfred Meiksel)首先通过安装在ONR STRATOLAB平流层气球吊舱的望远镜上的望远镜进行了天文观测,该望远镜的高度为12公里。 下一架在STRATOLAB HIGH IV装置的吊舱中飞行以研究火星的望远镜升至24,689米的高度。


通过望远镜的这种高空观测记录仅被轨道哈勃望远镜打破。

在“观星者”计划下的一次科学飞行是由同一位约瑟夫·基廷格进行的。 1962年冬天,他和天文学家威廉·怀特(William White)爬到19公里的高度,并进行了超过15小时的天文观测。

半个世纪过去了,独特的研究已经转向娱乐和广告。 2010年,红牛赞助了一个雄心勃勃的平流层跳远项目,作为其品牌的广告活动。

在该项目中,他们选择了著名的极限运动家费利克斯·鲍姆加特纳(Felix Baumgartner),奥地利的空中溜冰者和棒球运动员,他们已经在公司工作了很多年。

经过两次训练跳跃(分别从21,818和29,610米的高度),2012年10月14日,鲍姆加特纳攀升到了一个新高度,该高度成为平流层气球上载人飞行的下一个记录-39公里。 此外,他在跳跃过程中还创下了多项记录:自由落体的速度超过了音速,为每小时1357.6公里,一个人自由飞行的最长距离为36,402.6米。 这跳视频已经现场直播,有800万观众观看。


第二场有趣的跳跃不久就来了。 Google副总裁艾伦·尤斯塔斯(Alan Eustace)于2014年10月24日从更高的41,419米处跳下。 与以前的所有飞行不同,设计师决定不使用吊篮,而是将太空服直接固定在圆柱体上,并用爆管以最大高度射击。 这样可以大大减轻重量,并可以提高重量。


从还没有计划其他跳跃的事实来看,富裕的异国恋人的想法正忙于更多不寻常的娱乐活动-亚轨道飞行,几家公司计划很快提供这些娱乐活动。


4月12日,我们邀请您参加我们的实验,并向平流层中的服务器发送祝贺消息。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN447420/


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