BOK (Čiževskij) BOK-7

Typ:  rekordní stratosférický letoun; vývojový derivát výzkumného výškového letounu typu BOK-1

Určení:  ustanovení výškového rekordu

Historie:  První sovětský stratosférický letoun s přetlakovou kabinou posádky vešel ve známost jako BOK-1 a byl vyprojektován konstrukčním týmem V.A. Čiževského v Oddělení zvláštních konstrukcí BOK (Bjuro osobych konstrukcij). Zmíněný stroj byl pojat jako derivát rekordního dálkového speciálu typu RD (ANT-25) z dílny A.N. Tupoleva a do oblak se poprvé vydal dne 13. prosince 1935. V průběhu zkušebního programu byl výškový speciál typu BOK-1 několikrát modifikován. Díky tomu se s ním dne 27. srpna 1938 podařilo dosáhnout výšky 14 100 m. Zkušební program zmíněného stroje bylo možné považovat za úspěšný. Dvoumístná přetlaková kabina výškového speciálu typu BOK-1 totiž poskytovala vyhovující podmínky i pro dlouhodobou činnost ve velkých výškách. Na druhou stranu se tento průkopnický letoun neobešel bez nedostatků. Největším terčem kritiky se stal výhled z pilotní kabiny. Kabina výškového speciálu typu BOK-1 byla totiž opatřena jen několika velmi malými okénky, ze kterých bylo vidět pouhých 5,5 % přední a 2 % zadní polosféry. Aby toho nebylo málo, tak okénka kabiny tohoto stroje ve velkých výškách namrzala a zamlžovala se. Zmíněných nedostatků měl být prost odvozený stratosférický speciál, který vešel ve známost jako BOK-7. Zmíněný letoun navíc neměl být pouhým výzkumným a rekordním speciálem, ale též prototypem stratosférického průzkumného a bombardovacího stroje s operační letovou výškou 14 000 až 16 000 m. Výzbroj letounu typu BOK-7 se přitom měla sestávat z nákladu pum do celkové hmotnosti 400 kg a čtyř 7,62 mm kulometů typu ŠKAS. Zatímco dva kulomety tohoto typu měly být vestavěny napevno do křídla, zbylé dva z těchto kulometů měly být pohyblivě lafetovány, po jednom, ve hřbetní a břišní střelecké věži. Ty měly sloužit k obraně před vzdušným napadením ze zadní polosféry. Práce na projektu letounu typu BOK-7 se rozeběhly v lednu roku 1935, tedy ještě před zahájením letových zkoušek prototypu výškového speciálu typu BOK-1. Protože měl letoun typu BOK-7 svého předchůdce v podobě letounu typu BOK-1 překonávat dostupem, obdržel křídlo s větším rozpětím a plochou. Z toho samého důvodu bylo křídlo tohoto stroje potaženo hladkým (a nikoliv vlnitým) duralovým plechem. Kuli zlepšení efektivity ocasních ploch navíc letoun typu BOK-7 obdržel prodloužený trup. Změn ale doznala též přetlaková kabina dvoučlenné posádky. Přetlaková kabina posádky totiž u letounu typu BOK-7 tvořila, na rozdíl od přetlakové kabiny posádky letounu typu BOK-1, jeden celek s trupem. Ze stropu přetlakové kabiny tohoto stroje navíc vystupovaly, nad potah hřbetu trupu, dvě kopule s kruhovými okénky po obvodu. Zatímco pod tou přední seděl pilot, pod zadní kopulí se nacházelo sedadlo navigátora-střelce. Díky tomu oba dva členové posádky letounu typu BOK-7 měly ze svého pracoviště kruhový výhled. Úvodní projekt tohoto stroje byl zadavateli prezentován v červenci roku 1936. V roce 1937 padlo rozhodnutí, aby byl letoun typu BOK-7 postaven ve dvou exemplářích. První z nich měl přitom zastávat poslání rekordního speciálu. Prototypem ozbrojeného stratosférického průzkumného a bombardovacího stroje měl být až ten druhý. Druhý uvedený letoun později obdržel označení BOK-11, které bylo předtím používáno pro vyvíjenou přetlakovou kabinu pro stíhací letouny. Konstrukční tým V.A. Čiževského ale letoun typu BOK-7 zpracoval též ve výzkumné verzi BOK-12, která měla být levnější alternativou za výzkumné stratosférické balóny, a dopravní verzi s přetlakovou kabinou pro 6 cestujících BOK-13. Vývoj letounů typu BOK-12 a BOK-13 ale nakonec nepřekročil projektové stádium. Zatímco prototyp BOK-7 měl být ke zkouškám odevzdán nejpozději v polovině roku 1937, termín dokončení prototypu BOK-11 byl stanoven na závěr toho samého roku. Ten samý rok byl Čiževského konstrukční tým pověřen stavbou ještě jednoho stratosférického letounu. Konkrétně se jednalo o rekordní speciál typu BOK-15, který byl určen k ustanovení dálkového světového rekordu. Termín dokončení tohoto stroje byl přitom stanoven na květen roku 1939. Zmíněné termíny se ale splnit nepodařilo. Závod č.35 ze Smolenska, kde probíhala stavba prototypů BOK-7, BOK-11 a BOK-15, měl totiž jen jednu dílnu a nevelký počet pracovníků. V únoru roku 1938 byl navíc konstrukční tým V.A. Čiževského přesunut do prostor bývalého střediska padákových-výsadkových systémů z Podlipek u Moskvy. Zde byla následně Čiževskému zřízena konstrukční kancelář KB-29. Protože ale v Podlipkách nebyly vhodné prostory pro stavbu velkých celokovových letounů, kompletace letounů z dílny střediska BOK probíhala nadále ve Smolensku. To sebou samozřejmě přinášelo organizační problémy. Díky tomu se nakonec kompletace prototypu BOK-7 zatáhla až do května roku 1938. Plánovaná pohonná jednotka v podobě motoru typu M-34FRN-TK ale do závodu č.35 dorazila teprve až 3. října toho samého roku. Dokončovací práce na prototypu BOK-7 se zatáhly do 20. prosince 1938. 28. dne toho samého měsíce tento stroj vykonal první krátký let v malé výšce nad VPD. Poté byl znovu odtažen do hangáru, aby prošel dalšími úpravami. Zahájení letových zkoušek prototypu BOK-7 bylo naplánováno na leden roku 1939. Kuli nepřízni počasí se ale tento stroj nakonec do oblak poprvé vydal až dne 14. května toho samého roku. Mezitím se ale prioritním programem Čiževského konstrukčního týmu stal rekordní stratosférický letoun typu BOK-15, který počítal s dieselovým motorem typu AN-1RTK. Důvodem toho byla ztráta zájmu o stratosférický průzkumný a bombardovací letoun typu BOK-11 ze strany VVS. Mezitím, v roce 1937, se totiž rozeběhly letové zkoušky prototypu čtyřmotorového bombardovacího letounu typu TB-7 (ANT-42), který měl dostup přes 11 000 m a letoun typu BOK-11 razantně překonával rychlostí, doletem i nosností. V této souvislosti bylo dne 10. února 1939 vydáno nařízení, aby byly prototypy BOK-7 a BOK-11 použity k přípravě budoucích posádek pro rekordní speciály typu BOK-15. Konkrétně se jednalo o posádky M.M. Gromova a R.F. Bajdukova. Letouny typu BOK-7 a BOK-11 totiž měly podobné rozměry, aerodynamické řešení a uspořádání přetlakové kabiny jako letoun typu BOK-15. Současně bylo nařízeno, aby byly oba zmíněné stroje opatřeny, ke dni 15. dubna 1939, motorem typu AM-35TK. Díky instalaci turbokompresoru typu TK-2A měl totiž zmíněný motor být schopen podávat výkon 1 100 hp až do výšky 10 000 m. Díky tomu měl letounům typu BOK-7 a BOK-11 teoreticky umožnit výstup do výšky až 18 000 m. Z toho záměru ale nakonec sešlo. Ve Smolensku prototyp BOK-7 vykonal, ke dni 30. května 1939, celkem 6 letů (s celkovou délkou trvání 3 h a 47 min). Dalších 12 letů (s celkovou délkou trvání 11 h a 38 min) bylo s prototypem BOK-7 provedeno, mezi 4. a 26. červencem toho samého roku, na Centrálním letišti v Moskvě. Na testování tohoto stroje v Moskvě se přitom podíleli i budoucí velitelé posádek letounů typu BOK-15, M.M. Gromov a R.F. Bajdukov. V průběhu zmíněných 18-ti letů se podařilo odhalit, že letoun typu BOK-7 při rozjezdu (při vzletové hmotnosti 5 300 kg) pomalu zvedá „ocas“. To byl důsledek nedostatečné účinnosti výškovek. Terčem kritiky se ale stalo též kymácení při letu v neklidné atmosféře. Aby pilot prototyp BOK-7 udržel ve stanoveném kurzu a ve stanovené výšce, musel tedy nepřetržitě pohybovat křidélky a směrovkou, což bylo pro dlouhotrvající lety nepřípustné. Naproti tomu za klidného počasí byla stabilita tohoto stroje (podélná, příčná i cestovní) hodnocena jako vyhovující. Při poklesu rychlosti na 125 km/h navíc docházelo k předčasnému odtrhávání proudnic z povrchu křídla. Pokud pak rychlost prototypu BOK-7 klesla na 113 až 115 km/h, docházelo k jeho propadání. To bylo přitom přičteno nerovnostem na dvou velkých úsecích potahu horní plochy křídla. Poté byl prototyp BOK-7 odtažen do hangáru, za účelem odstranění zmíněných nerovností na potahu křídla. Největší propadliny byly přitom zatmeleny a následně zabarveny. Současně byla zvětšena plocha výškových kormidel, zvětšením jejich hloubky (o 80 mm). Do oblak se takto modifikovaný prototyp BOK-7 napoprvé vydal dne 21. července 1939. V průběhu zmíněného letu se podařilo odhalit, že výše uvedené úpravy sebou přinesly snížení rychlosti, při které dochází k odtrhávání proudnic vzduchu z povrchu křídla, ze 125-ti km/h na 105 km/h a snížení přistávací rychlosti ze 100 km/h na 95 km/h. Přitom nebylo pozorováno propadání. Všechny lety prototyp BOK-7 absolvoval bez přetlakové kabiny. Ta byla nakonec otestována až na prototypu BOK-11. V roce 1940 byl do přídě prototypu BOK-7 vestavěn dieselový motor typu M-40, který vycházel z motoru typu AN-1RTK, pohonné jednotky rekordního speciálu typu BOK-15. Zmíněný motor měl ale tendenci samovolně zhášet ve výškách nad 4 000 m. A nejen to. Pokud za letu zhasl, jeho opětovné nahození bylo více než problematické. V říjnu toho samého roku byl prototyp BOK-7 využit jako filmová rekvizita při natáčení filmu „Velikij letčik“, který pojednával o slavném pilotovi V.P. Čkalovi. Ve zmíněném filmu přitom ztvárnil dálkový rekordní speciál typu RD (ANT-25). Následně, dne 28. října 1940, byl navrácen institutu CAGI. Poté již více nelétal.

Popis (model BOK-7):  Jednomotorový dvoumístný rekordní stratosférický letoun typu BOK-7 byl řešen jako celokovový dolnoplošník s klasicky koncipovanými ocasními plochami. Trup tohoto stroje byl pojat jako duralová skořepina a měl průřez ve tvaru na výšku postavené elipsy. V přední části trupu letounu typu BOK-7 se nacházela motorová sekce. Pohon tohoto stroje obstarával 1 050 hp kapalinou chlazený vidlicový dvanáctiválec typu M-34FRN-TK. Zmíněný motor roztáčel jednu třílistou tažnou vrtuli. Chladič chladicí kapaliny pohonné jednotky tohoto stroje v podobě vody byl umístěn pod rozměrným tunelovým krytem, který se nacházel na břichu trupu, na úrovni náběžné hrany křídla. Přímo za motorovou sekcí byla umístěna přetlaková kabina dvoučlenné posádky regeneračního typu. Zatímco vpředu seděl pilot, v zadní části přetlakové kabiny tohoto stroje se nacházelo pracoviště navigátora. Sedadla obou dvou členů posádky letounu typu BOK-7 byla umístěna pod kopulemi, které vystupovaly nad potah hřbetu trupu. Po obvodu obou zmíněných kopulí se nacházela malá kulatá okénka, která poskytovala kruhový výhled. Vstup do přetlakové kabiny letounu typu BOK-7 byl vetknut do její zadní přetlakové přepážky. Do přetlakové kabiny tohoto stroje tedy posádka vstupovala z nepřetlakové ocasní části trupu. Z tohoto důvodu se na bocích nepřetlakové ocasní části trupu tohoto stroje, která svou zadní částí přecházela v kýl SOP, nacházel jeden pár malých oválných okének. Dolnoplošně uspořádané křídlo letounu typu BOK-7 mělo rozpětí 32,4 m, plochu 81,4 m², značnou štíhlost, půdorys ve tvaru lichoběžníku a zaoblené koncové oblouky. Vnitřní části křídla ukrývaly palivové nádrže. Na odtokové hraně vnějších částí křídla tohoto stroje se zase nacházela křidélka. Ocasní plochy letounu typu BOK-7 se sestávaly z jedné lichoběžníkové svislé plochy (SOP) a jedné vyztužené (za pomoci drátů) lichoběžníkové vodorovné plochy (VOP) s nulovým vzepětím a zaoblenými koncovými oblouky a zaujímaly vzájemné uspořádání do tvaru kříže. VOP byla tedy uchycena k bokům SOP. Vzletové a přistávací zařízení letounu typu BOK-7 tvořil pevný (nezatahovatelný) podvozek ostruhového typu. Zatímco hlavní podvozky tohoto stroje byly instalovány pod střední částí křídla, instalace ostruhového podvozku se nacházela pod zadní částí trupu.

Verze:

BOK-7 – první prototyp letounu typu BOK-7 zastávající roli rekordního speciálu. Tento stroj se do oblak poprvé vydal dne 14. května 1939.

BOK-11 – druhý prototyp letounu typu BOK-7 zastávající roli prototypu stratosférického průzkumného a bombardovacího stroje. Tento stroj nakonec létal bez výzbroje a do oblak se poprvé vydal 12. června 1939. viz. samostatný text

Vyrobeno:  jeden prototyp modelu BOK-7 a jeden prototyp modelu BOK-11

Uživatelé:  žádní

BOK-7

Posádka:    pilot a pozorovatel/navigátor

Pohon:       jeden pístový motor typu Mikulin M-34FRN-TK s max. výkonem 1 050 hp

Výzbroj:     žádná

* pouze vypočtený odhad

poslední úpravy provedeny dne: 28.10.2020