Typ:  rekordní stratosférický letoun; vývojový derivát výzkumného výškového letounu typu BOK-7

Určení:  ustanovení světového dálkového rekordu, ustanovení světového rekordu ve vytrvalosti letu a uskutečnění obletu Země přes oba dva póly se třemi mezipřistáními

Historie:  V roce 1936 byl u jednoho exempláře dálkového bombardovacího letounu typu DB-1 (ANT-36) z dílny A.N. Tupoleva původní motor typu M-34R nahrazen dieselovým motorem typu AN-1 z dílny A.D. Čaromského. Zmíněný stroj vešel ve známost jako RD-D a zkouškami prošel v létě toho samého roku ve Voroněži. Z výsledků zkoušek prototypu RD-D vyšlo najevo, že motor typu AN-1 tomuto stroji dokáže zajistit, díky malé spotřebě, o nějakých 20 až 25 % delší dolet než motor typu M-34R. Tento úspěch dal za vznik myšlence zástavby motoru typu AN-1 do draku stratosférického letounu s přetlakovou kabinou posádky. Ve stratosféře je totiž velmi řídký vzduch. Díky tomu klade menší odpor, což má pozitivní vliv nejen na rychlost, ale i na dolet. Kromě toho zde stabilně panují příznivé meteorologické podmínky. Stratosférický letoun se totiž pohybuje nad oblaky, a tak jeho let nesužují bouřky a jiné nežádoucí a nebezpečné meteorologické jevy, se kterými se koneckonců musely potýkat i posádky dálkových speciálů typu RD (ANT-25). Stratosférický letoun s dieselovým motorem se tedy jevil jako ideální vzdušný prostředek pro ustanovení světového dálkového rekordu. Vývojem stratosférického letounu s dieselem typu AN-1 byl pověřen, výnosem ze dne 10. dubna 1937, konstrukční tým V.A. Čiževského, který působil v Oddělení zvláštních konstrukcí BOK (Bjuro osobych konstrukcij). Požadovaný letoun vešel ve známost jako BOK-15 a konstrukčně vycházel ze stratosférického letounu typu BOK-7/-11 z dílny toho samého konstrukčního střediska. Práce na projektu zmíněného stroje byly zahájeny na jaře roku 1937. Úvodní projekt letounu typu BOK-15 byl dokončen v červenci toho samého roku. Maketa tohoto stroje byla schválena dne 9. července 1938. Letoun typu BOK-15 se od předchozích stratoplánů střediska BOK v mnohém odlišoval. Většinu vnitřních prostor křídla tohoto stroje totiž vyplňovaly palivové nádrže. Ty přitom pojaly celkem 7 120 kg nafty. Kromě toho tento letoun obdržel přetlakovou kabinu ventilačního typu. Čerstvý vzduch byl tedy do kabiny posádky letounu typu BOK-15 vháněn, za pomoci kompresoru, přímo z atmosféry. Naproti tomu všechny předchozí stratosférické letouny z dílny střediska BOK byly opatřeny kabinou regeneračního typu. U těchto strojů byl tedy vzduch zbavován oxidu uhličitého vzniklého dýcháním a vlhkosti za pomoci speciálních chemikálií a současně vzduch obohacován kyslíkem z lahví. Použití takto řešené přetlakové kabiny by ale u letounu typu BOK-15 bylo nanejvýš problematické. Zmíněný stroj měl totiž mít velký dolet (18 000 až 24 000 km) a vytrvalost (50 až 100 h), a proto by se na jeho palubě musela nacházet nadměrná zásoba lahví se stlačeným kyslíkem. Letoun typu BOK-15 se tak stal vůbec prvním sovětským letounem s přetlakovou kabinou ventilačního typu. Posádka letounu typu BOK-15 byla tříčlenné a sestávala se ze dvou pilotů a navigátora, zatímco všechny předchozí stratoplány z dílny střediska BOK měly dvoučlennou posádku. Kromě toho rekordní speciál typu BOK-15 obdržel zatahovatelné hlavní podvozky obdobné konstrukce, jakou měly hlavní podvozky dálkového speciálu typu RD (ANT-25). Naproti tomu hlavní podvozky všech předchozích výškových speciálů z dílny střediska BOK byly řešeny jako pevné. Pohon rekordního speciálu typu BOK-15 obstarávala výšková modifikace dieselového motoru typu AN-1, která vešla ve známost jako AN-1RTK a byla opatřena turbokompresorem. Posláním rekordního speciálu typu BOK-15 se mělo stát nejen ustanovení světového dálkového rekordu a světového rekordu ve vytrvalosti letu. Se zmíněným strojem byl totiž plánován též oblet Země přes oba dva póly se třemi mezipřistáními. Oblety Země přitom již od roku 1928 podnikali američtí piloti, ovšem přibližně podél 60. rovnoběžníku. Jejich délka přitom činila okolo 24 000 km. Tak dlouhý let se samozřejmě neobešel bez několika mezipřistání. Pokud by však letoun typu BOK-15 měl skutečně dolet 24 000 km, byl by schopen uskutečnit oblet Země kolem 60. rovnoběžníku bez mezipřistání. Rekordní speciál typu BOK-15 byl postaven ve dvou exemplářích. Zatímco první z nich byl určen pro posádku M.M. Gromova, s tím druhým měla letět posádka R.F. Bajdukova. Trup s křídlem prvního z nich byl postaven závodem č.35 ze Smolenska. Všechny ostatní agregáty, včetně ocasních ploch, jednotlivých komponent systému řízení, motorového lože a podvozků, byly zhotoveny KB-29, která byla Čiževskému zřízena v únoru roku 1938 v prostorách bývalého střediska padákových-výsadkových systémů z Podlipek u Moskvy. Předtím konstrukční tým V.A. Čiževského působil přímo v prostorách smolenského závodu č.35. Naproti tomu druhý exemplář letounu typu BOK-15 měl být kompletně postaven KB-29. Tento záměr se ale uskutečnit nepodařilo. Stavba velkých celokovových letounů, jakým byl typ BOK-15, byla totiž tehdy zcela nad možnosti KB-29. Z tohoto důvodu padlo rozhodnutí, aby byl druhý exemplář rekordního speciálu typu BOK-15 postaven též závodem č.35 ze Smolenska, kde současně probíhala stavba prototypů BOK-7 a BOK-11. Práce na rekordním stratosférickém speciálu typu BOK-15 postupovaly velmi pomalu, a to i přesto, že se tehdy jednalo o prioritní projekt střediska BOK. Personál střediska BOK byl totiž tehdy nepočetný a navíc byl vytížen pracemi na rekordním výškovém stratosférickém letounu typu BOK-7 a stratosférickém průzkumném a bombardovacím letounu typu BOK-11. Kromě toho se Čiževského konstrukční tým nacházel v Moskvě, zatímco stavba letounů, které navrhl, probíhala ve Smolensku. To samozřejmě sebou přinášelo nemalé organizační problémy. Plány se ale nedařilo plnit též kuli celé řadě technických problémů, které sebou přinášela konstrukce stratosférických letounů. Díky tomu na Čiževského padlo podezření ze záškodnictví. Dne 1. února 1939 byl proto zatčen NKVD (Lidový komisariát vnitřních věcí), v rámci proslulých Stalinových čistek. Zmíněným politickým persekucím, které měly vytvořit atmosféru strachu a upevnit Stalinovu absolutistickou moc, tehdy neunikla ani řada tehdejších představitelů sovětského průmyslu, leteckého nevyjímaje. Jakýkoliv neúspěch ve zkušebním programu nějakého prototypu nového letounu nebo pouhá pomluva mohla v této temné době vést k okamžitému ukončení kariéry, zatčení nebo dokonce popravě do té doby velmi úspěšného leteckého konstruktéra. Po zatčení Čiževského byl do čela střediska BOK jmenován N.N. Kaštanov. Tím ale problémy neskončily. Při inspekci obou exemplářů letounu typu BOK-15, kterou provedl Čiževský krátce po svém zatčení, se totiž podařilo odhalit, že je některé důležité palubní systémy těchto strojů, včetně palivového systému, olejového systému, systému chlazení pohonné jednotky a elektrického systému, nutné předělat. Kromě toho Čiževský navrhl zlepšení aerodynamiky přední části trupu a přesunutí chladiče vody. To přitom mělo dle jeho propočtů vést k navýšení doletu přibližně o 1 000 km. Z výsledků inspekce draku prototypů letounu typu BOK-15 navíc Čiževský vyvodil, že přesné stanovení pevnostních charakteristik draku tohoto stroje nebude možné bez provedení statických zkoušek jeho jednotlivých částí, včetně trupu, křídla a ocasních ploch. K tomu bylo ale nutné postavit dodatečný drak. To vše samozřejmě vedlo k dalším průtahům. KB-29 bylo proto přiděleno dalších 20 konstruktérů a 49 dělníků. Současně dalších 8 inženýrů a 90 dělníků směřovalo do smolenského závodu č.35. Při statických zkouškách, které byly provedeny v létě roku 1939 v institutu CAGI (Centrální institut aero- a hydrodynamiky), ale křídlo letounu typu BOK-15 vydrželo jen 80 % požadovaného zatížení. Z tohoto důvodu padlo rozhodnutí, aby byla pro oba dva exempláře tohoto stroje vyrobena nová křídla se zesílenou konstrukcí. Prakticky ve stejnou dobu, mezi květnem a červnem roku 1939, byly realizovány pozemní stendové zkoušky výškového dieselu typu AN-1RTK v institutu CIAM (Centrální institut leteckých motorů). Speciálně za účelem realizace 30-ti hodinového testu motoru typu AN-1RTK byl testovací stend i s testovacím exemplářem této pohonné jednotky vyvezen do průsmyku Ak-Baital v pohoří Pamír, který má nadmořskou výšku 4 655 m. Této unikátní expedice se přitom zúčastnilo 22 pracovníků institutu CIAM. Při pozemních zkouškách motoru typu AN-1RTK ale došlo ke vzniku trhlin na klikové skříni a ojnici. Kromě toho nevydržela kliková hřídel a ozubená kola reduktoru. To byl důsledek toho, že dieselové motory pracují s velkým stupněm stlačení, což provází značné namáhání jejich konstrukce. Poté, co v září roku 1939, nevydržel stendové zkoušky další exemplář dieselu typu AN-1RTK, padlo rozhodnutí, aby byla doba cvičných letů s letouny typu BOK-15 limitována pěti hodinami. Do té doby již celý program BOK-15 zkonzumoval 22 miliónů rublů. První exemplář tohoto stroje byl zalétán dne 23. října toho samého roku. Ve Smolensku první exemplář letounu typu BOK-15 vykonal, ke dni 14. února 1940, tři zkušební lety. Poté, dne 20. února 1940, byl přelétnut na letiště 8. brigády institutu CAGI, které se nacházelo v Ramenském. Druhý exemplář letounu typu BOK-15 byl kuli závadě na motoru nakonec zalétán až dne 4. března 1940. Vzhledem k tomu, že speciální vrtule pro rekordní let tehdy ještě nebyla k dispozici, oba zmíněné stroje byly prozatímně opatřeny vrtulí typu VIŠ-34T s průměrem 4,5 m. Průměrná spotřeba paliva letounu typu BOK-15 na jeden kilometr činila 0,43 kg, zatímco u letounů typu RD (ANT-25), resp. ANT-37bis Rodina, resp. DB-3 Moskva, to bylo 0,62 kg, resp. 0,76 kg, resp. 0,83 kg. To byl přitom důsledek nejen nízké spotřeby dieselového motoru typu AN-1RTK, ale též vysoké aerodynamické jemnosti draku letounu typu BOK-15. Aerodynamická jemnost draku tohoto stroje totiž činila 18,5, což bylo téměř tolik, kolik činily hodnoty aerodynamické jemnosti bezmotorových kluzáků. Mezitím byla vznesena žádost na přidělení dalších financí na program BOK-15. K tomu ale již nedošlo. Na místo toho byl, výnosem ze dne 21. dubna 1940, vydán zákaz na používání leteckých dieselových motorů na jiné, než vojenské technice. To znamenalo mimo jiné i to, že tyto motory nesměly být používány k rekordním letům. Zmíněný výnos navíc M.M. Gromova a R.F. Bajdukova osvobodil od realizace rekordních letů s letouny typu BOK-15. Tato nařízení přitom představovalo přímou reakci na vyostřující se mezinárodní situaci. Pokud by totiž rekordní letoun s dieselovým motorem byl nucen podniknout nouzové přistání v zahraničí, popř. by zde havaroval, jeho pohonná jednotka by se mohla dostat do rukou nepřítele. A s dieselovými motory tehdy počítaly některé sovětské bojové letouny nové generace, včetně dálkových bombardérů typu Pe-8 (TB-7) a Jer-2 (DB-240). Rekordní speciály typu BOK-15 proto nakonec nikdy nepodnikly jediný rekordní let. Pro zmíněné stroje se přitom nepodařilo dokončit ani nová křídla se zesílenou konstrukcí. Zatímco pro první exemplář letounu typu BOK-15 bylo nové křídlo ke dni 1. června 1940 hotovo z 80-ti %, nové křídlo pro druhý exemplář tohoto stroje se tehdy nacházelo ve stádiu 50 %-ní technické připravenosti. Letouny typu BOK-15 byly proto následně využívány alespoň jako vzdušné zkušebny dieselových motorů. V létě roku 1940 byl tak do přídě jednoho z těchto strojů vestavěn diesel typu M-40, který nebyl ničím jiným, než modifikací motoru typu AN-1RTK. Součástí motoru typu M-40 přitom byl i kompresor pro vhánění vzduchu do přetlakové kabiny posádky. Shodným motorem byl tehdy opatřen i rekordní výškový speciál typu BOK-7. Na letounu typu BOK-15 byl diesel typu M-40 testován až do srpna roku 1941. Zmíněný motor se přitom později stal pohonnou jednotkou čtyřmotorového bombardéru typu Pe-8 (TB-7). Na podzim roku 1941 byly oba dva letouny typu BOK-15 evakuovány před blížící se německou armádou z Moskvy do Kazaně. Dne 13. října 1942 vyšlo nařízení, na základě kterého měl být jeden z těchto strojů předán institutu LII, aby mohl za jeho pomoci být otestován dieselový motor typu M-30. Dle zmíněného výnosu měl závod č.22 kapotu a ovládání motoru typu M-30 pro letoun typu BOK-15 vyrobit nejpozději do 15. září toho samého roku. Ke zkouškám měl být takto modifikovaný letoun typu BOK-15 odevzdán nejpozději do 20. listopadu 1942. Přestavbě letounu typu BOK-15 ale nakonec zabránily válečné události. Další osudy letounů typu BOK-15 nejsou známy.

Popis:  Jednomotorový třímístný rekordní stratosférický letoun typu BOK-15 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-15 se nacházela motorová sekce. Pohon tohoto stroje obstarával 1 000 hp kapalinou chlazený dieselový vidlicový dvanáctiválec typu AN-1RTK. Zmíněný motor roztáčel jednu 4,75 m tažnou vrtuli s listy z elektronu. 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 tříčlenné posádky ventilačního typu. Zatímco vpředu seděli, vedle sebe dva piloti, v zadní části přetlakové kabiny letounu typu BOK-15 se nacházelo pracoviště navigátora, který navíc obsluhoval radiostanici. Velitel posádky seděl vlevo, pod vystouplým polokapkovitým hřbetním překrytem s malými kulatými okénky. Naproti tomu druhý pilot, který seděl vpravo, měl jen velmi omezený výhled do stran. Protože jsou dlouhotrvající dálkové lety velmi vyčerpávající, po pravoboku přetlakové kabiny letounu typu BOK-15, přímo mezi pracovišti pilotů a navigátora, bylo instalováno výklopné lůžko. Kromě toho se přímo v přetlakové kabině tohoto stroje nacházela olejová nádržka. To přitom umožnilo z olejového systému vyloučit termostat. Pro případ, kdyby kompresor, který vháněl čerstvý vzduch do kabiny, selhal, se na palubě tohoto stroje nacházelo zařízení pro chemické čištění vzduchu od zplodin dýchání. Vstup do přetlakové kabiny letounu typu BOK-15 byl vetknut do její zadní přetlakové přepážky. Do přetlakové kabiny tohoto stroje tedy posádka vstupovala z nepřetlakové ocasní části trupu, do které zase vstupovala břišními dvířky. Na hřbetu zadní nepřetlakové části trupu tohoto stroje se nacházela další dvířka. Ta zase zastávala funkci nouzového výstupu. Nepřetlaková ocasní část trupu letounu typu BOK-15 svou zadní částí přecházela v kýl SOP. Dolnoplošně uspořádané křídlo tohoto stroje bylo řešeno jako dvounosníkové a mělo rozpětí 32,40 m, plochu 81,4 m², značnou štíhlost, půdorys ve tvaru lichoběžníku a zaoblené koncové oblouky. Oba dva nosníky křídla letounu typu BOK-15 byly zhotoveny z trubek z chrom-molybdenové oceli. Potah křídla tohoto stroje byl duralový a měl tloušťku 0,6 až 1,5 mm. Útroby křídla letounu typu BOK-15 ukrývaly celkem 12 nádrží s 7 120 kg paliva. Většina palivových nádrží se nacházela mezi oběma nosníky. Část z nich však byla umístěna v náběžné hraně střední části křídla, tedy před předním nosníkem. Na odtokové hraně vnějších částí křídla tohoto stroje byla instalována křidélka. Ocasní plochy letounu typu BOK-15 se sestávaly z jedné lichoběžníkové svislé plochy (SOP) a jedné vyztužené 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-15 tvořil kolový podvozek ostruhového typu. Hlavní podvozky tohoto stroje byly koncipovány jako sklopitelné (po směru letu). Jejich kola se při sklápění částečně zasouvala do vybrání v potahu spodní plochy střední části křídla. Na částečně zasunutá kola hlavního podvozku navazovaly vystouplé aerodynamické kryty. Naproti tomu ostruhový podvozek byl řešen jako pevný a byl opatřen aerodynamickým krytem.

Verze:  žádné

Vyrobeno:  dva exempláře

Uživatelé:  žádní

Posádka:    dva piloti a navigátor

Pohon:       jeden dieselový motor typu Čaromskij AN-1RTK s max. výkonem 1 000 hp

Výzbroj:     žádná