Ščerbakov SP-1

 
 

Typ:  experimentální stratosférický bezmotorový kluzák

Určení:  ustanovení světového výškového rekordu

Historie:  První výstup do stratosféry byl v SSSR uskutečněn v roce 1933. Tehdy posádka balonu SSSR-1, který byl opatřen gondolou s přetlakovou kabinou, dosáhla výšky 18 514 m. Na počátku následujícího roku se posádce balónu Osoaviachim-1 podařilo tento rekord překonat o 3 000 m. Tento výstup ale skončil katastrofou. Při následném sestupu se totiž gondola s kabinou posádky utrhla. Posádka samozřejmě nepřežila. To sovětské inženýry vedlo k hledání více bezpečných způsobů dosažení stratosféry. Jedním z nich se stalo použití bezmotorových kluzáků. Iniciátorem této myšlenky byl A.J. Ščerbakov, inženýr závodu č.18 z Voroněže. Volba ze strany Ščerbakova na bezmotorový kluzák nepadla náhodou. U bezmotorového kluzáku totiž odpadají problémy s pohonným systémem. Výkon pístového motoru se vzrůstající výškou a tedy klesající hustotou vzduchu, totiž razantně klesá. Klesající tendenci výkonnosti pístového motoru se vzrůstající výškou je sice možné snížit, a to použitím silného odstředivého kompresoru, tj. zařízení, které zvyšuje plnící tlak, vývoj takového zařízení si nicméně žádal svůj čas a navíc sebou přinášel nové výzvy. Naproti tomu konstrukce bezmotorového kluzáku byla již tehdy ověřenou technologií. Let bezmotorového kluzáku do stratosféry navíc nebyl provázen rizikem havárie v důsledku nějaké závady na pohonném systému. Kromě toho bylo s takovým strojem možné přistávat na běžných polních letištích. Otázkou bylo pouze to, jak bezmotorový kluzák dostat do stratosféry. Ščerbakov přitom předpokládal, že když se k vlečení bezmotorového kluzáku použije velmi dlouhé lano, tak bude schopen vystoupat o několik kilometrů výše než vlečný letoun. Na základě tohoto předpokladu se rozhodl připojit, za pomoci dlouhých lan, hned několik bezmotorových kluzáků za sebe. Jednotlivé kluzáky poté, co nabraly výšku, měly přebírat poslání vlečného letounu. Nevyšší výšky měl samozřejmě dosáhnout poslední z nich. Ščerbakov tento systém nazval „Stratoplenopoezd“ (stratosférický vlak z kluzáků) a prezentoval jej dne 12. března 1935. Dle jeho propočtů mělo být za pomoci „Stratoplenopoezdu“ možné dosáhnout výšky až 30 000 m, což bylo mnohem více, než se v SSSR podařilo dosáhnout se stratosférickými balóny. S oficiální podporou se tento Ščerbakův vynález setkal v červenci toho samého roku. V této souvislosti byl krátce nato dosazen do čela konstrukční brigády, která byla zřízena při moskevském závodě č.1 a později přetvořena v Oddělení speciálních konstrukcí (OSK). Pro potřeby praktických zkoušek byl Ščerbakovi přidělen vlečný letoun typu P-5 z dílny N.N. Polikarpova (civilní modifikace průzkumného letounu typu R-5) s dvojicí bezmotorových kluzáků z dílny V.K. Gribovského. Konkrétně se jednalo o jednomístný typ G-9 a dvoumístný typ G-14. Ščerbakov následně letoun typu P-5 vybavil speciálním vlečným zařízením vlastní konstrukce. Jeho součástí byl buben s vysoce pevným drátem s průměrem 1,2 až 2 mm. Zmíněný drát měl délku 7 km a vážil 70 kg. Protože by ale nebyl schopen vydržet síly, které na vlečné zařízení působí při vzletu, k jeho konci bylo uchyceno 6 mm lano s délkou 100 m. Při vzletu byly tedy bezmotorové kluzáky vlekány za pomoci lana. Vlečný drát byl odvinut až v průběhu letu. Buben s vlečným drátem byl opatřen brzdou a zařízením k měření sil působících na vlečné zařízení. Vlastní letové zkoušky se rozeběhly v létě roku 1935. Při prvním testu byl ve vlečném zařízení letounu typu P-5 umístěn jednomístný kluzák typu G-9. Poté, co tato sestava vystoupala do výšky 1 000 m, byl vlečný drát odvinut na cca 300 až 400 m. Zmíněný systém pracoval, jak Ščerbakov předpokládal. Pilotovi kluzáku typu G-9 se podařilo nabrat dalších 300 m výškových metrů. Přitom zaujal pozici téměř nad vlečným letounem. S jedním jednomístným kluzákem typu G-9 ve vleku bylo uskutečněno celkem osm letů. Největší výšky se podařilo dosáhnout při posledním z nich. V průběhu zmíněného letu, který byl uskutečněn v září roku 1935, kluzák typu G-9 vystoupal na 7 000 m. Pilotovi tohoto stroje se přitom tehdy podařilo překonat letovou výšku vlečného letounu o rekordních 4 000 m. Tomu dne 2. dubna 1936 následoval první pokus s dvojicí kluzáků ve vleku za sebou. Přímo za vlečný letoun byl přitom připojen dvoumístný kluzák typu G-14. Do jeho závěsu byl pak umístěn jednomístný kluzák typu G-9. Protože při zmíněném letu praskl vlečný drát, předpokládané výšky 14 000 m se tehdy dosáhnout nepodařilo. Zatímco kluzák typu G-14 vystoupal na 6 000 m, s kluzákem typu G-9 se podařilo vystoupat na 7 000 m. Jeden z těchto kluzáků následně přistál v Moskvě. Ten druhý dosedl v osadě Kljazma. Největší výšky se s kluzákem typu G-9 podařilo dosáhnout dne 29. června 1937. Tehdy byl zmíněný stroj vytažen až do výšky 8 000 m průzkumným letounem typu R-Z. Jeho pilotovi se přitom podařilo nabrat dalších 4 105 m. Díky tomu se dostal až do výšky 12 105 m, což už byla stratosféra. V této výšce se přitom ocitl po 92-ti min od vzletu. Na VPD dosedl po dalších 30-ti min letu. Přestože se nikdy předtím s žádným bezmotorovým kluzákem nepodařilo vystoupat výše, zmíněný rekord nebyl z formálních důvodů uznán. Předchozí výškový rekord kluzáku činil 10 360 m a byl ustanoven, v roce 1936, rovněž s kluzákem typu G-9. V tomto případě bylo ale použito běžné vlečné lano, které kluzáku neumožňovalo dosáhnout ve vleku větší výšky než měl vlečný stroj, a stíhací dvouplošník typu I-15 z dílny N.N. Polikarpova v roli vlečného stroje. Dle názoru Ščerbakova by bylo s kluzákem typu G-9 teoreticky možné vystoupat ještě výše než na 12 105 m. V této výšce se ale již na fyzičku pilota, který měl pouze kyslíkový přístroj a teplé oblečení, velmi neblaze projevoval nedostatek kyslíku, nízký tlak a nízká teplota (cca -40°C). Díky tomu byla pilotáž kluzáku typu G-9 v této výšce nanejvýš namáhavá. Z toho Ščerbakov vyvodil, že se lety do větších výšek neobejdou bez přetlakové kabiny. Následně se proto v OSK rozeběhly práce na malé jednomístné přetlakové kabině regeneračního typu pro bezmotorové kluzáky. Udržování potřebné koncentrace kyslíku v kabině tohoto typu bylo prováděno regenerací (jako v ponorce). Vzduch byl tedy nejprve vyčištěn od oxidu uhličitého vzniklého dýcháním a vlhkosti a následně obohacen příslušným množstvím kyslíku. Pro potřeby zkoušek bylo vyrobeno několik exemplářů takové kabiny. Letovým zkouškám předcházely testy s živým člověkem v přetlakové komoře. Za letu byla zmíněná přetlaková kabina vyzkoušena v roce 1938 na kluzáku typu G-14. V roli vlečného stroje byl tehdy využíván stíhací dvouplošník typu I-15. Mezitím, v roce 1937, se konstrukční tým A.J. Ščerbakova pustil do prací na speciálním třímístném výzkumném stratosférickém kluzáku. Zmíněný stroj obdržel označení SP-1 a ke zkouškám měl být předán ve čtvrtém čtvrtletí toho samého roku. Kluzák typu SP-1 byl koncipován jako jedenapůlplošník s vřetenovitým skořepinovým trupem, klasicky koncipovanými ocasními plochami a tříbodovým podvozkem ostruhového typu. Drak tohoto stroje byl zhotoven převážně ze dřeva a překližky. Potah křídel byl plátěný. V přední části trupu kluzáku typu SP-1 se měly nacházet dvě přetlakové kabiny. Zatímco ta přední byla vyhrazena pro pilota, v zadní přetlakové kabině měli sedět dva výzkumní pracovníci. Kluzák typu SP-1 měl totiž sloužit nejen k ustanovení výškového rekordu, ale též k výzkumu stratosféry. Dle předběžných propočtů měl být kluzák typu SP-1 schopen vystoupat do výšky 17 000 až 18 000 m. V případě vlečného letounu volba padla na dálkový bombardér typu DB-3 (CKB-30) z dílny S.V. Iljušina. Celkové uspořádání kluzáku typu SP-1 bylo Ščerbakovem schváleno v říjnu roku 1937. Stavba prototypu tohoto stroje byla završena v roce 1938. Plánované přetlakové kabiny pro kluzák typu SP-1 ale tehdy stále ještě nebyly k dispozici. V roce 1939 byl konstrukční tým A.J. Ščerbakova začleněn do struktur konstrukční kanceláře KB-29 V.A. Čiževského z Podlipek u Moskvy, která se mimo jiné zabývala vývojem stratosférických letounů. Dne 11. září toho samého roku byly schváleny TTD ke kluzáku typu SP-1 náčelníkem VVS. Krátce nato, výnosem ze dne 29. července 1939, bylo KB-29 nařízeno odevzdání tohoto stroje ke státním zkouškám do prosince roku 1940. Mezitím, dne 30. května 1939, se rozeběhly závodní zkoušky. Závodní zkoušky kluzáku typu SP-1 bylo totiž možné provést i bez přetlakových kabin, neboť jejich posláním se stalo prověření základních letových charakteristik, včetně stability a ovladatelnosti. K vlekání kluzáku typu SP-1 při závodních zkouškách byly využívány letouny typu P-5 a SB (ANT-40). Prvních pět letů kluzák typu SP-1 vykonal, ke dni 10. června toho samého roku, na podnikovém letišti závodu č.1. Další lety byly s tímto strojem realizovány na letišti KB-29 v Podlipkách. Závodní zkoušky kluzáku typu SP-1 ale předčasně ukončila havárie. Zmíněná havárie se udála dne 1. srpna 1939. Krátce po vzletu ve vleku za letounem typu SB (ANT-40), když se nacházel ve výšce nějakých 100 až 120 m, se totiž náhle, při rychlosti cca 160 km/h, silně rozkmitaly konce jeho horního křídla. Několik vteřin nato se pak vnější části horního křídla kluzáku typu SP-1 i s částmi křidélek utrhly. Posádce se sice podařilo doplachtit na letiště. Při tvrdém přistání byl ale tento stroj zcela zničen. Z výsledků šetření zmíněné nehody vyšlo najevo, že za poškození horního křídla mohlo rozrušení lepených spojů jeho dřevěné kostry. To bylo přitom přičteno nejen špatné kvalitě lepení, ale i nevhodnému skladování. Prototyp kluzáku typu SP-1 byl totiž skladován pod širým nebem. Po havárii jediného prototypu stratosférického kluzáku typu SP-1 se ve vývoji tohoto stroje již dále nepokračovalo. Jedním z důvodů toho byly rychlé pokroky ve vývoji stratosférických letounů (typy BOK-1, BOK-7, BOK-11 a BOK-15). Mezi další důvody ztráty zájmu o stratosférický kluzák lze řadit zahájení druhé světové války a podpis smlouvy s Německem o vzájemném neútočení. Za celou svou kariéru jediný prototyp kluzáku typu SP-1 vykonal pouhých 19 letů. A.J. Ščerbakov nebyl jediný, kdo v SSSR prosazoval myšlenku stratosférického kluzáku. V roce 1935 totiž návrh svého stratosférického kluzáku zpracoval a prezentoval též P.I. Grochovskij. Zmíněný stroj měl být koncipován jako létající křídlo a do vzduchu měl být dopravován letounem typu R-5, který měl být opatřen motorem typu M-34 ve verzi s kompresorem. K výstupu na výšku měl zmíněný kluzák využívat dvojici reaktivních motorů. Realizace se ale projekt Grochovského stratosférického kluzáku nedočkal.

Verze:  žádné

Vyrobeno:  jeden prototyp

Uživatelé:  žádní

 

 

 

Posádka:    jeden pilot a dva výzkumní pracovníci

 

 

 

TTD:     
Rozpětí horního křídla: 28,00 m
Rozpětí dolního křídla: 12,90 m
Délka:   11,60 m
Výška: 3,20 m
Prázdná hmotnost: ?
Max. vzletová hmotnost: ?
Max. rychlost: ?

 

 

Poslední úpravy provedeny dne: 29.10.2020