Одноглазый амбарный бургер, изобретший скафандр в 1930-е годы

Скафандр стал синонимом космонавта, определяя профессию больше, чем любой другой предмет снаряжения. По сути, гибкие космические корабли, рассчитанные на одного человека, скафандры защищают астронавтов от суровых условий космического пространства и сыграли ключевую роль в бесчисленных достижениях космических полетов, от прогулки на Луну до строительства Международной космической станции. Но хотя люди впервые достигли космоса в 1961 году, технология скафандров была впервые применена примерно 30 лет назад, в разгар Великой депрессии, одноглазым индивидуалистом-авиатором из Оклахомы по имени Уайли Пост.

Уайли Пост был маловероятным пионером авиации. Пост родился в Гранд-Салине, штат Техас, в 1898 году в большой семье фермеров. В возрасте пяти лет он переехал в Оклахому. Хотя Пост интересовался машинами с раннего возраста, он не был создан для формального образования и бросил школу после восьмого класса, решив вместо этого работать на семейной ферме, одновременно изучая естествознание и математику. Как и многие пилоты его поколения, Пост увлекся авиацией после того, как увидел демонстрацию полета на местной окружной ярмарке. Как он позже вспоминал:

«До сих пор я никогда не видел ни одной машины, от которой у меня перехватывало бы дыхание, как от этого старого толкача [Curtiss D]. Меня охватило давнее желание летать, и я сразу же начал свою авиационную карьеру».

Решив однажды стать владельцем собственного самолета и управлять им, Пост начал изучать ремонт автомобилей и эксплуатацию радио в Канзас-Сити, а затем отправился работать чернорабочим во время нефтяного бума в Оклахоме в начале 1920-х годов. Эта работа оказалась менее стабильной, чем он надеялся. и Пост ненадолго занялся вооруженным грабежом, отсидев год в тюрьме в 1922 году. После освобождения Пост подружился с местной штурмовой труппой Барреллом Тиббсом и его командой Texas Topnotch Flyers и узнал, что их парашютист был ранен и больше не может выступать. Полагая, что это лучший вариант для поступления в авиацию, Пост вызвался занять его место по выходным, работая на нефтяных месторождениях в течение недели. В течение следующих двух лет Пост совершил около 100 прыжков, часто зарабатывая 200 долларов за прыжок (около 3000 долларов сегодня). Затем, в 1926 году, авария едва не положила конец авиационной карьере Поста, даже не начавшись. Другой бандит забивал молотком болт, когда маленькая металлическая щепка вылетела и вонзилась Посту в левый глаз. Вскоре в глазу развилась серьезная инфекция, которая угрожала распространиться, поэтому Пост дал своему врачу разрешение удалить глаз. После этого он часто носил повязку на глазу, которая вскоре стала его визитной карточкой. Однако, поскольку его восприятие глубины было разрушено, Посту пришлось полностью заново учиться определять расстояние и высоту во время полета:

«Я не остался в унынии. Я практиковался в измерении глубины на холмах и деревьях. Тогда я бы сошёл с дистанции. Поначалу мои мысленные расчеты были далеки от совершенства, но к концу двух месяцев я стал лучше судить о расстоянии, чем когда-либо. Если бы они когда-нибудь изменили высоту телефонного столба или двухэтажного дома, у меня были бы проблемы. Именно таким я себя вижу».

Тем не менее, то, что могло стать трагедией, положившей конец карьере, обернулось положительной стороной: Пост получил 1800 долларов в виде компенсации рабочему за несчастный случай. Он немедленно использовал эти деньги, чтобы купить старый биплан «Кертисс Дженни», и занялся бизнесом в качестве пилота-фрилансера, летая нефтяниками для проверки скважин в течение недели и устраивая штурмы по выходным. В 1927 году Пост сбежал с дочерью техасского владельца ранчо по имени Мэй Лэйн, утащив ее на своем биплане. Однако вскоре после их побега двигатель вышел из строя, и им пришлось спуститься недалеко от города Грэм, где они убедили местного священника обвенчать их.

Вскоре после этого глава Post, богатый нефтяной магнат ФК Холл, искал личного пилота и разбил лагерь возле офиса Холла в Чикасе, Оклахома, чтобы получить работу. Поскольку Холлу и его семье было неудобно летать на биплане с открытой кабиной, он отправил Поста в Бербанк за новеньким Lockheed Vega. Представленная в 1928 году, Vega представляла собой весьма передовую для своего времени конструкцию с легким, но прочным фюзеляжем из формованной фанеры, прочным высокорасположенным свободнонесущим крылом и обтекаемым капотом NACA над мощным двигателем Wasp мощностью 450 лошадиных сил. Пост сразу влюбился в самолет, который Холл назвал Винни Мэй в честь своей дочери, и начал мечтать с его помощью побить авиационные рекорды.

Но это не должно было быть. Спустя всего год Холл решил, что зарплата Поста и содержание Винни Мэй слишком дороги, и приказал Посту вернуть самолет на завод Lockheed в Бербанке. Следующий год Пост работал торговым представителем и летчиком-испытателем компании Lockheed, пока 5 июня 1930 года Холл неожиданно не позвонил и не попросил Поста вернуться вместе с Винни Мэй. Когда Пост сообщил, что оригинальный самолет был продан авиакомпании Nevada Airlines, Холл просто купил другой. С благословения Холла Пост модернизировал самолет, установив нагнетатель и топливный бак большего размера, чтобы участвовать в мужском воздушном дерби 1930 года, престижной воздушной гонке между Лос-Анджелесом и Чикаго. Удивительно, но, несмотря на потерю 40 минут из-за ошибки компаса, Пост выиграл гонку с преимуществом более чем на час. Холл был в восторге и не только позволил Посту оставить себе призовой фонд в размере 7500 долларов, но и согласился профинансировать любые будущие рекорды полетов, которые он хотел бы попытаться установить. Думая масштабно, Пост нацелился на кругосветный перелет. Тогда рекорд принадлежал не самолету тяжелее воздуха, а дирижаблю «Граф Цеппелин», совершившему этот подвиг в 1928 году за 21 день. Пост был полон решимости изменить это.

Рано утром 23 мая 1931 года Пост и штурман Гарольд Гэтти вылетели с аэродрома Рузвельта в Нью-Йорке на сильно модифицированном «Винни Мэй» и направились на северо-восток в сторону гавани Грейс в Ньюфаундленде. За этим последовало эпическое путешествие длиной в 24 903 км, в ходе которого Пост и Гэтти пересекли Атлантику в Ливерпуль и Ганновер, через обширную российскую степь от Москвы до Хабаровска, через Тихий океан до Фэрбенкса на Аляске и обратно в Нью-Йорк через Эдмонтон и Кливленд. Когда они приземлились обратно на стадионе «Рузвельт Филд» через 8 дней, 15 часов и 51 минуту после взлета, их прием мог соперничать с приемом Чарльза Линдберга тремя годами ранее: Пост и Гэтти были удостоены обеда в Белом доме и парада с телеграфной лентой. Нью-Йорк. 

Но все было не банкетами и данями. Хотя Пост и Гэтти тесно сотрудничали при планировании полета, пресса изображала Гэтти настоящим мозгом операции, а Поста — всего лишь наемным пилотом. Уязвленный этим пренебрежением, Пост решил повторить свой кругосветный полет, но на этот раз в одиночку. Чтобы совершить этот подвиг, Посту понадобились две совершенно новые технологии. Первым был автопилот, который помог снизить усталость на длинных участках пути. Хотя в то время ни один из них не был коммерчески доступен, Пост убедил компанию Sperry Gyrscope позволить ему установить их прототип в Винни Мэй. Вторым оборудованием был автоматический радиопеленгатор, который позволял Посту ориентироваться с помощью гражданских радиостанций. Он был разработан армией США, которые были более чем счастливы позволить Посту испытать его в реальных условиях полета.

Читайте также:   Необычные способы, которыми повседневные вещи получили свои имена

Пост отправился в одиночку из Флойд-Беннет-Филд, штат Нью-Йорк, 15 июля 1933 года. 26 часов спустя он приземлился в аэропорту Темпельхоф, став первым пилотом, совершившим беспосадочный перелет из Нью-Йорка в Берлин. Пост планировал сделать еще только четыре остановки для дозаправки в Новосибирске, Хабаровске, Фэрбенксе и Эдмонтоне, но механическая неисправность автопилота вынудила его приземлиться в Москве для ремонта. Над бездорожными просторами Сибири и Тихого океана автопилот оказался неоценимым, позволив Посту даже слегка подремать. Чтобы не заснуть, Пост привязал верёвкой к пальцу гаечный ключ; если его хватка ослабнет, гаечный ключ выпадет и разбудит его. Однако, несмотря на это, полет был сопряжен с трудностями. Несколько раз Винни Мэй застревала в сибирской грязи, и местным жителям приходилось ее вытаскивать, а недалеко от Фэрбенкса отказал двигатель, что вынудило Поста совершить аварийную посадку в городе Флэт на Аляске и ждать прибытия механиков. Но когда 22 июля Пост наконец приземлился на аэродроме Флойд-Беннет-Филд, его прием превзошел все, что было во время его предыдущего полета: 50 000 жителей Нью-Йорка прорвались через заборы и ворота, чтобы наброситься на знаменитого авиатора. Одиночное путешествие Поста заняло всего 7 дней, 18 часов и 49 минут, побив его предыдущий рекорд почти на целый день.

Но хотя Пост дважды обеспечил себе место в учебниках истории, он был далек от завершения и сразу же начал обдумывать новые задачи. Прекрасная возможность представилась в 1934 году, когда австралийский город Мельбурн организовал эпическую трансконтинентальную воздушную гонку в честь своего 100-летия. Воздушная гонка MacRobertson, спонсируемая кондитерской компанией MacRobertson, предложила пилотам перелететь из Королевских ВВС Милденхолла в Англии на ипподром Флемингтон за пределами Мельбурна – расстояние около 18 000 километров – с обязательными остановками для дозаправки в Багдаде, Аллахабаде, Сингапуре, Дарвине и Шарлевиле. Острые ощущения от гонки и призовой фонд в размере 15 000 фунтов стерлингов оказались для Поста неотразимыми, и он немедленно начал подготовку к участию в гонке. К сожалению, к этому времени Винни Мэй начала показывать свой возраст, и ее серьезно превзошли более современные типы самолетов, на которых летали другие конкуренты. Но у Поста был план: он должен был летать на высоте 9000 метров, где воздух был разреженнее и он мог летать быстрее. Более того, его исследования показали, что на этих высотах дуют мощные высотные ветры, которые помогут ему на пути. Сегодня эти ветры известны как реактивные потоки.

Читайте также:   Лучшие мангалы из металла для дачи 2023-2024

Но Пост столкнулся с серьезной проблемой: как дышать и оставаться в сознании на такой высоте. Способность легких поглощать кислород из газовой смеси, такой как воздух, зависит не от его пропорции , а от его парциального давления – вклада, который кислород вносит в общее давление смеси. По мере увеличения высоты доля кислорода в воздухе остается постоянной на уровне около 21%, но его парциальное давление снижается вместе с общим давлением воздуха, а это означает, что на высоте более 3000 метров люди, не акклиматизированные к большой высоте, начинают страдать от гипоксии или кислородного голодания. Но такие высоты не являются фатальными по своей сути, и со временем организм акклиматизируется, производя в крови больше гемоглобина, переносящего кислород. Таким образом, жители горных регионов, таких как Гималаи и Анды, могут нормально функционировать на высоте до 5000 метров. Но есть предел такой акклиматизации: выше 8000 метров – высоты, известной альпинистам как зона смерти, поддержание жизни в течение любого полезного периода времени становится практически невозможным.

К счастью, этот барьер легко преодолеть, вдыхая чистый кислород. Хотя общее давление кислорода остается низким, тот факт, что его доля в газовой смеси теперь составляет 100%, поднимает его парциальное давление до уровня, пригодного для дыхания. Дыхание кислородом эффективно на высоте около 12 000 метров, выше которой атмосферное давление настолько низкое, что даже чистый кислород имеет недостаточное парциальное давление для поддержания жизни. Хотя можно дышать кислородом под давлением, это создает новую проблему: разница в давлении между внешней атмосферой и внутренней частью легких сильно затрудняет выдох пилоту. Пилотов-истребителей учат сильно выдыхать или «дышать под давлением» на больших высотах, но это быстро утомляет и используется только в чрезвычайных ситуациях на короткие периоды времени, чтобы позволить пилоту снизиться на более безопасную высоту.

Но гипоксия и затруднение выдоха — не единственные опасности, с которыми сталкиваются пилоты на больших высотах. Низкое давление на высоте более 12 000 метров может привести к выходу пузырьков азота из тканей, что приведет к декомпрессионной болезни – также известной как Изгибы. Расширение газа во внутреннем ухе и пищеварительном тракте также может вызвать сильную боль и повреждение тканей. На высоте выше 19 000 м давление настолько низкое, что любая открытая влага, в том числе во рту и в легких, начнет испаряться, разрушая способность легких поглощать кислород. Это явление известно как предел Армстронга, в честь генерал-майора Гарри Армстронга, летного хирурга ВВС США, который первым описал это явление.

По этим причинам самолеты, летающие на высоте более 3000 метров, обычно имеют герметичные кабины. Чтобы предотвратить ненужную нагрузку на конструкцию самолета, давление в большинстве самолетов создается не до уровня моря, а на более высокой, но терпимой высоте — обычно 2100 для большинства коммерческих авиалайнеров. Однако, к сожалению, фанерный фюзеляж Винни Мэй не удалось сделать герметичным, а установка вокруг него герметичной капсулы сделала бы самолет слишком тяжелым. Для Поста было только одно решение: вместо этого он подверг бы давлению собственное тело.

Идея скафандра не была совершенно новой. В конце 1920-х и начале 1930-х годов такие исследователи, как профессор Оксфорда доктор Джон Холдейн и американский авантюрист Марк Ридж, экспериментировали с модифицированными водолазными костюмами, позволяющими пилотам совершать полеты на воздушных шарах на большой высоте. Однако ни один из этих ранних костюмов так и не прошел стадию прототипа. Чтобы помочь в создании своего костюма, Пост сотрудничал с инженером Расселом С. Колли из компании BF Goodrich. Вместе Пост и Колли сконструировали серию из трёх прототипов скафандров, каждый из которых был сложнее предыдущего. Первый был построен из воздухонепроницаемого резинового баллона, покрытого позже внешней прорезиненной тканью, чтобы защитить баллон от повреждений и предотвратить его раздувание под давлением. Костюм был разделен на верхнюю и нижнюю половины, соединенные и скрепленные металлическим зажимом на талии. Его увенчивал цилиндрический алюминиевый шлем с двумя выпуклостями для наушников, прямоугольным стеклянным смотровым окном и небольшой дверцей над ртом Поста, позволяющей ему есть и пить. К сожалению, этот прототип сломался во время испытаний под давлением на полигоне Райт в Огайо. Со вторым прототипом дела обстоят немного лучше, поскольку он оказался настолько тугим, что Пост не смог его снять, и костюм пришлось отрезать от его тела.

Однако третий прототип станет образцом почти для каждого будущего скафандра. Как и два предыдущих, он был сделан из резины, покрытой брезентом, хотя и был цельным, и Пост входил через прорезиненный воротник, как в водолазный костюм. Сапоги и перчатки из свиной кожи защищали руки и ноги от повреждений, а верх костюма венчал цилиндрический алюминиевый шлем с круглым смотровым окном. В скафандре создавалось давление с помощью воздуха, отбираемого из нагнетателя двигателя Винни Мэй, и нагревалось с помощью змеевика, обернутого вокруг выпускного коллектора, обогащенного жидким кислородом из портативного баллона. Все это было сделано специально для Поста: смотровое окно шлема было смещено вправо, чтобы совпадать со здоровым глазом Поста, а входное отверстие для кислорода было расположено таким образом, чтобы направлять холодный кислород на его повязку на глазу.

Читайте также:   Самый активный металл – это Цезий

Хотя создание Поста и Колли было более совершенным, чем любой другой костюм, существовавший раньше, он страдал от проблемы, которая с тех пор преследовала конструкторов скафандров: когда костюм надували, суставы становились жесткими и неподвижными, что ограничивало диапазон движений Поста. Шлем также имел тенденцию задираться поверх костюма, закрывая обзор. Хотя современное давление решает эту проблему, используя гармошку на суставах и систему удерживающих тросов, лучшими решениями, которые Пост и Колли смогли придумать, были алюминиевые петли, помогающие сгибаться в коленях и локтях, и ремни, подобные патронташам, для удержания шлема. вниз. Костюм также был адаптирован для того, чтобы Пост мог сидеть в сидячем положении, что делало поход к самолету и обратно чрезвычайно неудобным.

И все же, несмотря на эти проблемы, костюм сработал. После предварительных испытаний в барокамере 5 сентября 1934 года Пост совершил первый в мире полет в скафандре, достигнув высоты 12 800 метров над Чикаго. Пост сообщил, что костюм был достаточно удобным и не мешал ему управлять самолетом. Позже в том же году Пост совершил восемь полетов над Бартлсвиллем, штат Оклахома, в попытке побить мировой рекорд высоты. Хотя он сообщил о достижении высоты 15 200 метров (около 50 000 футов), при каждой попытке официальное оборудование для регистрации высоты, установленное Национальной ассоциацией аэронавтики и Национальным бюро стандартов, терпело неудачу, и Посту было отказано в официальном рекорде. С другой стороны, эти полеты позволили Посту подтвердить существование высотных ветров, которые он так стремился использовать.

Однако к этому времени Пост пропустил участие в воздушной гонке МакРоберстон из-за поломки нагнетателя и вместо этого сосредоточил свое внимание на побитии трансконтинентального рекорда скорости между Лос-Анджелесом и Нью-Йорком. И снова его план состоял в том, чтобы полететь в стратосферу, используя высотную реактивную струю, чтобы ускорить свое продвижение. При поддержке Phillips Petroleum и TWA Airlines компания Post модифицировала Винни Мэй для этой попытки, оснастив ее съемным шасси, которое можно было сбрасывать после взлета для уменьшения лобового сопротивления, а также деревянными полозьями под фюзеляжем для посадки. Совершив пять полетов над Бербанком для проверки самолета и своего скафандра, 22 февраля 1935 года Пост совершил свою первую трансконтинентальную попытку. К сожалению, через 30 минут после начала полета из его двигателя началась утечка масла, что вынудило Поста приземлиться на дне Сухого озера Мюрок в пустыне Мохаве, всего в 90 километрах от него. Не имея возможности снять скафандр, Пост пошел к ближайшему дому за помощью, в результате чего, как сообщается, при виде него житель потерял сознание. Позже механики Поста установили, что утечка произошла из-за засыпанного в двигатель наждачного порошка; кто-то намеренно вмешался в работу самолета.

Не испугавшись, Пост отремонтировал свой самолет и 5 марта предпринял еще одну попытку. На этот раз он добрался до Кливленда прежде, чем у него закончился запас кислорода. Его расчеты показали, что полет в реактивном потоке дал ему среднюю путевую скорость 446 км/ч – почти на 160 км/ч быстрее, чем обычная максимальная скорость Винни Мэй . Пост повторил попытку 14 апреля и 15 июня, но оба раза потерпел неудачу из-за отказа двигателя. Пост решил, что Винни Мэй слишком стара и устала для будущих попыток, и продал ее Смитсоновскому музею авиации и космонавтики, где она экспонируется по сей день.

Рекордные дни Wiley Post также подошли к концу. 15 августа 1935 года Пост и юморист Уилл Роджерс только что вылетели из Пойнт-Барроу, Аляска, на гидросамолете Lockheed Orion-Explorer, когда внезапно отказал двигатель, в результате чего самолет упал в озеро, в результате чего оба человека погибли. Посту было всего 36 лет. Но за короткое время своего пребывания на Земле он оставил неизгладимый след в мире авиации и стал пионером в технологиях, которые помогут человечеству исследовать пределы планеты Земля. Почти каждый современный скафандр – от скафандров A7L, которые астронавты «Аполлона» носили на Луне, до электропоездов, используемых экипажем Международной космической станции – может проследить свое происхождение от хитроумного устройства из резины и холста, построенного одноглазым амбарным штурмовиком из космоса. Оклахома.

Невин, Дэвид, Следопыты, Эпос полета, Time-Life Books, Александрия, Вирджиния, 1980 г.

Янг, Аманда, Скафандры — Коллекция Смитсоновского музея авиации и космонавтики, Powerhouse Books, Нью-Йорк, 2009 г.

Дженкинс, Деннис, Одежда для высоты, НАСА, Вашингтон, округ Колумбия, 2012 г.