苏联1923年 1934年三名苏联人创下世界升限记录(1)

“奥萨维亚基姆一号”

在1934年1月30日这一天的上午,一个巨大的充氢气球从莫斯科附近的马蒂洛沃机场起飞,开始升入平流层。这支气球将开始挑战一项人类记录——载人飞行器的最大升空高度。

气球被命名为“奥萨维亚基姆一号”,吊舱采用的是密闭的球形舱,内部载有三名乘员,分别是指挥官帕维尔·费多森科、仪器操作员伊利亚·乌西斯金和飞行工程师安德烈·瓦森科。“奥萨维亚基姆一号”非常巨大,完全膨胀时体积为25000立方米,高度可达55米。

“奥萨维亚基姆一号”气球:目标平流层!

“奥萨维亚基姆一号”气球,由苏联空军和苏联准军事训练组织“奥萨维亚基姆”负责研发,主要设计者正是参加飞行的瓦森科。1931年5月27日,瑞士发明家奥古斯特·皮卡德(被认为是《丁丁历险记》里卡尔库鲁斯教授的原型)搭乘自制热气球上升到15781米的高空,成为第一个到达平流层的人类。瑞士发明家的壮举,也激励了苏联一些飞行员和设计师的兴趣,瓦森科正是其中一员。


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瑞士发明家奥古斯特·皮卡德

在“奥萨维亚基姆”组织的主持下,瓦森科和一群技术人员在列宁格勒开始制造“奥萨维亚基姆一号”。与此同时,莫斯科的一群科学家也正在研发“苏联一号”平流层气球,和“奥萨维亚基姆一号”形成了竞争。“苏联一号”气球对安全性非常重视,密封舱、压舱物、悬索增加了很多冗余设计,而“奥萨维亚基姆一号”则相对缺乏。

1933年6月,瓦森科等人在列宁格勒完成了“奥萨维亚基姆一号”气球。气球升空时的毛重为2460公斤,初始升力为2600公斤,气球预计在17700米处完全展开,19500米达到静态平衡。最大升限最初设定在20000米,但瓦森科在建造过程中却进一步提高了升限指标。


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“奥萨维亚基姆一号”的球形密封吊舱

同年8月,尽管存在已知的技术缺陷,气球还是被上级批准飞行。与后世想象的不同,三名探险者均配备了个人降落伞,但在紧急情况下这种降落伞很难有机会发挥作用。吊舱的唯一密封门是用12个翼形螺母固定的,即使在地面打开舱门也要花费几分钟。

此外,探险者们也没有后世那种高空压力服(当时根本还不存在)或单独的呼吸装置,依靠舱内储存的压缩氧气和二氧化碳吸收器维持生命。所以,船员的生存取决于缆绳和吊舱的牢固性,只有在海拔低于8000米的高空,三名探险者才有可能在没有呼吸装置的情况下跳伞逃生。

1934年1月30日这一天的试验,在万众瞩目中顺利开始。


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“奥萨维亚基姆一号”升空仪式

用生命创下的高度记录

1月30日,升空试验在莫斯科附近的马蒂洛沃机场举行。在“奥萨维亚基姆一号”发射前,苏联气象学家们根据无线电探空仪,报告了试验场地上空的天气非常令人满意,一切都有利于试验的开展。

莫斯科时间9时07分,费多森科、乌西斯金和瓦森科驾驶气球正式升空。“奥萨维亚基姆一号”很快与地面机场进行了无线电联系。9点56分,根据机载高度计,气球高度达到了15000米。在17700米左右的高度,气球外壳扩展成一个近乎完美的球体,最终在19500米达到静态平衡,一切完全符合设计要求。这时,苏联探险者们早已打破当时美国海军(1933年11月20日创造)创下的人类高度记录。但是他们并没有满足,指挥官费多森科很快卸下了310公斤的压舱物,气球继续攀升。

10点50分,气球通过了20500米的原先设计高度。这一时刻和高度,后来被标记为“不可返回点”。在20500米高度上,“奥萨维亚基姆一号”携带的压舱物刚好足以稳定下降速度。进一步的上升,和不可避免的氢损失,将使得这些措施失效。三名探险者唯一的逃生路线是通过个人降落伞,但还必须手动才能打开设计笨拙的舱门。


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费多森科、乌西斯金和瓦森科

11时45分左右,“奥萨维亚基姆一号”报告已经达到20600米,并在这个高度徘徊了近一个小时。随后,气球开始继续攀升。

12点23分,“奥萨维亚基姆一号”达到了22000米的最高高度。但是,悲剧在这时已经悄悄开始发生。当时,人类还没有真正重视平流层的太阳辐射问题。由于空气的稀薄,平流层的太阳光辐射比地面强烈得多,导致气球中的氢气被加热到了大约54摄氏度,大大高于周围寒冷空气的温度。这样,氢气就发生了超出预想的膨胀,为避免爆炸,超过极限的氢气自动通过减压阀被释放出来。在下降过程中,剩余的氢冷却并收缩,气球将逐渐失去浮力。

12时45分,“奥萨维亚基姆一号”打开放气阀3分钟,开始下降返回的过程。然而,氢气球的下降过程却完全脱离了计划。从22000米降落到18000米足足花费了2个多小时。在这个高度上,垂直下降速度应保持在每秒1米的安全稳定水平。然而在开始阶段,气球下降速度过慢,导致剩余氢气因冷却而收缩了体积,气球的浮力大大下降。


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美国平流层气球

在14000米高度,“奥萨维亚基姆一号”的下降速度突然增快,13400米时已达到每秒2米。此时,剩余氢气的浮力已减少到1300-1400公斤,而气球的重量估计仍为2120公斤。三名探险者开始丢弃所有压舱物,但仍无法减慢气球下降的速度。16时05分到16时10分左右,经过12000米高度后,气球下降速度已经彻底失控。在8000米,气球与缆绳脱落解体,导致缆绳下的密封舱进入自由落体状态。

最终,“奥萨维亚基姆一号”的密封舱,坠落在了发射点以东470公里的莫尔多维亚因萨尔,三名探险者全部遇难。在密封舱内,瓦森科的一块手表停在16时23分,据推测这是撞击发生的时刻。

“奥萨维亚基姆一号”的诸般设计缺陷,在这次坠落事故中暴露无遗。原本密封舱内有一吨的压舱物,被安置于压舱卸料槽内,但是释放的方式非常慢,全部卸掉足足需要一个小时。如果能及时卸掉全部压舱物,就有可能挽救三名乘员,但时间明显是不够的。此外,人工很难打开的舱门也杜绝了乘员们用降落伞逃生的可能。


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坠落的“奥萨维亚基姆一号”密封舱

苏联最高级别葬礼:斯大林等三名最高领导人亲自抬棺

遇难的三名探险家,接受了苏联的国家最高级别葬礼。2月2日,三人的葬礼仪式在莫斯科红场举行。国家最高领导人斯大林、伏罗希洛夫和莫洛托夫亲自捧着费多森科、乌西斯金和瓦森科的骨灰盒,将三人安葬在克里姆林宫的墙上。这种隆重的集体葬礼,在斯大林时代的红场是最后一次。直到1971年“联盟11号”飞船事故导致三名宇航员遇难,莫斯科红场才再次进行了类似的隆重葬礼。

三名遇难探险家死后被授予列宁勋章。坠机地点附近的村庄,按乌西斯金的名字改为乌西基诺(Usyskino)。此外,苏联各地城市有不少街道和广场,也以遇难探险家的名字命名。


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斯大林、伏罗希洛夫和莫洛托夫捧着三名探险家的骨灰盒

在1934年、1944年和1964年,苏联还多次发行了费多森科、乌西斯金和瓦森科的纪念邮票。

飞机指挥官帕维尔·费多森科(生于1898年),毕业于列宁格勒空军学校和莫斯科茹科夫斯基空军学院。费多森科是一名职业的军事飞行员,在第一次世界大战和苏俄内战中,曾用系留观测气球进行过100次以上的升空飞行(377小时),并参与了许多气球和飞艇试验。1925年,费多森科和亚历山大·弗里德曼曾创造了7400米的苏联飞行高度纪录。1927年,费多森科还创造了一项全国个人耐力纪录(23小时57米)。

飞行工程师安德烈·瓦森科(生于1899年),出生于察斯科耶·塞洛,参加过苏俄内战。1927年,他毕业于列宁格勒铁路工程师学院刚刚成立的飞机系。1929年,瓦森科加入了苏联航空研究所的一个天文台。两年后,在进行了一系列成功的流星雨研究之后,他被提升为该天文研究所的副所长。瓦森科设计了一系列气球装置,曾用于大型建筑工地的摄影测量。


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费多森科、乌西斯金和瓦森科的纪念邮票

仪器操作员伊利亚·乌西斯金(1910年出生),是一名犹太铁匠之子,就读于莫斯科技术大学和列宁格勒的阿布拉姆·艾奥菲物理技术研究所。1932-1933年,乌西斯金为平流层气球设计了轻便的科学仪器,因此成为“奥萨维亚基姆一号”成员。

尽管三名苏联探险家用生命创造了22000米的人类高度记录,但这一成绩当时并没有被国际航空联盟(FAI)承认,因为苏联当时还不是该联盟的成员。当时FAI承认的纪录,是1933年11月20日由美国海军两名军官创下的18665米。


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“奥萨维亚基姆一号”

“研究结果比创造纪录更为重要”

苏联方面很快组织调查委员会对事故原因进行了总结,并在同年2月份发布了一份详细报告。报告回溯了整个试验的详细过程,将气球因氢气被太阳加热,以及压舱物、舱门的设计隐患等都进行了分析。

但另一方面,事故报告也认为指挥官费多森科等人“过于鲁莽”是事故的一个重要原因。报告称,气球至少在19500-20500米高度时,仍然是比较稳定的。费多森科急于创造“世界高度记录”,冒然进一步上升是发生灾难的一个关键。


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伏罗希洛夫

此后,苏联设计人员对气球进行了一系列设计修改,为吊舱增加了大型降落伞,并改进了舱门等设计。同时,苏联军方接管了各家独立设计单位,气球的相关设计和训练都统归到了空军学院,并由人民国防委员伏罗希洛夫担任最高责任人。

伏罗希洛夫认为,尽管气球建造和飞行准备缺乏适当的管理,但抵达20500米的高空本身在技术上是可行的。此后,平流层气球的试验工作继续展开。


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苏联一号气球

但是,苏联的平流层气球似乎遭到了诅咒。同年9月,因静电火花点燃了氢气,“苏联二号”气球在发射场被完全烧毁。伏罗希洛夫不得不暂停了所有平流层试验,直到工程师们制定出可靠的安全程序。

伏罗希洛夫明确表示——“研究结果比创造纪录更为重要”。这一点恰恰体现了苏联高层比较务实的作风,与西方一贯抹黑苏联搞“形象工程”的说法截然不同。从1935到1940年,苏联气球进行了无数次成功飞行,但都被限制在16000米以内,再也没有创造过世界纪录。

此后的试验里,苏联平流层气球又多次遭到过失败,但新增添的安全设计却发挥了巨大作用。

1935年6月26日,“苏联一号”气球升空到16000米高度,但再次遭遇氢气膨胀问题,并撕裂了外壳,气体大量泄露。就在灾难降临后,气球上的两名乘员先后在3500米、2500米跳伞成功,留下的第三名乘员成功驾驶重量减轻的气球安全着陆。值得注意的是,“苏联一号”气球安装了直径达34米的救援降落伞,足以保障吊舱的安全降落,但气球乘员却故意没有使用,以避免损坏外部安装的科学仪器。


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气球密封舱

1937年9月18日,超大型的“苏联三号”气球发射升空,气球高度足有130米,体积达157000立方米,是“奥萨维亚基姆一号”的六倍!但是,这个超大型气球却在700-800米高度发生氢气泄漏,直接在发射场附近坠落。幸运的是,气球内的乘员全都受伤生还。1939年3月16日,“苏联三号”再次升空,结果在1200米处又因同样原因坠落。气球指挥员普罗科菲耶夫把事故归咎于阀门的的意外释放,悲愤交加的他在一个月后自杀。

1939年10月12日,SP-2“科姆索莫号”气球在9000米高度因静电点燃了氢气。气球乘员成功将吊舱与气囊分离,使吊舱自由下落并在空中展开了降落伞。随后,每个乘员又用个人降落伞跳伞,所有人员都幸免于难。从这次事故后,苏联平流层气球开始将氢气转换为氦气。

1940年6月22日,最后一支苏联载人平流层气球”奥萨维亚克-2号”升空。气球刚一发射,吊舱就与气球分离,从11米的空中落在了机场上,幸好气球乘员都只是受了轻伤。在这次失败之后,国防委员会委员西米扬·蒂莫申科宣布彻底关闭了军用平流层气球计划。毕竟飞行器的时代已经基本属于固定翼飞机了。(作者:陶慕剑)

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