Rozvoj letectva na začiatku minulého storočia prinášal v rýchlom slede veľa svetových rekordov, tak rýchlostných výškových, ale aj vytrvalostných letov bez medzipristátia, prelety morí a oceánov. V medzivojnovom období(1918-1938) svetové veľmoci považovali za určitú prestíž, aby práve ich letci a stroje prekonávali tieto hranice. V kategórii výškových rekordov v tomto období(uvedených v tabuľke ), dominovali prevažne USA a Francúzko. Nemci zaútočili na rekord v roku 1929 s lietadlom Junkers W34. Využili pri tom dobrých výškových vlastností sériovo vyrábaného hviezdicového motoru Bristol Jupiter VII. Stranou nechcelo zostať ani Sovietske Rusko. V roku 1935 pilot V. K. Kokkinaki na špeciálne upravenej I-15 dosiahol výšky 14 545 metrov, no tento výkon nebol zaznamenaný v prehľadoch FAI pretože Rusko nebolo jej členom. Angličania odpovedali upraveným lietadlom Vickers Vespa s motorom Bristol Pegasus.
| Dátum | Pilot | Lietadlo | Krajina | Výška |
|---|---|---|---|---|
| 27.2.1920 | R. W. Schroeder | Packard-LePere | USA | 10.093 m |
| 18.9.1921 | John A. Macready | Packard-LePere | USA | 10.518 m |
| 5.9.1923 | Sadi Lecointe | Nieuport -Delage | Francúzsko | 10.742 m |
| 30.10.1923 | Sadi Lecointe | Nieuport -Delage | Francúzsko | 11.145 m |
| 25.7.1927 | C.C. Champion | Wright Apache | USA | 11.710 m |
| 8.5.1929 | Apollo Soucek | Wright Apache | USA | 11.930 m |
| 26.5.1929 | Willy Neuenhofen | Junkers W34 | Nemecko | 12.739 m |
| 4.6.1930 | Apollo Soucek | Wright Apache | USA | 13.157 m |
| 16.9.1932 | Cyril F. Uwins | Vickers Vespa | Anglicko | 13.404 m |
| 28.9.1933 | G. Lemoine | Potez 50 | Francúzsko | 13.661 m |
| 11.4.1934 | R. Donati | Caproni 161 | Taliansko | 14.433 m |
| 14.8.1936 | F. G. Detre | Potez 50 | Francúzsko | 14.843 m |
| 28.9.1936 | F. R. D. Swain | Bristol 138A | Anglicko | 15.223 m |
| 8.5.1937 | Mário Pezzi | Caproni 161 | Taliansko | 15.655 m |
| 30.6.1937 | M. J. Adam | Bristol 138A | Anglicko | 16.440 m |
| 22.10.1938 | Mário Pezzi | Caproni 161bis | Taliansko | 17.083 m |
Skúsenosti s týmto letom neskôr vyústili do výroby špeciálneho výškového stroja u firmy Bristol. Šéf konštruktér tejto firmy Frank Barnwell, už v novembri 1933 navrhol stroj určený pre lety v extrémnych výškach. Lietadlo s typovým číslom 138 malo mať dozadu zaťahovací podvozok. Pohonnou jednotkou mal byť Pegasus s dvojstupňovým kompresorom, schopný spoľahlivo pracovať vo výške 15000 m. V trupe sa počítalo aj s miestom pre druhého člena posádky. Tento priestor pred kabínou, mohol být vybavený i fotoaparátmi a rádiostanicou. Vývoj určitý čas stagnoval pre nedostatok financií, až do chvíle keď hranicu výškového rekordu prekonal talian R. Donati na dvojplošníku Caproni 161, poháňanom motorom Bristol Pegasus. Angličania považovali Taliansko za veľkého leteckého rivala, preto pokus o výškový rekord dostal v Anglicku silnú oficiálnu vládnu podporu. Vo firme Bristol práce na lietadle ďalej zintenzívnili. Konštruktéri upustili od zaťahovacieho, no ťažšieho podvozku, a navrhli pevný. Pre podobné výškové pokusy bola úspora hmotnosti väčšia, než malý zisk z rýchlosti.
Na vývoji participovali aj štátne inštitúcie ako National Propulsion Laboratory a Royal Aeronautical Establishment. Central Medical Establishment napr. vypracoval teoretické podklady, s ktorých čerpal výrobca pretlakového odevu.
Po spracovaní výkresovej dokumentácie začali v januári 1935 práce na lietadle. Bristol 138A bol navrhnutý ako celodrevený samonosný dolnoplošník, pre zachovanie minimálnej hmotnosti s jednoduchou konštrukciou. Bol dokončený začiatkom roku 1936 a dostal vojenské sériové číslo K4879. Vzlietol 11 mája pilotovaný Cyrilom F. Uwinsom vo Filtone. Poháňal ho sériový reduktorový motor Pegasus IV s predným zberačom výfukových plynov a trojlistou vrtuľou.(Fotografia) Pokusné lety, prebehli 22. mája a 16 júna vcelku úspešné, následkom čoho v auguste stroj preletel k skúškam s pretlakovým odevom do Farnborough. Pre zástavbu nového motora sa 15 augusta znovu vrátil do Filtonu. Dostal špeciálny Pegas PE VlS s výkonom 500 hp / 373 kW, reduktorom a štvorlistú vrtuľu. Späť sa vrátil 5 septembra, pilotovaný F. R. D. Swainom, ktorý bol určený pre výškové lety.
Rekordný let začal 28. septembra 1936. Swain odštartoval z letiska Farnborough v 07.30. Stúpal v širokých kruhoch do 10 500 m. Vzhľadom na silný vietor pilot natáčal lietadlo tak, aby stúpal proti vetru a nezanášalo ho príliš ďaleko nad more V tejto výške zapol druhý stupeň kompresora a za ďalších 35 minút dosiahol výšku 12 000 m. Ďalšie naberanie výšky bolo už veľmi pozvoľné, pilot sa snažil udržiavať lietadlo v optimálnej polohe a rýchlosti. Nízky tlak a teplota sťažovala pilotáž stroja, riadenie reagovalo tupo. V momente kedy výškomer ukazoval 15 500 metrov a stroj ďalej nestúpal, zahájil pilot kĺzavým letom zostup. Strata výšky a narastanie tlaku spôsobilo vnútorné zarosenie pilotovej prilby čo malo za následok že zostupoval skoro naslepo. Orientoval sa tak že namieril stroj smerom k slnku. Začal pociťovať ťažkosti pri dýchaní a tak sa rozhodol oddeliť prilbu trhacou šnúrkou. No v ťažko ohybnom a nafúknutom skafandri ju nemohol nahmatať, tak priezor rozrezal nožom. Bol vo výške 4000 m a v nádrži sa nachádzalo len minimum pohonných hmôt. Rozhodol sa pristáť v Netheravone. Dvojhodinovým letom dosiahol pilot oficiálnu výšku 15 223 m a tento výkon bol uznaný FAI ako svetový rekord.
Po tomto úspešnom pokuse bol Bristol 138A ďalej zdokonaľovaný tak, aby dosiahol svoj vypočítaný dostup 16 450 m. Zmenšili sa kolesá, s dôvodu ušetrenia hmotnosti odstránili brzdy, skúšali sa aj aerodynamické kryty kolies. Úpravami prešiel aj motor Pegasus, ktorý dostal novú štvorlistú vrtuľu s menším uhlom nábehu čím sa zlepšil ťah potrebný v riedkom vzduchu na začiatku stratosféry. V priebehu prvej polovici roka 1937 prekonal typ 138A hranicu 15 240 m ešte šesť krát. Následne 30 júna vystúpil pilot M. J. Adam za veľmi nepriaznivých podmienok na 16 440 m. Keďže už ďalej nestúpal, pilot stiahol plyn a po dlhom kĺzavom lete pristál so stíchnutím motorom na letisku Farnborough. Let komplikovala veľká oblačnosť, tvoriaca sa námraza na vnútornej strane krytu kabíny, ktorý nakoniec aj praskol. Tento let bol znovu uznaný FAI ako svetový rekord. Stúpanie do rekordnej výšky trvalo 95 minút, celý let dve hodiny 15 minút.
Pre porovnanie výškových vlastnosti vzduchom a kvapalinou chladených motorov bol v roku 1935 objednaný ešte ďalší stroj s označením Bristol 138B , s dvojmiestnou kabínou. Trup bol dodaný v roku 1937 do RAE no k inštalácii motora Rolls-Royce Kestrel, už nedošlo.
Skúsenosti s výškovými letmi lietadla Bristol 138A určite dopomohli k zdokonaľovaniu konštrukcii lietadiel a prispeli tým aj k lepšej obranyschopnosti Anglicka v blížiacej sa druhej svetovej vojne. Bristol 138 skončil vo výcvikových školách mechanikov RAF a niekedy v priebehu vojny bol zničený.
Technický popis
Bristol 138A bol celodrevený dolnoplošník, s polo škrupinovou samonosnou konštrukciou. Veľké pomerne štíhle krídlo bolo trojdielne. Základ krídla tvorili tri nosníky. Samonosnú konštrukciu sčasti tvorili mahagónové priečne uložené lišty a preglejkové rebra, využívajúce špeciálneho profilu odpovedajúceho konštrukčnému riešeniu krídla. Nosný poťah bol z dyhy miestami len 0,8 mm hrubý. Časti krídla sa k centroplánu upevňovali čapmi. V nábežnej časti obdĺžnikového centroplánu umiestili konštruktéri povrchové chladiče, ktorými pretekal olej odsávaný z motora vratným čerpadlom. Krídelka mali statické vyváženie. Samonosný trup zhruba obdĺžnikového prierezu mal nosný poťah vystužený pozdĺžnymi lištami a pomocnými rebrami. Dyhový poťah bol na štyri hlavné (rohové) pozdĺžne lišty z mahagónu a na ďalšie pomocné lišty a rebrá priskrutkovaný a nalepený. Predná časť trupu bola celokovová, chránená protipožiarnymi stenami oddeľujúce motor uložený v ráme s oceľových rúrok a priestor, v ktorej sa nachádzali dve palivové nádrže, znitované z duralového plechu. Hlavná na 320 litrov a pomocná, spádová, umiestnená nad hlavnou na 55 litrov. Olejová nádrž s objemom 45 litrov bola tiež v tejto časti. Palivová a olejová inštalácia bola z dôvodu ušetrenia hmotnosti veľmi jednoduchá. Prísun paliva zabezpečovalo čerpadlo poháňané motorom.
Stavba zadnej časti odpovedala celkovej koncepcii, mala dva hlavné a jeden pomocný nosník. Rebra a nosný poťah pevných časti bol z preglejky a dyhy Drevená kostra kormidiel bola potiahnutá plátnom; všetky riadiace plochy a tiahla riadenia sa otáčali v guľôčkových ložiskách. Po skúsenostiach z predchádzajúcich letov, kedy nízke teploty spôsobovali tuhnutie tukov v ložiskách riadenia a značne obmedzili ovládateľnosť stroja, boli všetky súčiastky namazané malým množstvom oleja na zbrane a uzavreté do vzduchotesných obalov.
Všetky kovové diely v prednej časti trupu boli navzájom vodivo prepojené a zvodom spojené s ostrohou. Predchádzalo sa možným komplikáciám, spôsobených statickou elektrinou.
Pilotná kabína, umiestnená za zadným nosníkom, bola dosť priestranná ,tepelne izolovaná, vyhrievanie zabezpečil teplý vzduch s olejových chladičov. Odsunovaný kryt kabíny mohol být v núdzi odhodený.
Vzhľadom k tomu, že hustota vzduchu, atmosférický tlak a teplo sa s narastaním výšky zmenšujú, muselo by mať lietadlo pretlakovú kabínu, čo by zvyšovalo váhu stroja na úkor výšky. Pre daný let použili pretlakový odev pripomínajúci potápačský skafander. Bol zložený s dvoch časti, vyrobený s viacero vrstiev pogumovanej tkaniny, spojený v pase vzduchotesnou objímkou. Prilba sa mohla v prípade núdze oddeliť trhacou šnúrkou. Priezor bol s vrstveného celuloidu. Prúdové čerpadlo zabezpečovalo prívod kyslíka do prilby a zároveň zaručovalo cirkuláciu vydýchaného vzduchu cez chemický odlučovač vodnej pary a oxidu uhličitého. Celý komplet vyskúšali v podtlakovej komore vo Farnborough pri možných simulovaných podmienkach.
Podvozok bol pevný, trochu subtílnejší, zložený s dvoch samostatných vzpier tvaru V, uchytených v nosníkoch krídla. Podopretý polonápravami smerujúcimi s osí kolies smerom hore k osi trupu. Tlmenie zabezpečovali hydropneumatické tlmiče v prednej časti vzpery. Kolesa mali nezávisle ovládané hydraulické brzdy. Pre druhý výškový rekord boli brzdy odstránené a kolesa nahradené menšími. Vzadu bola pevná kovová ostroha.
Motorová skupina
Bristol 138A mal deväťvalcový reduktorový, špeciálne upravený Bristol Pegasus PE (Pegasus Experimental) Dvojstupňový mechanicky hnaný kompresor pozostával z dvoch prakticky nezávislých jednotiek. Prvý tvoril kompresor inštalovaný priamo na motore, druhým stupňom bol kompresor na požiarnej stene, poháňaný ohybným hriadeľom spojkou od motora. Pri dosiahnutí vypočítanej optimálnej výšky pilot zapol druhý stupeň kompresora, ktorý cez objemný medzi chladič zásoboval stlačeným vzduchom sacie hrdlo prvého stupňa. S oboma kompresormi dával špeciálny Pegasus, spaľujúci vysoko oktánové palivo SAF-4, výkon 340 kW (460 k) pri otáčkach 2500/min vo výške 12800 m. Poháňal vrtuľu o priemere 3,88 m Behom vývoja nabehala tato pohonná jednotka množstvo hodín na skúšobnom stave, aby konečná forma bola skutočne špičková.
| Stručná charakteristika | ||
|---|---|---|
| Bristol 138 | ||
| Rozmery | Rozpätie | 20,12 m |
| Dížka | 13,41 m | |
| Výška | 3,12 m | |
| Nosná plocha | 52,77 m2 | |
| Hmotnosť | prázdna | 1.992 kg |
| vzletová | 2.408 kg | |
| Výkony | Max. rýchlosť | 1.048 km/h |
| Cestová rychlosť | 198 km/h | |
| Dostup | 16.440 m | |
| Stúpavosť v 0 m | 5,3 m/s | |
| Stúpavosť v 7.200 m | 7,3 m/s | |
| Stúpavosť v 15.200 m | 2,9 m/s | |
|
«» 28.11.2004