Одним из пионеров по разработке авиационных скафандров является американский пилот Вили Пост, совершивший в середине 30-х гг. ХХ века серию стратосферных полетов, став первым в истории авиации человеком, использовавшим для этих целей авиационный скафандр. Необычный вид скафандра стал не только узнаваемым, но и получил прочную ассоциацию с его именем. В память об авиаторе, этот скафандр достаточно часто упоминаемый в литературе как «скафандр Вили Поста». Во время своих полетов Вили Пост доказал существование струйных потоков «джет стримов», тем самым внеся весомый вклад в развитие метеорологии.
Увлекшись с молодых лет авиацией, Пост устроился в воздушный цирк в качестве парашютиста, но для того, что бы заработать денег на собственный самолет, перешел на работу в нефтяную фирму, где на следующий же день в результате несчастного случая потерял глаз. Выплаченной компенсации в размере 1698 долларов оказалось достаточной для покупки разбитого самолета Crutiss Jn-4 Jenny, который он в дальнейшем восстановил собственными силами. Наличие увечья не помешало ему в 20 лет получить лицензию гражданского пилота, стать испытателем самолетов фирмы «Локхид» и личным пилотом одного из миллионеров.
Вили Пост многократно участвовал в различных авиационных соревнованиях, но основная известность пришла к нему благодаря кругосветным перелетам вместе со своим штурманом в 1931 году и повторным одиночным перелетом в 1933 г., за который Пост был удостоен Золотой авиационной медали FAI.
Еще одним авиационным мероприятием, в котором Вили Пост планировал принять участие, была авиационная гонка из Англии в Австралию, однако самолет «Vega» фирмы Lockheed, на котором летал Пост, к тому времени морально устарел и не обладал достаточной мощностью, что бы составить конкуренцию пилотам на более современных самолетах.
Исходя из своих наблюдений, Вили Пост был уверен в том, что Джон Уайз, выдвинувший теорию о существовании «великой реки воздуха», которая всегда дует с Запада на Восток, был прав. По мнению Поста, полет в стратосфере на высотах до 12000 м. в направлении попутных «сильных ветров», позволил бы уменьшить время, необходимое для осуществления перелета.
В 1934 году Вили Пост решил модернизировать свой самолет для возможности совершения высотных полетов. Наиболее логичным решением было бы использовать компактную гермокабину, но во-первых, создание гермокабины было непомерно дорогим делом и во-вторых, фанерный корпус планера не подходил для ее установки, а низкая мощность мотора могла не позволить набрать необходимую высоту, поэтому для решения задачи было решено использовать скафандр.
В отличии от европейских конструкторов, разрабатывавших скафандры для кратковременных рекордных стратосферных полетов на максимальную высоту, Вили Пост планировал создать стратосферный скафандр, предназначенный для длительных высотных полетов.
В апреле 1934 года Вили Пост обратился в Лос-Анджелесское отделение компании BFG (B.F. Goodrich), занимавшейся производством различных резиновых изделий с просьбой изготовить герметичный скафандр для полетов в стратосфере.
Первый прототип скафандра, разработанный инженером Уильямом Баксом состоял из двухслойной прорезиненной парашютной ткани и алюминиевого шлема с двойным плексигласовым остеклением. Верхняя рубашка и штанины скафандра соединялись с помощью дюралюминиевого металлического кольца. В комплект скафандра входили перчатки из свиной кожи и резиновые сапоги. Алюминиевый шлем скафандра напоминал шлем сварщика, весил 1,6 кг (3,5 фунта) и имел двухслойное остекление из прозрачного пластика размером 9х19 см (2,75 х 7,5 дюймов). Шлем имел небольшие размеры, поэтому у него присутствовали ушные наплывы для размещения в них наушников. Учитывая, что скафандр создавался для длительных полетов, в области рта имелась небольшая «дверца» для приема пищи, которую можно было открыть на безопасной высоте, не снимая полностью шлем. Эта идея опередила свое время на три десятилетия – возможность приема пищи была реализована советскими учеными лишь в 60-х гг. при создании спасательного лунного скафандра (см. статью 7 –дневный эксперимент в условиях вакуума в герметичном скафандре)
Спереди и сзади шлема имелись специальные крепления, за которые шлем привязывался к скафандру для предотвращения его поднятия (вырастания шлема), когда скафандр находится под избыточным давлением.
Предполагалось, что крейсерский полет будет проходить на высоте порядка 8200 м, где атмосферное давление составляет 225 мм.рт.ст. При этом внутри скафандра поддерживалось атмосферное давление на уровне 622 мм.рт.ст., что является эквивалентом высоты 1675 метров. Данный режим избыточного давления обеспечивал парциальное давление кислород на уровне 130 мм.рт.ст. Обогрев пилота должен был осуществляться при помощи нагрева воздуха, поступающего в скафандр из усовершенствованного компрессора и проходящего через теплообменник в виде трубок, обмотанных вокруг выпускных коллекторов.
Вышеуказанные характеристики говорят о том, что в первом прототипе скафандра использовалась газовая среда с естественным (21%) содержанием кислорода. Чистый кислород если и использовался в этом скафандре, то только в качестве аварийного источника на случай разгерметизации скафандра и в штатном режиме полета не применялся.
По косвенным признакам мы так же можем предположить, что отсутствие чистого кислорода и как следствие, необходимость его экономии делали нецелесообразным применение регенеративной системы жизнеобеспечения. Наилучшим образом для поддержания вышеуказанных параметров газовой среды скафандра подходит схема проточной вентиляции, при которой атмосферный воздух с нормальным содержанием кислорода (21%) засасывается компрессором, приводимым в действие мотором самолета, и под соответствующим давлением подается через фильтр и клапан в скафандр. В этом случае, выдыхаемый воздух насыщенный углекислотой и влагой, выделяемыми человеком, удаляется из скафандра вентилируемым воздухом в атмосферу через автоматический клапан.
При испытании скафандра под избыточным давлением 0,35 кгс/см2 (5psi) выяснилось, что в руках полностью отсутствует подвижность, после чего пришлось переделывать рукава. Не смотря на наличие утечки в поясном соединении, ее величина был признана допустимой и скафандр стоимостью 75 долларов отправили по почте в Огайо. Вполне возможно, что Вилли Пост успел совершить как минимум один полет в новом скафандре в негерметичном виде на небольших высотах для проверки подвижности при управлении самолетом и оценки обзора через смотровой щиток.
Учитывая, что при проектировании первого скафандра не было хотя бы малейшего опыта в этой области, на нем отсутствовал достаточно прочный силовой каркас. Во время демонстрации скафандра в инженерном подразделении корпуса армейской авиации, 23 июня 1934 года, оболочку разорвало при первом же техническом испытании в высотной барокамере при давлении 0,15 кгс/см2 (2 psi). Оказалась что скафандр не в состоянии выдержать избыточное давление 0,47 кгс/см2, которое предполагалось применять в скафандре.
После неудачной попытки в Лос-Анджеллесе, Вили Пост обратился за помощью к инженеру Расселу Колли из отделения BFG (B.F. Goodrich), расположенного в г. Акрона, штат Огайо, создавшему ставший знаменитым на весь мир скафандр с узнаваемым шлемом, похожим на «десятилитровое ведро» с вырезанным круглым отверстием перед лицом.
Продолжение следует…