В конце 1920–х годов в советском самолетостроении появились новые направления, предполагающие постройку оригинальных экспериментальных летательных аппаратов. В связи с этим в декабре 1930 г. вопрос о создании специализированного отдела или отдельного конструкторского бюро для их проектирования возбуждается на высочайшем, правительственном уровне.

27 января 1931 г. постановлением Реввоенсовета Союза ССР при Центральном аэрогидродинамическом институте (ЦАГИ) создается новый отдел – Бюро особых конструкций (БОК). Начальником БОК назначили 32–летнего Владимира Антоновича Чижевского, в 1926 г. окончившего Военно – воздушную академию им. Н. Е. Жуковского и с 1928 г. работающего в ЦАГИ. Помощниками Чижевского стали инженеры Н. Н. Каштанов, Б. И. Карманов, А. Я. Левин, И. И. Цебриков, В. И. Лапинский, В. Г. Фролов. Несмотря на первоначальные планы сосредоточить в БОК несколько направлений – проектирование автожиров, исследование схем «утка» и «летающее крыло», – основной деятельностью БОК в последующие годы стало создание специальных аппаратов для полетов в стратосфере. Первыми такими работами стала разработка стратосферного самолета (СС) и герметической гондолы экипажа для стратостата «СССР».

Образование БОК почти совпало с переустройством опытного строительства в структуре советской авиапромышленности. 27 августа 1931 г. Центральное конструкторское бюро (ЦКБ) и ЦАГИ объединили в единую организацию – ЦКБ – ЦАГИ, деятельность которой осуществлялась под общим патронажем ОГПУ. От органов ГПУ руководить новой организацией назначили Е. С. Пауфлера, а технической частью стал заведовать С. В. Ильюшин. Для БОК указанные изменения выразились в том, что производственные вопросы решались на двух территориях, размещенных в разных районах Москвы. В частности, изготовление гондолы стратостата «СССР» велось с октября 1931 г. на заводе № 39, а стратосферный самолет строился на заводе опытных конструкций (ЗОК) ЦАГИ, вступившем в строй 1 января 1932 г. При этом наиболее важным делом считалось разрешение проблемы самолета, способного осуществлять длительные полеты на больших высотах. Полеты таких самолетов (стратопланов) предполагались на высотах 10–12 км, там, где разреженная атмосфера позволяла развивать большие полетные скорости и не зависеть от капризов погоды, поэтому особенно заманчивыми они представлялись для военного применения.

Задачи, которые предстояло решить при создании стратоплана, назывались следующие:

1. Исследование аэродинамики высотных аппаратов.

2. Создание герметической кабины экипажа.

3. Осуществление проводки органов управления из гермокабины.

4. Обеспечение работы приборного оборудования в гермокабине.

5. Создание комфортных условий работы экипажа.

6. Создание специальной моторной установки, надежно работающей в условиях разреженного воздуха и низких температур (–55–70 °C).

Проект высотного летательного аппарата, получившего обозначение БОК-1 или стратосферный самолет (СС), разрабатывался на основе конструкции сверхдальнего моноплана АНТ-25. Фактически это и был АНТ-25 с некоторым уменьшением размеров, поэтому вовсе не лишним кажется небольшое сравнение:

Хотя деятельность по созданию этих двух самолетов – дальнего и высотного – началась почти одновременно, изготовление АНТ-25 велось более активно и его полеты начались ранее. Строительство БОК-1 началось на заводе опытных конструкций (ЗОК) в конце 1932 г. и в последующем сопровождалось двумя переездами. В феврале 1933 г. Бюро опытных конструкций полностью перевели в ЦКБ на территорию завода № 39, где постройка самолета продолжилась. Подразделение Чижевского, которое насчитывало в тот период 40–60 сотрудников, в ЦКБ стало именоваться бригадой № 3. Однако и здесь надолго ему задержаться не удалось. Летом 1934 г. все хозяйство высотной бригады перевели в Смоленск, на базу ремонтного завода № 35, где организовали специальный опытный цех. В июне 1934 г. докладывалось, что самолет БОК-1 упакован для отправки на завод № 35. Таким образом, постройка БОК-1, начатая в 1932 г. в Москве, продолжилась в Смоленске, где и завершилась в 1935 году.

13 декабря 1935 г. летчик – испытатель И. Ф. Петров с ведущим инженером и одним из создателей самолета Н. Н. Каштановым совершили на БОК-1 первый полет. Давление в полете внутри гермокабины соответствовало 2–3 км высоты над землей, температура доходила до +25 °C.

Затем последовали доводки и очередные полеты. Иван Федорович Петров так описал эти события: «В 1936 г. я начинал заводские испытания первого советского самолета с герметической кабиной – БОК-1 конструкции Владимира Антоновича Чижевского. Заводской аэродром находился под Смоленском, и в течение полутора лет мне еженедельно приходилось ездить в Смоленск на испытания. В субботу вечером я уезжал из Москвы, спал в поезде, в воскресенье весь день проводил испытания, а вечером снова садился в поезд, чтобы в понедельник утром быть на своем рабочем месте в НИИ ВВС.

Стратоплан БОК-1, оснащенный двигателем АМ-43ФРН с трехлопастным воздушным винтом, в ходе проведения испытаний установлен в линию полета для проведения регулировок

Говорят, первый блин комом. Естественно, что и первая герметичная самолетная кабина была совсем непохожа на те комфортабельные салоны, в которых мы все теперь привыкли летать. На самолете БОК-1 она представляла собой тесную цистерну с тремя маленькими окошечками – иллюминаторами, не дававшими почти никакого обзора летчику. И так как располагалась эта бочка над радиатором водяного охлаждения довольно мощного двигателя М-34РН, то летная форма моя была весьма своеобразной: трусы и штук шесть полотенец. В полете температура в кабине из-за подогрева снизу поднималась до сорока градусов.

Такое мотание из Москвы в Смоленск и обратно было, конечно, весьма изнурительным, и для продолжения испытаний я командировал в Смоленск летчика – испытателя своего отдела П. М. Стефановского, который успешно и завершил их».

Петр Михайлович Стефановский к испытаниям БОК-1 подключился летом 1936 г. Согласно официальным документам, 25 июля 1936 г. Стефановский с наблюдателем Каштановым достигли высоты 10 875 м. Сам Петр Михайлович в своей книге воспоминаний «Триста неизвестных» дает другие значения. Впрочем, он описывает летние события 1936 г. достаточно подробно, поэтому стоит их воспроизвести в изложении Стефановского:

«Средняя часть фюзеляжа БОК-1 представляла собой цилиндрическую цистерну с тремя крошечными герметическими окошечками впереди. Левое отвинчивалось на манер пароходного иллюминатора. Вход в самолет располагался в корме цистерны. Ни дать ни взять – люк подводной лодки. Задраивается, как и там, винтовым затвором.