Второй способ получения решения вопроса, вытекающий из изучения характеристических кривых винтов, заключается в построении винта, могущего менять с высотой свою скорость вращения при сохранении скорости вращения мотора, что может быть достигнуто с помощью установки коробки скоростей.
Третьим обстоятельством, с которым мы встречаемся в стратосферном полёте, является сохранение жизни лётчика и возможность для него нормально работать в удобных условиях на большой высоте. Организм человека может существовать более или менее нормально до высот в 6–7 км. На высотах от 6 до 12 км жизнь может быть поддержана добавочным кислородным питанием. Выше 12 км давление настолько мало, что человеческий организм погибает. Поэтому для осуществления стратосферного полёта необходима особая герметическая кабина, в которой поддерживается необходимое давление, вводится кислород, обеспечивающий дыхание лётчику, и удаляется углекислый газ, выделяемый при дыхании. Чрезвычайно низкие температуры от -50 до -70 °C в стратосфере создают также ряд трудностей, а именно, явление обмерзания, замерзания смазки органов управления, необходимость отепления кабины. Однако эти трудности при современном состоянии техники могут быть разрешены»[162].
Помимо Конструкторского отдела и Бюро новых конструкций ЦАГИ проектированием стратопланов занимались в Военно-воздушной академии и в НИИ Гражданского воздушного флота. В отличие от высотных самолётов ЦАГИ, эти стратопланы должны были иметь по два двигателя и были рассчитаны на достижение высот 16–18 км (расчётный потолок самолётов ЦАГИ составлял около 15 км)[163].
Проект стратосферного самолёта БНК-4, созданный под руководством С.А. Лавочкина в 1932 г., предусматривал размещение двухместной гермокабины в передней части фюзеляжа. За кабиной устанавливался двигатель М-17 и паровая турбина, обеспечивающая наддув силовой установки с помощью двухступенчатого центробежного нагнетателя. Воздушный винт — с гидравлическим приводом от мотора. Оперение вынесено на балках, шасси — убирающееся в полёте. Конструкция самолёта цельнометаллическая с двойной обшивкой верхней поверхности крыла для конденсации выходящего из турбины пара. Расчётные характеристики: площадь крыла — 45 м2, полётный вес — 2300 кг, мощность двигателя — 500 л. с., максимальная скорость на высоте — 400 км/ч, потолок — 14 500 м, продолжительность полёта — 2 часа. Проект был отклонён в 1933 г. из-за чрезмерной новизны конструкции и опасности вибраций балочного хвостового оперения.
Велись также переговоры с «Юнкерсом» о совместном продолжении работ по экспериментальному самолёту Ju 49 и даже прорабатывался заказ в Германии трёхместного стратоплана военного назначения с рабочей высотой полёта 15 км. Приход Гитлера к власти поставил крест на этих планах.
Пришлось опираться на собственные силы. Из всех проектов выбор пал на стратоплан Конструкторского отдела ЦАГИ, на базе которого было создано Бюро особых конструкций (БОК) под руководством старшего инженера ЦАГИ Владимира Антоновича Чижевского. В коллектив бюро входили инженеры Н.Н. Каштанов, В.И. Лапчинский, В.Г. Флоров и др. «Бюро Особых Конструкций является объединяющим и руководящим органом ЦАГИ по всем вопросам, возникающим в связи с осуществлением поступающих новых идей технической мысли и изобретений, относящихся к области исследовательской или опытно-производственной работы ЦАГИ, но не укладывающихся в рамки плановой работы отдельных Отделов ЦАГИ», — сказано в Положении о БОК от 27 января 1931 г.[164]
Но немногочисленному коллективу БОК был не под силу столь широкий круг задач, и там сосредоточились на стратосферных полётах. В 1932 г. под руководством Чижевского была изготовлена герметическая гондола экипажа стратостата «СССР-1», 30 сентября 1933 г. осуществившего полёт на рекордную высоту 19 тыс. м. Теперь дело было за стратопланом.
Создание самолёта, получившего обозначение СС («стратосферный самолёт»), а позднее БОК-1, велось по постановлению Комитета Обороны от 4 июля 1932 г. Так как конструктивные требования к высотным и дальним самолётам близки (большой размах крыла, невысокая нагрузка на крыло, хорошее аэродинамическое качество), по схеме СС был похож на строящийся в ЦАГИ моноплан «Рекорд дальности» (АНТ-25), но имел меньшие размеры. Принципиальными новшествами являлось применение гермокабины и высотной силовой установки. По предварительным оценкам, при моторе М-34 с двухступенчатым нагнетателем конструкции Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ) самолёт должен был иметь потолок 16 км, максимальную скорость на этой высоте 300 км/ч, дальность полёта— 1100 км. Срок готовности — 4-й квартал 1933 г.