После завершения заводских испытаний Стефановский перегнал окрашенный в красный и серебристый цвета самолёт с треугольной эмблемой «БОК» на киле из Смоленска на подмосковный аэродром НИИ ВВС. К этому времени конструкторы решили проблему перегрева кабины с помощью регулируемого люка в верхней части радиаторного тоннеля, и летать стало комфортнее.
Госиспытания БОК-1 проходил осенью 1936 г., пилотировали самолёт И.Ф. Петров и П.М. Стефановский. Было выполнено девять полётов на высоту 9-10 км, их суммарная продолжительность составила 14 часов 5 минут.
БОК-1 на государственных испытаниях в НИИ ВВС, 1936 г.
«При испытаниях выявлено, — говорится в отчёте, — что самолёт БОК-1, как самолёт с гермокабиной, имеет, по сравнению с обычным самолётом при полёте на больших высотах, несравнимые преимущества. Герметическая кабина обеспечивает нормальную жизнедеятельность экипажа, защищая его от низких температур и малых давлений воздуха без применения специального обмундирования, кислородных масок, обогрева и т. п. приспособлений, крайне стесняющих свободные движения экипажа. Во время полёта температура в кабине сохранялась в пределах +15 — +18 °C при температуре наружного воздуха на высоте полёта до -45 °C.
…Герметическая кабина настолько хорошо заглушает шум мотора, что позволяет вести разговор громким голосом без применения каких-либо приспособлений.
Высотный полёт в герметической кабине несравненно менее утомляет экипаж, чем полёт в обычной кабине с применением высотной одежды или скафандра, что обеспечивает возможность длительного пребывания на высоте без понижения работоспособности»
[168].
Наряду с положительными качествами БОК-1, отмечались и недостатки. Главным из них был очень плохой обзор из кабины — лётчик видел только 5,5 % передней полусферы и 2 % задней. Это затрудняло движение по маршруту и посадку, полёты можно было осуществлять только в безоблачную погоду. Несмотря на принятые конструкторами меры, на высоте случалось запотевание и обледенение стёкол, что ещё сильнее ухудшало видимость.
Из-за неудовлетворительного обзора применять БОК-1 для практических целей было невозможно. Самолёт решили использовать для испытаний мотора М-34 с турбокомпрессором, а Чижевскому поручили сконструировать лишённый отмеченных недостатков стратоплан военного назначения для полётов на высоте до 16 тыс. м. Эти работы были включены в план опытного самолётостроения на 1937 г.
Специалисты ЦИАМ под руководством В.И. Дмитриевского с 1934 г. работали над созданием центробежного компрессора с приводом от газовой турбины (турбокомпрессора). Двигатель М-34, оборудованный приводным нагнетателем и двумя турбокомпрессорами, позволял сохранять мощность до высоты 9-10 тыс. м. По расчётам с такой силовой установкой БОК-1 мог достичь потолка в 16–17 км, что давало надежды на мировой рекорд высоты.
Схема моторного отсека БОК-1 с турбокомпрессорным двигателем М-34РН-ТК.
Дневник полётов БОК-1 М-34РН-ТК.
К февралю 1937 г. первый советский турбокомпрессор ТК-1 прошёл стендовые испытания. Два таких устройства, работающих от выхлопных коллекторов, смонтировали на двигателе М-34РН, который в апреле установили на БОК-1. Наземные испытания начались 14 апреля 1937 г., а 6 июня БОК-1 с М-34РН-ТК поднялся в воздух с заводского аэродрома в Смоленске. Испытания были продолжены в НИИ ВВС и продолжались до 28 сентября, было выполнено 13 полётов общей продолжительностью 24 часа.
Как видно из хроники испытаний, полёты сопровождались поломками — дважды происходил обрыв лопаток турбин, перегревалось масло в двигателе при наборе высоты, тёк масляный радиатор. «Обстоятельных выводов в отношении работы мотора с турбокомпрессорами не представляется возможным сделать, так как не было произведено ни одного полёта на горизонтальном режиме на расчётной высоте и все замеры производились в режиме подъёма», — сказано в выводах по испытаниям
[169].
Турбина компрессора с оборванной лопаткой.
Тем не менее, в трёх последних вылетах была предпринята попытка достижения рекорда высоты с контрольным грузом 500 кг, этим объясняется большая продолжительность этих полётов. Подняться выше 12 км не удалось из-за отсутствия винта изменяемого шага: лопасти, не встречая сопротивления в разрежённой атмосфере, быстро раскручивались, не позволяя вывести двигатель на режим максимальной мощности. (В августе 1936 г. В.К. Коккинаки на самолёте ЦКБ-26 с обычной кабиной установил международный рекорд высоты с грузом 500 кг, достигнув 12816 м).
27 августа 1938 г., после замены мотора, П.М. Стефановский и инженер ЦИАМ Рево сумели достичь на БОК-1 14 100 м. Это больше результатов немцев или французов при испытаниях их стратопланов, но меньше абсолютного рекорда высоты (16644 м, установлен 30 июня 1937 г. одетым в скафандр английским лётчиком М. Адамом на самолёте Бристоль 138А). Вскоре при попытке подняться на большую высоту произошла авария турбонагнетателя
[170].
БОК-1 стал единственным стратопланом 1930-х годов, полёты которого прошли без серьёзных происшествий, без жертв. Юнкерс Ju 49 разбился в январе 1936 г., французский стратоплан Фарман F-1001 потерпел катастрофу в августе 1935 г., всего через три месяца после первого вылета, а испытания созданного на его основе F-1002 прервали после аварии в 1937 г.
БОК-1 был чисто экспериментальной машиной. Между тем военных больше интересовало боевое применение высотных самолётов, так как предполагалось, что будущие воздушные войны будут происходить в стратосфере. Этой точки зрения придерживался и В.А. Чижевский. В его докладе «О необходимых мероприятиях по подготовке к бою на высотах 10—12000 метров и выше» (январь 1935 г.) говорится:
