Igor Alekseevich Merkulov tilhører en fantastisk galakse av entusiaster som under ledelse av S. P. Dronningen var pionerene innen rakett. Eldre mennesker husker ham fra forestillingene hans i All-Union-konkurransene "Cosmos", hvor han snakket om drømmene til K. E. Tsiolkovsky og F. A. Zander, gjennomsyret av romantikken mellom interplanetære flyvninger, om arbeidet til GIRD -teamet. Igor Alekseevich selv ga et betydelig bidrag til luftfart og rakett- og romteknologi: spesielt var han designeren av verdens første rakett med en luftstrålemotor (den ble også den første sovjetiske to-trinns raketten), og verdens første luftfart ramjet motorer.
Merkulov gikk målrettet mot målet sitt i nesten fem år. Etter å ha uteksaminert seg fra teknisk skole, jobbet ved TsAGI som designer, får han vite at gruppen for studier av jetfremdrift - GIRD - er opprettet. Han skriver et brev til CS Osoaviakhim: “Jeg er interessert i sjøstjerner. Vennligst bli tatt opp i GIRD. " Merkulov blir akseptert, og han blir student ved spesielle ingeniør- og designkurs. Og snart ble Igor Alekseevich utnevnt til leder for seksjonen for vitenskapelig og teknisk litteratur, og etter instruksjonene fra GIRD-sjefen, tjuefem år gamle S. P. Koroleva - Merkulov organiserer utgivelsen av samlingene "Jet Propulsion".
I løpet av studieårene på spesialkurs, kommer Merkulov til ideen om at det er mest interessant å håndtere luft-jetmotorer og få jobb på forsøksanlegget til GIRD i Pobedonostsev-brigaden. Her deltar han i verdens første eksperimentelle studier av modeller av ramjet -motorer. Pobedonostsev plasserte dem i et skrog med tre-tommers artilleriskjell som ble avfyrt fra en feltkanon.
Da dette arbeidet begynte å begrense, sluttet Merkulov. Igor Alekseevich er sikker på at ramjetmotorer (ramjet) åpnet for luftfart og raketter, og fortsetter å jobbe med dem på frivillig basis.
Når GIRD overføres fra en offentlig organisasjon under Osoaviakhim til Jet Research Institute, organiseres en rakettgruppe under Military Scientific Committee (for ikke å miste GIRDs offentlige eiendel). Tjue år gamle Igor Merkulov utnevnes til leder. Etter opprettelsen av Stratospheric Committee, vil denne gruppen bli kjent som Jet -seksjonen. Når han organiserer arbeidet hennes, oppretter han umiddelbart korrespondanse med K. E. Tsiolkovsky, som varte i omtrent et og et halvt år til de aller siste dagene av vitenskapsmannen. Tolv bokstaver vil forbli som et minne om grunnleggeren av kosmonautikken. Det var i den tredje brigaden i rakettdelen, som også ble ledet av Merkulov, at han begynte teoretiske studier av ramjetmotoren.
Historien kjenner mange eksempler når nye teorier, når de ble testet eksperimentelt, viste seg å være uholdbare. I disse årene fryktet alle at dette kunne skje med teorien om ramjetmotorer. Det har allerede dukket opp vitenskapelige arbeider der det ble bevist at den maksimale delen av forbrenningskammeret derfor av selve motoren skulle øke førti eller til og med nitti ganger sammenlignet med motorens innløpsdel. Resultatet var ikke en kompakt motor, men nesten et luftskip. Med et ord, en blindvei.
Merkulovs fortjeneste var at myndighetenes mening ikke plaget ham. Han kom til den overbevisning at først må problemet løses i prinsippet. Han hadde mestret metoden for matematisk analyse før, mekanikken og matematikken ved universitetet, der han studerte samtidig, ga mer seriøs kunnskap.
Arbeidet var møysommelig: tre års letende, uopphørlige beregninger. Uansett hvordan det teller, er skyvekraften lav. Øk det - øk katastrofalt størrelsen på motoren. Til slutt ble teoretiske søk kronet med suksess. Merkulov kommer til den konklusjon at hvis vi tillater tap av en ubetydelig del av effektiviteten til den termodynamiske syklusen, kan man tjene på dimensjonene til tverrsnittet av kammeret.
Siden jetmotorer i disse årene ble behandlet som farlige kraftverk, bestemmer designeren at det er lettere og tryggere å teste det på en rakett. Hun flyr uten en person, så risikoen er mindre. Først var det et prosjekt med en ett-trinns rakett med en kombinert motor, deretter en to-trinns rakett med forskjellige typer motorer-solid drivmiddel og ramjet. Det viste seg å være lettere å lage en slik rakett. Etter bryet med å gå rundt i myndighetene, og også takket være støtte fra forskere, spesielt professor V. P. Vetchinkin, Merkulov ved Aviakhim -anlegget klarer å bygge en slik rakett, og deretter på Osoaviakhim flyplass nær Planernaya -stasjonen, for første gang i raketthistorien, 19. mai 1939, for å utføre tester. Han blir eier av to prioriteringer samtidig - verdens og innenlands. Først etter det begynte Merkulov å lage en ramjetmotor for fly.
I juli 1939 ble det holdt et møte i det tekniske rådet på People's Commissariat of the Luftfartsindustri. Den hørte en rapport fra Merkulov om resultatene av eksperimenter med ramjetmotorer på missiler og planer for videre arbeid med forskning, designforbedring og bruk i luftfart. Igor Alekseevich fremmet ideen om å bruke ramjet -motorer som tilleggsmotorer montert under jagerflyets vinger, og derved øke maksimalhastigheten. Disse motorene måtte inkluderes i arbeidet når det var nødvendig å ta igjen fienden eller klatre i stor høyde.
På møtet deltok ledende eksperter fra luftfarts- og forsvarsindustrien. Mange av dem kjente og godkjente Merkulovs eksperimenter. Den tekniske ledelsen fra People's Commissariat of Aviation Industry behandlet dem også positivt. Men det var også uønskede. Igor Alekseevich husket at arbeidet han bestemte seg for å vie livet sitt til ville ha blitt fullstendig ødelagt hvis det ikke hadde vært for direktøren for Aviakhim -anlegget P. A. Voronin. På egen risiko og risiko gjorde han det mulig å fortsette denne utviklingen.
I løpet av kort tid, i august 1939, ble de første jetflymotorene utviklet og produsert for benketester. De ble kalt tilleggsmotorer - DM -1. Merkulov forsto at siden han laget en motor som ikke hadde noen analoger i verdens praksis, skulle den testes grundig. Men hvor skal man teste motoren, hvorfra en kraftig ildstråle flyr ut? Hvordan lage et høyhastighets lufttrykk, uten hvilket motoren ikke kan fungere?
Tanken foreslo seg selv - å teste i en vindtunnel. Men på den tiden var de laget av tre, siden de ikke innebar å jobbe i dem med åpen ild. Merkulov bestemte seg for å bruke en injektor for å teste motoren. En lignende idé i hans tid ble foreslått av Yu. A. Pobedonostsev. Den besto i å bruke en rakettmotor for væske-drivstoff for å injisere luft inn i ramjet-motorer. Men Pobedonostsev kjølet det ned, siden det ikke var pålitelig fungerende rakettmotorer på den tiden. Og nå, flere år senere, husket Merkulov igjen tanken om injeksjon. Denne gangen foreslo han å opprette en luftstrøm ved å bruke trykkluft fra en sylinder. Det var mye enklere og raskere å gjøre en slik installasjon. Motoren var liten - en og en halv meter lang, med en diameter på to hundre og førti millimeter.
Det vanskeligste viste seg å være å oppnå stabil forbrenning og mest fullstendig forbrenning av bensin. De kjempet om dette i mer enn en måned. Men designet for å avkjøle forbrenningskammeret var en suksess umiddelbart. Merkulov påførte et kjølesystem ved å bruke drivstoff til motoren. Selv om det var en fjern analogi her med rakettmotorer med flytende drivstoff, var det i luftfarten en nyskapning. Og han gjorde det foreslåtte designet ganske genialt.
DM-1 tester var vellykkede. I september, det vil si to måneder etter det minneverdige møtet i People's Commissariat of Aviation Industry, hvor skeptikere spådde umuligheten av å lage en langvarig ramjetmotor, jobbet DM-1 på standen i Glidernaya i en halv time uten utbrenthet (det var for denne gangen at det var nok trykkluft for injeksjon) …
Snart ble DM-2 (400 mm i diameter, 12 kg i vekt) laget, beregnet for installasjon på et fly og for flyprøver. Men først var det nødvendig å gjennomføre omfattende bakketester.
Denne gangen var det umulig å klare seg uten vindtunnel. Det var nødvendig for å sikre motorens pålitelighet og sikkerhet. Og for dette var det nødvendig å blåse det helt, sjekk arbeidet i luftstrømmen. Men det var ingen vits i å tenke på å slippe forskerne inn i et aerodynamisk laboratorium (og det var bare tre av dem i Moskva). Da hadde ikke selv store flydesignbyråer egne vindtunneler.
Vi bestemte oss for å bygge et slikt rør på fabrikken vår. Ledelsen støttet ingeniørene. Merkulov designet det sammen med vennen Alexander Maslov. Det var et stålrør av en ganske imponerende størrelse. Diameterene på innløps- og utløpsdelene til diffusoren og dysen var tre meter, diameteren på arbeidsdelen var en meter, med en lengde på to og en halv meter. Den totale lengden på røret var 12,5 meter.
En måned etter slutten av testene på den første motoren "holdt" den kraftigere DM-2 i vindtunnelen seg i to timer allerede. Den stabile ytelsen tillot offisiell testing. De fant sted 22. oktober. Først etter en så grundig undersøkelse bestemmer Merkulov at det er mulig å installere motorene på flyet. Direktør Voronin tildelte en I-15bis-jagerfly til Merkulov for testing av ramjetmotorer.
Flytester begynte i begynnelsen av desember. På kvelden for den første flyvningen sendte Voronin nestlederingeniør Yu. N. Karpov for å konsultere A. A. Mikulin - en av lederne for den sovjetiske flymotorbygningen. Mikulin sa: "Flyet ditt vil eksplodere og brenne. Du vil bli glad hvis piloten stiger ned på en uforbrent fallskjerm. " Etter det ringte Voronin fabrikkens testpilot P. E. Loginov og gjorde ham kjent med mening fra en kjent motorbygger. Loginov hadde rett til å nekte, og ingen ville ha fordømt ham for dette. "Jeg tror på disse motorene og er klar til å fly," sa han.
Den første flyturen var mislykket. Motorene startet ikke. Luftstrømmen under flyging var tre ganger sterkere enn forventet, og flammene ble blåst bort. Dessuten var det en voldsom vinter. Det var veldig vanskelig å slå av tenningen i en kald luftstrøm. Merkulov forbedrer tenningen. Nye tester, forbedringer.
Suksessen kom 13. desember 1939. Fra den dagen arbeidet motorene jevnt. Og 25. januar 1940 fant det sted offisielle flytester. En solid kommisjon samlet seg: representanter for folkekommissariatet for luftfartsindustrien, ledet av visefolkets kommissær P. A. Voronin, hele ledelsen av anlegget, sammen med direktøren P. V. Dementyev (fremtidig minister for luftfartsindustrien i Sovjetunionen), representanter for partikomiteen, fabrikkkomiteen.
Loginov på I-15bis jagerfly laget flere sirkler over flyplassen. Gjentatte ganger startet og slo av ramjet -motorer, noe som økte og reduserte drivkraften. Medlemmene av kommisjonen så med en blandet følelse av nysgjerrighet og frykt når tette, brennende jetfly sprengte fra jetmotorene etter hvert som skyvekraften økte. Ved maksimal skyvekraft overskred de til og med lengden på flykroppen. Flyet, som om ingenting hadde skjedd, svingte, og piloten kontrollerte det tilsynelatende rolig.
I kommisjonens handling, som ble utarbeidet for å bekrefte denne viktige hendelsen, ble det sagt: "Ved arbeidet til Aviakhim-anlegget er det opprettet en luftrakettmotor for fly, som stabilt opererer på et fly og øker flyhastigheten. Driftssikkerhet, brannmotstand og holdbarhet til motoren har blitt bekreftet av langtidstester."
Bare to og et halvt år senere ble de første utenlandske motorene med direkte strømning testet i Tyskland av professor E. Senger på et Dornier-fly. Så, takket være Merkulovs arbeid, har landet vårt vunnet prioritet i utviklingen av ramjet -motorer.
I 1940 opprettet Merkulov en kraftigere ramjetmotor DM-4 med en diameter på fem hundre millimeter. I-153 "Chaika" -jageren med disse tilleggsmotorene fløy raskere med gjennomsnittlig førti kilometer i timen.
Vellykkede flytester av jetmotorer vakte oppmerksomhet fra luftfartsutviklere. I tre designteam L. P. Kurbaly - A. A. Borovkova, I. F. Florov og A. Ya. Shcherbakov begynte å designe stempelfly, som sørget for installasjon av en ramjetmotor samtidig. De ble oppfattet som ikke suspendert, men passet inn i strukturen og utgjorde en integrert del av vingen eller flykroppen. For disse flyene gjør Merkulov beregninger for ramjet -motorer.
På dette tidspunktet, Shcherbakov (leder for avdelingen for spesialdesign av Aviakhim-anlegget), som med hell utførte arbeid med tauing av glidefly i stor høyde i stratosfæren ved å bruke det såkalte "lufttoget", og også opprettet landets første hytter under trykk, foreslo Merkulov å forene seg og søke å skaffe anlegget. Shcherbakov planla å håndtere høyhastighets jagerfly med hytter under trykk, Merkulov - ramjetmotorer for dem.
I mars 1941 godkjente landets ledelse beslutningen om å opprette et slikt anlegg. Shcherbakov ble utnevnt til sjefsdesigner, Merkulov - hans stedfortreder. Men anlegget ble aldri åpnet - krigen brøt ut. Merkulov får oppgaven med å lage ramjetmotorer for A. S. Yakovleva - Yak -7. Han blir utnevnt til sjef for en liten SKB.
Jeg måtte jobbe under vanskelige forhold. Evakuering. Novosibirsk, deretter Tasjkent. Det er uorden overalt. Våren 1942, da tyskerne ble kjørt tilbake, vendte han tilbake til Moskva. Det var ingen produksjonsbase. Industrien gikk over til å dekke behovene til fronten. Tester og finjustering av den nye DM-4s ramjetmotoren med en diameter på fem hundre millimeter avanserte sakte.
Til slutt var Yak-7 utstyrt med tilleggsmotorer. Merkulov hadde til hensikt å drive omfattende forskning. I en av flyvningene med ramjet -motorer ble det oppnådd en hastighetsøkning - mer enn femti kilometer i timen. Ledelsen på flyteststasjonen bestemte seg for å justere flyets hastighetsindikator for mer nøyaktige målinger. Men når du flyr på en målebase (uten ramjetmotorer), oppstår det en feil i jagerflyet, og testpiloten S. N. Anokhin ble tvunget til å legge ham "på magen" på en pløyd potetåker. Som et resultat ble bilen ødelagt, og motorarbeidets harde arbeid ble ødelagt.
Den nye jagerflyet ble ikke tildelt Merkulov. Testene, som refererte til en liten økning i hastighet, som ble gitt av ramjet -motorer, en reduksjon i hastigheten med ramjet av, samt det høye bensinforbruket, bestemte People's Commissariat of Aviation Industry å stoppe.
På slutten av 1945 kom et annet interessant forslag av I. A. Merkulova er den første etterbrenneren. Lavochkin skapte da landets første fly med sveipede vinger, La-160. Men det viste seg å være noe tungt for den fangede YuMO-004 turbojetmotoren, og med tvangsmotoren foreslått av I. A. Merkulov, tok han av med suksess.
Merkulov hadde et anspent liv fullt av dramatiske hendelser, da ikke alle ideene hans ble akseptert og støttet. Så i midten av femtiårene, som leder av CIAM ramjet -motoravdelingen, utvikler Merkulov teoretisk en ny type kraftverk som opererer i henhold til en helt uvanlig termodynamisk syklus - med en variabel masse av arbeidsfluidet og gassens variable egenskaper.. Men denne ideen har ennå ikke funnet sin utførelse.
På begynnelsen av sekstitallet, ved Institute of Engines of the Academy of Sciences, avsluttet Merkulov arbeidet med en annen interessant type motorer. Det var en gassturbinmotor. Men som forrige gang var det ikke mulig å bygge den.
På slutten av 1960 mottok Merkulov et oppfinnerbevis for en ionmotor. Deretter deltok han i forberedelsen og testingen av en lignende motor på Meteor-18-satellitten.
Siden midten av syttitallet, så snart VNIIPItransprogress institute ble organisert for å utvikle ikke-tradisjonelle transportformer, er Merkulov en ledende designer der. Han er involvert i etableringen av en rekke prosjekter for ultrahastighets bakketransportsystemer. Gjør betydelige forbedringer av turbojet -motorene.
Fram til de aller siste dagene av livet hans hadde I. A. Merkulov var full av kreative ideer. I hodet hans ble det stadig født nye prosjekter, opp til hypersoniske fly. Men ikke alle designerens ideer ble realisert.
