Igor Alekseevich Merkulov tillhör en underbar galax av entusiaster som under ledning av S. P. Drottningen var raketens pionjärer. Äldre människor minns honom från hans uppträdanden vid All-Union-tävlingarna "Cosmos", där han talade om drömmarna om K. E. Tsiolkovsky och F. A. Zander, genomsyrad av romantiken mellan interplanetära flygningar, om arbetet med GIRD -teamet. Igor Alekseevich själv gjorde ett betydande bidrag till luftfart och raket- och rymdteknik: i synnerhet var han designer av världens första raket med en luftstråle-motor (det blev också den första sovjetiska tvåstegsraketen) och världens första ramjetmotorer för flyg.
Merkulov gick målmedvetet mot sitt mål i nästan fem år. Efter examen från teknisk skola, arbetade på TsAGI som designer, får han veta att gruppen för studier av jetdrivning - GIRD - har skapats. Han skriver ett brev till CS Osoaviakhim:”Jag är intresserad av sjöstjärnor. Vänligen bli antagen till GIRD. " Merkulov accepteras, och han blir student i specialteknik och designkurser. Och snart utsågs Igor Alekseevich till chef för sektionen för vetenskaplig och teknisk litteratur och, enligt instruktioner från chefen för GIRD, tjugofem år gamla S. P. Koroleva - Merkulov organiserar publiceringen av samlingarna "Jet Propulsion".
Under studieåren på specialkurser kommer Merkulov till tanken att det är mest intressant att hantera flygjetmotorer och få ett jobb på GIRD: s försöksanläggning i Pobedonostsev-brigaden. Här deltar han i världens första experimentella studier av modeller av ramjetmotorer. Pobedonostsev placerade dem i ett skrov med tre tum stora artilleri som avlossades från en fältkanon.
När detta arbete började minska, slutade Merkulov. Igor Alekseevich är övertygad om utsikterna för att ramjetmotorer (ramjet) öppnade för luftfart och raketer, och fortsätter att arbeta med dem på frivillig basis.
När GIRD överförs från en offentlig organisation under Osoaviakhim till Jet Research Institute, organiseras en raketgrupp under den militära vetenskapliga kommittén (för att inte förlora GIRD: s offentliga tillgångar). Tjugoårige Igor Merkulov utses till dess chef. Efter skapandet av Stratospheric Committee kommer denna grupp att bli känd som Jet -sektionen. Genom att organisera hennes arbete upprättar han omedelbart korrespondens med K. E. Tsiolkovsky, som varade ungefär ett och ett halvt år fram till de allra sista dagarna av forskarens liv. Tolv bokstäver kommer att finnas kvar som ett minne av grundaren av kosmonautiken. Det var i den tredje brigaden i raketsektionen, som också leddes av Merkulov, som han började teoretiska studier av ramjetmotorn.
Historien känner till många exempel när nya teorier, när de testades experimentellt, visade sig vara ohållbara. Under dessa år fruktade alla att detta kunde hända med teorin om ramjetmotorer. Vetenskapliga arbeten har redan dykt upp, där det visade sig att den maximala sektionen av förbränningskammaren, därför av själva motorn, borde öka fyrtio eller till och med nittio gånger jämfört med motorns inloppssektion. Resultatet blev inte en kompakt motor, utan nästan ett luftskepp. I ett ord, en återvändsgränd.
Merkulovs förtjänst var att myndigheternas åsikt inte störde honom. Han kom till övertygelsen att problemet först måste lösas i princip. Han hade behärskat metoden för matematisk analys tidigare, mekaniken och matematiken vid universitetet, där han studerade samtidigt, gav mer seriös kunskap.
Arbetet var mödosamt: tre års sökande, oavbrutna beräkningar. Oavsett hur det räknas är dragkraften låg. Öka det - öka katastrofalt motorns storlek. Slutligen kröntes teoretiska sökningar med framgång. Merkulov drar slutsatsen att om vi tillåter förlust av en obetydlig del av effektiviteten i den termodynamiska cykeln, kan man vinna på dimensionerna av kammarens tvärsnitt.
Eftersom jetmotorer under dessa år behandlades som farliga kraftverk, bestämmer designern att det är lättare och säkrare att testa det på en raket. Hon flyger utan en person, så risken är mindre. Till en början var det ett projekt av en etappsraket med en kombinerad motor, sedan en tvåstegsraket med olika typer av motorer-fastdrivmedel och ramjet. Det visade sig vara lättare att skapa en sådan raket. Efter krånglet gick det runt i myndigheterna och tack vare stöd från forskare, särskilt professor V. P. Vetchinkin, Merkulov vid Aviakhim -fabriken lyckas bygga en sådan raket, och sedan på flygfältet Osoaviakhim nära Planernaya -stationen, för första gången i raketens historia, den 19 maj 1939, för att utföra tester. Han blir ägare till två prioriteringar på en gång - världen och inrikes. Först efter det började Merkulov skapa en ramjetmotor för flygplan.
I juli 1939 hölls ett möte i det tekniska rådet på folkindustrikommissariatet för luftfartsindustrin. Det hörde en rapport från Merkulov om resultaten av experiment med ramjetmotorer på missiler och planer för vidare arbete med deras forskning, designförbättringar och användning inom luftfart. Igor Alekseevich lade fram tanken på att använda ramjetmotorer som extra motorer monterade under jägarens vingar och därigenom öka deras maximala hastighet. Dessa motorer skulle behöva ingå i arbetet när det var nödvändigt att komma ifatt fienden eller klättra en stor höjd.
Vid mötet deltog ledande experter från flyg- och försvarsindustrin. Många av dem kände till och godkände Merkulovs experiment. Den tekniska ledningen för luftfartsindustrins folkkommissariat behandlade dem också positivt. Men det fanns också illa önskade. Igor Alekseevich erinrade om att det arbete som han bestämde sig för att ägna sitt liv åt skulle ha blivit helt förstört om det inte hade varit för chefen för Aviakhim -fabriken P. A. Voronin. På egen risk och risk gjorde han det möjligt att fortsätta denna utveckling.
På kort tid, i augusti 1939, utvecklades och tillverkades de första flygmotorerna för bänkprov. De kallades extra motorer - DM -1. Merkulov förstod att eftersom han skapade en motor som inte hade några analoger i världspraxis, borde den testas noggrant. Men var ska man testa motorn, från vilken en kraftig eldstråle flyger ut? Hur skapar man ett höghastighets lufttryck, utan vilket motorn inte kan fungera?
Tanken föreslog sig själv - att testa i en vindtunnel. Men vid den tiden var de gjorda av trä, eftersom de inte innebar att arbeta i dem med öppen eld. Merkulov bestämde sig för att använda en injektor för att testa motorn. En liknande idé på hans tid föreslogs av Yu. A. Pobedonostsev. Den bestod i att använda en raketmotor med flytande drivmedel för att injicera luft i ramjetmotorer. Men Pobedonostsev svalnade det, eftersom det inte fanns några pålitligt fungerande raketmotorer vid den tiden. Och nu, flera år senare, mindes Merkulov igen tanken med injektion. Den här gången föreslog han att skapa ett luftflöde med hjälp av tryckluft från en cylinder. Det var mycket enklare och snabbare att göra en sådan installation. Motorn var liten - en och en halv meter lång, med en diameter på två hundra och fyrtio millimeter.
Det svåraste visade sig vara att uppnå en stabil förbränning och den mest fullständiga förbränningen av bensin. De kämpade om detta i mer än en månad. Men utformningen av kylning av förbränningskammaren blev en succé direkt. Merkulov applicerade ett kylsystem med bränsle som tillförts motorn. Även om det fanns en avlägsen analogi här med raketmotorer för flytande drivmedel, var det inom flygningen en innovation. Och han gjorde den föreslagna designen ganska genialt.
DM-1-tester lyckades. I september, det vill säga två månader efter det minnesvärda mötet i luftfartsindustrins folkkommissariat, där skeptiker förutspådde omöjligheten att skapa en långvarig ramjetmotor, arbetade DM-1 vid läktaren i Glidernaya i en halvtimme utan utbrändhet (det var för den här gången som det fanns tillräckligt med tryckluft för injektion) …
Snart skapades DM-2 (400 mm i diameter, 12 kg i vikt), avsedd för installation på ett flygplan och för flygprov. Men först var det nödvändigt att genomföra omfattande marktester.
Den här gången var det omöjligt att klara sig utan vindtunnel. Det krävdes för att säkerställa motorns tillförlitlighet och säkerhet. Och för detta var det nödvändigt att helt blåsa det, kontrollera arbetet i luftströmmen. Men det var ingen idé att ens tänka på att släppa in forskarna i något aerodynamiskt laboratorium (och det fanns bara tre av dem i Moskva). Då hade inte ens stora flygdesignbyråer några egna vindtunnlar.
Vi bestämde oss för att bygga ett sådant rör på vår fabrik. Ledningen stöttade ingenjörerna. Merkulov designade det tillsammans med sin vän Alexander Maslov. Det var ett stålrör av en ganska imponerande storlek. Diametrarna på inlopps- och utloppssektionerna på diffusorn och munstycket var tre meter, diametern på arbetsdelen var en meter, med en längd av två och en halv meter. Rörets totala längd var 12,5 meter.
En månad efter slutet av testerna på den första motorn "höll" den kraftfullare DM-2 i vindtunneln redan i två timmar. Dess stabila prestanda tillät officiell testning. De ägde rum den 22 oktober. Först efter en så grundlig undersökning bestämmer Merkulov att det är möjligt att installera motorerna på planet. Direktören Voronin tilldelade Merkulov en I-15bis-jager för testning av ramjetmotorer.
Flygtester började i början av december. På kvällen för den första flygningen skickade Voronin biträdande överingenjören Yu. N. Karpov för att konsultera A. A. Mikulin - en av ledarna för den sovjetiska flygmotorbyggnaden. Mikulin sa:”Ditt plan kommer att explodera och brinna. Du kommer att bli glad om piloten går ner i en oförbränd fallskärm. " Efter det ringde Voronin fabrikstestpiloten P. E. Loginov och bekantade honom med åsikten från en välkänd motorbyggare. Loginov hade rätt att vägra, och ingen skulle ha fördömt honom för detta. "Jag tror på dessa motorer och är redo att flyga," sa han.
Första flygningen misslyckades. Motorerna startade inte. Luftflödet under flygning var tre gånger starkare än väntat, och lågorna blåste bort. Dessutom var det en hård vinter. Det var mycket svårt att släcka tändningen i en frostig luftström. Merkulov förbättrar tändningen. Nya tester, förbättringar.
Framgången kom den 13 december 1939. Från den dagen arbetade motorerna stadigt. Och den 25 januari 1940 ägde officiella flygprov rum. En solid kommission samlades: företrädare för luftfartsindustrins folkkommissariat, under ledning av biträdande folkkommissarie P. A. Voronin, hela ledningen av anläggningen, tillsammans med direktören P. V. Dementyev (blivande minister för luftfartsindustrin i Sovjetunionen), representanter för partikommittén, fabrikskommittén.
Loginov på jagaren I-15bis gjorde flera cirklar över flygfältet. Upprepade gånger startade och stängde av ramjetmotorer, vilket ökade och minskade deras dragkraft. Medlemmarna i kommissionen såg med en blandad nyfikenhet och oro när täta eldiga jetstrålar sprack från jetmotorerna när dragkraften ökade. Vid maximal dragkraft överskred de till och med flygkroppens längd. Planet, som om ingenting hade hänt, svängde, och piloten kontrollerade tydligen lugnt det.
I kommissionens handling, upprättad för att bekräfta denna viktiga händelse, sägs det:”av Aviakhim-anläggningens arbete har en luftraketmotor för flygplan skapats, som stabilt fungerar på ett flygplan och ökar flyghastigheten. Driftssäkerhet, brandmotstånd och motorns hållbarhet har verifierats med långsiktiga tester."
Bara två och ett halvt år senare testades de första utländska direktflödesmotorerna i Tyskland av professor E. Senger på ett Dornier-plan. Så tack vare Merkulovs arbete har vårt land vunnit prioritet i utvecklingen av ramjetmotorer.
År 1940 skapade Merkulov en kraftfullare ramjetmotor DM-4 med en diameter på femhundra millimeter. I-153 "Chaika" -jagaren med dessa extra motorer flög snabbare med i genomsnitt fyrtio kilometer i timmen.
Framgångsrika flygtester av jetmotorer lockade flygutvecklarnas uppmärksamhet. I tre designteam har L. P. Kurbaly - A. A. Borovkova, I. F. Florov och A. Ya. Shcherbakov började designa kolvflygplan, vilket möjliggjorde installation av en ramjetmotor samtidigt. De uppfattades inte som upphängda, utan passade in i strukturen och utgjorde en integrerad del av vingen eller flygkroppen. För dessa flygplan gör Merkulov beräkningar för ramjetmotorer.
Vid denna tidpunkt, Shcherbakov (chef för avdelningen för specialkonstruktioner av Aviakhim-anläggningen), som framgångsrikt utförde arbete med dragning av glidflygplan i höjdhöjd i stratosfären med hjälp av det så kallade "lufttåget", och skapade också landets första trycksatta stugor, föreslog Merkulov att förena sig och försöka få anläggningen. Shcherbakov planerade att hantera höghastighetskämpar med tryckkabiner, Merkulov - ramjetmotorer för dem.
I mars 1941 godkände landets ledning beslutet att skapa en sådan anläggning. Shcherbakov utsågs till chefsdesigner, Merkulov - hans suppleant. Men anläggningen öppnades aldrig - kriget bröt ut. Merkulov får uppdraget att skapa ramjetmotorer för A. S. Yakovleva - Yak -7. Han utses till chef för en liten SKB.
Jag var tvungen att arbeta under svåra förhållanden. Evakuering. Novosibirsk, sedan Tasjkent. Det finns oordning överallt. Våren 1942, när tyskarna drevs tillbaka, återvände han till Moskva. Det fanns ingen produktionsbas. Branschen gick över till att möta frontens behov. Tester och finjustering av den nya DM-4s ramjetmotorn med en diameter på femhundra millimeter avancerade långsamt.
Slutligen var Yak-7 utrustad med ytterligare motorer. Merkulov avsåg att bedriva storskalig forskning. I en av flygningarna med ramjetmotorer uppnåddes en hastighetsökning - mer än femtio kilometer i timmen. Ledningen för flygprovstationen beslutade att ställa in flygplanets hastighetsindikator för mer exakta mätningar. Men när man flyger på en mätbas (utan ramjetmotorer) uppstår ett fel i stridsflygplanet, och testpiloten S. N. Anokhin tvingades lägga honom "på magen" på en plogad potatisåker. Som ett resultat förstördes bilen och motorbesättningens hårda arbete förstördes.
Den nya kämpen tilldelades inte Merkulov. Testerna, med hänvisning till en liten hastighetsökning, som gavs av ramjetmotorer, en minskning av hastigheten med ramjet avstängd, liksom den höga bensinförbrukningen, beslutade folkkommissariatet för flygindustrin att sluta.
I slutet av 1945 kom ytterligare ett intressant förslag av I. A. Merkulova är den första efterbrännaren. Lavochkin skapade då landets första svepade flygplan, La-160. Men det visade sig vara något tungt för den fångade YuMO-004 turbojetmotorn, och med den tvångsmotor som föreslogs av I. A. Merkulov, han tog fart framgångsrikt.
Merkulov hade ett spänt liv fullt av dramatiska händelser, när inte alla hans idéer accepterades och stöddes. Så, i mitten av femtiotalet, som chef för CIAM ramjet -motoravdelningen, utvecklar Merkulov teoretiskt en ny typ av kraftverk som fungerar enligt en helt ovanlig termodynamisk cykel - med en variabel massa av arbetsvätskan och gasens variabla egenskaper.. Men denna idé har ännu inte hittat sin utföringsform.
I början av sextiotalet, vid Institute of Engines of the Academy of Sciences, avslutade Merkulov arbetet med en annan intressant typ av motorer. Det var en gasturbinmotor. Men som förra gången var det inte möjligt att bygga det.
I slutet av 1960 fick Merkulov ett uppfinnarcertifikat för en jonmotor. Sedan deltog han i förberedelsen och testningen av en liknande motor på Meteor-18-satelliten.
Sedan mitten av sjuttiotalet, så snart VNIIPItransprogress institut organiserades för att utveckla icke-traditionella transportsätt, är Merkulov en ledande designer där. Han är involverad i skapandet av ett antal projekt för extremt höghastighets marktransportsystem. Gör betydande förbättringar av sina turbojetmotorer.
Fram till de allra sista dagarna av hans liv I. A. Merkulov var full av kreativa idéer. I hans huvud föddes ständigt nya projekt, upp till hypersoniska flygplan. Men inte alla designerns idéer förverkligades.
