Igor Alekseevich Merkulov aparține unei minunate galaxii de entuziaști care, sub conducerea S. P. Regina a fost pionierii rachetei. Oamenii mai în vârstă îl amintesc din spectacolele sale la concursurile All-Union „Cosmos”, unde a vorbit despre visele lui K. E. Ciolkovski și F. A. Zander, impregnat de romantismul zborurilor interplanetare, despre munca echipei GIRD. Însuși Igor Alekseevich a adus o contribuție semnificativă la tehnologia aviației și a rachetelor și a spațiului: în special, a fost proiectantul primei rachete din lume cu motor cu jet de aer (a devenit și prima rachetă sovietică în două etape) și prima din lume motoare ramjet aviatice.
Merkulov a mers în mod intenționat spre obiectivul său timp de aproape cinci ani. După absolvirea școlii tehnice, lucrând la TsAGI ca designer, află că a fost creat Grupul pentru studiul propulsiei cu jet - GIRD -. El scrie o scrisoare către CS Osoaviakhim: „Sunt interesat de pescuitul cu stele. Vă rugăm să fiți admis la GIRD. Merkulov este acceptat și devine student la cursuri speciale de inginerie și proiectare. Și în curând Igor Alekseevici a fost numit șef al secției de literatură științifică și tehnică și, la instrucțiunile șefului GIRD, S. P., în vârstă de douăzeci și cinci de ani. Koroleva - Merkulov organizează publicarea colecțiilor „Jet Propulsion”.
În anii de studiu la cursuri speciale, Merkulov vine la ideea că este cel mai interesant să se ocupe de motoarele cu jet de aer și să obțină un loc de muncă la fabrica experimentală a GIRD din brigada Pobedonostsev. Aici participă la primele studii experimentale din lume ale modelelor de motoare ramjet. Pobedonostsev le-a plasat într-o carenă de obuze de artilerie de trei inci care au fost trase dintr-un tun de câmp.
Când această lucrare a început să se reducă, Merkulov a renunțat. Încrezător în perspectivele pe care motoarele ramjet (ramjet) le-au deschis pentru aviație și rachete, Igor Alekseevich continuă să lucreze la ele în mod voluntar.
Când GIRD este transferat de la o organizație publică sub Osoaviakhim la Jet Research Institute, un grup de rachete este organizat în cadrul Comitetului științific militar (pentru a nu pierde bunul public al GIRD). Șeful său este numit Igor Merkulov, în vârstă de douăzeci de ani. După crearea Comitetului Stratosferic, acest grup va deveni cunoscut sub numele de Secțiunea Jet. Organizând munca ei, el stabilește imediat corespondență cu K. E. Ciolkovski, care a durat aproximativ un an și jumătate până în ultimele zile ale vieții omului de știință. Douăsprezece scrisori vor rămâne ca o amintire a fondatorului cosmonauticii. În cea de-a treia brigadă a secțiunii de rachete, condusă și de Merkulov, a început studiile teoretice ale motorului ramjet.
Istoria cunoaște multe exemple când noile teorii, testate experimental, s-au dovedit a fi de nesuportat. În acei ani, toată lumea se temea că acest lucru se poate întâmpla cu teoria motoarelor ramjet. Au apărut deja lucrări științifice, în care s-a dovedit că secțiunea maximă a camerei de ardere, deci, a motorului în sine, ar trebui să crească de patruzeci sau chiar de nouăzeci de ori în comparație cu secțiunea de admisie a motorului. Rezultatul nu a fost un motor compact, ci aproape un dirigibil. Într-un cuvânt, o fundătură.
Meritul lui Merkulov a fost că opinia autorităților nu l-a deranjat. El a ajuns la convingerea că mai întâi problema trebuie rezolvată în principiu. Stăpânise mai înainte metoda analizei matematice, mecanica și matematica universității, unde studia în același timp, oferea cunoștințe mai serioase.
Lucrarea a fost laborioasă: trei ani de căutări, calcule neîncetate. Indiferent de modul în care contează, forța este redusă. Măriți-l - creșteți catastrofal dimensiunea motorului. În cele din urmă, căutările teoretice au fost încununate de succes. Merkulov ajunge la concluzia că, dacă permitem pierderea unei părți nesemnificative a eficienței ciclului termodinamic, atunci se poate câștiga pe dimensiunile secțiunii transversale a camerei.
Deoarece în acei ani motoarele cu reacție erau tratate ca centrale electrice periculoase, proiectantul decide că este mai ușor și mai sigur să-l testați pe o rachetă. Zboară fără o persoană, deci riscul este mai mic. La început a fost un proiect al unei rachete cu o singură etapă, cu un motor combinat, apoi cu o rachetă în două etape, cu diferite tipuri de motoare - cu propulsie solidă și ramjet. S-a dovedit a fi mai ușor să creezi o astfel de rachetă. După bătăi de cap, mergând în jurul autorităților și, de asemenea, datorită sprijinului oamenilor de știință, în special a profesorului V. P. Vetchinkin, Merkulov la uzina Aviakhim reușește să construiască o astfel de rachetă, iar apoi la aerodromul Osoaviakhim de lângă stația Planernaya, pentru prima dată în istoria rachetei, la 19 mai 1939, pentru a efectua teste. El devine proprietarul a două priorități simultan - mondial și intern. Abia după aceea, Merkulov a început să creeze un motor ramjet de aeronavă.
În iulie 1939, a avut loc o reuniune a Consiliului tehnic la Comisariatul popular al industriei aeronautice. Acesta a auzit un raport al lui Merkulov cu privire la rezultatele experimentelor cu motoare ramjet pe rachete și planuri de lucrări suplimentare privind cercetarea, îmbunătățirea proiectării și utilizarea lor în aviație. Igor Alekseevich a propus ideea utilizării motoarelor ramjet ca motoare suplimentare montate sub aripile luptătorilor, crescând astfel viteza maximă. Aceste motoare ar trebui să fie incluse în lucrare atunci când a fost necesar să ajungă din urmă cu inamicul sau să urce pe o înălțime mare.
La întâlnire au participat experți de frunte din industria aviației și apărării. Mulți dintre ei știau și aprobau experimentele lui Merkulov. Și conducerea tehnică a Comisariatului Popular al Industriei Aviației le-a tratat pozitiv. Dar au existat și urători. Igor Alekseevich și-a amintit că lucrarea căreia a decis să-și dedice viața ar fi fost complet distrusă dacă nu ar fi fost directorul uzinei Aviakhim P. A. Voronin. Pe propriul risc și pericol, a făcut posibilă continuarea acestor evoluții.
În scurt timp, în august 1939, au fost dezvoltate și fabricate primele motoare cu reacție pentru avioane pentru teste pe bancă. Au fost numite motoare suplimentare - DM-1. Merkulov a înțeles că, din moment ce crea un motor care nu avea analogi în practica mondială, acesta ar trebui testat temeinic. Dar unde să testăm motorul, din care zboară un jet puternic de foc? Cum se creează o presiune a aerului de mare viteză, fără de care motorul nu poate funcționa?
Gândul s-a sugerat - să testeze într-un tunel de vânt. Dar în acel moment erau din lemn, deoarece nu implicau lucrul în ele cu foc deschis. Merkulov a decis să folosească un injector pentru a testa motorul. O idee similară la vremea sa a fost propusă de Yu. A. Pobedonostsev. A constat în utilizarea unui motor rachetă cu combustibil lichid pentru a injecta aer în motoarele ramjet. Dar Pobedonostsev l-a răcit, deoarece nu existau motoare rachete care funcționau în mod fiabil în acel moment. Și acum, câțiva ani mai târziu, Merkulov și-a amintit din nou ideea de injectare. De această dată, el a propus să creeze un flux de aer folosind aerul comprimat dintr-un cilindru. A fost mult mai ușor și mai rapid să faci o astfel de instalare. Motorul era mic - lungime de un metru și jumătate, cu un diametru de două sute patruzeci de milimetri.
Cel mai dificil lucru sa dovedit a fi obținerea unei combustii stabile și cea mai completă combustie a benzinei. Au luptat pentru asta mai mult de o lună. Dar proiectarea răcirii camerei de ardere a fost imediat un succes. Merkulov a aplicat un sistem de răcire folosind combustibilul furnizat motorului. Deși aici exista o analogie îndepărtată cu motoarele cu rachete cu propulsor lichid, în aviație a fost o inovație. Și a făcut designul propus destul de ingenios.
Testele DM-1 au avut succes. În septembrie, adică la două luni după reuniunea memorabilă din Comisariatul Popular al Industriei Aviației, la care scepticii au prezis imposibilitatea creării unui motor ramjet de lungă durată, DM-1 de la standul din Glidernaya a funcționat o jumătate de oră fără epuizări (pentru această dată a existat suficient aer comprimat pentru injecție) …
În curând, a fost creat DM-2 (400 mm în diametru, 12 kg în greutate), destinat instalării pe un avion și testelor de zbor. Dar, mai întâi, a fost necesar să se efectueze teste complete la sol.
De data aceasta a fost imposibil de făcut fără un tunel de vânt. A fost necesar să se asigure de fiabilitatea și siguranța motorului. Și pentru aceasta a fost necesar să-l suflăm complet, să verificăm funcționarea în fluxul de aer. Dar nu a avut niciun rost să mă gândesc să lăsăm cercetătorii într-un laborator aerodinamic (și erau doar trei la Moscova). Apoi, chiar și birourile mari de proiectare a aviației nu aveau propriile tunele de vânt.
Am decis să construim o astfel de țeavă la fabrica noastră. Conducerea a sprijinit inginerii. Merkulov a proiectat-o împreună cu prietenul său Alexander Maslov. Era o țeavă de oțel de o dimensiune destul de impresionantă. Diametrele secțiunilor de intrare și ieșire ale difuzorului și duzei au fost de trei metri, diametrul piesei de lucru a fost de un metru, cu o lungime de doi metri și jumătate. Lungimea totală a conductei a fost de 12,5 metri.
La o lună după încheierea testelor primului motor, mai puternicul DM-2 din tunelul vântului „a rezistat” timp de două ore deja. Performanța sa stabilă a permis testarea oficială. Au avut loc pe 22 octombrie. Doar după o astfel de examinare amănunțită, Merkulov decide că este posibil să se instaleze motoarele în avion. Directorul Voronin i-a alocat un luptător I-15bis lui Merkulov pentru testarea motoarelor ramjet.
Testele de zbor au început la începutul lunii decembrie. În ajunul primului zbor, Voronin i-a trimis inginerului șef adjunct Yu. N. Karpov va consulta A. A. Mikulin - unul dintre liderii clădirii sovietice a motoarelor de aeronave. Mikulin a spus: „Avionul tău va exploda și va arde. Veți fi fericiți dacă pilotul coboară pe o parașută ne-arsă . După aceea, Voronin l-a chemat pe pilotul de testare din fabrică P. E. Loginov și l-a făcut cunoscut cu părerea unui cunoscut constructor de motoare. Loginov avea dreptul să refuze și nimeni nu l-ar fi condamnat pentru asta. „Cred în aceste motoare și sunt gata să zbor”, a spus el.
Primul zbor nu a avut succes. Motoarele nu au pornit. Fluxul de aer în zbor a fost de trei ori mai puternic decât se aștepta, iar flăcările au fost suflate. În plus, a fost o iarnă acerbă. Era foarte dificil să scoateți contactul într-un flux de aer înghețat. Merkulov îmbunătățește aprinderea. Noi teste, îmbunătățiri.
Succesul a venit pe 13 decembrie 1939. Din acea zi, motoarele au funcționat constant. Iar pe 25 ianuarie 1940 au avut loc teste de zbor oficiale. S-a adunat o comisie solidă: reprezentanți ai Comisariatului Popular al Industriei Aviației, condus de comisarul adjunct al poporului P. A. Voronin, întregul management al uzinei, împreună cu directorul P. V. Dementyev (viitor ministru al industriei aeronautice din URSS), reprezentanți ai comitetului de partid, comitetului fabricii.
Loginov pe luptătorul I-15bis a făcut mai multe cercuri peste aerodrom. Motoarele ramjet au pornit și oprit în mod repetat, crescând și micșorând tracțiunea acestora. Membrii comisiei au urmărit cu un sentiment mixt de curiozitate și îngrijorare cum avioanele strânse de foc au izbucnit din motoarele cu reacție pe măsură ce tracțiunea a crescut. La tracțiune maximă, au depășit chiar lungimea fuselajului. Avionul, de parcă nu s-ar fi întâmplat nimic, a făcut viraje, iar pilotul, aparent, l-a controlat calm.
În actul comisiei, întocmit în confirmarea acestui eveniment semnificativ, s-a spus: „prin lucrările fabricii Aviakhim a fost creat un motor de rachetă aeriană care funcționează stabil pe un avion și crește viteza zborului. Siguranța operațională, rezistența la foc și durabilitatea motorului au fost verificate prin teste pe termen lung."
Doar doi ani și jumătate mai târziu, primele motoare străine cu flux direct au fost testate în Germania de profesorul E. Senger pe un avion Dornier. Așadar, datorită muncii lui Merkulov, țara noastră a câștigat prioritate în dezvoltarea motoarelor ramjet.
În 1940, Merkulov a creat un motor ramjet mai puternic DM-4 cu un diametru de cinci sute de milimetri. Luptătorul I-153 „Chaika” cu aceste motoare suplimentare a zburat mai repede cu o medie de patruzeci de kilometri pe oră.
Testele de zbor cu succes ale motoarelor cu reacție au atras atenția dezvoltatorilor de aviație. În trei echipe de proiectare L. P. Kurbaly - A. A. Borovkova, I. F. Florov și A. Ya. Șcherbakov a început să proiecteze avioane cu piston, care prevedeau instalarea unui motor ramjet în același timp. Ele au fost concepute nu ca suspendate, ci se încadrează în structură, formând o parte integrantă a aripii sau a fuselajului. Pentru aceste aeronave, Merkulov face calcule pentru motoarele ramjet.
În acest moment, Shcherbakov (șeful departamentului de design special al uzinei Aviakhim), care a efectuat cu succes lucrări de remorcare la înălțime a planorelor în stratosferă folosind așa-numitul „tren aerian”, și a creat, de asemenea, primul cabine sub presiune, i-a sugerat lui Merkulov să se unească și să caute să obțină fabrica. Șcherbakov a planificat să se ocupe de luptători de mare viteză cu cabine presurizate, Merkulov - motoare ramjet pentru ei.
În martie 1941, conducerea țării a aprobat decizia de a crea o astfel de uzină. Șerbakov a fost numit proiectant-șef, Merkulov - adjunctul său. Dar fabrica nu a fost niciodată deschisă - războiul a izbucnit. Merkulov primește sarcina de a crea motoare ramjet pentru A. S. Yakovleva - Yak-7. Este numit șef al unui mic SKB.
A trebuit să lucrez în condiții dificile. Evacuare. Novosibirsk, apoi Tașkent. Peste tot există dezordine. În primăvara anului 1942, când germanii au fost alungați, s-a întors la Moscova. Nu exista o bază de producție. Industria a trecut la satisfacerea nevoilor frontului. Testele și reglarea fină a noului motor DM-4s ramjet cu un diametru de cinci sute de milimetri au avansat încet.
În cele din urmă, Yak-7 a fost echipat cu motoare suplimentare. Merkulov intenționa să efectueze cercetări pe scară largă. Într-unul dintre zborurile cu motoare ramjet, s-a obținut o creștere a vitezei - mai mult de cincizeci de kilometri pe oră. Conducerea stației de testare a zborului a decis să regleze indicatorul de viteză al avionului pentru măsurători mai precise. Dar când zburați pe o bază de măsurare (fără motoare ramjet), apare o defecțiune în luptător și pilotul de test S. N. Anokhin a fost nevoit să-l pună „pe burtă” pe un câmp de cartofi arat. Drept urmare, mașina a fost distrusă, iar munca grea a echipajului motorului a fost distrusă.
Noul luptător nu a fost repartizat lui Merkulov. Testele, referitoare la o mică creștere a vitezei, care au fost date de motoarele ramjet, o scădere a vitezei cu ramjetul oprit, precum și consumul ridicat de benzină, Comisariatul Popular al Industriei Aviației a decis să se oprească.
La sfârșitul anului 1945, o altă propunere interesantă a lui I. A. Merkulova este primul post-arzător. Lavochkin a creat atunci primul avion cu aripi măturate din țară, La-160. Dar s-a dovedit a fi oarecum greu pentru motorul turboreactor YuMO-004 capturat și cu motorul forțat propus de I. A. Merkulov, a decolat cu succes.
Merkulov a avut o viață tensionată, plină de evenimente dramatice, când nu toate ideile sale au fost acceptate și susținute. Așadar, la mijlocul anilor cincizeci, fiind șeful departamentului de motoare ramjet CIAM, Merkulov dezvoltă teoretic un nou tip de centrală electrică care funcționează conform unui ciclu termodinamic complet neobișnuit - cu o masă variabilă a fluidului de lucru și proprietăți variabile ale gazului. Dar această idee nu și-a găsit încă întruchiparea.
La începutul anilor șaizeci, la Institutul de Motoare al Academiei de Științe, Merkulov a terminat lucrările la un alt tip de motoare interesante. Era un motor cu jet de turbină cu gaz. Dar, ca și data trecută, nu a fost posibil să-l construim.
La sfârșitul anului 1960, Merkulov a primit un certificat de inventator pentru un motor cu ioni. Apoi a luat parte la pregătirea și testarea unui motor similar pe satelitul Meteor-18.
De la mijlocul anilor șaptezeci, de îndată ce institutul VNIIPItransprogress a fost organizat pentru a dezvolta moduri de transport netradiționale, Merkulov este un designer de frunte acolo. El este implicat în crearea unui număr de proiecte pentru sisteme de transport terestru cu viteză foarte mare. Îmbunătățește semnificativ motoarele lor turboreactoare.
Până în ultimele zile ale vieții sale I. A. Merkulov era plin de idei creative. În capul său, s-au născut în mod constant noi proiecte, până la avioane hipersonice. Dar nu toate ideile designerului au fost realizate.
