Igor Alekseevich Merkulov patrí do nádhernej galaxie nadšencov, ktorí pod vedením S. P. Kráľovná bola priekopníkmi raketovej techniky. Starší ľudia si ho pamätajú z jeho vystúpení na celounijských súťažiach „Cosmos“, kde hovoril o snoch K. E. Tsiolkovsky a F. A. Zander, naplnený romantikou medziplanetárnych letov, o práci tímu GIRD. Sám Igor Alekseevich významne prispel k letectvu a raketovým a vesmírnym technológiám: konkrétne bol projektantom prvej rakety na svete s prúdovým motorom (stala sa tiež prvou sovietskou dvojstupňovou raketou) a prvej na svete. letecké ramjet motory.
Merkulov cieľavedome kráčal k svojmu cieľu takmer päť rokov. Po ukončení technickej školy, práci v spoločnosti TsAGI ako konštruktér, sa dozvedá, že bola vytvorená Skupina pre štúdium prúdového pohonu - GIRD. Píše list CS Osoaviakhim: „Mám záujem o hladovanie. Prijmite, prosím, do DIVADLA. “Merkulov je prijatý a stáva sa študentom špeciálnych kurzov inžinierstva a dizajnu. A čoskoro bol Igor Alekseevich vymenovaný za vedúceho sekcie vedeckej a technickej literatúry a podľa pokynov vedúceho GIRD dvadsaťpäťročného S. P. Koroleva - Merkulov organizuje vydanie zbierok „Jet Propulsion“.
Počas rokov štúdia na špeciálnych kurzoch Merkulov prichádza k myšlienke, že je najzaujímavejšie zaoberať sa prúdovými motormi a získať prácu v experimentálnom závode GIRD v brigáde Pobedonostsev. Tu sa zúčastňuje prvých experimentálnych štúdií modelov ramjetových motorov na svete. Pobedonostsev ich umiestnil do trupu trojpalcových delostreleckých granátov, ktoré boli vystrelené z poľného dela.
Keď sa táto práca začala obmedzovať, Merkulov skončil. Igor Alekseevich, presvedčený o perspektívach, že sa ramjetové motory (ramjet) otvorili pre letectvo a raketovú techniku, na nich naďalej dobrovoľne pracuje.
Keď je GIRD prevedený z verejnej organizácie pod Osoaviakhim do Výskumného ústavu prúdových lietadiel, je pod Vojenským vedeckým výborom zorganizovaná raketová skupina (aby nedošlo k strate verejného majetku GIRD). Za jej vedúceho je menovaný dvadsaťročný Igor Merkulov. Po vytvorení Stratosférického výboru bude táto skupina známa ako prúdová sekcia. Keď organizoval jej prácu, okamžite nadviazal korešpondenciu s K. E. Tsiolkovského, ktorý trval asi jeden a pol roka až do posledných dní vedcovho života. Dvanásť písmen zostane ako spomienka na zakladateľa kozmonautiky. V tretej brigáde raketovej sekcie, ktorú viedol aj Merkulov, začal teoretické štúdie ramjetového motora.
História pozná mnoho príkladov, keď sa nové teórie pri experimentálnom testovaní ukázali ako neudržateľné. V tých rokoch sa každý obával, že sa to môže stať s teóriou náporových motorov. Už sa objavili vedecké práce, v ktorých bolo dokázané, že maximálna časť spaľovacej komory samotného motora by sa mala zvýšiť štyridsať alebo dokonca deväťdesiatkrát v porovnaní so vstupnou časťou motora. Výsledkom nebol kompaktný motor, ale takmer vzducholoď. Jedným slovom slepá ulička.
Merkulovovou zásluhou bolo, že mu názor úradov nevadil. Dospel k presvedčeniu, že najskôr je potrebné problém v zásade vyriešiť. Metódu matematickej analýzy ovládal už predtým, mechanika a matematika univerzity, na ktorej súčasne študoval, dala vážnejšie znalosti.
Práca bola namáhavá: tri roky hľadania, nepretržité výpočty. Bez ohľadu na to, ako sa to počíta, ťah je nízky. Zvýšte to - katastroficky zvýšte veľkosť motora. Nakoniec bolo teoretické pátranie korunované úspechom. Merkulov prichádza k záveru, že ak dovolíme stratu nevýznamnej časti účinnosti termodynamického cyklu, potom možno získať na rozmeroch prierezu komory.
Pretože v tých rokoch boli s prúdovými motormi zaobchádzané ako s nebezpečnými elektrárňami, projektant sa rozhodol, že je jednoduchšie a bezpečnejšie ich testovanie na rakete. Letí bez človeka, takže riziko je menšie. Najprv to bol projekt jednostupňovej rakety s kombinovaným motorom, potom dvojstupňovej rakety s rôznymi druhmi motorov-na tuhé palivo a ramjet. Ukázalo sa, že je jednoduchšie vytvoriť takú raketu. Po starostiach, prechádzkach po úradoch a tiež vďaka podpore vedcov, najmä profesora V. P. Vetchinkinovi, Merkulovovi v závode Aviakhim sa podarí postaviť takú raketu, a potom na letisku Osoaviakhim pri stanici Planernaya prvýkrát v histórii raketovej techniky, 19. mája 1939, vykonať testy. Stáva sa majiteľom dvoch priorít naraz - svetovej a domácej. Až potom Merkulov začal vytvárať letecký rázový motor.
V júli 1939 sa na Ľudovom komisariáte leteckého priemyslu konalo zasadnutie Technickej rady. Vypočula si Merkulovovu správu o výsledkoch experimentov s ramjetovými motormi na raketách a plánoch ďalšej práce na ich výskume, zdokonalení konštrukcie a použití v letectve. Igor Alekseevich predložil myšlienku použitia ramjetových motorov ako ďalších motorov namontovaných pod krídlami bojovníkov, čím sa zvýši ich maximálna rýchlosť. Tieto motory by museli byť zaradené do práce, keď bolo potrebné dohnať nepriateľa alebo vyliezť na veľkú výšku.
Na stretnutí sa zúčastnili poprední odborníci z leteckého a obranného priemyslu. Mnohí z nich vedeli a schválili Merkulovove experimenty. Pozitívne k nim pristupovalo aj technické vedenie Ľudového komisariátu leteckého priemyslu. Ale našli sa aj zlí prianí. Igor Alekseevich pripomenul, že práca, ktorej sa rozhodol venovať svoj život, by bola úplne zničená, keby nebolo riaditeľa závodu Aviakhim P. A. Voronin. Na vlastné nebezpečenstvo a riziko umožnil pokračovať v tomto vývoji.
V krátkom čase, v auguste 1939, boli vyvinuté a vyrobené prvé lietadlové prúdové motory na skúšky na lavičke. Hovorilo sa im prídavné motory - DM -1. Merkulov pochopil, že keďže vytvára motor, ktorý vo svetovej praxi nemá obdoby, mal by byť dôkladne testovaný. Kde však otestovať motor, z ktorého vyletí silný ohnivý prúd? Ako vytvoriť vysokorýchlostný tlak vzduchu, bez ktorého nemôže motor fungovať?
Myšlienka sa navrhla sama - testovať vo veternom tuneli. Ale v tom čase boli vyrobené z dreva, pretože nezahŕňali prácu v nich s otvoreným ohňom. Merkulov sa na testovanie motora rozhodol použiť vstrekovač. Podobnú myšlienku svojho času navrhol Yu. A. Pobedonostsev. Spočívalo v použití raketového motora na kvapalné palivo na vstrekovanie vzduchu do náporových motorov. Pobedonostsev to však ochladil, pretože v tom čase neexistovali spoľahlivo fungujúce raketové motory. A teraz, o niekoľko rokov neskôr, si Merkulov opäť spomenul na myšlienku injekcie. Tentoraz navrhol vytvoriť prúd vzduchu pomocou stlačeného vzduchu z valca. Vykonanie takejto inštalácie bolo oveľa jednoduchšie a rýchlejšie. Motor bol malý - jeden a pol metra dlhý, s priemerom dvesto štyridsať milimetrov.
Najťažšou vecou bolo dosiahnuť stabilné spaľovanie a najkompletnejšie spaľovanie benzínu. Bojovali o to viac ako mesiac. Ale návrh chladenia spaľovacej komory bol okamžite úspešný. Merkulov použil chladiaci systém pomocou paliva dodávaného do motora. Aj keď tu existovala vzdialená analógia s raketovými motormi na kvapalné palivo, v letectve to bola inovácia. A navrhovaný návrh urobil celkom geniálne.
Testy DM-1 boli úspešné. V septembri, teda dva mesiace po pamätnom stretnutí v ľudovom komisariáte leteckého priemyslu, na ktorom skeptici predpovedali nemožnosť vytvorenia dlho bežiaceho ramjet motora, pracoval DM-1 v stánku v Glidernaya pol hodiny. bez vyhorenia (tentokrát bolo dostatok stlačeného vzduchu na injekciu) …
Onedlho bol vytvorený DM-2 (priemer 400 mm, hmotnosť 12 kg), určený na inštaláciu do lietadla a na letové skúšky. Najprv však bolo potrebné vykonať komplexné pozemné testy.
Tentoraz sa to nezaobišlo bez veterného tunela. Bolo potrebné zaistiť spoľahlivosť a bezpečnosť motora. A na to bolo potrebné ho úplne vyhodiť, skontrolovať prácu v prúde vzduchu. Nemalo však zmysel ani uvažovať o tom, že by sme výskumníkov pustili do nejakého aerodynamického laboratória (a v Moskve boli len traja). Potom ani veľké kancelárie leteckého dizajnu nemali vlastné veterné tunely.
Rozhodli sme sa postaviť takú rúru v našej továrni. Vedenie podporilo inžinierov. Merkulov ho navrhol spolu so svojim priateľom Alexandrom Maslovom. Bola to oceľová rúra dosť pôsobivej veľkosti. Priemery vstupných a výstupných sekcií difuzéra a dýzy boli tri metre, priemer pracovnej časti bol jeden meter s dĺžkou dva a pol metra. Celková dĺžka potrubia bola 12,5 metra.
Mesiac po skončení skúšok prvého motora „vydržal“výkonnejší DM-2 v aerodynamickom tuneli už dve hodiny. Jeho stabilný výkon umožňoval oficiálne testovanie. Uskutočnili sa 22. októbra. Až po takom dôkladnom preskúmaní Merkulov rozhodne, že je možné motory do lietadla nainštalovať. Riaditeľ Voronin pridelil Merkulovovi stíhačku I-15bis na testovanie ramjetových motorov.
Letové testy sa začali začiatkom decembra. V predvečer prvého letu poslal Voronin zástupcu hlavného inžiniera Yu. N. Karpov sa poradí s A. A. Mikulin - jeden z vodcov sovietskej budovy leteckého motora. Mikulin povedal: „Vaše lietadlo exploduje a zhorí. Budete radi, ak pilot zostúpi na nespálený padák. “Potom Voronin zavolal testovacieho pilota továrne P. E. Loginov a oboznámil ho s názorom známeho konštruktéra motorov. Loginov mal právo odmietnuť a nikto by ho za to neodsúdil. "Verím v tieto motory a som pripravený lietať," povedal.
Prvý let bol neúspešný. Motory sa nespustili. Prúd vzduchu za letu bol trikrát silnejší, ako sa očakávalo, a plamene boli sfúknuté. Navyše, bola tuhá zima. V mrazivom prúde vzduchu bolo veľmi ťažké odpáliť zapaľovanie. Merkulov zlepšuje zapaľovanie. Nové testy, vylepšenia.
Úspech sa dostavil 13. decembra 1939. Od toho dňa motory pracovali stabilne. A 25. januára 1940 sa uskutočnili oficiálne letové skúšky. Zišla sa solídna komisia: zástupcovia Ľudového komisariátu leteckého priemyslu na čele so zástupcom ľudového komisára P. A. Voronin, celé vedenie závodu, spolu s riaditeľom P. V. Dementjev (budúci minister leteckého priemyslu ZSSR), zástupcovia straníckeho výboru, továrenského výboru.
Loginov na stíhačke I-15bis urobil nad letiskom niekoľko kruhov. Opakovane štartoval a vypínal náporové motory, zvyšoval a znižoval ich ťah. Členovia komisie so zmiešaným pocitom zvedavosti a obáv sledovali, ako z prúdových motorov vychádzajú prudké ohnivé trysky, keď sa ťah zvyšuje. Pri maximálnom ťahu dokonca presahovali dĺžku trupu. Lietadlo, akoby sa nič nestalo, odbočovalo a pilot ho zrejme pokojne riadil.
V akte komisie, zostavenom na potvrdenie tejto významnej udalosti, bolo povedané: „Prácou závodu Aviakhim bol vytvorený letecký raketový motor, ktorý stabilne funguje v lietadle a zvyšuje rýchlosť letu. Prevádzková bezpečnosť, požiarna odolnosť a životnosť motora boli overené dlhodobými testami. “
Len o dva a pol roka neskôr testoval prvé zahraničné motory s priamym prietokom v Nemecku profesor E. Senger na lietadle Dornier. Vďaka práci Merkulova získala naša krajina prednosť vo vývoji ramjetových motorov.
V roku 1940 vytvoril Merkulov výkonnejší náporový motor DM-4 s priemerom päťsto milimetrov. Stíhačka I-153 „Čajka“s týmito prídavnými motormi letela rýchlejšie v priemere o štyridsať kilometrov za hodinu.
Úspešné letové testy prúdových motorov upútali pozornosť leteckých vývojárov. V troch dizajnérskych tímoch L. P. Kurbaly - A. A. Borovkova, I. F. Florov a A. Ya. Shcherbakov začal navrhovať piestové lietadlá, ktoré súčasne zabezpečovali inštaláciu ramjet. Neboli koncipované ako zavesené, ale zapadali do konštrukcie a tvorili neoddeliteľnú súčasť krídla alebo trupu. Merkulov pre tieto lietadlá robí výpočty pre náporové motory.
V tejto dobe Shcherbakov (vedúci oddelenia špeciálnych návrhov závodu Aviakhim), ktorý úspešne vykonal práce na vysokohorskom vlečení vetroňov v stratosfére pomocou takzvaného „leteckého vlaku“a tiež vytvoril prvý v krajine. kabíny pod tlakom, navrhol Merkulovovi, aby sa spojil a pokúsil sa získať závod. Shcherbakov plánoval vysporiadať sa s vysokorýchlostnými stíhačkami s pretlakovými kabínami, Merkulov - ramjetové motory pre nich.
V marci 1941 vedenie krajiny schválilo rozhodnutie o vytvorení takéhoto závodu. Shcherbakov bol vymenovaný za hlavného dizajnéra Merkulova - jeho zástupcu. Závod však nebol nikdy otvorený - vypukla vojna. Merkulov dostáva úlohu vytvoriť ramjet motory pre A. S. Jakovleva - Jak -7. Je menovaný za vedúceho malého SKB.
Musel som pracovať v ťažkých podmienkach. Evakuácia. Novosibirsk, potom Taškent. Všade je neporiadok. Na jar 1942, keď boli Nemci vyhnaní späť, sa vrátil do Moskvy. Neexistovala žiadna výrobná základňa. Priemysel prešiel na uspokojovanie potrieb frontu. Testy a dolaďovanie nového náporového motora DM-4s s priemerom päťsto milimetrov napredovali pomaly.
Nakoniec bol Jak-7 vybavený ďalšími motormi. Merkulov mal v úmysle uskutočniť rozsiahly výskum. Pri jednom z letov s náporovými motormi bolo dosiahnuté zvýšenie rýchlosti - viac ako päťdesiat kilometrov za hodinu. Vedenie letovej testovacej stanice sa rozhodlo vyladiť ukazovateľ rýchlosti lietadla na presnejšie merania. Pri lietaní na meracej základni (bez ramjetových motorov) však v stíhači dôjde k poruche a testovací pilot S. N. Anokhin bol nútený položiť ho „na brucho“na zorané zemiakové pole. V dôsledku toho auto stroskotalo a náročná práca posádky motora bola zničená.
Nový bojovník nebol pridelený Merkulovovi. Testy, odvolávajúce sa na malý nárast otáčok, ktoré boli dané náporovými motormi, zníženie rýchlosti pri vypnutom ramjet, ako aj vysokú spotrebu benzínu, sa Ľudový komisariát leteckého priemyslu rozhodol zastaviť.
Koncom roku 1945 ďalší zaujímavý návrh I. A. Merkulova je prvým prídavným spaľovaním. Lavočkin vtedy vytváral prvé lietadlo so šípovými krídlami v krajine, La-160. Ukázalo sa to však byť dosť ťažké pre zachytený prúdový motor YuMO-004 a s núteným motorom navrhnutým I. A. Merkulov, úspešne vzlietol.
Merkulov mal napätý život plný dramatických udalostí, keď neboli prijaté a podporované všetky jeho nápady. V polovici päťdesiatych rokov, ako vedúci oddelenia ramjetových motorov CIAM, Merkulov teoreticky vyvíja nový typ elektrárne pracujúcej podľa úplne neobvyklého termodynamického cyklu - s premenlivou hmotnosťou pracovnej tekutiny a premenlivými vlastnosťami plynu. Ale táto myšlienka ešte nenašla svoje stelesnenie.
Začiatkom šesťdesiatych rokov v Ústave motorov Akadémie vied Merkulov dokončil práce na inom zaujímavom type motorov. Išlo o prúdový motor s plynovou turbínou. Ale ako minule, nebolo možné ho postaviť.
Koncom roku 1960 dostal Merkulov osvedčenie vynálezcu pre iónový motor. Potom sa zúčastnil prípravy a testovania podobného motora na satelite Meteor-18.
Od polovice sedemdesiatych rokov, hneď ako bol inštitút VNIIPItransprogress organizovaný na rozvoj netradičných spôsobov dopravy, je tam Merkulov popredným projektantom. Podieľa sa na vytvorení radu projektov pre ultra vysokorýchlostné pozemné dopravné systémy. Významne vylepšuje ich prúdové motory.
Do posledných dní svojho života I. A. Merkulov bol plný kreatívnych nápadov. V jeho hlave sa neustále rodili nové projekty, až po nadzvukové lietadlá. Ale nie všetky nápady dizajnéra boli realizované.
