Igors Aleksejevičs Merkulovs pieder brīnišķīgai entuziastu galaktikai, kas S. P. Karaliene bija raķešu pionieri. Vecāki cilvēki viņu atceras no izrādēm Vissavienības konkursos "Cosmos", kur viņš runāja par K. E. Ciolkovskis un F. A. Zander, starpplanētu lidojumu romantikas pārņemts, par GIRD komandas darbu. Pats Igors Aleksejevičs sniedza nozīmīgu ieguldījumu aviācijā, raķešu un kosmosa tehnoloģijās: jo īpaši viņš bija pasaulē pirmās raķetes ar gaisa strūklas dzinēju (tā kļuva arī par pirmo padomju divpakāpju raķeti) projektētājs un pasaulē pirmā. aviācijas ramjet dzinēji.
Merkulovs gandrīz piecus gadus mērķtiecīgi gāja uz savu mērķi. Pēc tehnikuma beigšanas, strādājot TsAGI par dizaineru, viņš uzzina, ka ir izveidota grupa reaktīvo dzinēju pētīšanai - GIRD. Viņš raksta vēstuli CS Osoaviakhim: “Mani interesē zvaigžņu zveja. Lūdzu, uzņemiet GIRD. " Merkulovs tiek pieņemts, un viņš kļūst par īpašu inženierzinātņu un dizaina kursu studentu. Un drīz Igors Aleksejevičs tika iecelts par zinātniskās un tehniskās literatūras nodaļas vadītāju un pēc GIRD vadītāja norādījumiem divdesmit piecus gadus veco S. P. Koroļeva - Merkulovs organizē krājumu "Reaktīvā dzinējspēks" izdošanu.
Mācību gados īpašos kursos Merkulovam rodas doma, ka visinteresantāk ir tikt galā ar gaisa strūklas dzinējiem un iegūt darbu GIRD eksperimentālajā rūpnīcā Pobedonosceva brigādē. Šeit viņš piedalās pasaulē pirmajos eksperimentālajos pētījumos par ramjet dzinēju modeļiem. Pobedonoscevs tos ievietoja trīs collu artilērijas šāviņu korpusā, kas tika izšauts no lauka lielgabala.
Kad šis darbs sāka ierobežot, Merkulovs pameta darbu. Pārliecināts par izredzēm, ka ramjet dzinēji (ramjet) tika atvērti aviācijai un raķešu nozarei, Igors Aleksejevičs turpina strādāt pie tiem brīvprātīgi.
Kad GIRD no sabiedriskās organizācijas, kas atrodas Osoaviakhim pakļautībā, tiek nodots Reaktīvo pētījumu institūtam, Militārās zinātniskās komitejas pakļautībā tiek organizēta raķešu grupa (lai nezaudētu GIRD publisko aktīvu). Par tās vadītāju tiek iecelts divdesmit gadus vecais Igors Merkulovs. Pēc Stratosfēras komitejas izveides šī grupa kļūs pazīstama kā reaktīvā sekcija. Organizējot viņas darbu, viņš nekavējoties nodibina saraksti ar K. E. Ciolkovskis, kas ilga aptuveni pusotru gadu līdz pašām pēdējām zinātnieka dzīves dienām. Divpadsmit burti paliks atmiņā par kosmonautikas pamatlicēju. Tieši raķešu sekcijas trešajā brigādē, kuru vadīja arī Merkulovs, viņš sāka teorētiskos pētījumus par raketes dzinēju.
Vēsture zina daudzus piemērus, kad jaunas teorijas, pārbaudot eksperimentāli, izrādījās nepamatotas. Šajos gados visi baidījās, ka tas varētu notikt ar ramjet dzinēju teoriju. Jau ir parādījušies zinātniski darbi, kuros tika pierādīts, ka līdz ar to paša dzinēja maksimālajai sadegšanas kameras daļai vajadzētu palielināties četrdesmit vai pat deviņdesmit reizes, salīdzinot ar motora ieplūdes daļu. Rezultāts nebija kompakts dzinējs, bet gandrīz dirižablis. Vārdu sakot, strupceļš.
Merkulova nopelns bija tāds, ka varas iestāžu viedoklis viņu neuztrauca. Viņš nonāca pie pārliecības, ka vispirms problēma ir jāatrisina principā. Viņš jau iepriekš bija apguvis matemātiskās analīzes metodi, universitātes mehānika un matemātika, kurā viņš studēja vienlaikus, deva nopietnākas zināšanas.
Darbs bija darbietilpīgs: trīs gadu meklējumi, nepārtraukti aprēķini. Neatkarīgi no tā, kā tas tiek skaitīts, vilce ir zema. Palieliniet to - katastrofāli palieliniet dzinēja izmēru. Visbeidzot, teorētiskos meklējumus vainagoja panākumi. Merkulovs nonāk pie secinājuma, ka, ja mēs ļaujam zaudēt nenozīmīgu termodinamiskā cikla efektivitātes daļu, tad var gūt labumu no kameras šķērsgriezuma izmēriem.
Tā kā šajos gados reaktīvie dzinēji tika uzskatīti par bīstamām spēkstacijām, dizainers nolemj, ka to ir vieglāk un drošāk pārbaudīt ar raķeti. Viņa lido bez cilvēka, tāpēc risks ir mazāks. Sākumā tas bija vienpakāpju raķešu projekts ar kombinētu dzinēju, pēc tam divpakāpju raķete ar dažāda veida dzinējiem-cietu propelentu un ramjet. Izrādījās vieglāk izveidot šādu raķeti. Pēc problēmām, pastaigājoties pa varas iestādēm, kā arī pateicoties zinātnieku atbalstam, jo īpaši profesoram V. P. Vetčinkinam, Merkulovam Aviakhim rūpnīcā izdodas uzbūvēt šādu raķeti, bet pēc tam lidostā Osoaviakhim netālu no Planernaya stacijas, pirmo reizi raķešbūves vēsturē, 1939. gada 19. maijā, veikt testus. Viņš kļūst par divu prioritāšu īpašnieku vienlaikus - pasaules un iekšzemes. Tikai pēc tam Merkulovs sāka veidot lidmašīnas ramjet dzinēju.
1939. gada jūlijā Aviācijas nozares Tautas komisariātā notika Tehniskās padomes sēde. Tā uzklausīja Merkulova ziņojumu par raķešu raķešu dzinēju eksperimentu rezultātiem un plāniem turpināt darbu pie to izpētes, dizaina uzlabošanas un izmantošanas aviācijā. Igors Aleksejevičs izvirzīja ideju izmantot ramjet dzinējus kā papildu dzinējus, kas uzstādīti zem cīnītāju spārniem, tādējādi palielinot to maksimālo ātrumu. Šie dzinēji būtu jāiekļauj darbā, kad bija nepieciešams panākt ienaidnieku vai kāpt lielā augstumā.
Sanāksmē piedalījās vadošie aviācijas un aizsardzības nozares eksperti. Daudzi no viņiem zināja un apstiprināja Merkulova eksperimentus. Arī Aviācijas nozares Tautas komisariāta tehniskā vadība pret viņiem izturējās pozitīvi. Bet bija arī ļaundari. Igors Aleksejevičs atgādināja, ka darbs, kuram viņš nolēma veltīt savu dzīvi, būtu pilnībā izpostīts, ja nebūtu Aviakhim rūpnīcas direktora P. A. Voroņins. Uz savu risku un risku viņš ļāva turpināt šo attīstību.
Īsā laikā, 1939. gada augustā, tika izstrādāti un ražoti pirmie lidmašīnu reaktīvie dzinēji izmēģinājumiem stendos. Tos sauca par papildu motoriem - DM -1. Merkulovs saprata, ka, tā kā viņš radīja dzinēju, kuram pasaules praksē nebija analogu, tas ir rūpīgi jāpārbauda. Bet kur pārbaudīt motoru, no kura izlido spēcīga ugunīga strūkla? Kā izveidot ātrgaitas gaisa spiedienu, bez kura dzinējs nevar darboties?
Doma pati par sevi lika domāt - pārbaudīt vēja tunelī. Bet tajā laikā tie bija izgatavoti no koka, jo tajos nebija jāstrādā ar atklātu uguni. Merkulovs nolēma motora pārbaudei izmantot inžektoru. Līdzīgu ideju savā laikā ierosināja Yu. A. Pobedonoscevs. Tas sastāvēja no šķidro propelentu raķešu dzinēja izmantošanas gaisa ievadīšanai ramjet dzinējos. Bet Pobedonoscevs to atdzesēja, jo tajā laikā nebija droši strādājošu raķešu dzinēju. Un tagad, pēc vairākiem gadiem, Merkulovs atkal atcerējās ideju par injekciju. Šoreiz viņš ierosināja izveidot gaisa plūsmu, izmantojot saspiestu gaisu no cilindra. Izveidot šādu instalāciju bija daudz vieglāk un ātrāk. Dzinējs bija mazs - pusotru metru garš, ar divsimt četrdesmit milimetru diametru.
Visgrūtākais izrādījās panākt stabilu sadegšanu un vispilnīgāko benzīna sadegšanu. Viņi par to cīnījās vairāk nekā mēnesi. Bet sadegšanas kameras dzesēšanas dizains uzreiz bija veiksmīgs. Merkulovs izmantoja dzesēšanas sistēmu, izmantojot dzinējam piegādāto degvielu. Lai gan šeit bija tāla līdzība ar šķidro propelentu raķešu dzinējiem, aviācijā tas bija jauninājums. Un viņš izveidoja piedāvāto dizainu diezgan ģeniāli.
DM-1 testi bija veiksmīgi. Septembrī, tas ir, divus mēnešus pēc neaizmirstamās sanāksmes Aviācijas nozares tautas komisariātā, kurā skeptiķi paredzēja, ka nav iespējams izveidot ilgstoši darbināmu dzinēju, DM-1 stendā Glidernaya strādāja pusstundu. bez izdegšanas (tieši šoreiz injekcijām bija pietiekami daudz saspiesta gaisa) …
Drīz tika izveidots DM-2 (diametrs 400 mm, svars 12 kg), kas paredzēts uzstādīšanai lidmašīnā un lidojuma testiem. Bet vispirms bija nepieciešams veikt visaptverošus zemes testus.
Šoreiz neiztika bez vēja tuneļa. Tas bija nepieciešams, lai pārliecinātos par motora uzticamību un drošību. Un tam bija nepieciešams to pilnībā izpūst, pārbaudīt darbu gaisa plūsmā. Bet nebija jēgas pat domāt par pētnieku ielaišanu kādā aerodinamikas laboratorijā (un Maskavā tās bija tikai trīs). Tad pat lieliem aviācijas projektēšanas birojiem nebija savu vēja tuneļu.
Mēs nolēmām uzbūvēt šādu cauruli mūsu rūpnīcā. Vadība atbalstīja inženierus. Merkulovs to izstrādāja kopā ar savu draugu Aleksandru Maslovu. Tā bija diezgan iespaidīga izmēra tērauda caurule. Difuzora un sprauslas ieplūdes un izplūdes sekciju diametrs bija trīs metri, darba daļas diametrs bija viens metrs, ar divarpus metru garumu. Kopējais caurules garums bija 12,5 metri.
Mēnesi pēc pirmā dzinēja testu beigām jaudīgākais DM-2 vēja tunelī "izturēja" jau divas stundas. Tā stabilā veiktspēja ļāva veikt oficiālu pārbaudi. Tās notika 22. oktobrī. Tikai pēc tik rūpīgas pārbaudes Merkulovs nolemj, ka lidmašīnā ir iespējams uzstādīt dzinējus. Režisors Voroņins piešķīra Merkulovam iznīcinātāju I-15bis, lai pārbaudītu ramjet dzinējus.
Lidojuma pārbaudes sākās decembra sākumā. Pirmā lidojuma priekšvakarā Voroņins nosūtīja galvenā inženiera vietnieku Ju. N. Karpovs konsultēties ar A. A. Mikulins - viens no padomju lidmašīnu dzinēju ēkas vadītājiem. Mikulins sacīja: “Jūsu lidmašīna eksplodēs un sadegs. Jūs būsiet laimīgi, ja pilots nolaidīsies uz nesadeguša izpletņa. " Pēc tam Voroņins piezvanīja rūpnīcas testa pilotam P. E. Loginovs un iepazīstināja viņu ar pazīstama dzinēju būvētāja viedokli. Loginovam bija tiesības atteikties, un neviens viņu par to nebūtu nosodījis. "Es ticu šiem motoriem un esmu gatavs lidot," viņš teica.
Pirmais lidojums bija neveiksmīgs. Dzinēji neieslēdzās. Gaisa plūsma lidojuma laikā bija trīs reizes spēcīgāka, nekā gaidīts, un liesmas tika izpūstas. Turklāt tā bija sīva ziema. Bija ļoti grūti izslēgt aizdedzi salnā gaisa plūsmā. Merkulovs uzlabo aizdedzi. Jauni testi, uzlabojumi.
Panākumi nāca 1939. gada 13. decembrī. Kopš tās dienas dzinēji strādāja stabili. Un 1940. gada 25. janvārī notika oficiālie lidojuma testi. Sanāca stabila komisija: Aviācijas nozares Tautas komisariāta pārstāvji, kuru vadīja tautas komisāra vietnieks P. A. Voroņins, visa rūpnīcas vadība kopā ar direktoru P. V. Dementjevs (topošais PSRS aviācijas nozares ministrs), partijas komitejas, rūpnīcas komitejas pārstāvji.
Loginovs uz iznīcinātāja I-15bis veica vairākus apļus virs lidlauka. Atkārtoti iedarbināja un izslēdza ramjet dzinējus, palielinot un samazinot to vilces spēku. Komisijas locekļi ar jauktu ziņkārības un bažu sajūtu vēroja, kā, palielinoties vilcei, no reaktīvajiem dzinējiem izsprūk stingras ugunīgas strūklas. Pie maksimālās vilces tie pat pārsniedza fizelāžas garumu. Lidmašīna, it kā nekas nebūtu noticis, pagriezās, un pilots, acīmredzot, mierīgi to kontrolēja.
Komisijas aktā, kas sastādīts, apstiprinot šo nozīmīgo notikumu, teikts: “ar Aviakhim rūpnīcas darbu ir izveidots gaisa kuģa gaisa raķešu dzinējs, kas stabili darbojas lidmašīnā un palielina lidojuma ātrumu. Motora ekspluatācijas drošība, ugunsizturība un izturība ir pārbaudīta ar ilgstošiem testiem."
Tikai pēc divarpus gadiem pirmos ārvalstu tiešās plūsmas dzinējus Vācijā izmēģināja profesors E. Sengers ar Dornier lidmašīnu. Tātad, pateicoties Merkulova darbam, mūsu valsts ir ieguvusi prioritāti ramjet dzinēju attīstībā.
1940. gadā Merkulovs izveidoja jaudīgāku ramjet dzinēju DM-4 ar diametru pieci simti milimetru. I-153 "Chaika" iznīcinātājs ar šiem papildu dzinējiem lidoja ātrāk par vidēji četrdesmit kilometriem stundā.
Veiksmīgi reaktīvo dzinēju lidojumu testi piesaistīja aviācijas izstrādātāju uzmanību. Trīs dizaina komandās L. P. Kurbalijs - A. A. Borovkova, I. F. Florovs un A. Ja. Ščerbakovs sāka veidot virzuļlidmašīnas, kas paredzēja vienlaikus uzstādīt ramjet dzinēju. Tie tika iecerēti nevis kā piekārti, bet iekļaujas konstrukcijā, veidojot neatņemamu spārna vai fizelāžas daļu. Šīm lidmašīnām Merkulovs veic aprēķinus par strūklas dzinējiem.
Šajā laikā Ščerbakovs (Aviakhim rūpnīcas īpašo konstrukciju nodaļas vadītājs), kurš veiksmīgi veica darbu pie planieru vilkšanas augstkalnā stratosfērā, izmantojot tā saukto "gaisa vilcienu", kā arī izveidoja valsts pirmo spiediena kabīnēs, ieteica Merkulovam apvienoties un censties iegūt ražotni. Ščerbakovs plānoja tikt galā ar ātrgaitas iznīcinātājiem ar zem spiediena esošām kajītēm, Merkulovs - tiem ramjet dzinējus.
1941. gada martā valsts vadība apstiprināja lēmumu izveidot šādu ražotni. Ščerbakovs tika iecelts par galveno dizaineru, Merkulovs - par viņa vietnieku. Bet rūpnīca nekad netika atvērta - izcēlās karš. Merkulovs saņem uzdevumu izveidot ramjet dzinējus A. S. Jakovļeva - Jak -7. Viņš tiek iecelts par neliela SKB vadītāju.
Man bija jāstrādā sarežģītos apstākļos. Evakuācija. Novosibirska, tad Taškenta. Visur valda nekārtība. 1942. gada pavasarī, kad vācieši tika padzīti atpakaļ, viņš atgriezās Maskavā. Ražošanas bāzes nebija. Rūpniecība pārgāja uz frontes vajadzību apmierināšanu. Jaunā DM-4s ramjet dzinēja, kura diametrs ir pieci simti milimetri, testi un precizēšana lēnām virzījās uz priekšu.
Visbeidzot, Yak-7 bija aprīkots ar papildu motoriem. Merkulovs bija iecerējis veikt liela mēroga pētījumus. Vienā no lidojumiem ar ramjet dzinējiem tika iegūts ātruma pieaugums - vairāk nekā piecdesmit kilometri stundā. Lidojuma pārbaudes stacijas vadība nolēma noregulēt lidmašīnas ātruma indikatoru precīzākiem mērījumiem. Bet, lidojot uz mērīšanas bāzes (bez ramjet dzinējiem), iznīcinātājā rodas darbības traucējumi, un testa pilots S. N. Anihins bija spiests viņu nolikt “uz vēdera” uzartā kartupeļu laukā. Tā rezultātā automašīna tika sabojāta, un dzinēju apkalpes smagais darbs tika iznīcināts.
Jaunais cīnītājs netika piešķirts Merkulovam. Pārbaudes, atsaucoties uz nelielu ātruma palielināšanos, ko deva ramjet dzinēji, ātruma samazināšanos, kad ramjet bija izslēgts, kā arī lielo benzīna patēriņu, Aviācijas nozares tautas komisariāts nolēma pārtraukt.
1945. gada beigās vēl viens interesants I. A. Merkulova ir pirmā pēcdedzināšana. Lavočkins tolaik radīja valsts pirmo lidmašīnu ar lidmašīnu-La-160. Bet tas izrādījās nedaudz smags uztvertajam YuMO-004 turboreaktīvajam dzinējam un ar piespiedu dzinēju, ko ierosināja I. A. Merkulovs, viņš veiksmīgi pacēlās.
Merkulovam bija saspringta, dramatisku notikumu pilna dzīve, kad ne visas viņa idejas tika pieņemtas un atbalstītas. Tātad, piecdesmito gadu vidū, būdams CIAM ramjet dzinēju nodaļas vadītājs, Merkulovs teorētiski izstrādā jauna veida spēkstaciju, kas darbojas saskaņā ar pilnīgi neparastu termodinamisko ciklu - ar mainīgu darba šķidruma masu un mainīgām gāzes īpašībām.. Bet šī ideja vēl nav atradusi savu iemiesojumu.
Sešdesmito gadu sākumā Zinātņu akadēmijas Dzinēju institūtā Merkulovs pabeidza darbu pie cita interesanta dzinēju veida. Tas bija gāzes turbīnas reaktīvais dzinējs. Bet, tāpat kā pagājušajā reizē, to nebija iespējams uzbūvēt.
1960. gada beigās Merkulovs saņēma izgudrotāja sertifikātu jonu dzinējam. Tad viņš piedalījās līdzīga dzinēja sagatavošanā un testēšanā satelītā Meteor-18.
Kopš septiņdesmito gadu vidus, tiklīdz tika organizēts VNIIPItransprogress institūts, lai izstrādātu netradicionālus transporta veidus, Merkulovs ir vadošais dizaineris. Viņš ir iesaistīts vairāku projektu izveidē īpaši ātrgaitas sauszemes transporta sistēmām. Ievērojami uzlabo savus turboreaktīvos dzinējus.
Līdz pat pēdējām dzīves dienām I. A. Merkulovs bija radošu ideju pilns. Viņa galvā pastāvīgi dzima jauni projekti, līdz pat hiperskaņas lidmašīnām. Bet ne visas dizainera idejas tika realizētas.
