Igor Alekseevich Merkulov patří do nádherné galaxie nadšenců, kteří pod vedením S. P. Královna byla průkopníky raketové techniky. Starší lidé si ho pamatují z jeho vystoupení na celounijních soutěžích „Cosmos“, kde hovořil o snech K. E. Tsiolkovsky a F. A. Zander, prodchnutý romantikou meziplanetárních letů, o práci týmu GIRD. Sám Igor Alekseevich významně přispěl k letecké a raketové a kosmické technologii: zejména byl konstruktérem první rakety na světě s proudovým motorem (stala se také první sovětskou dvoustupňovou raketou) a první na světě letecké náporové motory.
Merkulov cílevědomě kráčel ke svému cíli téměř pět let. Po absolvování technické školy, práci ve společnosti TsAGI jako konstruktér, se dozvídá, že byla vytvořena Skupina pro studium proudového pohonu - GIRD. Píše dopis CS Osoaviakhimovi: „Mám zájem o hladovění. Prosím, buďte přijati k DIRKU. “Merkulov je přijat a stává se studentem speciálních kurzů inženýrství a designu. A brzy byl Igor Alekseevich jmenován vedoucím sekce vědecké a technické literatury a podle pokynů vedoucího GIRD pětadvacetiletý S. P. Koroleva - Merkulov organizuje vydávání sbírek „Jet Propulsion“.
Během let studia na speciálních kurzech přichází Merkulov k myšlence, že je nejzajímavější zabývat se vzduchovými motory a získat práci v experimentálním závodě GIRD v brigádě Pobedonostsev. Zde se podílí na první světové experimentální studii modelů náporových motorů. Pobedonostsev je umístil do trupu třípalcových dělostřeleckých granátů, které byly vystřeleny z polního děla.
Když se tato práce začala omezovat, Merkulov skončil. Igor Alekseevich, přesvědčený o vyhlídkách, že se ramjetové motory (ramjet) otevřely letectví a raketové technice, na nich nadále dobrovolně pracuje.
Když je GIRD převeden z veřejné organizace pod Osoaviakhim do Jet Research Institute, je organizována Rocket Group pod Vojenským vědeckým výborem (aby nedošlo ke ztrátě veřejného majetku GIRD). Dvacetiletý Igor Merkulov je jmenován jejím vedoucím. Po vytvoření Stratosférického výboru se tato skupina stane známou jako Jet Section. Organizoval její práci a okamžitě navázal korespondenci s K. E. Tsiolkovského, který trval asi jeden a půl roku až do posledních dnů vědcova života. Dvanáct písmen zůstane jako vzpomínka na zakladatele kosmonautiky. Právě ve třetí brigádě raketové sekce, kterou vedl také Merkulov, zahájil teoretické studie ramjetového motoru.
Historie zná mnoho příkladů, kdy se nové teorie při experimentálním testování ukázaly jako neudržitelné. V těch letech se každý obával, že by se to mohlo stát s teorií náporových motorů. Již se objevily vědecké práce, ve kterých bylo prokázáno, že maximální část spalovací komory, tedy samotného motoru, by se měla zvýšit čtyřicet nebo dokonce devadesátkrát ve srovnání se vstupní částí motoru. Výsledkem nebyl kompaktní motor, ale téměř vzducholoď. Jedním slovem slepá ulička.
Merkulovovou zásluhou bylo, že mu názor úřadů nevadil. Dospěl k přesvědčení, že nejprve musí být problém v zásadě vyřešen. Metodu matematické analýzy ovládal již dříve, mechanika a matematika univerzity, kde současně studoval, dala vážnější znalosti.
Práce byla namáhavá: tři roky hledání, neustálé výpočty. Bez ohledu na to, jak se počítá, tah je nízký. Zvyšte to - katastroficky zvětšete velikost motoru. Nakonec byla teoretická pátrání korunována úspěchem. Merkulov dochází k závěru, že pokud připustíme ztrátu nevýznamné části účinnosti termodynamického cyklu, pak lze získat na rozměrech průřezu komory.
Vzhledem k tomu, že v těch letech byly proudové motory považovány za nebezpečné elektrárny, designér se rozhodl, že je snazší a bezpečnější testovat na raketě. Létá bez člověka, takže riziko je menší. Nejprve to byl projekt jednostupňové rakety s kombinovaným motorem, poté dvoustupňové rakety s různými typy motorů-na tuhá paliva a na ramjet. Ukázalo se, že je jednodušší vytvořit takovou raketu. Po potížích, procházkách po úřadech a také díky podpoře vědců, zejména profesora V. P. Vetchinkinovi, Merkulovovi v závodě Aviakhim se podaří sestrojit takovou raketu, a poté na letišti Osoaviakhim poblíž stanice Planernaya, poprvé v historii raketové techniky, 19. května 1939, provést testy. Stává se vlastníkem dvou priorit najednou - světové a domácí. Teprve poté začal Merkulov vytvářet letecký náporový motor.
V červenci 1939 se na Lidovém komisariátu leteckého průmyslu konalo zasedání technické rady. Slyšela Merkulovovu zprávu o výsledcích experimentů s ramjetovými motory na raketách a plánech další práce na jejich výzkumu, zdokonalení designu a využití v letectví. Igor Alekseevich předložil myšlenku použít náporové motory jako další motory namontované pod křídly stíhaček, čímž se zvýší jejich maximální rychlost. Tyto motory musely být zahrnuty do práce, když bylo nutné dohnat nepřítele nebo vylézt na velkou výšku.
Setkání se zúčastnili přední odborníci z leteckého a obranného průmyslu. Mnoho z nich vědělo a schvalovalo Merkulovovy experimenty. Pozitivně k nim přistupovalo i technické vedení Lidového komisariátu leteckého průmyslu. Ale našli se i špatní lidé. Igor Alekseevich připomněl, že práce, které se rozhodl věnovat svůj život, by byla zcela zničena, kdyby nebylo ředitele závodu Aviakhim P. A. Voronin. Na vlastní nebezpečí a riziko umožnil pokračovat v tomto vývoji.
V krátké době, v srpnu 1939, byly vyvinuty a vyrobeny první letecké proudové motory pro zkoušky na lavičce. Říkalo se jim přídavné motory - DM -1. Merkulov pochopil, že jelikož vytvářel motor, který ve světové praxi neměl obdoby, měl by být důkladně otestován. Kde ale vyzkoušet motor, ze kterého vyletí silná ohnivá tryska? Jak vytvořit vysokorychlostní tlak vzduchu, bez kterého motor nemůže fungovat?
Myšlenka se navrhla sama - testovat ve větrném tunelu. Ale v té době byly vyrobeny ze dřeva, protože nezahrnovaly práci v nich s otevřeným ohněm. Merkulov se rozhodl k testování motoru použít vstřikovač. Podobný nápad ve své době navrhl Yu. A. Pobedonostsev. Spočívalo v použití raketového motoru na kapalné palivo ke vstřikování vzduchu do náporových motorů. Pobedonostsev to ale ochladil, protože v té době neexistovaly spolehlivě fungující raketové motory. A teď, o několik let později, si Merkulov znovu vzpomněl na myšlenku injekce. Tentokrát navrhl vytvořit proud vzduchu pomocí stlačeného vzduchu z válce. Provedení takové instalace bylo mnohem jednodušší a rychlejší. Motor byl malý - jeden a půl metru dlouhý, o průměru dvě stě čtyřicet milimetrů.
Jako nejtěžší se ukázalo dosažení stabilního spalování a nejúplnějšího spalování benzínu. Bojovali kvůli tomu více než měsíc. Ale návrh chlazení spalovací komory měl okamžitě úspěch. Merkulov použil chladicí systém pomocí paliva dodávaného do motoru. Ačkoli zde existovala vzdálená analogie s raketovými motory na kapalná paliva, v letectví to byla inovace. A navrhovaný design udělal celkem důmyslně.
Testy DM-1 byly úspěšné. V září, tedy dva měsíce po památném setkání v Lidovém komisariátu leteckého průmyslu, na kterém skeptici předpovídali nemožnost vytvoření dlouhotrvajícího náporového motoru, pracoval DM-1 na stánku v Glidernaya půl hodiny. bez vyhoření (tentokrát bylo dost stlačeného vzduchu pro vstřikování) …
Brzy byl vytvořen DM-2 (průměr 400 mm, hmotnost 12 kg), určený k instalaci do letadla a k letovým zkouškám. Nejprve však bylo nutné provést komplexní pozemní testy.
Bez větrného tunelu se tentokrát neobešlo. Bylo nutné zajistit spolehlivost a bezpečnost motoru. A k tomu bylo nutné jej úplně vyhodit, zkontrolovat práci v proudu vzduchu. Ale nemělo smysl ani přemýšlet o tom, že bychom vědce pustili do nějaké aerodynamické laboratoře (a v Moskvě byli jen tři). Pak ani velké letecké konstrukční kanceláře neměly vlastní větrné tunely.
Rozhodli jsme se postavit takovou trubku v naší továrně. Vedení podpořilo inženýry. Merkulov ho navrhl společně se svým přítelem Alexandrem Maslovem. Byla to ocelová trubka docela působivé velikosti. Průměry vstupních a výstupních částí difuzoru a trysky byly tři metry, průměr pracovní části byl jeden metr s délkou dva a půl metru. Celková délka potrubí byla 12,5 metru.
Měsíc po skončení testů prvního motoru „silnější DM-2 v aerodynamickém tunelu„ vydržel “už dvě hodiny. Jeho stabilní výkon umožňoval oficiální testování. Konaly se 22. října. Až po tak důkladném prozkoumání Merkulov rozhodne, že je možné do letadla instalovat motory. Ředitel Voronin přidělil Merkulovovi stíhací letoun I-15bis pro testování ramjetových motorů.
Letové zkoušky začaly na začátku prosince. V předvečer prvního letu poslal Voronin zástupce hlavního inženýra Yu. N. Karpov se poradí s A. A. Mikulin - jeden z vůdců sovětské budovy leteckého motoru. Mikulin řekl: „Vaše letadlo exploduje a shoří. Budete rádi, pokud pilot sestoupí na nespálený padák. “Poté Voronin zavolal testovacího pilota továrny P. E. Loginov a seznámil ho s názorem známého výrobce motorů. Loginov měl právo odmítnout a nikdo by ho za to neodsoudil. "Věřím v tyto motory a jsem připraven létat," řekl.
První let byl neúspěšný. Motory nenastartovaly. Proud vzduchu za letu byl třikrát silnější, než se očekávalo, a plameny byly odhozeny. Kromě toho byla divoká zima. Bylo velmi obtížné odpálit zapalování v mrazivém proudu vzduchu. Merkulov zlepšuje zapalování. Nové testy, vylepšení.
Úspěch se dostavil 13. prosince 1939. Od toho dne motory pracovaly stabilně. A 25. ledna 1940 proběhly oficiální letové zkoušky. Sešla se solidní komise: zástupci lidového komisariátu leteckého průmyslu v čele se zástupcem lidového komisaře P. A. Voronin, celé vedení závodu, spolu s ředitelem P. V. Dementjev (budoucí ministr leteckého průmyslu SSSR), zástupci stranického výboru, továrního výboru.
Loginov na stíhačce I-15bis udělal nad letištěm několik kruhů. Opakovaně startoval a vypínal náporové motory, zvyšoval a snižoval jejich tah. Členové komise se smíšeným pocitem zvědavosti a obav sledovali, jak z proudových motorů vylétají těsné ohnivé trysky, jak se tah zvyšuje. Při maximálním tahu dokonce přesahovaly délku trupu. Letadlo, jako by se nic nestalo, zatáčelo a pilot jej zjevně klidně řídil.
V zákoně, vypracovaném na potvrzení této významné události, bylo řečeno: „prací závodu Aviakhim byl vytvořen letecký raketový motor, který stabilně funguje na letadle a zvyšuje rychlost letu. Provozní bezpečnost, požární odolnost a trvanlivost motoru byly ověřeny dlouhodobými testy. “
Jen o dva a půl roku později byly v Německu testovány první zahraniční motory s přímým proudem profesorem E. Sengerem na letadle Dornier. Díky práci Merkulova získala naše země prioritu ve vývoji náporových motorů.
V roce 1940 vytvořil Merkulov výkonnější náporový motor DM-4 o průměru pět set milimetrů. Stíhací letoun I-153 „Čajka“s těmito přídavnými motory letěl rychleji v průměru o čtyřicet kilometrů za hodinu.
Úspěšné letové zkoušky proudových motorů přilákaly pozornost leteckých vývojářů. Ve třech designérských týmech L. P. Kurbaly - A. A. Borovkova, I. F. Florov a A. Ya. Shcherbakov začal navrhovat pístová letadla, která zajišťovala současně instalaci ramjetového motoru. Nebyly koncipovány jako zavěšené, ale zapadaly do konstrukce a tvořily nedílnou součást křídla nebo trupu. U těchto letadel provádí Merkulov výpočty pro náporové motory.
V této době Shcherbakov (vedoucí oddělení speciálních návrhů závodu Aviakhim), který úspěšně provedl práce na vysokohorském tažení kluzáků ve stratosféře pomocí takzvaného „leteckého vlaku“a také vytvořil první zemi kabiny pod tlakem, navrhl Merkulovovi, aby se spojil a pokusil se získat závod. Shcherbakov plánoval vypořádat se s vysokorychlostními stíhači s přetlakovými kabinami, Merkulov - ramjet motory pro ně.
V březnu 1941 vedení země schválilo rozhodnutí vytvořit takový závod. Shcherbakov byl jmenován hlavním designérem Merkulovem - jeho zástupcem. Závod ale nebyl nikdy otevřen - vypukla válka. Merkulov dostává úkol vytvořit ramjet motory pro A. S. Jakovleva - Jak -7. Je jmenován vedoucím malé SKB.
Musel jsem pracovat v obtížných podmínkách. Evakuace. Novosibirsk, pak Taškent. Všude je nepořádek. Na jaře 1942, když byli Němci zahnáni zpět, se vrátil do Moskvy. Neexistovala žádná výrobní základna. Průmysl přešel ke splnění potřeb fronty. Testy a dolaďování nového náporového motoru DM-4s o průměru pět set milimetrů postupovaly pomalu.
Nakonec byl Jak-7 vybaven dalšími motory. Merkulov zamýšlel provádět rozsáhlý výzkum. V jednom z letů s ramjetovými motory bylo dosaženo zvýšení rychlosti - více než padesát kilometrů za hodinu. Vedení zkušebny letu se rozhodlo vyladit ukazatel rychlosti letounu pro přesnější měření. Ale při letu na měřicí základně (bez náporových motorů) dojde k poruše stíhačky a zkušební pilot S. N. Anokhin byl nucen dát ho „na břicho“na zorané bramborové pole. V důsledku toho bylo auto zničeno a těžká práce posádky motoru byla zničena.
Nový bojovník nebyl přidělen Merkulovovi. Zkoušky, odkazující na malé zvýšení rychlosti, které byly dány náporovými motory, snížení rychlosti při vypnutém náporovém rameni a také vysokou spotřebu benzínu, se rozhodl Lidový komisariát leteckého průmyslu zastavit.
Na konci roku 1945 další zajímavý návrh I. A. Merkulova je první přídavné spalování. Lavočkin tehdy vytvářel první letadlo se šípovými křídly v zemi, La-160. Ukázalo se však, že je to poněkud těžké pro zachycený proudový motor YuMO-004 a s nuceným motorem navrženým I. A. Merkulov, úspěšně vzlétl.
Merkulov měl napjatý život plný dramatických událostí, kdy nebyly přijaty a podporovány všechny jeho myšlenky. V polovině padesátých let, jako vedoucí oddělení ramjetových motorů CIAM, Merkulov teoreticky vyvíjí nový typ elektrárny pracující podle zcela neobvyklého termodynamického cyklu - s proměnnou hmotností pracovní tekutiny a proměnnými vlastnostmi plynu. Tato myšlenka ale zatím nenašla své ztělesnění.
Na počátku šedesátých let, v Ústavu motorů Akademie věd, Merkulov dokončil práci na dalším zajímavém typu motorů. Byl to proudový motor s plynovou turbínou. Ale stejně jako minule to nebylo možné postavit.
Na konci roku 1960 získal Merkulov osvědčení vynálezce pro iontový motor. Poté se zúčastnil přípravy a testování podobného motoru na satelitu Meteor-18.
Od poloviny sedmdesátých let, jakmile byl institut VNIIPItransprogress organizován za účelem rozvoje netradičních druhů dopravy, je Merkulov předním designérem. Podílí se na tvorbě řady projektů pro ultrarychlé pozemní dopravní systémy. Významně vylepšuje jejich proudové motory.
Až do posledních dnů svého života I. A. Merkulov byl plný kreativních nápadů. V jeho hlavě se neustále rodily nové projekty, až po hypersonická letadla. Ale ne všechny nápady designéra byly realizovány.
