Igor Alekseevich Merkulov gehört zu einer wunderbaren Galaxie von Enthusiasten, die unter der Leitung von S. P. Die Queen war die Pionierin der Raketentechnik. Ältere Leute erinnern sich an ihn von seinen Auftritten bei den All-Union-Wettbewerben "Cosmos", wo er über die Träume von K. E. Tsiolkovsky und F. A. Zander, durchdrungen von der Romantik interplanetarer Flüge, über die Arbeit des GIRD-Teams. Igor Alekseevich selbst hat einen bedeutenden Beitrag zur Luft- und Raketen- und Weltraumtechnologie geleistet: Er war insbesondere der Konstrukteur der weltweit ersten Rakete mit Luftstrahltriebwerk (es wurde auch die erste sowjetische zweistufige Rakete) und die weltweit erste Staustrahltriebwerke der Luftfahrt.
Merkulov ging fast fünf Jahre lang zielstrebig auf sein Ziel zu. Nach seinem Abschluss an der technischen Schule und seiner Tätigkeit als Designer bei TsAGI erfährt er, dass die Gruppe für das Studium des Jetantriebs - GIRD - gegründet wurde. Er schreibt einen Brief an CS Osoaviakhim: „Ich interessiere mich für Seesterne. Bitte werden Sie ins GIRD aufgenommen." Merkulov wird angenommen, und er wird Student der speziellen Ingenieur- und Designstudiengänge. Und bald wurde Igor Alekseevich zum Leiter der Sektion für wissenschaftliche und technische Literatur ernannt und auf Anweisung des Leiters des GIRD der fünfundzwanzigjährige S. P. Koroleva - Merkulov organisiert die Veröffentlichung der Sammlungen "Jet Propulsion".
Während der Studienjahre in speziellen Kursen kommt Merkulov auf die Idee, dass es am interessantesten ist, sich mit Luftstrahltriebwerken zu beschäftigen und eine Anstellung in der Versuchsanlage des GIRD in der Pobedonostsev-Brigade zu bekommen. Hier beteiligt er sich an den weltweit ersten experimentellen Studien zu Modellen von Staustrahltriebwerken. Pobedonostsev platzierte sie in einem Rumpf aus drei-Zoll-Artilleriegranaten, die aus einer Feldkanone abgefeuert wurden.
Als diese Arbeit zu kürzen begann, kündigte Merkulov. Zuversichtlich von den Perspektiven, die Staustrahltriebwerke (Staustrahltriebwerke) für die Luftfahrt und Raketentechnik eröffnen, arbeitet Igor Alekseevich weiterhin ehrenamtlich daran.
Wenn die GIRD von einer öffentlichen Organisation unter dem Osoaviakhim auf das Jet Research Institute übertragen wird, wird eine Raketengruppe unter dem Militärwissenschaftlichen Ausschuss organisiert (um das öffentliche Vermögen der GIRD nicht zu verlieren). Zum Leiter wird der zwanzigjährige Igor Merkulov ernannt. Nach der Gründung des Stratosphärischen Komitees wird diese Gruppe als Jet-Sektion bekannt. Er organisiert ihre Arbeit und stellt sofort Korrespondenz mit K. E. Tsiolkovsky, die bis zu den letzten Tagen des Lebens des Wissenschaftlers etwa eineinhalb Jahre dauerte. Zwölf Briefe bleiben als Erinnerung an den Begründer der Kosmonautik erhalten. In der dritten Brigade der Raketenabteilung, die ebenfalls von Merkulov geleitet wurde, begann er mit theoretischen Studien des Staustrahltriebwerks.
Die Geschichte kennt viele Beispiele dafür, dass sich neue Theorien, wenn sie experimentell getestet wurden, als unhaltbar erwiesen. In jenen Jahren befürchtete jeder, dass dies mit der Theorie der Staustrahltriebwerke passieren könnte. Es sind bereits wissenschaftliche Arbeiten erschienen, in denen nachgewiesen wurde, dass sich der maximale Querschnitt des Brennraums, also des Motors selbst, gegenüber dem Einlassbereich des Motors um das Vierzig- oder sogar Neunzigfache erhöhen sollte. Das Ergebnis war kein kompakter Motor, sondern fast ein Luftschiff. Mit einem Wort, eine Sackgasse.
Merkulovs Verdienst war, dass ihn die Meinung der Behörden nicht störte. Er kam zu der Überzeugung, dass zunächst das Problem grundsätzlich gelöst werden muss. Er beherrschte die Methode der mathematischen Analysis schon vorher, die Mechanik und Mathematik der Universität, an der er gleichzeitig studierte, vermittelten ernsthaftere Kenntnisse.
Die Arbeit war mühsam: drei Jahre Suche, unablässiges Rechnen. Egal wie es zählt, der Schub ist gering. Erhöhen Sie es - erhöhen Sie die Größe des Motors katastrophal. Schließlich waren die theoretischen Recherchen von Erfolg gekrönt. Merkulov kommt zu dem Schluss, dass man an den Abmessungen des Kammerquerschnitts gewinnen kann, wenn wir den Verlust eines unbedeutenden Teils der Effizienz des thermodynamischen Kreislaufs zulassen.
Da Düsentriebwerke damals als gefährliche Kraftwerke galten, beschloss der Konstrukteur, dass es einfacher und sicherer ist, es an einer Rakete zu testen. Sie fliegt ohne Person, daher ist das Risiko geringer. Zuerst war es ein Projekt einer einstufigen Rakete mit einem kombinierten Triebwerk, dann einer zweistufigen Rakete mit verschiedenen Triebwerkstypen - Feststoff- und Staustrahltriebwerk. Es stellte sich als einfacher heraus, eine solche Rakete zu bauen. Nach der Hektik, um die Behörden herumzulaufen, und auch dank der Unterstützung von Wissenschaftlern, insbesondere Professor V. P. Vetchinkin Merkulov im Aviakhim-Werk gelingt es, eine solche Rakete zu bauen und dann am 19. Mai 1939 auf dem Flugplatz Osoaviakhim in der Nähe der Station Planernaya zum ersten Mal in der Geschichte der Raketentechnik Tests durchzuführen. Er wird gleichzeitig Besitzer von zwei Prioritäten - der Welt und des Inlands. Erst danach begann Merkulov mit der Entwicklung eines Flugzeug-Staustrahltriebwerks.
Im Juli 1939 fand im Volkskommissariat der Luftfahrtindustrie eine Sitzung des Technischen Rates statt. Es hörte einen Bericht von Merkulov über die Ergebnisse von Experimenten mit Staustrahltriebwerken an Flugkörpern und Pläne für weitere Arbeiten an deren Forschung, Konstruktionsverbesserung und Verwendung in der Luftfahrt. Igor Alekseevich brachte die Idee vor, Staustrahltriebwerke als zusätzliche Triebwerke unter den Flügeln von Jägern zu verwenden und dadurch deren Höchstgeschwindigkeit zu erhöhen. Diese Motoren mussten in die Arbeit einbezogen werden, wenn es darum ging, den Feind einzuholen oder große Höhen zu erklimmen.
An dem Treffen nahmen führende Experten aus der Luftfahrt- und Verteidigungsindustrie teil. Viele von ihnen wussten und billigten Merkulovs Experimente. Auch die technische Leitung des Volkskommissariats der Luftfahrtindustrie behandelte sie positiv. Aber es gab auch Missgunst. Igor Alekseevich erinnerte daran, dass die Arbeit, der er sein Leben widmen wollte, völlig ruiniert gewesen wäre, wenn nicht der Direktor des Aviakhim-Werks P. A. Woronin. Auf eigene Gefahr und Gefahr ermöglichte er die Fortsetzung dieser Entwicklungen.
In kurzer Zeit, im August 1939, wurden die ersten Flugzeugtriebwerke entwickelt und für Prüfstandsversuche gefertigt. Sie wurden als zusätzliche Motoren bezeichnet - DM-1. Merkulov verstand, dass er, da er einen Motor entwickelt hat, der in der Weltpraxis keine Analoga hatte, gründlich getestet werden sollte. Aber wo soll man das Triebwerk testen, aus dem ein mächtiger feuriger Jet herausfliegt? Wie erzeugt man einen Hochgeschwindigkeits-Luftdruck, ohne den der Motor nicht funktionieren kann?
Der Gedanke lag nahe - im Windkanal zu testen. Aber damals waren sie aus Holz, da nicht mit offenem Feuer gearbeitet wurde. Merkulov beschloss, den Motor mit einem Injektor zu testen. Eine ähnliche Idee zu seiner Zeit wurde von Yu. A. Pobedonostsev. Es bestand darin, ein Flüssigtreibstoff-Raketentriebwerk zu verwenden, um Luft in Staustrahltriebwerke einzuspritzen. Aber Pobedonostsev kühlte es ab, da es zu dieser Zeit keine zuverlässig funktionierenden Raketentriebwerke gab. Und jetzt, einige Jahre später, erinnerte sich Merkulov wieder an die Idee der Injektion. Diesmal schlug er vor, einen Luftstrom mit Druckluft aus einem Zylinder zu erzeugen. Es war viel einfacher und schneller, eine solche Installation durchzuführen. Der Motor war klein - eineinhalb Meter lang, mit einem Durchmesser von zweihundertvierzig Millimetern.
Am schwierigsten stellte sich heraus, eine stabile Verbrennung und die vollständigste Verbrennung von Benzin zu erreichen. Darüber haben sie über einen Monat gestritten. Aber die Konstruktion der Brennraumkühlung war auf Anhieb ein Erfolg. Merkulov wendete ein Kühlsystem an, bei dem der dem Motor zugeführte Kraftstoff verwendet wurde. Obwohl es hier eine entfernte Analogie zu Flüssigtreibstoff-Raketentriebwerken gab, war es in der Luftfahrt eine Innovation. Und er hat das vorgeschlagene Design ziemlich genial gemacht.
DM-1-Tests waren erfolgreich. Im September, also zwei Monate nach dem denkwürdigen Treffen im Volkskommissariat der Luftfahrtindustrie, bei dem Skeptiker die Unmöglichkeit voraussagten, ein langlebiges Staustrahltriebwerk zu bauen, arbeitete die DM-1 am Stand in Glidernaya eine halbe Stunde lang ohne Burnouts (für diese Zeit gab es genug Druckluft zum Einspritzen) …
Bald wurde die DM-2 (400 mm Durchmesser, 12 kg Gewicht) entwickelt, die für den Einbau in ein Flugzeug und für Flugtests bestimmt war. Doch zunächst mussten umfangreiche Bodentests durchgeführt werden.
Auf einen Windkanal war diesmal nicht zu verzichten. Es war erforderlich, die Zuverlässigkeit und Sicherheit des Motors zu gewährleisten. Und dazu war es notwendig, es vollständig zu blasen, die Arbeit im Luftstrom zu überprüfen. Aber es war sinnlos, auch nur daran zu denken, die Forscher in irgendein aerodynamisches Labor zu lassen (und davon gab es in Moskau nur drei). Damals hatten selbst große Konstruktionsbüros für die Luftfahrt keinen eigenen Windkanal.
Wir haben uns entschieden, ein solches Rohr in unserer Fabrik zu bauen. Das Management unterstützte die Ingenieure. Merkulov hat es zusammen mit seinem Freund Alexander Maslov entworfen. Es war ein Stahlrohr von ziemlich beeindruckender Größe. Die Durchmesser der Einlass- und Auslassabschnitte von Diffusor und Düse betrugen drei Meter, der Durchmesser des Arbeitsteils betrug einen Meter bei einer Länge von zweieinhalb Metern. Die Gesamtlänge des Rohres betrug 12,5 Meter.
Einen Monat nach dem Ende der Tests des ersten Triebwerks hat die leistungsstärkere DM-2 im Windkanal bereits zwei Stunden "ausgehalten". Seine stabile Leistung ermöglichte offizielle Tests. Sie fanden am 22. Oktober statt. Erst nach einer so gründlichen Prüfung entscheidet Merkulov, dass es möglich ist, die Triebwerke in das Flugzeug einzubauen. Direktor Voronin wies Merkulov ein I-15bis-Jäger zum Testen von Staustrahltriebwerken zu.
Flugtests begannen Anfang Dezember. Am Vorabend des ersten Fluges schickte Voronin den stellvertretenden Chefingenieur Yu. N. Karpov berät A. A. Mikulin - einer der Führer des sowjetischen Flugzeugmotorenbaus. Mikulin sagte: „Ihr Flugzeug wird explodieren und brennen. Sie werden sich freuen, wenn der Pilot mit einem unverbrannten Fallschirm absinkt. Danach rief Voronin den Werkstestpiloten P. E. Loginov und machte ihn mit der Meinung eines bekannten Motorenbauers bekannt. Loginov hatte das Recht zu verweigern, und niemand hätte ihn dafür verurteilt. „Ich glaube an diese Motoren und bin bereit zu fliegen“, sagte er.
Der Erstflug war erfolglos. Die Motoren sprangen nicht an. Der Luftstrom im Flug war dreimal stärker als erwartet und die Flammen wurden weggeblasen. Außerdem war es ein strenger Winter. Es war sehr schwierig, die Zündung in einem frostigen Luftstrom abzuarbeiten. Merkulov verbessert die Zündung. Neue Tests, Verbesserungen.
Der Erfolg kam am 13. Dezember 1939. Von diesem Tag an arbeiteten die Motoren ununterbrochen. Und am 25. Januar 1940 fanden offizielle Flugtests statt. Eine solide Kommission versammelte sich: Vertreter des Volkskommissariats der Luftfahrtindustrie unter der Leitung des stellvertretenden Volkskommissars P. A. Voronin, die gesamte Leitung des Werks, zusammen mit dem Direktor P. V. Dementyev (zukünftiger Minister der Luftfahrtindustrie der UdSSR), Vertreter des Parteikomitees, des Fabrikkomitees.
Loginov auf dem I-15bis-Jäger machte mehrere Kreise über dem Flugplatz. Wiederholt gestartet und ausgeschaltet Staustrahltriebwerke, deren Schub erhöht und verringert. Die Mitglieder der Kommission beobachteten mit gemischter Neugier und Besorgnis, wie enge, feurige Düsen aus den Düsentriebwerken schossen, während der Schub zunahm. Bei maximalem Schub überschritten sie sogar die Rumpflänge. Das Flugzeug drehte, als wäre nichts passiert, und der Pilot kontrollierte es anscheinend ruhig.
In der Akte der Kommission, die zur Bestätigung dieses bedeutenden Ereignisses erstellt wurde, heißt es: „Durch die Arbeit des Aviakhim-Werks wurde ein Flugzeug-Luftraketentriebwerk geschaffen, das stabil auf einem Flugzeug funktioniert und die Fluggeschwindigkeit erhöht. Betriebssicherheit, Feuerbeständigkeit und Langlebigkeit des Motors wurden durch Langzeittests nachgewiesen.“
Nur zweieinhalb Jahre später wurden die ersten ausländischen Direktstromtriebwerke in Deutschland von Professor E. Senger auf einem Dornier-Flugzeug getestet. Dank der Arbeit von Merkulov hat unser Land also Priorität bei der Entwicklung von Staustrahltriebwerken.
1940 schuf Merkulov ein leistungsstärkeres Staustrahltriebwerk DM-4 mit einem Durchmesser von fünfhundert Millimetern. Der Jäger I-153 "Chaika" mit diesen zusätzlichen Triebwerken flog durchschnittlich 40 Stundenkilometer schneller.
Erfolgreiche Flugtests von Düsentriebwerken haben die Aufmerksamkeit der Luftfahrtentwickler auf sich gezogen. In drei Designteams L. P. Kurbaly - A. A. Borovkova, I. F. Florov und A. Ya. Shcherbakov begann mit der Konstruktion von Kolbenflugzeugen, die gleichzeitig den Einbau eines Staustrahltriebwerks vorsahen. Sie wurden nicht als hängend konzipiert, sondern fügten sich in die Struktur ein und bildeten einen integralen Bestandteil der Tragfläche oder des Rumpfes. Für diese Flugzeuge führt Merkulov Berechnungen für Staustrahltriebwerke durch.
Zu dieser Zeit führte Shcherbakov (Leiter der Abteilung für Sonderkonstruktionen des Werks Aviakhim) erfolgreich Arbeiten zum Schleppen von Segelflugzeugen in großer Höhe in der Stratosphäre mit dem sogenannten "Luftzug" durch und schuf auch den ersten des Landes Druckkabinen, schlug Merkulov vor, sich zu vereinen und zu versuchen, die Anlage zu erhalten. Shcherbakov plante, sich mit Hochgeschwindigkeitsjägern mit Druckkabinen, Merkulov - Staustrahltriebwerken für sie zu befassen.
Im März 1941 genehmigte die Führung des Landes die Entscheidung, ein solches Werk zu errichten. Shcherbakov wurde zum Chefdesigner Merkulov ernannt - seinem Stellvertreter. Aber das Werk wurde nie eröffnet - der Krieg brach aus. Merkulov erhält den Auftrag, Staustrahltriebwerke für die A. S. Jakowlewa - Jak-7. Er wird zum Leiter einer kleinen SKB ernannt.
Ich musste unter schwierigen Bedingungen arbeiten. Evakuierung. Nowosibirsk, dann Taschkent. Überall herrscht Unordnung. Im Frühjahr 1942, als die Deutschen zurückgedrängt wurden, kehrte er nach Moskau zurück. Es gab keine Produktionsbasis. Die Industrie stellte sich auf die Bedürfnisse der Front um. Tests und Feinabstimmungen des neuen Staustrahltriebwerks DM-4s mit einem Durchmesser von fünfhundert Millimetern gingen langsam voran.
Schließlich wurde die Yak-7 mit zusätzlichen Motoren ausgestattet. Merkulov beabsichtigte, groß angelegte Forschungen durchzuführen. Bei einem der Flüge mit Staustrahltriebwerken wurde eine Geschwindigkeitssteigerung erreicht - mehr als fünfzig Kilometer pro Stunde. Die Leitung der Flugteststation beschloss, die Geschwindigkeitsanzeige des Flugzeugs für genauere Messungen abzustimmen. Beim Fliegen auf einer Messbasis (ohne Staustrahltriebwerke) kommt es jedoch zu einer Fehlfunktion des Jägers und Testpilot S. N. Anokhin wurde gezwungen, ihn auf einem gepflügten Kartoffelfeld „auf den Bauch“zu legen. Infolgedessen wurde das Auto zerstört und die harte Arbeit der Lokomotivbesatzung zerstört.
Der neue Kämpfer wurde Merkulov nicht zugeteilt. Die Tests, die sich auf eine geringe Geschwindigkeitserhöhung, die von Staustrahltriebwerken gegeben wurde, eine Geschwindigkeitsabnahme bei ausgeschaltetem Staustrahltriebwerk sowie den hohen Benzinverbrauch beriefen, beschloss das Volkskommissariat der Luftfahrtindustrie, einzustellen.
Ende 1945 wurde ein weiterer interessanter Vorschlag von I. A. Merkulova ist der erste Nachbrenner. Lavochkin baute damals das erste Flugzeug mit gepfeilten Flügeln des Landes, die La-160. Aber es stellte sich heraus, dass es für das erbeutete YuMO-004-Turbojet-Triebwerk etwas schwer war, und mit dem von I. A. Merkulov, er hob erfolgreich ab.
Merkulov hatte ein angespanntes Leben voller dramatischer Ereignisse, in dem nicht alle seine Ideen akzeptiert und unterstützt wurden. Als Leiter der CIAM-Staustrahltriebwerksabteilung entwickelt Merkulov Mitte der fünfziger Jahre theoretisch einen neuen Kraftwerkstyp, der nach einem völlig ungewöhnlichen thermodynamischen Kreislauf arbeitet - mit variabler Masse des Arbeitsmediums und variablen Eigenschaften des Gases. Aber diese Idee hat noch nicht ihre Verkörperung gefunden.
In den frühen sechziger Jahren beendete Merkulov am Institut für Motoren der Akademie der Wissenschaften die Arbeit an einem anderen interessanten Motorentyp. Es war ein Gasturbinen-Strahltriebwerk. Aber wie beim letzten Mal war es nicht möglich, es zu bauen.
Ende 1960 erhielt Merkulov eine Erfinderbescheinigung für einen Ionenmotor. Dann nahm er an der Vorbereitung und Erprobung eines ähnlichen Triebwerks auf dem Meteor-18-Satelliten teil.
Seit Mitte der siebziger Jahre, als das Institut VNIIPItransprogress gegründet wurde, um nicht-traditionelle Transportmittel zu entwickeln, ist Merkulov dort ein führender Designer. Er ist an der Erstellung einer Reihe von Projekten für Ultrahochgeschwindigkeits-Bodenverkehrssysteme beteiligt. Macht deutliche Verbesserungen an ihren Turbojet-Triebwerken.
Bis in die allerletzten Tage seines Lebens I. A. Merkulov steckte voller kreativer Ideen. In seinem Kopf wurden ständig neue Projekte geboren, bis hin zu Hyperschallflugzeugen. Doch nicht alle Ideen des Designers wurden umgesetzt.
