Igor Alekseevich Merkulov appartiene a una meravigliosa galassia di appassionati che, sotto la guida di S. P. I Queen furono i pionieri della missilistica. Le persone anziane lo ricordano dalle sue esibizioni ai concorsi All-Union "Cosmos", dove ha parlato dei sogni di K. E. Tsiolkovsky e F. A. Zander, imbevuto del romanticismo dei voli interplanetari, sul lavoro del team GIRD. Lo stesso Igor Alekseevich ha dato un contributo significativo all'aviazione e alla tecnologia missilistica e spaziale: in particolare, è stato il progettista del primo razzo al mondo con un motore a getto d'aria (diventò anche il primo razzo sovietico a due stadi) e il primo al mondo motori ramjet aeronautici.
Merkulov ha camminato intenzionalmente verso il suo obiettivo per quasi cinque anni. Dopo essersi diplomato alla scuola tecnica, lavorando presso TsAGI come progettista, apprende che è stato creato il Gruppo per lo studio della propulsione a reazione - GIRD. Scrive una lettera a CS Osoaviakhim: “Sono interessato alla stella marina. Si prega di essere ammessi al GIRD. " Merkulov viene accettato e diventa uno studente di corsi speciali di ingegneria e design. E presto Igor Alekseevich fu nominato capo della sezione di letteratura scientifica e tecnica e, su istruzione del capo del GIRD, il venticinquenne S. P. Koroleva - Merkulov organizza la pubblicazione delle raccolte "Jet Propulsion".
Durante gli anni di studio ai corsi speciali, Merkulov arriva all'idea che sia molto interessante occuparsi di motori a getto d'aria e ottenere un lavoro nell'impianto sperimentale del GIRD nella brigata Pobedonostsev. Qui partecipa ai primi studi sperimentali al mondo di modelli di motori ramjet. Pobedonostsev li mise in uno scafo di proiettili di artiglieria da tre pollici che venivano sparati da un cannone da campo.
Quando questo lavoro iniziò a diminuire, Merkulov se ne andò. Fiducioso nelle prospettive che i motori ramjet (ramjet) hanno aperto per l'aviazione e la missilistica, Igor Alekseevich continua a lavorarci su base volontaria.
Quando il GIRD viene trasferito da un'organizzazione pubblica sotto l'Osoaviakhim al Jet Research Institute, viene organizzato un Rocket Group sotto il Comitato Scientifico Militare (in modo da non perdere il bene pubblico del GIRD). Il ventenne Igor Merkulov viene nominato capo. Dopo la creazione del Comitato Stratosferico, questo gruppo diventerà noto come Sezione Jet. Organizzando il suo lavoro, stabilisce immediatamente una corrispondenza con K. E. Tsiolkovsky, che durò circa un anno e mezzo fino agli ultimi giorni della vita dello scienziato. Dodici lettere rimarranno come ricordo del fondatore della cosmonautica. Fu nella terza brigata della Sezione Rocket, anch'essa guidata da Merkulov, che iniziò gli studi teorici sul motore a reazione.
La storia conosce molti esempi in cui nuove teorie, se testate sperimentalmente, si sono rivelate insostenibili. In quegli anni tutti temevano che ciò potesse accadere con la teoria dei motori a reazione. Sono già apparsi lavori scientifici, in cui è stato dimostrato che la sezione massima della camera di combustione, quindi, del motore stesso, dovrebbe aumentare di quaranta o addirittura novanta volte rispetto alla sezione di aspirazione del motore. Il risultato non fu un motore compatto, ma quasi un dirigibile. In una parola, un vicolo cieco.
Il merito di Merkulov era che l'opinione delle autorità non lo infastidiva. Arrivò alla convinzione che prima il problema dovesse essere risolto in linea di principio. Aveva già padroneggiato il metodo dell'analisi matematica, la meccanica e la matematica dell'università, dove studiava allo stesso tempo, davano una conoscenza più seria.
Il lavoro è stato laborioso: tre anni di ricerche, calcoli incessanti. Non importa quanto conti, la spinta è bassa. Aumentalo: aumenta catastroficamente le dimensioni del motore. Infine, le ricerche teoriche sono state coronate da successo. Merkulov giunge alla conclusione che se permettiamo la perdita di una parte insignificante dell'efficienza del ciclo termodinamico, allora si può guadagnare sulle dimensioni della sezione trasversale della camera.
Poiché in quegli anni i motori a reazione erano trattati come centrali elettriche pericolose, il progettista decide che è più facile e sicuro testarlo su un razzo. Vola senza una persona, quindi il rischio è minore. All'inizio era un progetto di un razzo a un solo stadio con un motore combinato, poi un razzo a due stadi con diversi tipi di motori: a propellente solido e ramjet. Si è rivelato più facile creare un tale razzo. Dopo la seccatura, girando per le autorità, e anche grazie al supporto degli scienziati, in particolare del professor V. P. Vetchinkin, Merkulov nello stabilimento di Aviakhim riesce a costruire un tale razzo, e poi all'aeroporto di Osoaviakhim vicino alla stazione di Planernaya, per la prima volta nella storia della missilistica, il 19 maggio 1939, per condurre test. Diventa il proprietario di due priorità contemporaneamente: mondiale e domestica. Solo dopo Merkulov iniziò a creare un motore a reazione per aerei.
Nel luglio 1939 si tenne una riunione del Consiglio tecnico presso il Commissariato popolare dell'industria aeronautica. Ha ascoltato un rapporto di Merkulov sui risultati di esperimenti con motori ramjet sui missili e piani per ulteriori lavori sulla loro ricerca, miglioramento della progettazione e utilizzo nell'aviazione. Igor Alekseevich ha avanzato l'idea di utilizzare motori ramjet come motori aggiuntivi montati sotto le ali dei combattenti, aumentando così la loro velocità massima. Questi motori avrebbero dovuto essere inclusi nel lavoro quando era necessario raggiungere il nemico o scalare una grande altezza.
All'incontro hanno partecipato i maggiori esperti del settore dell'aviazione e della difesa. Molti di loro conoscevano e approvavano gli esperimenti di Merkulov. Anche la direzione tecnica del Commissariato del popolo dell'industria aeronautica li ha trattati positivamente. Ma c'erano anche cattivi desideri. Igor Alekseevich ha ricordato che il lavoro a cui ha deciso di dedicare la sua vita sarebbe stato completamente rovinato se non fosse stato per il direttore dello stabilimento di Aviakhim P. A. Voronin. A suo rischio e pericolo, ha permesso di continuare questi sviluppi.
In breve tempo, nell'agosto 1939, furono sviluppati e prodotti i primi motori a reazione per aerei per le prove al banco. Sono stati chiamati motori aggiuntivi - DM-1. Merkulov capì che poiché stava creando un motore che non aveva analoghi nella pratica mondiale, doveva essere testato a fondo. Ma dove testare il motore, da cui esce un potente jet infuocato? Come creare una pressione dell'aria ad alta velocità, senza la quale il motore non può funzionare?
Il pensiero si è suggerito: testare in una galleria del vento. Ma a quel tempo erano fatti di legno, dal momento che non implicavano lavorare in essi con un fuoco aperto. Merkulov ha deciso di utilizzare un iniettore per testare il motore. Un'idea simile a suo tempo fu proposta da Yu. A. Pobedonostsev. Consisteva nell'utilizzare un motore a razzo a propellente liquido per iniettare aria nei motori a reazione. Ma Pobedonostsev lo ha raffreddato, poiché a quel tempo non c'erano motori a razzo funzionanti in modo affidabile. E ora, diversi anni dopo, Merkulov ricordava di nuovo l'idea dell'iniezione. Questa volta, ha proposto di creare un flusso d'aria utilizzando l'aria compressa da un cilindro. È stato molto più facile e veloce realizzare un'installazione del genere. Il motore era piccolo: lungo un metro e mezzo, con un diametro di duecentoquaranta millimetri.
La cosa più difficile si è rivelata ottenere una combustione stabile e la combustione più completa della benzina. Hanno litigato per più di un mese. Ma il progetto di raffreddamento della camera di combustione è stato subito un successo. Merkulov ha applicato un sistema di raffreddamento utilizzando il carburante fornito al motore. Sebbene qui ci fosse una lontana analogia con i motori a razzo a propellente liquido, nell'aviazione era un'innovazione. E ha realizzato il design proposto in modo abbastanza ingegnoso.
I test DM-1 hanno avuto successo. A settembre, cioè due mesi dopo il memorabile incontro nel Commissariato del popolo dell'industria aeronautica, in cui gli scettici predissero l'impossibilità di creare un motore a reazione di lunga durata, il DM-1 presso lo stand di Glidernaya ha lavorato per mezz'ora senza bruciature (era per questa volta che c'era abbastanza aria compressa per l'iniezione) …
Presto fu creato il DM-2 (400 mm di diametro, 12 kg di peso), destinato all'installazione su un aereo e ai test di volo. Ma prima era necessario condurre test a terra completi.
Questa volta era impossibile fare a meno di una galleria del vento. Era necessario per assicurarsi dell'affidabilità e della sicurezza del motore. E per questo era necessario soffiarlo completamente, controllare il lavoro nel flusso d'aria. Ma non aveva senso nemmeno pensare di far entrare i ricercatori in qualche laboratorio aerodinamico (ea Mosca ce n'erano solo tre). Allora anche i grandi uffici di progettazione aeronautica non avevano le proprie gallerie del vento.
Abbiamo deciso di costruire un tubo del genere nella nostra fabbrica. La direzione ha supportato gli ingegneri. Merkulov lo ha progettato insieme al suo amico Alexander Maslov. Era un tubo d'acciaio di dimensioni piuttosto impressionanti. I diametri delle sezioni di ingresso e uscita del diffusore e dell'ugello erano di tre metri, il diametro della parte operativa era di un metro, con una lunghezza di due metri e mezzo. La lunghezza totale del tubo era di 12,5 metri.
A un mese dalla fine dei test del primo motore, il più potente DM-2 in galleria del vento "ha resistito" già da due ore. Le sue prestazioni stabili hanno consentito i test ufficiali. Hanno avuto luogo il 22 ottobre. Solo dopo un esame così approfondito Merkulov decide che è possibile installare i motori sull'aereo. Il direttore Voronin ha assegnato un caccia I-15bis a Merkulov per testare i motori a reazione.
I test di volo sono iniziati all'inizio di dicembre. Alla vigilia del primo volo, Voronin inviò il vice capo ingegnere Yu. N. Karpov per consultare A. A. Mikulin - uno dei leader della costruzione di motori aeronautici sovietici. Mikulin ha detto: “Il tuo aereo esploderà e brucerà. Sarai felice se il pilota scenderà su un paracadute incombusto". Successivamente Voronin chiamò il pilota collaudatore di fabbrica P. E. Loginov e gli fece conoscere l'opinione di un noto costruttore di motori. Loginov aveva il diritto di rifiutare e nessuno lo avrebbe condannato per questo. "Credo in questi motori e sono pronto a volare", ha detto.
Il primo volo non ha avuto successo. I motori non si avviarono. Il flusso d'aria in volo è stato tre volte più forte del previsto e le fiamme sono state spazzate via. Inoltre, era un inverno feroce. Era molto difficile spegnere l'accensione in un flusso d'aria gelida. Merkulov migliora l'accensione. Nuovi test, miglioramenti.
Il successo arrivò il 13 dicembre 1939. Da quel giorno i motori hanno funzionato regolarmente. E il 25 gennaio 1940 ebbero luogo i test di volo ufficiali. Si è riunita una commissione solida: rappresentanti del Commissariato del popolo dell'industria aeronautica, presieduto dal vice commissario del popolo P. A. Voronin, l'intera gestione dello stabilimento, insieme al direttore P. V. Dementyev (futuro ministro dell'industria aeronautica dell'URSS), rappresentanti del comitato del partito, comitato di fabbrica.
Loginov sul caccia I-15bis fece diversi cerchi sopra l'aeroporto. Avviato e spento ripetutamente i motori a reazione, aumentando e diminuendo la loro spinta. I membri della commissione guardavano con un misto di curiosità e apprensione mentre i jet infuocati esplodevano dai motori a reazione mentre la spinta aumentava. Alla massima spinta, superavano persino la lunghezza della fusoliera. L'aereo, come se nulla fosse, ha fatto delle virate e il pilota, a quanto pare, lo ha controllato con calma.
Nell'atto della commissione, redatta a conferma di questo evento significativo, si diceva: “dal lavoro dello stabilimento di Aviakhim, è stato creato un motore a razzo aereo, che opera stabilmente su un aeromobile e aumenta la velocità di volo. La sicurezza operativa, la resistenza al fuoco e la durata del motore sono state verificate da test a lungo termine."
Solo due anni e mezzo dopo, i primi motori stranieri a flusso diretto furono testati in Germania dal professor E. Senger su un aereo Dornier. Quindi, grazie al lavoro di Merkulov, il nostro paese ha vinto la priorità nello sviluppo dei motori ramjet.
Nel 1940, Merkulov creò un motore a reazione più potente DM-4 con un diametro di cinquecento millimetri. Il caccia I-153 "Chaika" con questi motori aggiuntivi ha volato più velocemente di una media di quaranta chilometri all'ora.
I test di volo di successo dei motori a reazione hanno attirato l'attenzione degli sviluppatori dell'aviazione. In tre team di progettazione L. P. Kurbaly - A. A. Borovkova, I. F. Florov e A. Ya. Shcherbakov iniziò a progettare aerei a pistoni, che prevedevano l'installazione di un motore ramjet allo stesso tempo. Sono stati concepiti non come sospesi, ma inseriti nella struttura, costituendo parte integrante dell'ala o della fusoliera. Per questi velivoli, Merkulov esegue calcoli per motori a reazione.
In quel momento, Shcherbakov (capo del dipartimento dei progetti speciali dello stabilimento di Aviakhim), che ha svolto con successo lavori sul traino di alianti ad alta quota nella stratosfera usando il cosiddetto "treno aereo", e ha anche creato il primo cabine pressurizzate, suggerì a Merkulov di unirsi e cercare di ottenere l'impianto. Shcherbakov prevedeva di occuparsi di caccia ad alta velocità con cabine pressurizzate, motori Merkulov - ramjet per loro.
Nel marzo 1941, la leadership del paese approvò la decisione di creare un tale impianto. Shcherbakov è stato nominato capo progettista, Merkulov - il suo vice. Ma l'impianto non è mai stato aperto: è scoppiata la guerra. Merkulov riceve il compito di creare motori a reazione per l'A. S. Yakovleva - Yak-7. Viene nominato capo di un piccolo SKB.
Ho dovuto lavorare in condizioni difficili. Evacuazione. Novosibirsk, poi Tashkent. C'è disordine ovunque. Nella primavera del 1942, quando i tedeschi furono respinti, tornò a Mosca. Non c'era una base di produzione. L'industria è passata a soddisfare le esigenze del fronte. I test e la messa a punto del nuovo motore ramjet DM-4s con un diametro di cinquecento millimetri sono avanzati lentamente.
Infine, lo Yak-7 era dotato di motori aggiuntivi. Merkulov intendeva condurre ricerche su larga scala. In uno dei voli con motori ramjet, è stato ottenuto un aumento della velocità - più di cinquanta chilometri all'ora. La direzione della stazione di volo ha deciso di mettere a punto l'indicatore di velocità dell'aereo per misurazioni più accurate. Ma quando si vola su una base di misurazione (senza motori ramjet), si verifica un malfunzionamento nel caccia e il pilota collaudatore S. N. Anokhin fu costretto a metterlo "sul ventre" su un campo di patate arato. Di conseguenza, l'auto è stata distrutta e il duro lavoro dell'equipaggio del motore è stato distrutto.
Il nuovo caccia non è stato assegnato a Merkulov. I test, riferiti a un piccolo aumento di velocità, che erano dati dai motori ramjet, una diminuzione della velocità con il ramjet spento, nonché l'elevato consumo di benzina, il Commissariato del popolo dell'industria aeronautica ha deciso di interrompere.
Alla fine del 1945, un'altra interessante proposta di I. A. Merkulova è il primo postcombustore. Lavochkin stava quindi creando il primo aereo ad ala a freccia del paese, il La-160. Ma si è rivelato un po' pesante per il motore turbogetto YuMO-004 catturato, e con il motore forzato proposto da I. A. Merkulov, è decollato con successo.
Merkulov ha avuto una vita tesa e piena di eventi drammatici, quando non tutte le sue idee sono state accettate e sostenute. Così, a metà degli anni Cinquanta, essendo a capo del reparto motori ramjet della CIAM, Merkulov sviluppa teoricamente un nuovo tipo di centrale elettrica funzionante secondo un ciclo termodinamico del tutto insolito - con una massa variabile del fluido di lavoro e proprietà variabili del gas. Ma questa idea non ha ancora trovato la sua incarnazione.
All'inizio degli anni Sessanta, all'Istituto dei motori dell'Accademia delle scienze, Merkulov terminò di lavorare su un altro interessante tipo di motori. Era un motore a reazione a turbina a gas. Ma, come l'ultima volta, non è stato possibile costruirlo.
Alla fine del 1960, Merkulov ricevette un certificato di inventore per un motore a ioni. Quindi ha preso parte alla preparazione e al collaudo di un motore simile sul satellite Meteor-18.
Dalla metà degli anni settanta, non appena l'istituto VNIIPItransprogress è stato organizzato per sviluppare modi di trasporto non tradizionali, Merkulov è un designer di spicco. È coinvolto nella creazione di numerosi progetti per sistemi di trasporto terrestre ad altissima velocità. Apporta miglioramenti significativi ai loro motori a turbogetto.
Fino agli ultimi giorni della sua vita I. A. Merkulov era pieno di idee creative. Nella sua testa nascevano costantemente nuovi progetti, fino ai velivoli ipersonici. Ma non tutte le idee del designer sono state realizzate.
