Игор Алексеевич Меркулов принадлежи към прекрасна плеяда от ентусиасти, които под ръководството на С. П. Кралицата беше пионерите на ракетостроенето. По-възрастните хора го помнят от изпълненията му на Всесъюзните конкурси „Космос“, където той говори за мечтите на К. Е. Циолковски и Ф. А. Зандър, проникнат от романтиката на междупланетни полети, за работата на екипа на GIRD. Самият Игор Алексеевич има значителен принос в авиацията и ракетно-космическите технологии: по-специално той е конструкторът на първата в света ракета с въздушно-реактивен двигател (тя също става първата съветска двустепенна ракета) и първата в света авиационни реактивни двигатели.
Меркулов целенасочено вървеше към целта си почти пет години. След като завършва техникум, работейки в ЦАГИ като дизайнер, той научава, че е създадена Групата за изучаване на реактивен двигател - GIRD. Той пише писмо до CS Osoaviakhim: „Интересувам се от звезден риболов. Моля, бъдете приети в GIRD. Меркулов е приет и той става студент на специални инженерни и дизайнерски курсове. И скоро Игор Алексеевич беше назначен за ръководител на секцията с научна и техническа литература и по указание на ръководителя на GIRD двадесет и пет годишният С. П. Королева - Меркулов организира издаването на сборниците „Реактивен двигател“.
През годините на обучение в специални курсове, Меркулов идва на идеята, че е най-интересно да се занимава с въздушно-реактивни двигатели и да се намери работа в експерименталния завод на GIRD в бригада Победоносцев. Тук той участва в първите в света експериментални проучвания на модели на двигатели с ПВРД. Победоносцев ги постави в корпус от три-инчови артилерийски снаряди, които бяха изстреляни от полево оръдие.
Когато тази работа започна да се ограничава, Меркулов се отказа. Уверен в перспективите, че двигателите на ПВРО (РДВР) се отвориха за авиацията и ракетата, Игор Алексеевич продължава да работи върху тях на доброволни начала.
Когато GIRD се прехвърля от обществена организация под Osoaviakhim към Jet Research Institute, се организира ракетна група към Военно -научния комитет (за да не се загуби публичният актив на GIRD). За негов ръководител е назначен двадесетгодишният Игор Меркулов. След създаването на Стратосферния комитет тази група ще стане известна като Реактивна секция. Организирайки нейната работа, той веднага установява кореспонденция с К. Е. Циолковски, която продължи около година и половина до последните дни от живота на учения. Дванадесет букви ще останат като спомен за основателя на космонавтиката. Именно в третата бригада на Ракетната секция, която също се ръководи от Меркулов, той започва теоретични изследвания на двигателя на ПВРД.
Историята познава много примери, когато новите теории, когато се тестват експериментално, се оказват несъстоятелни. В онези години всички се опасяваха, че това може да се случи с теорията за двигателите с прямото движение. Вече се появиха научни трудове, в които беше доказано, че максималната секция на горивната камера, следователно, на самия двигател, трябва да се увеличи четиридесет или дори деветдесет пъти в сравнение с входящата част на двигателя. Резултатът не беше компактен двигател, а почти дирижабъл. С една дума, задънена улица.
Заслугата на Меркулов беше, че мнението на властите не го притеснява. Той стигна до убеждението, че първо проблемът трябва да бъде решен по принцип. Той беше усвоил метода на математическия анализ преди, механиката и математиката на университета, където учи по същото време, даваха по -сериозни знания.
Работата беше трудоемка: три години търсене, непрекъснати изчисления. Без значение как се брои, тягата е ниска. Увеличете го - катастрофално увеличете размера на двигателя. Накрая теоретичните търсения бяха увенчани с успех. Меркулов стига до извода, че ако допуснем загубата на незначителна част от ефективността на термодинамичния цикъл, тогава човек може да спечели от размерите на напречното сечение на камерата.
Тъй като през тези години реактивните двигатели се третират като опасни електроцентрали, дизайнерът решава, че е по -лесно и по -безопасно да се тества на ракета. Тя лети без човек, така че рискът е по -малък. Първоначално това беше проект на едностепенна ракета с комбиниран двигател, след това на двустепенна ракета с различни типове двигатели-твърдо гориво и реактивни двигатели. Оказа се, че е по -лесно да се създаде такава ракета. След караницата, разходката из властите, а също и благодарение на подкрепата на учени, по -специално професор В. П. Ветчинкин, Меркулов в завода в Авиахим успява да построи такава ракета, а след това на летището Осоавиахим близо до станция Планерная, за първи път в историята на ракетата, на 19 май 1939 г., за да проведе тестове. Той става собственик на два приоритета наведнъж - световен и вътрешен. Едва след това Меркулов започва да създава самолетен реактивен двигател.
През юли 1939 г. в Народния комисариат на авиационната индустрия се проведе заседание на Техническия съвет. Той изслуша доклад на Меркулов за резултатите от експериментите с двигатели на ПВРК на ракети и планове за по -нататъшна работа по техните изследвания, подобряване на дизайна и използване в авиацията. Игор Алексеевич предложи идеята за използване на двигатели с реактивни двигатели като допълнителни двигатели, монтирани под крилата на изтребители, като по този начин увеличи тяхната максимална скорост. Тези двигатели трябваше да бъдат включени в работата, когато беше необходимо да се догони врага или да се изкачи на голяма височина.
На срещата присъстваха водещи експерти от авиационната и отбранителната индустрия. Много от тях знаеха и одобряваха експериментите на Меркулов. Техническото ръководство на Народния комисариат на авиационната индустрия също се отнасяше положително към тях. Но имаше и недоброжелатели. Игор Алексеевич припомни, че работата, на която той реши да посвети живота си, щеше да бъде напълно съсипана, ако не беше директорът на завода в Авиахим П. А. Воронин. На свой риск и риск той направи възможно продължаването на това развитие.
За кратко време, през август 1939 г., бяха разработени и произведени първите самолетни реактивни двигатели за стендови тестове. Те бяха наречени допълнителни двигатели - DM -1. Меркулов разбра, че тъй като създава двигател, който няма аналози в световната практика, той трябва да бъде изпитан старателно. Но къде да тестваме двигателя, от който излита мощна огнена струя? Как да създадем високоскоростно въздушно налягане, без което двигателят не може да работи?
Мисълта се наложи - да се тества във въздушна тунел. Но по това време те бяха изработени от дърво, тъй като не включваха работа в тях с открит огън. Меркулов реши да използва инжектор, за да тества двигателя. Подобна идея по негово време е предложена от Ю. А. Победоносцев. Той се състоеше в използване на ракетен двигател с течно гориво за впръскване на въздух в двигатели с реактивни двигатели. Но Победоносцев го охлажда, тъй като по това време нямаше надеждно работещи ракетни двигатели. И сега, няколко години по -късно, Меркулов отново си спомни идеята за инжектиране. Този път той предложи да се създаде въздушен поток с помощта на сгъстен въздух от цилиндър. Беше много по -лесно и по -бързо да се направи такава инсталация. Двигателят беше малък - дълъг един и половина метра, с диаметър двеста и четиридесет милиметра.
Най -трудното се оказа постигането на стабилно изгаряне и най -пълното изгаряне на бензин. Те се борят за това повече от месец. Но дизайнът на охлаждане на горивната камера веднага постигна успех. Меркулов прилага охладителна система, използвайки гориво, подавано към двигателя. Въпреки че тук имаше далечна аналогия с ракетните двигатели с течно гориво, в авиацията това беше иновация. И той направи предложения дизайн доста гениално.
Тестовете DM-1 бяха успешни. През септември, тоест два месеца след запомнящата се среща в Народния комисариат на авиационната индустрия, на която скептиците прогнозираха невъзможността за създаване на дълготраен двигател на реактивен реактивен двигател, DM-1 на щанда в Glidernaya работи половин час без изгаряния (за това време имаше достатъчно сгъстен въздух за инжектиране) …
Скоро е създаден DM-2 (с диаметър 400 мм, тегло 12 кг), предназначен за монтаж на самолет и за летателни изпитания. Но първо беше необходимо да се извършат цялостни наземни тестове.
Този път беше невъзможно без аеродинамичен тунел. Изискваше се да се уверите в надеждността и безопасността на двигателя. И за това беше необходимо напълно да се взриви, да се провери работата във въздушния поток. Но нямаше смисъл дори да си помисля да пусна изследователите в някаква аеродинамична лаборатория (а в Москва имаше само трима от тях). Тогава дори големите авиационни конструкторски бюра нямаха свои собствени аеродинамични тунели.
Решихме да построим такава тръба в нашата фабрика. Ръководството подкрепи инженерите. Меркулов го проектира заедно с приятеля си Александър Маслов. Това беше стоманена тръба с доста впечатляващи размери. Диаметрите на входните и изходните секции на дифузора и дюзата бяха три метра, диаметърът на работната част беше един метър, с дължина два и половина метра. Общата дължина на тръбата е 12,5 метра.
Месец след приключването на изпитанията на първия двигател, по-мощният DM-2 във аеродинамичния тунел "издържа" вече два часа. Стабилното му представяне позволи официално тестване. Те се състояха на 22 октомври. Едва след толкова задълбочен преглед Меркулов решава, че е възможно да се монтират двигателите в самолета. Директорът Воронин отреди на Меркулов изтребител I-15bis за тестване на двигатели за реактивни двигатели.
Летните изпитания започнаха в началото на декември. В навечерието на първия полет Воронин изпрати заместник -главния инженер Ю. Н. Карпов да се консултира с А. А. Микулин - един от лидерите на съветската авиационна двигателна сграда. Микулин каза: „Вашият самолет ще експлодира и ще изгори. Ще бъдете щастливи, ако пилотът се спусне на неизгорял парашут. След това Воронин се обади на фабричния пилот -изпитател П. Е. Логинов и го запозна с мнението на известен конструктор на двигатели. Логинов имаше право да откаже и никой нямаше да го осъди за това. „Вярвам в тези двигатели и съм готов за полет“, каза той.
Първият полет беше неуспешен. Двигателите не стартираха. Потокът въздух по време на полет беше три пъти по -силен от очакваното и пламъците бяха издухани. Освен това беше жестока зима. Беше много трудно да се изключи запалването в мразовит въздушен поток. Меркулов подобрява запалването. Нови тестове, подобрения.
Успехът идва на 13 декември 1939 г. От този ден нататък двигателите работят стабилно. И на 25 януари 1940 г. се провеждат официални полетни тестове. Събра се солидна комисия: представители на Народния комисариат на авиационната индустрия, начело със заместник -народния комисар П. А. Воронин, цялото ръководство на завода, заедно с директора П. В. Дементьев (бъдещ министър на авиационната индустрия на СССР), представители на партийния комитет, фабричния комитет.
Логинов на изтребителя I-15bis направи няколко кръга над летището. Многократно стартирани и изключвани двигатели на ПВР, увеличавайки и намалявайки тяхната тяга. Членовете на комисията наблюдаваха със смесено чувство на любопитство и опасение как от реактивните двигатели избухват тесни огнени струи с увеличаване на тягата. При максимална тяга те дори надвишават дължината на фюзелажа. Самолетът, сякаш нищо не се е случило, прави завои и пилотът очевидно спокойно го контролира.
В акта на комисията, съставен в потвърждение на това значимо събитие, се казва: „с работата на завода в Авиахим е създаден самолетен въздушно-ракетен двигател, който стабилно работи на самолет и увеличава скоростта на полета. Експлоатационната безопасност, огнеустойчивостта и издръжливостта на двигателя са проверени с дългосрочни тестове."
Само две години и половина по-късно първите чуждестранни двигатели с директен поток бяха тествани в Германия от професор Е. Сенгер на самолет на Dornier. Така че, благодарение на работата на Меркулов, страната ни спечели приоритет в разработването на двигатели за прямото движение.
През 1940 г. Меркулов създава по-мощен реактивен двигател ДМ-4 с диаметър петстотин милиметра. Изтребителят I-153 "Чайка" с тези допълнителни двигатели лети по-бързо със средно четиридесет километра в час.
Успешните летателни тестове на реактивни двигатели привлякоха вниманието на авиационните разработчици. В три дизайнерски екипа L. P. Курбали - А. А. Боровкова, И. Ф. Флоров и А. Я. Щербаков започва да проектира бутални самолети, които предвиждат едновременно инсталиране на реактивен двигател. Те са замислени не като окачени, а се вписват в конструкцията, съставлявайки неразделна част от крилото или фюзелажа. За тези въздухоплавателни средства Меркулов прави изчисления за двигатели с реактивни двигатели.
По това време Щербаков (ръководител на отдела за специални проекти на завода в Авиахим), който успешно извърши работа по теглене на височина на планери в стратосферата, използвайки така наречения "въздушен влак", а също така създаде първия в страната каюти под налягане, предложил на Меркулов да се обедини и да се опита да получи завода. Щербаков планира да се справи с високоскоростни изтребители с кабини под налягане, Меркулов - с двигатели на прямото движение за тях.
През март 1941 г. ръководството на страната одобрява решението за създаване на такъв завод. Щербаков е назначен за главен дизайнер, Меркулов - за негов заместник. Но заводът никога не е отворен - избухва войната. Меркулов получава задачата да създаде реактивни двигатели за АС. Яковлева - Як -7. Той е назначен за шеф на малка СКБ.
Трябваше да работя в трудни условия. Евакуация. Новосибирск, след това Ташкент. Навсякъде има разстройство. През пролетта на 1942 г., когато германците бяха прогонени, той се върна в Москва. Нямаше производствена база. Промишлеността премина към задоволяване на нуждите на фронта. Тестовете и фината настройка на новия двигател с реактивен двигател DM-4s с диаметър петстотин милиметра напредват бавно.
Накрая Як-7 беше оборудван с допълнителни двигатели. Меркулов възнамеряваше да проведе мащабни изследвания. При един от полетите с двигатели на прямото движение е получено увеличение на скоростта - повече от петдесет километра в час. Ръководството на полетната тестова станция реши да настрои индикатора за скорост на самолета за по -точни измервания. Но когато летите на измервателна база (без двигатели на реактивни двигатели), възниква неизправност във изтребителя и пилотът -изпитател S. N. Анохин беше принуден да го сложи „по корем“на разорана картофена нива. В резултат на това колата е разбита и тежката работа на екипажа на двигателя е унищожена.
Новият боец не беше разпределен на Меркулов. Изпитанията, отнасящи се до малко увеличение на скоростта, които бяха дадени от двигатели с ПВР, намаляване на скоростта с изключен ПВР, както и високия разход на бензин, Народният комисариат на авиационната индустрия реши да спре.
В края на 1945 г. друго интересно предложение на I. A. Меркулова е първият форсаж. Тогава Лавочкин създава първия в страната самолет с крила, Ла-160. Но се оказа малко тежък за заснетия турбореактивен двигател YuMO-004 и с принудителния двигател, предложен от I. A. Меркулов, той излетя успешно.
Меркулов имаше напрегнат живот, пълен с драматични събития, когато не всичките му идеи бяха приети и подкрепени. И така, в средата на петдесетте години, като ръководител на отдела за двигатели на CIAM, Меркулов теоретично разработва нов тип електроцентрала, работеща в съответствие с напълно необичаен термодинамичен цикъл - с променлива маса на работната течност и променливи свойства на газа. Но тази идея все още не е намерила своето въплъщение.
В началото на шестдесетте години в Института по двигатели на Академията на науките Меркулов завършва работа по друг интересен тип двигатели. Това беше реактивен двигател с газова турбина. Но, както и миналия път, не беше възможно да се построи.
В края на 1960 г. Меркулов получава сертификат на изобретател за йонния двигател. Тогава той участва в подготовката и тестването на подобен двигател на спътника Метеор-18.
От средата на седемдесетте години, веднага след като институтът ВНИИПИтранспрогрес беше организиран за разработване на нетрадиционни видове транспорт, Меркулов е водещ дизайнер там. Той участва в създаването на редица проекти за свръхбързи наземни транспортни системи. Правят значителни подобрения в своите турбореактивни двигатели.
До последните дни от живота си I. A. Меркулов беше пълен с творчески идеи. В главата му постоянно се раждаха нови проекти, до хиперзвукови самолети. Но не всички идеи на дизайнера бяха реализирани.
