Igor Alekseevich Merkulov pertany a una meravellosa galàxia d’entusiastes que, sota la direcció de S. P. La reina va ser la pionera del coet. La gent gran el recorda de les seves actuacions als concursos de tota la Unió "Cosmos", on va parlar dels somnis de K. E. Ciolkovski i F. A. Zander, impregnat del romanç dels vols interplanetaris, sobre la feina de l'equip GIRD. El mateix Igor Alekseevich va fer una contribució significativa a la tecnologia de l’aviació i dels coets i de l’espai: en particular, va ser el dissenyador del primer coet del món amb motor de reacció aèria (també es va convertir en el primer coet soviètic de dues etapes) i el primer del món motors ramjet d'aviació.
Merkulov va caminar intencionadament cap al seu objectiu durant gairebé cinc anys. Després de graduar-se de l’escola tècnica, treballar a TsAGI com a dissenyador, s’assabenta que s’ha creat el Grup per a l’estudi de la propulsió a reacció (GIRD). Escriu una carta a CS Osoaviakhim: “M’interessa la pesca d’estrelles. Si us plau, admeteu-vos al GIRD ". Merkulov és acceptat i es converteix en estudiant de cursos especials d’enginyeria i disseny. I aviat Igor Alekseevich va ser nomenat cap de la secció de literatura científica i tècnica i, segons les instruccions del cap del GIRD, S. P. de vint-i-cinc anys. Koroleva - Merkulov organitza la publicació de les col·leccions "Propulsió a reacció".
Durant els anys d’estudis en cursos especials, Merkulov arriba a la idea que és molt interessant tractar amb motors d’avió i aconseguir feina a la planta experimental del GIRD a la brigada Pobedonostsev. Aquí participa en els primers estudis experimentals del món de models de motors ramjet. Pobedonostsev els va col·locar en un casc de petxines d'artilleria de tres polzades que van ser disparades des d'un canó de camp.
Quan aquest treball va començar a reduir-se, Merkulov va deixar de fumar. Confiat en les perspectives que els motors ramjet (ramjet) s’obrissin a l’aviació i el coet, Igor Alekseevich continua treballant-hi de manera voluntària.
Quan el GIRD es transfereix d’una organització pública sota l’Osoaviakhim a l’Institut de Recerca Jet, s’organitza un Grup de Coets sota el Comitè Científic Militar (per no perdre l’actiu públic del GIRD). Igor Merkulov, de vint anys, és nomenat el seu cap. Després de la creació del Comitè Estratosfèric, aquest grup es coneixerà com a Secció Jet. Organitzant el seu treball, estableix immediatament correspondència amb K. E. Tsiolkovsky, que va durar aproximadament un any i mig fins als darrers dies de la vida del científic. Dotze cartes quedaran com a record del fundador de la cosmonautica. Va ser a la tercera brigada de la secció de coets, que també estava dirigida per Merkulov, quan va començar els estudis teòrics del motor ramjet.
La història coneix molts exemples quan les noves teories, provades experimentalment, resultaven insostenibles. En aquells anys, tothom temia que això pogués passar amb la teoria dels motors ramjet. Ja han aparegut treballs científics, en els quals es va demostrar que la secció màxima de la cambra de combustió, per tant, del propi motor, hauria d’augmentar quaranta o fins i tot noranta vegades en comparació amb la secció d’entrada del motor. El resultat no va ser un motor compacte, sinó gairebé un dirigible. En una paraula, un carreró sense sortida.
El mèrit de Merkulov era que l'opinió de les autoritats no el molestava. Va arribar al convenciment que primer el problema s’ha de resoldre en principi. Abans havia dominat el mètode d’anàlisi matemàtica, la mecànica i les matemàtiques de la universitat, on estudiava al mateix temps, donaven coneixements més seriosos.
El treball va ser laboriós: tres anys de recerca, càlculs incessants. No importa com compti, l’empenta és baixa. Augmenteu-lo: augmenteu catastròficment la mida del motor. Finalment, les cerques teòriques es van coronar amb èxit. Merkulov arriba a la conclusió que, si permetem la pèrdua d’una part insignificant de l’eficiència del cicle termodinàmic, es pot guanyar en les dimensions de la secció transversal de la cambra.
Com que en aquells anys els motors a reacció es tractaven com a centrals elèctriques perilloses, el dissenyador decideix que és més fàcil i segur provar-lo amb un coet. Vola sense persona, de manera que el risc és menor. Al principi es tractava d’un projecte d’un coet d’una sola etapa amb un motor combinat, després d’un coet de dues etapes amb diferents tipus de motors: propulsor sòlid i ramjet. Va resultar més fàcil crear aquest coet. Després de la molèstia, passejant per les autoritats, i també gràcies al suport dels científics, en particular el professor V. P. Vetchinkin, Merkulov a la planta d’Aviakhim aconsegueix construir un coet d’aquest tipus, i després al camp d’aviació Osoaviakhim prop de l’estació de Planernaya, per primera vegada en la història del coet, el 19 de maig de 1939, per realitzar proves. Es converteix en el propietari de dues prioritats alhora: mundial i domèstica. Només després d'això, Merkulov va començar a crear un motor ramjet d'avió.
El juliol de 1939 es va celebrar una reunió del Consell Tècnic al Comissariat Popular de la Indústria de l'Aviació. Va escoltar un informe de Merkulov sobre els resultats dels experiments amb motors ramjet en míssils i els plans per a un treball posterior en la seva investigació, millora del disseny i ús en aviació. Igor Alekseevich va plantejar la idea d'utilitzar motors ramjet com a motors addicionals muntats sota les ales dels caces, augmentant així la seva velocitat màxima. Aquests motors s’haurien d’incloure en el treball quan fos necessari posar-se al dia amb l’enemic o pujar una gran alçada.
La reunió va comptar amb la presència de destacats experts de la indústria de l'aviació i la defensa. Molts d’ells coneixien i aprovaven els experiments de Merkulov. La direcció tècnica del comissariat popular de la indústria aeronàutica també els va tractar positivament. Però també hi havia malvats. Igor Alekseevich va recordar que l'obra a la qual va decidir dedicar la seva vida s'hauria arruïnat completament si no hagués estat pel director de la planta d'Aviakhim P. A. Voronin. Al seu risc i risc, va permetre continuar aquests desenvolupaments.
En poc temps, l'agost de 1939, es van desenvolupar i fabricar els primers motors a reacció d'avions per a proves de banc. Es deien motors addicionals: DM-1. Merkulov va entendre que, ja que creava un motor que no tenia anàlegs a la pràctica mundial, s’hauria de provar a fons. Però, on provar el motor, del qual surt un potent jet de foc? Com es crea una pressió d’aire d’alta velocitat, sense la qual el motor no pot funcionar?
El pensament es va suggerir: provar en un túnel del vent. Però en aquell moment eren de fusta, ja que no implicaven treballar-hi amb foc obert. Merkulov va decidir utilitzar un injector per provar el motor. Una idea similar en el seu temps va ser proposada per Yu. A. Pobedonostsev. Va consistir a utilitzar un motor coet propulsor líquid per injectar aire als motors ramjet. Però Pobedonostsev el va refredar, ja que en aquell moment no hi havia motors coets que funcionessin de manera fiable. I ara, diversos anys després, Merkulov va tornar a recordar la idea de la injecció. Aquesta vegada, va proposar crear un flux d’aire mitjançant l’aire comprimit d’un cilindre. Va ser molt més fàcil i ràpid fer aquesta instal·lació. El motor era petit: un metre i mig de llargada, amb un diàmetre de dos-cents quaranta mil·límetres.
El més difícil va ser aconseguir una combustió estable i la combustió més completa de gasolina. Van lluitar per això durant més d’un mes. Però el disseny de la refrigeració de la cambra de combustió va ser un èxit immediat. Merkulov va aplicar un sistema de refrigeració amb combustible subministrat al motor. Tot i que aquí hi havia una analogia llunyana amb els motors de coet de propulsió líquida, en aviació va ser una innovació. I va fer el disseny proposat de manera molt enginyosa.
Les proves DM-1 van tenir èxit. Al setembre, és a dir, dos mesos després de la memorable reunió del Comissariat Popular de la Indústria d’Aviació, en què els escèptics van predir la impossibilitat de crear un motor ramjet de llarga durada, el DM-1 a l’estand de Glidernaya va treballar durant mitja hora sense esgotaments (va ser per aquesta vegada que hi havia prou aire comprimit per a la injecció) …
Aviat es va crear el DM-2 (400 mm de diàmetre, 12 kg de pes), destinat a la instal·lació en un avió i per a proves de vol. Però primer, era necessari realitzar proves exhaustives a terra.
Aquesta vegada era impossible prescindir d’un túnel del vent. Calia assegurar-se de la fiabilitat i seguretat del motor. I per a això va ser necessari bufar-lo completament, comprovar el treball al corrent d'aire. Però no tenia sentit ni pensar a deixar entrar els investigadors en algun laboratori aerodinàmic (i només hi havia tres a Moscou). Llavors, fins i tot les grans oficines de disseny d'aviació no tenien els seus propis túnels de vent.
Vam decidir construir aquesta canonada a la nostra fàbrica. La direcció va donar suport als enginyers. Merkulov el va dissenyar juntament amb el seu amic Alexander Maslov. Era un tub d’acer d’una mida força impressionant. Els diàmetres de les seccions d’entrada i sortida del difusor i del broc eren de tres metres, el diàmetre de la peça de treball era d’un metre, amb una longitud de dos metres i mig. La longitud total de la canonada era de 12,5 metres.
Un mes després d’acabar les proves del primer motor, el DM-2 més potent del túnel del vent va “resistir” durant dues hores. El seu rendiment estable va permetre proves oficials. Van tenir lloc el 22 d’octubre. Només després d’un examen tan exhaustiu, Merkulov decideix que és possible instal·lar els motors a l’avió. El director Voronin va assignar un caça I-15bis a Merkulov per provar motors ramjet.
Les proves de vol van començar a principis de desembre. La vigília del primer vol, Voronin va enviar l’enginyer en cap adjunt Yu. N. Karpov consultarà A. A. Mikulin - un dels líders de la construcció de motors d'avions soviètics. Mikulin va dir: “El vostre avió explotarà i cremarà. Estareu contents si el pilot baixa sobre un paracaigudes sense cremar ". Després d'això, Voronin va trucar al pilot de proves de fàbrica P. E. Loginov i el va conèixer amb l’opinió d’un conegut constructor de motors. Loginov tenia el dret de negar-se i ningú l’hauria condemnat per això. "Crec en aquests motors i estic disposat a volar", va dir.
El primer vol no va tenir èxit. Els motors no van arrencar. El flux d'aire en vol va ser tres vegades més fort del que s'esperava, i les flames es van emportar. A més, va ser un hivern ferotge. Va ser molt difícil treballar l’encesa en un corrent d’aire gelat. Merkulov millora la ignició. Noves proves, millores.
L’èxit va arribar el 13 de desembre de 1939. A partir d’aquell dia, els motors van funcionar constantment. I el 25 de gener de 1940 es van fer proves oficials de vol. Es va reunir una sòlida comissió: representants del comissariat popular de la indústria aeronàutica, encapçalat pel comissari adjunt del poble P. A. Voronin, tota la direcció de la planta, juntament amb el director P. V. Dementyev (futur ministre de la indústria aeronàutica de la URSS), representants del comitè de festes, del comitè de fàbrica.
Loginov a la caça I-15bis va fer diversos cercles sobre l’aeròdrom. Els motors ramjet van arrencar i apagar repetidament, augmentant i disminuint la seva empenta. Els membres de la comissió observaven amb un sentit mixt de curiositat i aprensió com els avions de foc estretes esclataven dels motors de reacció a mesura que augmentava l’empenta. Amb un impuls màxim, fins i tot van superar la longitud del fuselatge. L’avió, com si no hagués passat res, va fer girs i, pel que sembla, el pilot el va controlar amb calma.
En l'acte de la comissió, redactat en confirmació d'aquest fet significatiu, es va dir: "per la feina de la planta d'Aviakhim, s'ha creat un motor de coet aeronàutic que funciona de manera estable en un avió i augmenta la velocitat del vol. La seguretat operativa, la resistència al foc i la durabilitat del motor s'han comprovat mitjançant proves a llarg termini ".
Només dos anys i mig després, els primers motors de flux directe estrangers van ser provats a Alemanya pel professor E. Senger en un avió de Dornier. Així doncs, gràcies al treball de Merkulov, el nostre país ha guanyat prioritat en el desenvolupament de motors ramjet.
El 1940, Merkulov va crear un motor ramjet més potent DM-4 amb un diàmetre de cinc-cents mil·límetres. El caça I-153 "Chaika" amb aquests motors addicionals va volar més ràpid en una mitjana de quaranta quilòmetres per hora.
Les proves de vol amb èxit de motors a reacció van atreure l'atenció dels desenvolupadors d'aviació. En tres equips de disseny L. P. Kurbaly - A. A. Borovkova, I. F. Florov i A. Ya. Xerbakov va començar a dissenyar avions de pistó, que preveien la instal·lació d'un motor ramjet al mateix temps. No van ser concebuts com a suspesos, sinó que s’adaptaven a l’estructura, formant part integral de l’ala o del fuselatge. Per a aquests avions, Merkulov fa càlculs per als motors ramjet.
En aquest moment, Shcherbakov (cap del departament de dissenys especials de la planta Aviakhim), que va realitzar amb èxit treballs de remolc de planadors a gran altitud a l'estratosfera mitjançant l'anomenat "tren aeri", i també va crear el primer país cabines a pressió, va suggerir a Merkulov que s’unís i intentés obtenir la planta. Shcherbakov planejava tractar amb caces d'alta velocitat amb cabines a pressió, Merkulov - motors ramjet per a ells.
El març de 1941, la direcció del país va aprovar la decisió de crear aquesta planta. Xerbakov va ser nomenat dissenyador en cap, Merkulov, el seu adjunt. Però la planta mai no es va obrir: va esclatar la guerra. Merkulov rep la tasca de crear motors ramjet per al A. S. Yakovleva - Yak-7. És nomenat cap d’un petit SKB.
Vaig haver de treballar en condicions difícils. Evacuació. Novosibirsk, després Taixkent. Hi ha desordre a tot arreu. A la primavera de 1942, quan els alemanys van ser expulsats, va tornar a Moscou. No hi havia cap base de producció. La indústria va passar a satisfer les necessitats del front. Les proves i la posada a punt del nou motor ramjet DM-4s amb un diàmetre de cinc-cents mil·límetres van avançar lentament.
Finalment, el Yak-7 estava equipat amb motors addicionals. Merkulov tenia intenció de realitzar investigacions a gran escala. En un dels vols amb motors ramjet, es va obtenir un augment de la velocitat, més de cinquanta quilòmetres per hora. La direcció de l'estació de proves de vol va decidir ajustar l'indicador de velocitat de l'avió per obtenir mesures més precises. Però quan es vola sobre una base de mesura (sense motors ramjet), es produeix un mal funcionament en el combat i el pilot de proves S. N. Anokhin es va veure obligat a posar-lo "a la panxa" en un camp de patates arades. Com a resultat, el cotxe va ser destruït i el dur treball de la tripulació del motor va ser destruït.
El nou lluitador no es va assignar a Merkulov. Les proves, referides a un petit augment de velocitat, donades pels motors ramjet, a una disminució de la velocitat amb el ramjet apagat, així com a l’alt consum de gasolina, el Comissariat Popular de la Indústria d’Aviació va decidir aturar-se.
A finals de 1945, una altra proposta interessant de I. A. Merkulova és la primera postcombustió. Lavochkin creava llavors el primer avió d'ala escombrada del país, el La-160. Però va resultar ser una mica pesat per al motor turborreactor YuMO-004 capturat i amb el motor forçat proposat per I. A. Merkulov, es va enlairar amb èxit.
Merkulov va tenir una vida tensa plena d’esdeveniments dramàtics, quan no totes les seves idees van ser acceptades i recolzades. Així, a mitjan anys cinquanta, essent el cap del departament de motors ramjet CIAM, Merkulov desenvolupa teòricament un nou tipus de central elèctrica que funciona segons un cicle termodinàmic completament inusual, amb una massa variable del fluid de treball i propietats variables del gas.. Però aquesta idea encara no ha trobat la seva plasmació.
A principis dels anys seixanta, a l'Institut de Motors de l'Acadèmia de Ciències, Merkulov va acabar de treballar en un altre tipus de motors interessants. Era un motor de reacció de turbina de gas. Però, com l'última vegada, no va ser possible construir-lo.
A finals de 1960, Merkulov va rebre un certificat d'inventor per a un motor iònic. Després va participar en la preparació i proves d'un motor similar al satèl·lit Meteor-18.
Des de mitjans dels anys setanta, tan aviat com es va organitzar l’institut VNIIPItransprogress per desenvolupar modes de transport no tradicionals, Merkulov hi és un dels principals dissenyadors. Participa en la creació de diversos projectes per a sistemes de transport terrestre d’alta velocitat. Fa millores significatives als seus motors turboreactors.
Fins als darrers dies de la seva vida I. A. Merkulov estava ple d’idees creatives. Al cap, constantment van néixer nous projectes, fins a avions hipersònics. Però no totes les idees del dissenyador es van realitzar.
