Igor Alekseevich Merkulov milik galaksi penggemar yang luar biasa yang, di bawah kepemimpinan S. P. Sang Ratu adalah pelopor peroketan. Orang tua mengingatnya dari penampilannya di kontes All-Union "Cosmos", di mana ia berbicara tentang impian K. E. Tsiolkovsky dan F. A. Zander, diilhami dengan romansa penerbangan antarplanet, tentang pekerjaan tim GIRD. Igor Alekseevich sendiri memberikan kontribusi signifikan terhadap teknologi penerbangan dan roket dan luar angkasa: khususnya, ia adalah perancang roket pertama di dunia dengan mesin jet udara (juga menjadi roket dua tahap Soviet pertama), dan yang pertama di dunia mesin ramjet penerbangan.
Merkulov dengan sengaja berjalan menuju tujuannya selama hampir lima tahun. Setelah lulus dari sekolah teknik, bekerja di TsAGI sebagai desainer, ia mengetahui bahwa Grup untuk Studi Penggerak Jet - GIRD - telah dibuat. Dia menulis surat kepada CS Osoaviakhim: “Saya tertarik dengan bintang laut. Silakan diterima di GIRD." Merkulov diterima, dan ia menjadi mahasiswa kursus teknik dan desain khusus. Dan segera Igor Alekseevich diangkat sebagai kepala bagian literatur ilmiah dan teknis dan, atas instruksi kepala GIRD, S. P. Koroleva - Merkulov mengatur penerbitan koleksi "Jet Propulsion".
Selama bertahun-tahun belajar di kursus khusus, Merkulov sampai pada gagasan bahwa paling menarik untuk berurusan dengan mesin jet udara dan mendapatkan pekerjaan di pabrik eksperimental GIRD di brigade Pobedonostsev. Di sini ia berpartisipasi dalam studi eksperimental model mesin ramjet pertama di dunia. Pobedonostsev menempatkan mereka di lambung peluru artileri tiga inci yang ditembakkan dari meriam lapangan.
Ketika pekerjaan ini mulai berkurang, Merkulov berhenti. Yakin dengan prospek bahwa mesin ramjet (ramjet) terbuka untuk penerbangan dan peroketan, Igor Alekseevich terus mengerjakannya secara sukarela.
Ketika GIRD dipindahkan dari organisasi publik di bawah Osoaviakhim ke Jet Research Institute, Grup Roket diatur di bawah Komite Ilmiah Militer (agar tidak kehilangan aset publik GIRD). Igor Merkulov yang berusia dua puluh tahun ditunjuk sebagai kepalanya. Setelah pembentukan Komite Stratosfer, kelompok ini akan dikenal sebagai Bagian Jet. Mengatur pekerjaannya, ia segera membuat korespondensi dengan K. E. Tsiolkovsky, yang berlangsung sekitar satu setengah tahun hingga hari-hari terakhir kehidupan ilmuwan. Dua belas surat akan tetap sebagai memori pendiri kosmonotika. Di brigade ketiga Bagian Roket, yang juga dipimpin oleh Merkulov, ia memulai studi teoretis tentang mesin ramjet.
Sejarah mengetahui banyak contoh ketika teori-teori baru, ketika diuji secara eksperimental, ternyata tidak dapat dipertahankan. Pada tahun-tahun itu, semua orang takut bahwa ini bisa terjadi dengan teori mesin ramjet. Karya ilmiah telah muncul, di mana terbukti bahwa bagian maksimum ruang bakar, oleh karena itu, dari mesin itu sendiri, harus meningkat empat puluh atau bahkan sembilan puluh kali dibandingkan dengan bagian saluran masuk mesin. Hasilnya bukan mesin yang kompak, tetapi hampir seperti pesawat. Singkatnya, jalan buntu.
Kelebihan Merkulov adalah bahwa pendapat pihak berwenang tidak mengganggunya. Dia sampai pada keyakinan bahwa pertama-tama masalah itu harus diselesaikan secara prinsip. Dia telah menguasai metode analisis matematis sebelumnya, mekanik dan matematika universitas, tempat dia belajar pada saat yang sama, memberikan pengetahuan yang lebih serius.
Pekerjaan itu melelahkan: tiga tahun pencarian, perhitungan yang tak henti-hentinya. Tidak peduli seberapa penting, daya dorongnya rendah. Tingkatkan - sangat meningkatkan ukuran mesin. Akhirnya, pencarian teoretis dimahkotai dengan kesuksesan. Merkulov sampai pada kesimpulan bahwa jika kita membiarkan hilangnya bagian yang tidak signifikan dari efisiensi siklus termodinamika, maka seseorang dapat memperoleh dimensi penampang ruangan.
Karena pada tahun-tahun itu mesin jet diperlakukan sebagai pembangkit listrik yang berbahaya, perancang memutuskan bahwa lebih mudah dan lebih aman untuk mengujinya di roket. Dia terbang tanpa seseorang, jadi risikonya lebih kecil. Pada awalnya itu adalah proyek roket satu tahap dengan mesin gabungan, kemudian roket dua tahap dengan berbagai jenis mesin - propelan padat dan ramjet. Ternyata lebih mudah membuat roket seperti itu. Setelah repot, berjalan di sekitar otoritas, dan juga berkat dukungan para ilmuwan, khususnya Profesor V. P. Vetchinkin, Merkulov di pabrik Aviakhim berhasil membangun roket seperti itu, dan kemudian di lapangan terbang Osoaviakhim dekat stasiun Planernaya, untuk pertama kalinya dalam sejarah peroketan, pada 19 Mei 1939, untuk melakukan tes. Dia menjadi pemilik dua prioritas sekaligus - dunia dan domestik. Baru setelah itu Merkulov mulai membuat mesin ramjet pesawat.
Pada bulan Juli 1939, pertemuan Dewan Teknis diadakan di Komisariat Rakyat Industri Penerbangan. Ia mendengar laporan Merkulov tentang hasil percobaan dengan mesin ramjet pada rudal dan rencana untuk pekerjaan lebih lanjut pada penelitian mereka, peningkatan desain dan penggunaan dalam penerbangan. Igor Alekseevich mengajukan gagasan untuk menggunakan mesin ramjet sebagai mesin tambahan yang dipasang di bawah sayap pesawat tempur, sehingga meningkatkan kecepatan maksimumnya. Mesin-mesin ini harus disertakan dalam pekerjaan ketika diperlukan untuk mengejar musuh atau untuk mendaki ketinggian yang tinggi.
Pertemuan tersebut dihadiri oleh para pakar terkemuka dari industri penerbangan dan pertahanan. Banyak dari mereka mengetahui dan menyetujui eksperimen Merkulov. Manajemen teknis Komisariat Rakyat Industri Penerbangan juga menyambut positif mereka. Tapi ada juga simpatisan. Igor Alekseevich ingat bahwa pekerjaan yang dia putuskan untuk mengabdikan hidupnya akan benar-benar hancur jika bukan karena direktur pabrik Aviakhim P. A. Voronin. Dengan risiko dan risikonya sendiri, ia memungkinkan untuk melanjutkan perkembangan ini.
Dalam waktu singkat, pada Agustus 1939, mesin jet pesawat pertama dikembangkan dan diproduksi untuk tes bangku. Mereka disebut motor tambahan - DM-1. Merkulov mengerti bahwa karena dia menciptakan mesin yang tidak memiliki analog dalam praktik dunia, itu harus diuji secara menyeluruh. Tetapi di mana menguji mesin, dari mana jet api yang kuat terbang keluar? Bagaimana cara membuat tekanan udara berkecepatan tinggi, yang tanpanya mesin tidak dapat bekerja?
Pikiran itu menyarankan dirinya sendiri - untuk menguji di terowongan angin. Tetapi pada waktu itu mereka terbuat dari kayu, karena mereka tidak melibatkan pekerjaan di dalamnya dengan api terbuka. Merkulov memutuskan untuk menggunakan injektor untuk menguji mesin. Gagasan serupa pada masanya dikemukakan oleh Yu. A. Pobedonostsev. Ini terdiri dalam menggunakan mesin roket propelan cair untuk menyuntikkan udara ke mesin ramjet. Tetapi Pobedonostsev mendinginkannya, karena tidak ada mesin roket yang bekerja dengan andal pada waktu itu. Dan sekarang, beberapa tahun kemudian, Merkulov kembali mengingat ide injeksi. Kali ini, ia mengusulkan untuk membuat aliran udara menggunakan udara terkompresi dari silinder. Jauh lebih mudah dan lebih cepat untuk membuat instalasi seperti itu. Mesinnya kecil - panjangnya satu setengah meter, dengan diameter dua ratus empat puluh milimeter.
Hal yang paling sulit ternyata adalah mencapai pembakaran yang stabil dan pembakaran bensin yang paling sempurna. Mereka memperebutkan ini selama lebih dari sebulan. Namun desain pendingin ruang bakar langsung sukses. Merkulov menerapkan sistem pendingin menggunakan bahan bakar yang dipasok ke mesin. Meskipun ada analogi jauh di sini dengan mesin roket propelan cair, dalam penerbangan itu adalah sebuah inovasi. Dan dia membuat desain yang diusulkan dengan cukup cerdik.
Tes DM-1 berhasil. Pada bulan September, yaitu, dua bulan setelah pertemuan yang tak terlupakan di Komisariat Rakyat Industri Penerbangan, di mana para skeptis memperkirakan ketidakmungkinan menciptakan mesin ramjet yang tahan lama, DM-1 di stand di Glidernaya bekerja selama setengah jam. tanpa burnout (untuk saat ini ada cukup udara terkompresi untuk injeksi) …
Segera, DM-2 (diameter 400 mm, berat 12 kg) dibuat, dimaksudkan untuk dipasang di pesawat terbang dan untuk uji terbang. Tetapi pertama-tama, perlu untuk melakukan tes darat yang komprehensif.
Kali ini tidak mungkin dilakukan tanpa terowongan angin. Itu diperlukan untuk memastikan keandalan dan keamanan mesin. Dan untuk ini perlu untuk benar-benar meledakkannya, periksa pekerjaan di aliran udara. Tetapi tidak ada gunanya berpikir untuk membiarkan para peneliti masuk ke beberapa laboratorium aerodinamis (dan hanya ada tiga di Moskow). Kemudian bahkan biro desain penerbangan besar tidak memiliki terowongan angin sendiri.
Kami memutuskan untuk membangun pipa seperti itu di pabrik kami. Manajemen mendukung para insinyur. Merkulov mendesainnya bersama dengan temannya Alexander Maslov. Itu adalah pipa baja dengan ukuran yang cukup mengesankan. Diameter bagian inlet dan outlet dari diffuser dan nozzle adalah tiga meter, diameter bagian kerja adalah satu meter, dengan panjang dua setengah meter. Total panjang pipa adalah 12,5 meter.
Sebulan setelah akhir pengujian mesin pertama, DM-2 yang lebih kuat di terowongan angin "bertahan" selama dua jam. Performanya yang stabil memungkinkan untuk pengujian resmi. Mereka terjadi pada 22 Oktober. Hanya setelah pemeriksaan menyeluruh seperti itu, Merkulov memutuskan bahwa dimungkinkan untuk memasang mesin di pesawat. Direktur Voronin mengalokasikan pesawat tempur I-15bis ke Merkulov untuk menguji mesin ramjet.
Tes penerbangan dimulai pada awal Desember. Menjelang penerbangan pertama, Voronin mengirim Wakil Kepala Insinyur Yu. N. Karpov untuk berkonsultasi dengan A. A. Mikulin - salah satu pemimpin bangunan mesin pesawat Soviet. Mikulin berkata: “Pesawatmu akan meledak dan terbakar. Anda akan senang jika pilot turun dengan parasut yang tidak terbakar." Setelah itu Voronin memanggil pilot uji pabrik P. E. Loginov dan berkenalan dengannya dengan pendapat seorang pembuat mesin terkenal. Loginov memiliki hak untuk menolak, dan tidak ada yang akan mengutuknya karena ini. "Saya percaya pada motor ini dan siap terbang," katanya.
Penerbangan pertama gagal. Mesin tidak mulai. Aliran udara dalam penerbangan tiga kali lebih kuat dari yang diharapkan, dan nyala api padam. Selain itu, itu adalah musim dingin yang ganas. Sangat sulit untuk mematikan kunci kontak dalam aliran udara yang sangat dingin. Merkulov meningkatkan pengapian. Tes baru, peningkatan.
Kesuksesan datang pada 13 Desember 1939. Sejak hari itu, mesin bekerja dengan mantap. Dan pada 25 Januari 1940, tes penerbangan resmi berlangsung. Sebuah komisi yang solid berkumpul: perwakilan dari Komisariat Rakyat Industri Penerbangan, dipimpin oleh Wakil Komisaris Rakyat P. A. Voronin, seluruh manajemen pabrik, bersama dengan direktur P. V. Dementyev (calon menteri industri penerbangan Uni Soviet), perwakilan komite partai, komite pabrik.
Loginov pada pesawat tempur I-15bis membuat beberapa lingkaran di atas lapangan terbang. Berulang kali memulai dan mematikan mesin ramjet, menambah dan mengurangi daya dorongnya. Para anggota komisi menyaksikan dengan rasa ingin tahu dan ketakutan yang bercampur ketika jet api yang kencang meledak dari mesin jet saat daya dorongnya meningkat. Pada daya dorong maksimum, mereka bahkan melebihi panjang badan pesawat. Pesawat, seolah-olah tidak ada yang terjadi, berbelok, dan pilot, tampaknya, dengan tenang mengendalikannya.
Dalam tindakan komisi, yang dibuat sebagai konfirmasi dari peristiwa penting ini, dikatakan: “oleh pekerjaan pabrik Aviakhim, mesin roket udara pesawat telah dibuat, yang beroperasi secara stabil di pesawat dan meningkatkan kecepatan penerbangan. Keamanan operasional, ketahanan api, dan daya tahan mesin telah diverifikasi oleh pengujian jangka panjang."
Hanya dua setengah tahun kemudian, mesin aliran langsung asing pertama diuji di Jerman oleh Profesor E. Senger di pesawat Dornier. Jadi, berkat kerja Merkulov, negara kita mendapat prioritas dalam pengembangan mesin ramjet.
Pada tahun 1940, Merkulov menciptakan mesin ramjet DM-4 yang lebih kuat dengan diameter lima ratus milimeter. Pesawat tempur I-153 "Chaika" dengan mesin tambahan ini terbang lebih cepat dengan rata-rata empat puluh kilometer per jam.
Tes penerbangan yang sukses dari mesin jet menarik perhatian pengembang penerbangan. Dalam tiga tim desain L. P. Kurbaly - A. A. Borovkova, I. F. Florov dan A. Ya. Shcherbakov mulai merancang pesawat piston, yang menyediakan pemasangan mesin ramjet secara bersamaan. Mereka dikandung tidak sebagai ditangguhkan, tetapi masuk ke dalam struktur, yang merupakan bagian integral dari sayap atau badan pesawat. Untuk pesawat ini, Merkulov membuat perhitungan untuk mesin ramjet.
Pada saat ini, Shcherbakov (kepala departemen desain khusus pabrik Aviakhim), yang berhasil melakukan pekerjaan penarik pesawat layang di stratosfer menggunakan apa yang disebut "kereta udara", dan juga menciptakan yang pertama di negara itu. kabin bertekanan, menyarankan Merkulov untuk bersatu dan berusaha mendapatkan pabrik. Shcherbakov berencana untuk berurusan dengan pejuang berkecepatan tinggi dengan kabin bertekanan, Merkulov - mesin ramjet untuk mereka.
Pada bulan Maret 1941, kepemimpinan negara menyetujui keputusan untuk membuat pabrik semacam itu. Shcherbakov diangkat sebagai kepala desainer, Merkulov - wakilnya. Tetapi pabrik itu tidak pernah dibuka - perang pecah. Merkulov menerima tugas untuk membuat mesin ramjet untuk A. S. Yakovleva - Yak-7. Ia diangkat sebagai ketua SKB kecil.
Saya harus bekerja dalam kondisi yang sulit. Pengungsian. Novosibirsk, lalu Tashkent. Ada kekacauan di mana-mana. Pada musim semi 1942, ketika Jerman diusir, ia kembali ke Moskow. Tidak ada basis produksi. Industri beralih untuk memenuhi kebutuhan terdepan. Pengujian dan penyempurnaan mesin ramjet DM-4s baru dengan diameter lima ratus milimeter dilakukan secara perlahan.
Akhirnya, Yak-7 dilengkapi dengan motor tambahan. Merkulov bermaksud melakukan penelitian skala besar. Dalam salah satu penerbangan dengan mesin ramjet, peningkatan kecepatan diperoleh - lebih dari lima puluh kilometer per jam. Manajemen stasiun uji penerbangan memutuskan untuk menyetel indikator kecepatan pesawat untuk pengukuran yang lebih akurat. Tetapi ketika terbang di pangkalan pengukur (tanpa mesin ramjet), kerusakan terjadi pada pesawat tempur, dan pilot uji S. N. Anokhin dipaksa untuk menempatkan dia "di perutnya" di ladang kentang yang dibajak. Akibatnya, mobil hancur, dan kerja keras kru mesin hancur.
Pejuang baru tidak dialokasikan untuk Merkulov. Tes, mengacu pada peningkatan kecil dalam kecepatan, yang diberikan oleh mesin ramjet, penurunan kecepatan dengan ramjet off, serta konsumsi bensin yang tinggi, Komisariat Rakyat Industri Penerbangan memutuskan untuk berhenti.
Di penghujung tahun 1945, usulan menarik lainnya dari I. A. Merkulova adalah afterburner pertama. Lavochkin kemudian menciptakan pesawat sayap menyapu pertama di negara itu, La-160. Tapi ternyata agak berat untuk mesin turbojet YuMO-004 yang ditangkap, dan dengan mesin paksa yang diusulkan oleh I. A. Merkulov, dia lepas landas dengan sukses.
Merkulov memiliki kehidupan yang tegang penuh dengan peristiwa dramatis, ketika tidak semua idenya diterima dan didukung. Jadi, pada pertengahan lima puluhan, sebagai kepala departemen mesin ramjet CIAM, Merkulov secara teoritis mengembangkan jenis pembangkit listrik baru yang beroperasi sesuai dengan siklus termodinamika yang sama sekali tidak biasa - dengan massa variabel fluida kerja dan sifat variabel gas. Namun ide ini belum menemukan perwujudannya.
Pada awal tahun enam puluhan, di Institute of Engines of the Academy of Sciences, Merkulov menyelesaikan pekerjaan pada jenis mesin lain yang menarik. Itu adalah mesin jet turbin gas. Tapi, seperti terakhir kali, tidak mungkin untuk membangunnya.
Pada akhir tahun 1960, Merkulov menerima sertifikat penemu untuk mesin ion. Kemudian dia mengambil bagian dalam persiapan dan pengujian mesin serupa di satelit Meteor-18.
Sejak pertengahan tahun tujuh puluhan, segera setelah institut transprogress VNIIPI diselenggarakan untuk mengembangkan moda transportasi non-tradisional, Merkulov adalah perancang terkemuka di sana. Dia terlibat dalam pembuatan sejumlah proyek untuk sistem transportasi darat berkecepatan sangat tinggi. Membuat peningkatan signifikan pada mesin turbojet mereka.
Sampai hari-hari terakhir hidupnya I. A. Merkulov penuh dengan ide-ide kreatif. Di kepalanya, proyek-proyek baru terus lahir, hingga pesawat hipersonik. Namun tidak semua ide desainer terwujud.
