خالق التدفق المباشر الأول

خالق التدفق المباشر الأول
خالق التدفق المباشر الأول

فيديو: خالق التدفق المباشر الأول

فيديو: خالق التدفق المباشر الأول
فيديو: الإندماج النووي | الدحيح 2024, شهر نوفمبر
Anonim
خالق التدفق المباشر الأول
خالق التدفق المباشر الأول

ينتمي إيغور أليكسيفيتش ميركولوف إلى مجرة رائعة من المتحمسين الذين تحت قيادة S. P. كانت الملكة رواد صناعة الصواريخ. يتذكره كبار السن من أدائه في مسابقات All-Union "Cosmos" ، حيث تحدث عن أحلام K. E. تسيولكوفسكي و F. A. زاندر ، مشبع برومانسية الرحلات الجوية بين الكواكب ، حول عمل فريق GIRD. قدم إيغور ألكسيفيتش نفسه مساهمة كبيرة في مجال الطيران والصواريخ وتكنولوجيا الفضاء: على وجه الخصوص ، كان مصمم أول صاروخ في العالم بمحرك نفاث (أصبح أيضًا أول صاروخ سوفيتي من مرحلتين) ، والأول في العالم محركات الطائرات النفاثة.

سار ميركولوف عمدًا نحو هدفه لما يقرب من خمس سنوات. بعد تخرجه من المدرسة التقنية ، والعمل في TsAGI كمصمم ، علم أنه تم إنشاء مجموعة دراسة الدفع النفاث - GIRD. يكتب رسالة إلى CS Osoaviakhim: "أنا مهتم بالصيد جوعاً. من فضلك تم قبولك في GIRD ". تم قبول Merkulov ، ويصبح طالبًا في دورات الهندسة والتصميم الخاصة. وسرعان ما تم تعيين إيغور ألكسيفيتش رئيسًا لقسم الأدبيات العلمية والتقنية ، وبناءً على تعليمات من رئيس GIRD ، يبلغ من العمر خمسة وعشرين عامًا S. P. ينظم Koroleva - Merkulov نشر مجموعات "Jet Propulsion".

صورة
صورة

خلال سنوات الدراسة في الدورات الخاصة ، توصل Merkulov إلى فكرة أنه من الأكثر إثارة للاهتمام التعامل مع محركات الطائرات النفاثة والحصول على وظيفة في المصنع التجريبي لـ GIRD في لواء Pobedonostsev. هنا يشارك في الدراسات التجريبية الأولى في العالم لنماذج المحركات النفاثة. وضعهم Pobedonostsev في هيكل من قذائف المدفعية ثلاث بوصات التي تم إطلاقها من مدفع ميداني.

عندما بدأ هذا العمل في التقلص ، استقال ميركولوف. واثقًا من آفاق أن المحركات النفاثة (رامجت) فتحت للطيران والصواريخ ، يواصل إيغور ألكسيفيتش العمل عليها على أساس تطوعي.

عندما يتم نقل GIRD من مؤسسة عامة تحت Osoaviakhim إلى معهد Jet Research ، يتم تنظيم مجموعة Rocket تحت اللجنة العلمية العسكرية (حتى لا تفقد الأصول العامة لـ GIRD). تم تعيين إيغور ميركولوف البالغ من العمر عشرين عامًا رئيسًا لها. بعد إنشاء لجنة الستراتوسفير ، ستعرف هذه المجموعة باسم قسم الطائرات النفاثة. من خلال تنظيم عملها ، أقام على الفور مراسلات مع K. E. Tsiolkovsky ، والتي استمرت حوالي عام ونصف حتى الأيام الأخيرة من حياة العالم. ستبقى اثنا عشر حرفًا كذكرى لمؤسس رواد الفضاء. في اللواء الثالث من قسم الصواريخ ، الذي كان يقوده أيضًا ميركولوف ، بدأ الدراسات النظرية للمحرك النفاث.

صورة
صورة

يعرف التاريخ العديد من الأمثلة عندما تبين أن النظريات الجديدة ، عند اختبارها تجريبيًا ، لا يمكن الدفاع عنها. في تلك السنوات ، كان الجميع يخشى أن يحدث هذا مع نظرية المحركات النفاثة. لقد ظهرت بالفعل الأعمال العلمية ، والتي ثبت فيها أن القسم الأقصى من غرفة الاحتراق ، وبالتالي ، من المحرك نفسه ، يجب أن يزيد أربعين أو حتى تسعين مرة مقارنةً بجزء مدخل المحرك. لم تكن النتيجة محركًا مضغوطًا ، بل كانت عبارة عن منطاد تقريبًا. باختصار ، طريق مسدود.

كانت ميزة ميركولوف هي أن رأي السلطات لم يزعجه. لقد توصل إلى قناعة أنه يجب أولاً حل المشكلة من حيث المبدأ.لقد أتقن طريقة التحليل الرياضي من قبل ، وأعطت ميكانيكا ورياضيات الجامعة ، حيث درس في نفس الوقت ، معرفة أكثر جدية.

كان العمل شاقًا: ثلاث سنوات من البحث والحسابات المتواصلة. بغض النظر عن كيفية احتساب ذلك ، يكون الدفع منخفضًا. زيادته - زيادة حجم المحرك بشكل كارثي. أخيرًا ، تكللت عمليات البحث النظرية بالنجاح. توصل Merkulov إلى استنتاج مفاده أنه إذا سمحنا بفقدان جزء ضئيل من كفاءة الدورة الديناميكية الحرارية ، فيمكن للمرء أن يستفيد من أبعاد المقطع العرضي للغرفة.

نظرًا لأنه في تلك السنوات تم التعامل مع المحركات النفاثة على أنها محطات طاقة خطرة ، قرر المصمم أنه من الأسهل والأكثر أمانًا اختبارها على صاروخ. إنها تطير بدون شخص ، لذا فإن الخطر أقل. في البداية كان مشروعًا لصاروخ أحادي المرحلة بمحرك مدمج ، ثم صاروخ من مرحلتين بأنواع مختلفة من المحركات - الوقود الصلب والنفاث النفاث. اتضح أنه من الأسهل إنشاء مثل هذا الصاروخ. بعد المتاعب ، التجوال حول السلطات وأيضًا بفضل دعم العلماء ، ولا سيما الأستاذ ف. تمكن Vetchinkin ، Merkulov في مصنع Aviakhim من بناء مثل هذا الصاروخ ، ثم في مطار Osoaviakhim بالقرب من محطة Planernaya ، لأول مرة في تاريخ الصواريخ ، في 19 مايو 1939 ، لإجراء الاختبارات. يصبح صاحب أولويتين في آن واحد - العالمية والمحلية. بعد ذلك فقط بدأ Merkulov في إنشاء محرك نفاث للطائرات.

في يوليو 1939 ، عقد اجتماع المجلس الفني في مفوضية الشعب لصناعة الطيران. واستمعت إلى تقرير من ميركولوف عن نتائج التجارب مع محركات نفاث على الصواريخ وخطط لمزيد من العمل على أبحاثها وتحسين تصميمها واستخدامها في الطيران. طرح إيغور ألكسيفيتش فكرة استخدام المحركات النفاثة النفاثة كمحركات إضافية مثبتة تحت أجنحة المقاتلين ، وبالتالي زيادة سرعتها القصوى. يجب تضمين هذه المحركات في العمل عندما يكون من الضروري اللحاق بالعدو أو لتسلق ارتفاع كبير.

حضر الاجتماع خبراء بارزون من صناعة الطيران والدفاع. عرف الكثير منهم تجارب ميركولوف ووافقوا عليها. كما تعاملت الإدارة الفنية للمفوضية الشعبية لصناعة الطيران معهم بشكل إيجابي. ولكن كان هناك أيضًا مذنبون. أشار إيغور ألكسيفيتش إلى أن العمل الذي قرر تكريس حياته له كان من الممكن أن يدمر تمامًا لولا مدير مصنع أفياخيم ب. فورونين. على مسؤوليته الخاصة ومخاطره ، جعل من الممكن مواصلة هذه التطورات.

في وقت قصير ، في أغسطس 1939 ، تم تطوير وتصنيع أول محركات الطائرات النفاثة لاختبارات مقاعد البدلاء. كانت تسمى محركات إضافية - DM-1. أدرك ميركولوف أنه نظرًا لأنه كان يصنع محركًا ليس له نظائر في الممارسة العالمية ، فيجب اختباره بدقة. ولكن أين تختبر المحرك الذي تطير منه طائرة نفاثة قوية؟ كيف تصنع ضغط هواء عالي السرعة لا يعمل المحرك بدونه؟

صورة
صورة

اقترح الفكر نفسه - للاختبار في نفق الرياح. لكن في ذلك الوقت كانت مصنوعة من الخشب ، لأنها لم تكن متورطة في العمل فيها بنار مفتوحة. قرر Merkulov استخدام حاقن لاختبار المحرك. اقترح Yu. A. فكرة مماثلة في عصره. بوبيدونوستسيف. كان يتألف من استخدام محرك صاروخي يعمل بالوقود السائل لحقن الهواء في المحركات النفاثة النفاثة. لكن Pobedonostsev قام بتبريده ، حيث لم تكن هناك محركات صاروخية تعمل بشكل موثوق في ذلك الوقت. والآن ، بعد عدة سنوات ، تذكر ميركولوف مرة أخرى فكرة الحقن. هذه المرة ، اقترح إنشاء تدفق هواء باستخدام هواء مضغوط من أسطوانة. كان من الأسهل والأسرع إجراء مثل هذا التثبيت. كان المحرك صغيرًا - طوله مترًا ونصف المتر ، وقطره مائتان وأربعون مليمترًا.

كان أصعب شيء هو تحقيق احتراق مستقر واحتراق كامل للبنزين. قاتلوا من أجل هذا لأكثر من شهر.لكن تصميم تبريد غرفة الاحتراق كان ناجحًا على الفور. طبق Merkulov نظام تبريد باستخدام الوقود المزود للمحرك. على الرغم من وجود تشابه بعيد هنا مع محركات الصواريخ التي تعمل بالوقود السائل ، إلا أنها كانت ابتكارًا في مجال الطيران. وقد جعل التصميم المقترح بارعًا جدًا.

كانت اختبارات DM-1 ناجحة. في سبتمبر ، أي بعد شهرين من الاجتماع الذي لا يُنسى في مفوضية الشعب لصناعة الطيران ، والذي توقع فيه المشككون استحالة إنشاء محرك نفاث طويل المدى ، عملت DM-1 في المنصة في Glidernaya لمدة نصف ساعة بدون احتراق (في هذا الوقت كان هناك ما يكفي من الهواء المضغوط للحقن) …

بعد فترة وجيزة ، تم إنشاء DM-2 (قطره 400 ملم ، ووزنه 12 كجم) ، وهو مخصص للتركيب على متن طائرة ولاختبارات الطيران. لكن أولاً ، كان من الضروري إجراء اختبارات أرضية شاملة.

هذه المرة كان من المستحيل الاستغناء عن نفق الرياح. كان مطلوبًا التأكد من موثوقية وسلامة المحرك. ولهذا كان من الضروري تفجيره بالكامل ، والتحقق من العمل في مجرى الهواء. ولكن لم يكن هناك جدوى من التفكير في السماح للباحثين بالدخول إلى معمل ديناميكي هوائي (وكان هناك ثلاثة منهم فقط في موسكو). ثم حتى مكاتب تصميم الطيران الكبيرة لم يكن لديها أنفاق الرياح الخاصة بها.

قررنا بناء مثل هذا الأنبوب في مصنعنا. دعمت الإدارة المهندسين. صممه ميركولوف مع صديقه ألكسندر ماسلوف. لقد كان أنبوبًا فولاذيًا بحجم مثير للإعجاب. كانت أقطار أقسام المدخل والمخرج للناشر والفوهة ثلاثة أمتار ، وكان قطر جزء العمل مترًا واحدًا بطول مترين ونصف المتر. بلغ الطول الإجمالي للأنبوب 12.5 متر.

بعد شهر من انتهاء اختبارات المحرك الأول ، "صمد" DM-2 الأقوى في نفق الرياح لمدة ساعتين بالفعل. يسمح أداؤها المستقر للاختبار الرسمي. وقعت في 22 أكتوبر. فقط بعد هذا الفحص الشامل ، يقرر ميركولوف أنه من الممكن تثبيت المحركات على متن الطائرة. خصص المخرج فورونين طائرة مقاتلة من طراز I-15bis لشركة Merkulov لاختبار المحركات النفاثة.

بدأت اختبارات الطيران في أوائل ديسمبر. عشية الرحلة الأولى ، أرسل فورونين نائب كبير المهندسين يو.ن. كاربوف للتشاور مع أ. Mikulin - أحد قادة مبنى محرك الطائرات السوفيتي. قال ميكولين: "طائرتك ستنفجر وتحترق. ستكون سعيدًا إذا نزل الطيار على مظلة غير محترقة ". بعد ذلك دعا فورونين طيار اختبار المصنع P. E. لوجينوف وأطلعه على رأي صانع محركات مشهور. كان لوجينوف الحق في الرفض ، ولن يدينه أحد على هذا. قال: "أنا أؤمن بهذه المحركات وأنا مستعد للطيران".

كانت الرحلة الأولى غير ناجحة. المحركات لم تبدأ. كان تدفق الهواء أثناء الطيران أقوى بثلاث مرات مما كان متوقعا ، وتطايرت النيران بعيدا. الى جانب ذلك ، كان شتاء قاسيا. كان من الصعب للغاية إيقاف الاشتعال في مجرى هواء متجمد. Merkulov يحسن الاشتعال. اختبارات جديدة وتحسينات.

جاء النجاح في 13 ديسمبر 1939. من ذلك اليوم فصاعدًا ، عملت المحركات بثبات. وفي 25 يناير 1940 ، أجريت اختبارات طيران رسمية. اجتمعت لجنة قوية: ممثلو مفوضية الشعب لصناعة الطيران ، برئاسة نائب مفوض الشعب ب. فورونين ، إدارة المصنع بالكامل ، جنبًا إلى جنب مع المدير P. V. ديمنتييف (وزير المستقبل لصناعة الطيران في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية) ، ممثلو لجنة الحزب ، لجنة المصنع.

قام لوجينوف على مقاتلة I-15bis بعدة دوائر فوق المطار. بدأ تشغيل المحركات النفاثة النفاثة وإيقاف تشغيلها بشكل متكرر ، مما أدى إلى زيادة وخفض قوة الدفع. راقب أعضاء اللجنة بإحساس مختلط بالفضول والتوجس انفجار نفاثات نارية ضيقة من المحركات النفاثة مع زيادة قوة الدفع. في أقصى قوة دفع ، حتى أنها تجاوزت طول جسم الطائرة. استدارت الطائرة ، وكأن شيئًا لم يحدث ، وكان الطيار ، على ما يبدو ، يسيطر عليها بهدوء.

في قرار اللجنة ، الذي تم وضعه لتأكيد هذا الحدث المهم ، قيل: "من خلال عمل مصنع أفياخيم ، تم إنشاء محرك صاروخ جوي للطائرات يعمل بثبات على متن طائرة ويزيد من سرعة الطيران. تم التحقق من سلامة التشغيل ومقاومة الحريق ومتانة المحرك من خلال الاختبارات طويلة المدى ".

بعد عامين ونصف فقط ، تم اختبار أولى المحركات الأجنبية ذات التدفق المباشر في ألمانيا بواسطة البروفيسور إي. سينجر على متن طائرة دورنير. لذلك ، بفضل عمل Merkulov ، حاز بلدنا على الأولوية في تطوير المحركات النفاثة.

صورة
صورة

في عام 1940 ، ابتكر Merkulov محركًا نفاثًا أكثر قوة DM-4 يبلغ قطره خمسمائة ملليمتر. طارت المقاتلة I-153 "Chaika" بهذه المحركات الإضافية أسرع بمعدل أربعين كيلومترًا في الساعة.

اجتذبت اختبارات الطيران الناجحة للمحركات النفاثة انتباه مطوري الطيران. في ثلاثة فرق تصميم L. P. قربالي - أ. بوروفكوفا ، آي إف. فلوروف وأ. يا. بدأ Shcherbakov في تصميم طائرة مكبس ، والتي نصت على تركيب محرك نفاث في نفس الوقت. لم يتم تصورها على أنها معلقة ، ولكنها تتناسب مع الهيكل ، وتشكل جزءًا لا يتجزأ من الجناح أو جسم الطائرة. بالنسبة لهذه الطائرات ، يقوم Merkulov بإجراء حسابات لمحركات نفاثة.

في هذا الوقت ، Shcherbakov (رئيس قسم التصميمات الخاصة لمصنع Aviakhim) ، الذي نفذ بنجاح أعمال سحب الطائرات الشراعية على ارتفاعات عالية في طبقة الستراتوسفير باستخدام ما يسمى بـ "القطار الجوي" ، كما أنشأ أول بلد في البلاد كبائن مضغوطة ، اقترح ميركولوف أن تتحد وتسعى للحصول على النبات. خطط Shcherbakov للتعامل مع المقاتلات عالية السرعة بكابينة مضغوطة ، Merkulov - محركات نفاثة لهم.

في مارس 1941 ، وافقت قيادة البلاد على قرار إنشاء مثل هذا المصنع. تم تعيين شيرباكوف كبير المصممين ، ميركولوف - نائبه. لكن المصنع لم يفتح أبدًا - اندلعت الحرب. يتلقى Merkulov مهمة إنشاء محركات نفاثة لـ A. S. ياكوفليفا - ياك -7. تم تعيينه رئيسًا لـ SKB الصغيرة.

كان علي أن أعمل في ظروف صعبة. إخلاء. نوفوسيبيرسك ، ثم طشقند. الفوضى منتشرة في كل مكان. في ربيع عام 1942 ، عندما تم طرد الألمان ، عاد إلى موسكو. لم تكن هناك قاعدة إنتاج. تحولت الصناعة لتلبية احتياجات الجبهة. تقدمت ببطء الاختبارات والضبط الدقيق لمحرك نفاث DM-4s الجديد الذي يبلغ قطره خمسمائة ملليمتر.

صورة
صورة

أخيرًا ، تم تجهيز Yak-7 بمحركات إضافية. ينوي Merkulov إجراء بحث على نطاق واسع. في إحدى الرحلات ذات المحركات النفاثة ، تم الحصول على زيادة في السرعة - أكثر من خمسين كيلومترًا في الساعة. قررت إدارة محطة اختبار الطيران ضبط مؤشر سرعة الطائرة للحصول على قياسات أكثر دقة. ولكن عند الطيران على قاعدة قياس (بدون محركات نفاثة) ، يحدث عطل في المقاتلة ، ويختبر الطيار S. N. أُجبر أنوخين على وضعه "على بطنه" في حقل بطاطس محروث. ونتيجة لذلك ، تحطمت السيارة ودُمر العمل الشاق الذي قام به طاقم المحرك.

لم يتم تخصيص المقاتل الجديد لميركولوف. قررت مفوضية الشعب لصناعة الطيران التوقف عن الاختبارات ، في إشارة إلى زيادة طفيفة في السرعة ، والتي تم إجراؤها بواسطة المحركات النفاثة ، وانخفاض السرعة مع إيقاف تشغيل محرك النفاث ، فضلاً عن ارتفاع استهلاك البنزين.

في نهاية عام 1945 ، قدم اقتراح آخر مثير للاهتمام من قبل أ. ميركولوفا هو أول جهاز احتراق. ثم كان لافوشكين يصنع أول طائرة ذات أجنحة مجنحة في البلاد ، وهي La-160. ولكن اتضح أنه ثقيل إلى حد ما بالنسبة لمحرك YuMO-004 النفاث الذي تم الاستيلاء عليه ، ومع المحرك القسري الذي اقترحه I. A. Merkulov ، أقلع بنجاح.

صورة
صورة

عاش ميركولوف حياة متوترة مليئة بالأحداث الدرامية ، عندما لم يتم قبول ودعم جميع أفكاره.لذلك ، في منتصف الخمسينيات ، بصفتها رئيس قسم محرك نفاث CIAM ، طورت Merkulov نظريًا نوعًا جديدًا من محطات الطاقة التي تعمل وفقًا لدورة ديناميكية حرارية غير عادية تمامًا - مع كتلة متغيرة من سائل العمل وخصائص متغيرة للغاز. لكن هذه الفكرة لم تجد بعد تجسيدًا لها.

صورة
صورة

في أوائل الستينيات ، في معهد المحركات التابع لأكاديمية العلوم ، أنهى Merkulov العمل على نوع آخر مثير للاهتمام من المحركات. لقد كان محركًا نفاثًا يعمل بالغاز. لكن ، مثل المرة السابقة ، لم يكن من الممكن بناؤه.

في نهاية عام 1960 ، حصل Merkulov على شهادة مخترع لمحرك أيوني. ثم شارك في إعداد واختبار محرك مماثل على القمر الصناعي Meteor-18.

منذ منتصف السبعينيات ، وبمجرد أن تم تنظيم معهد VNIIPItransprogress لتطوير وسائط نقل غير تقليدية ، أصبح Merkulov مصممًا رائدًا هناك. يشارك في إنشاء عدد من المشاريع لأنظمة النقل البري فائقة السرعة. يُجري تحسينات كبيرة على محركاتها التوربينية النفاثة.

حتى آخر أيام حياته أ. كان ميركولوف مليئًا بالأفكار الإبداعية. في رأسه ، ولدت مشاريع جديدة باستمرار ، حتى الطائرات التي تفوق سرعتها سرعة الصوت. لكن لم تتحقق كل أفكار المصمم.

موصى به: