История науки и техники полна ярких страниц достижений наших отечественных ученых. Период 1920-1930 гг. особенно знаменателен как важная веха в развитии ракетно-космической отрасли. Именно в этот период советские инженеры-конструкторы, пионеры изучения реактивного движения, участвовали в исследованиях и разработках первых прототипов ракет для преодоления земного пространства. Строительство и испытания экспериментальной ракетной техники носили всеобъемлющий характер в СССР в указанный период. Ключевую роль в этом процессе занимали такие знаковые фигуры в истории космонавтики, как: С.П. Королев, М.К. Тихонравов, Ю.А. Победоносцев, Ф.А. Цандер и др. Работы по созданию реактивных двигателей, испытанию летательных аппаратов организовывались с 1931 года в рамках групп изучения реактивного движения (далее – ГИРД). Во многих городах Советского Союза действовало до 90 подобных организаций[1].
В ГИРД разрабатывались реактивные двигатели и ракеты различных типов: жидкостные ракетные двигатели (далее – ЖРД), прямоточные воздушно-реактивные двигатели (далее – ВРД), бескрылые и крылатые ракеты разнообразных систем и конструкций[2]. Основная цель этих работ заключалась в совершенствовании силовых установок и преодолении высотных барьеров.
Создание прямоточных воздушно-реактивных двигателей рассматривалось как дополнение к ЖРД. Идея заключалась в том, чтобы использовать ВРД в качестве разгонной установки летательных аппаратов в атмосфере. В связи с этим отдельное внимание стоит уделить инженерам 3-ей бригады ГИРД, возглавляемой Ю.А. Победоносцевым и занимавшейся изучением проблем реактивного движения и применения ВРД. Именно с деятельностью этой бригады и, в частности, одного из ее членов – Игоря Алексеевича Меркулова (1913 – 1991 гг.), связано создание первой в мире двухступенчатой ракеты с ВРД «РВ-3».
И.А. Меркулов ранее работал в Центральном аэрогидродинамическом институте (ЦАГИ), совмещая служебную деятельность с обучением на специализированных курсах, организованных при ГИРД для подготовки будущих инженеров в сфере ракетной техники. В силу своей увлеченности проблемами реактивного движения он поступил на постоянную работу в ГИРД в 1933 году. Работая конструктором 3-ей бригады, И.А. Меркулов принимал участие в проектировании, создании и сериях испытаний с ВРД конструкции Ю.А. Победоносцева, установленных на 3-хдюймовых артиллерийских снарядах[3] – моделях серии «08». Опытные данные, полученные в ходе этих испытаний, доказали эффективность и работоспособность ВРД, а также открыли перспективные возможности их применения в сфере сверхзвуковых скоростей[4].
В то же время полученные результаты послужили толчком для проведения теоретических исследований тепловых циклов прямоточных ВРД с целью определения оптимальных параметров, способных решить проблемы развития тяги, превышающей воздействие давления и воздуха на корпус летательного аппарата в движении.
В 1936 году И.А. Меркулов занимался проектированием двухступенчатой ракеты с ВРД. Данный проект создавался на основе проведенных исследований коллективом инженеров Реактивной секции Стратосферного комитета Осоавиахима. И.А. Меркулов предлагал сделать двухступенчатую ракету смешанного типа. Данная конструкция представляла собой систему действия пороховой ракеты в качестве разгонного заряда, являвшейся первой ступенью, и ВРД – вторая ступень. Профессор В.П. Ветчинкин – специалист в области аэродинамики и ракетостроения, ознакомившись с данным проектом, предложил построить несколько таких ракет и испытывать их на земле и в полете[5].
Данные испытания должны были представить опытные сведения и описать состояние работы порохового заряда и прямоточных ВРД, затем их воздействие на движение летательного аппарата в атмосфере. По проекту И.А. Меркулова на заводе №1 было построено 16 моделей ракет[6]. Испытания проводились с конца 1938 г. по май 1939 г. В течение работы над проектом конструкция двухступенчатой ракеты претерпела некоторые изменения: уменьшился вес модели, количество используемого пороха, добавились аэродинамические тормоза для отделения первой ступени.
Официальные испытания ракеты «РВ-3» были проведены на подмосковном полигоне Осоавиахима у станции Планерная 19 мая 1939 г. в присутствии инженеров и техников завода №1 и представителей военных структур. Ракета поднялась на высоту 1 800 м[7] . Результаты испытания первой в мире двухступенчатой ракеты с ВРД оказались многообещающими.
Опытными данными была доказана работоспособность ВРД, а ускоренный вертикальный взлет ракеты позволил преодолеть силы сопротивления и давления на корпус. Кроме того, ВРД был способен развивать дозвуковую скорость, что позволило использовать данную разработку в авиации.
Впоследствии результаты испытаний «РВ-3» были использованы И.А. Меркуловым в проектировании авиационных ВРД для истребителей И-15бис и И-153 «Чайка» конструкции Н.Н. Поликарпова, Як-7 конструкции А.С. Яковлева, что имело стратегическое значение во время Великой Отечественной войны.[8]
|
|
Степанов В.А.
|
[1]РГАНТД. Арх. №614. Фонограмма. Выступление доктора технических наук Меркулова И.А., посвященное 50-летию запуска первой советской ракеты. 1983 г.
[2] С.П. Королев. Энциклопедия жизни и творчества. 2014. С. 9.
[3] РГАНТД. Ф.259. Оп.1. Д.183. Л.1.
[4] РГАНТД. Арх. №614. Фонограмма. Выступление доктора технических наук Меркулова И.А., посвященное 50-летию запуска первой советской ракеты. 1983 г.
[5] Голованов Я. Дорога на космодром. Мечта, опыт, дело. М., 1982. С. 351.
[6] РГАНТД. Ф.259. Оп.1. Д.183. Л.1.
[7] Глушко В.П. Развитие ракетостроения и космонавтики в СССР. М., 1987. С.41.
[8] РГАНТД. Ф.259. Оп.1. Д.183. Л.1-2.