Polyarny, Alexander Ivanovich

Alexander Ivanovich Polyarny (Groshenkov) ( 10 oktober 1902 - 1991 ) - Sovjetisk designer av flytande raketmotorer , en av pionjärerna inom raketteknik.

1931, medan han arbetade vid forskningsinstitutet för Civil Air Fleet, designade han en pulvermeteorologisk raket med en höjd av 6 km. Det var inte möjligt att implementera denna design på grund av övergången till Institute of Aviation Motors (IAM), till gruppen F. A. Zander . I slutet av 1931 deltog han i det organisatoriska mötet för Central Group for the Study of Jet Propulsion (TsGIRD) och träffade Zander; som lockade honom att arbeta i IAM. Under ledning av Zander ägnade han sig åt termodynamiska beräkningar av en raketmotor, utförde individuellt designarbete och genomförde experiment med OR-1-motorn, som var en prototyp av en raketmotor med flytande drivmedel (LRE). Efter en kort vistelse på IAM i april 1932, flyttade gruppen, omdöpt till brigad nr 1, till GIRD:s lokaler, ledd av S.P. Korolev. Ett av arbetsområdena för Zander-brigaden var skapandet av en OR-2-raketmotor som kördes på flytande syre för RP-1-raketplanet; samtidigt var det tänkt att skapa en raketmotor för flytande drivmedel, skaffa erfarenhet av att styra en raketmotor för flytande drivmedel under flygförhållanden, och i framtiden utforska möjligheterna att skapa ett kompositraketflygplan med sista steget igång. ut i rymden (Zanders idé). Ett annat arbetsområde för brigaden var skapandet av en raket med flytande syre, betecknad GIRD-X . Designen av OR-2-framdrivningssystemet och GIRD-X-raketen publicerades i samlingen av verk av F. A. Tsander.

Polyarny var tvungen att utföra beräknings-, design- och experimentarbete på OR-2-motorn och GIRD-X-raketen. Den första starten av OR-2-motorn ägde rum den 18 mars 1933; men på grund av utbrändhet av munstycket stängdes motorn av några sekunder efter start.

För att öka varaktigheten av OR-2-motorn genomfördes studier på användningen av eldfasta beläggningar för munstycket och förbränningskammaren (korund, magnesit, konstgjord och naturlig grafit, etc.) samtidigt som det externa kylsystemet förbättrades. Korundbeläggningen visade sig vara ganska lämplig för kammaren, och munstycket med denna beläggning förstördes snabbt.

I mitten av augusti 1933 visade tester att det bästa fodret var gjord av naturlig grafit - i avsaknad av strimmor av andra mineraler i den. Motorn, fodrad med sådan grafit, arbetade i 35-40 sekunder. med lätt erosion av den kritiska delen av munstycket.

Kort efter Zanders död (28 mars 1933) utsågs L.K. Korneev till chef för brigaden. Uppskjutningen av GIRD-X-raketen ägde rum den 25 november 1933. LRE på flytande syre och etylalkohol hade en dragkraft på 70 kgf.

1934 blev GIRD och GDL en del av Jet Research Institute (RNII).

1934 utvecklade Korneev, A.I. Polyarny och L.S. Dushkin, oavsett RNII som skapades vid den tiden, ett utkast till design av KPD-1-raketen på flytande syre och etylalkohol. Tillförseln av flytande syre till motorn utfördes genom att pressa ut ur tanken under inverkan av förångande syre. För att intensifiera processen för avdunstning av flytande syre användes en värmeväxlare - en spole placerad inuti syretanken; syre flödade genom spolen, förvärmd i motorkammarens mantel. Tillförseln av alkohol skedde med hjälp av en lufttrycksackumulator. På grund av brist på medel blev denna raket inte realiserad.

Åren 1934-1935 rr. Osoaviakhim satte uppdraget att utveckla den enklaste meteorologiska raketen med flytande bränsle. Raketen utvecklades av A. I. Polyarny tillsammans med E. P. Sheptytsky och arbetade på flytande syre och etylalkohol. Tillförseln av flytande syre från tanken uppnåddes genom dess partiella avdunstning; bränsletanken var 1/3 fylld med alkohol, 2/3 med tryckluft, under vars tryck alkoholen tvingades in i förbränningskammaren när ventilen öppnades. Med hjälp av tillgångarna från Osoaviakhim (V. A. Sytin, I. A. Merkulov, K. K. Fedorov, N. N. Krasnukhin, etc.) tillverkades en raket och en testbänk byggdes för dess testning. Först testades motorn på stativet, och i mitten av 1935 fördes hela raketen som helhet till de angivna egenskaperna.

1935, på grund av en konflikt med ledningen, lämnade Korneev, Polyarny och ett antal tidigare GIRD-anställda RNII. 8 augusti 1935 på uppdrag av suppleant. Folkets försvarskommissarie och chefen för beväpning av Röda armén M. N. Tukhachevsky, på grundval av två grupper av specialister som arbetade med raketmotorn, organiserades KB-7. Skapade en teststation med stativ för brandtester. Början KB-7 L.K. Korneev, suppleant. tidigt och GI - A.I. Polyarny. Utvecklade 40 raketmotorer med flytande drivmedel som arbetar på flytande syre och alkohol och 7 versioner av KRE och 20 klarade brandtest. Utvecklade även 12 varianter av ballistiska missiler med flytande drivmedel. R-03-, R-03/s-, R-06/g- och ANIR-5-missilerna tillverkades i små partier och klarade flygtester.

Från början av 1937 till februari 1938 avfyrades tio R-03- och nio R-06-missiler i olika vinklar mot horisonten. Deras stabilitet under flygning berodde till stor del på vindens hastighet och riktning. Den maximala räckvidden när man flyger i en vinkel av R-03-raketen var ~ 6000 m, R-06-raketen - ~ 5000 m.

Arbetet med sökandet efter värmeskyddande beläggningar av munstycket och kammaren utfördes tillsammans med Kharkov Refractory Institute. 1937 etablerades ett keramiskt laboratorium i KB-7 (chefen för laboratoriet var M. Yu. Gullender). För den inre delen av munstycket tillverkades keramik av kemiskt ren magnesiumoxid med lång bränning enligt ett speciellt program. För sådana munstycken under motordrift i 60-90 sekunder. munstyckets kritiska diameter ökade med 0,5–1,5 mm.

Tillsammans med användningen av keramik i motorn utvecklades också helt metallkylda motorkonstruktioner. Det kylda munstycket hade i de flesta fall en flergängad skruvgänga, som tillsammans med munstyckets yttre skal bildade kanaler för kylvätskans passage (se t.ex. fig. 26). En experimentmotor med munstycke, som hade ett skal av lödda rundor av ett fyrkantsrör, designades, tillverkades och testades på en bänk. Helmetallmotorer med en slät väggyta på sidan av gapet för passage av kylvätska utvecklades också (F. L. Yakaitis).

Problemet med bränsleförbränning i en raketmotor studerades, egenskaperna hos förbränningsprodukterna för olika bränslen specificerades. Institutet för kemisk fysik (Ya. B. Zel'dovich och D. A. Frank-Kamenetsky) utvecklade för KB-7 en metod för att beräkna I-S-diagram av bränsleförbränningsprodukter, med hänsyn till de senaste uppgifterna om dissociation.

Studier av stabiliteten hos en raket under flygning med hjälp av ett gyroskop som är stelt anslutet till dess kropp (föreslagit av P.I. Ivanov) utfördes med råd från akademiker A.N. Krylov om ANIR-5-raketen. Det var en R-06 raket, i vilken ett gyroskop var monterat och stabilisatorer ändrade därefter. Före starten snurrade gyroskopet upp till 19 tusen rpm; minskningen av antalet varv skedde långsamt (efter 7 minuter sjönk rotationshastigheten till 4500 rpm). Längden på raketen var lika med raketens längd. För att testa stabiliteten hos ANIR-5 under vertikal flygning gjordes sex raketer. Flygtester av ANIR-5-raketen gjorde det möjligt att fastställa att under vissa förhållanden kan användningen av ett gyroskop som är stelt kopplat till raketkroppen säkerställa dess tillfredsställande stabilitet under flygning.

Beräkningar visade dock att med en ökning av storleken på raketen är sådan tillhandahållande av dess stabilitet inte lika ekonomisk (i viktmässigt hänseende) som i ANIR-6-designen, där ett gyroskop som drivs av roder används. En beräkningsmetod utvecklades och ritningar av ANIR-6-modellen gjordes för blåsning i TsAGI vindtunnel.

Frågan om att säkerställa stabiliteten hos raketer under flygning genom att ge dem hög hastighet när de lämnar utskjutningsrampen, samt sätt att öppna fallskärmen, studerades på R-07m pulverraketen med olika empennageområden. Det var sex vertikala uppskjutningar av R-07m-raketen. Tester har visat att raketen har tillfredsställande stabilitet under flygning med ett optimalt urval av empennageområdet och en utgångshastighet från utskjutaren på minst 40-50 m/s.

Ett av alternativen för en raket med flytande drivmedel, som kännetecknades av en ökad hastighet vid utgången från uppskjutningsrampen, skulle kunna vara en raket med en kombinerad pulver-vätskemotor (V. S. Zuevs förslag). En sådan M-17-motor utvecklades av KB-7 och testades på ett stativ. I denna motor brinner pulverladdningen först. Samtidigt brinner pluggarna som stänger munstyckenas utlopp ut. Vid slutet av förbränningen av pulverladdningen, när tillförseltrycket för vätskekomponenterna är högre än trycket i förbränningskammaren, växlar motorn från pulverläget till det flytande. I vätskeläget brinner trägallret, som tidigare stött pulverladdningen, ut.

Innan resultaten av forsknings- och utvecklingsarbetet som noteras ovan erhölls började KB-7 skapa en stratosfärisk version av raketen med en lyfthöjd på 50 km. Det var avsett för det geofysiska institutet vid USSR Academy of Sciences. Direktören för detta institut, akademiker O. Yu. Schmidt, visade stort intresse för R-05-raketen. Med hans direkta deltagande diskuterades sådana frågor som parametrarna för raketen, instrumenten installerade på raketen och deras egenskaper, framstegen i arbetet med implementeringen av objektet etc. I denna R-05-raket har minskningen av vikten av strukturen uppnåddes genom att tillföra bränslekomponenter syre) med hjälp av en pulvertryckackumulator (PAD).

M-29e-motorn designades för R-05-raketen, som framgångsrikt klarade bänktester med de angivna parametrarna i minst 50 sekunder. Varaktigheten av handlingen av PAD, vars utveckling utfördes av A. B. Ionov, var 40-42 sekunder.

1939, under komplexa tester av en motor med en PAD och bränsletankar som hade samma design som arbetstankarna i en raket, men med en mindre volym, motoregenskaperna i huvudläget (dragkraft, tryck i PAD, tankar och förbränningskammare, såväl som andra förbrukningsbränslekomponenter) var nära de angivna.

Att ytterligare öka lyfthöjden för små raketer (i avsaknad av möjligheten att skapa stora raketer i KB-7) 1938-1939. En komposit R-10 raket konstruerades med en lyfthöjd på 100 km och en uppskjutningsvikt på 100 kg. Denna raket var ett komplex av vätskedrivna raketer av det första och andra steget och två dubbla pulveraccelererande motorer.

Att minska vikten på raketerna i det första och andra steget uppnåddes genom att använda PAD för att tillföra bränslekomponenter till förbränningskammaren.

Metoden för att säkerställa stabiliteten hos R-10-raketen under flygning var tänkt att väljas efter att ha mottagit data från lanseringen av R-05-raketen med pulveracceleration, resultaten av tester av raketens automatiska kontrollsystem (ANIR- 6) användning av ett gyroskop som drivs av roder och experimentell verifiering av den automatiska styrningen av raketen (ENIR-7) som rör sig i strålen av infraröda strålar från en strålkastare med hjälp av en fotoelektrisk anordning.

Han begravdes på den gamla Kiev-kyrkogården i staden Lobnya.

Länkar