Polyarny, Alexander Ivanovič

Alexander Ivanovič Polyarny (Groshenkov) ( 10. října 1902 - 1991 ) - sovětský konstruktér kapalných raketových motorů , jeden z průkopníků raketové techniky.

V roce 1931 při práci ve Výzkumném ústavu civilní letecké flotily zkonstruoval práškovou meteorologickou raketu s výškou 6 km. Tento návrh nebylo možné realizovat z důvodu přechodu do Ústavu leteckých motorů (IAM), do skupiny F. A. Zandera . Koncem roku 1931 se zúčastnil organizačního jednání Ústřední skupiny pro studium proudového pohonu (TsGIRD) a setkal se se Zanderem; kteří ho přitahovali k práci v IAM. Pod vedením Zandera se zabýval termodynamickými výpočty raketového motoru, prováděl individuální konstrukční práce a prováděl experimenty s motorem OR-1, který byl prototypem raketového motoru na kapalné pohonné hmoty (LRE). Po krátkém pobytu v IAM v dubnu 1932 se skupina přejmenovaná na brigádu č. 1 přesunula do prostor GIRD v čele s S. P. Koroljovem. Jednou z oblastí práce brigády Zander bylo vytvoření raketového motoru OR-2 na kapalný kyslík pro raketový letoun RP-1; současně se počítalo s vytvořením raketového motoru na kapalné palivo, získáním zkušeností s ovládáním raketového motoru na kapalné palivo za letových podmínek a v budoucnu prozkoumáním možností vytvoření kompozitního raketového letounu s přecházejícím posledním stupněm do vesmíru (Zanderův nápad). Další oblastí práce brigády bylo vytvoření rakety na kapalný kyslík s označením GIRD-X . Návrhy pohonného systému OR-2 a rakety GIRD-X byly publikovány ve sborníku prací F. A. Tsandera.

Polyarny musel provést výpočetní, konstrukční a experimentální práce na motoru OR-2 a raketě GIRD-X. K prvnímu startu motoru OR-2 došlo 18. března 1933; ale kvůli vyhoření trysky se motor pár sekund po nastartování vypnul.

Pro zvýšení životnosti motoru OR-2 byly provedeny studie o použití žárovzdorných povlaků pro trysku a spalovací komoru (korund, magnezit, umělý a přírodní grafit atd.) při současném zlepšení vnějšího chladicího systému. Korundový povlak se pro komoru ukázal jako docela vhodný a tryska s tímto povlakem byla rychle zničena.

V polovině srpna 1933 testy ukázaly, že nejlepší podšívka byla vyrobena z přírodního grafitu – bez proužků jiných minerálů v ní. Motor vyložený takovým grafitem pracoval 35-40 sekund. s mírnou erozí kritické části trysky.

Krátce po Zanderově smrti (28. března 1933) byl do čela brigády jmenován L. K. Kornejev. Start rakety GIRD-X se uskutečnil 25. listopadu 1933. LRE na kapalný kyslík a etylalkohol měl tah 70 kgf.

V roce 1934 se GIRD a GDL staly součástí Jet Research Institute (RNII).

V roce 1934 Korneev, A.I. Polyarny a L.S. Dushkin, bez ohledu na do té doby vytvořené RNII, vyvinuli návrh konstrukce rakety KPD-1 na kapalný kyslík a ethylalkohol. Přívod kapalného kyslíku do motoru byl prováděn vytlačováním z nádrže za působení odpařujícího se kyslíku. Pro zintenzivnění procesu odpařování kapalného kyslíku byl použit výměník tepla - spirála umístěná uvnitř kyslíkové nádrže; přes cívku proudil kyslík, předehřátý v plášti motorové komory. Dodávka lihu byla provedena pomocí vzduchového tlakového akumulátoru. Z důvodu nedostatku financí nebyla tato raketa realizována.

V letech 1934-1935 rr. Osoaviakhim si stanovil za úkol vyvinout nejjednodušší meteorologickou raketu na kapalné palivo. Raketu vyvinul A. I. Polyarny spolu s E. P. Sheptytskym a pracovala na kapalném kyslíku a ethylalkoholu. Přísun kapalného kyslíku z nádrže bylo dosaženo jeho částečným odpařováním; palivová nádrž byla z 1/3 naplněna lihem, ze 2/3 stlačeným vzduchem, pod jehož tlakem byl líh při otevření ventilu vytlačován do spalovací komory. S pomocí aktiv Osoaviakhim (V. A. Sytin, I. A. Merkulov, K. K. Fedorov, N. N. Krasnukhin aj.) byla vyrobena raketa a postavena zkušební stolice pro její testování. Nejprve byl motor testován na stojanu a v polovině roku 1935 byla celá raketa jako celek uvedena do zadaných charakteristik.

V roce 1935, kvůli konfliktu s vedením, Korneev, Polyarny a řada bývalých zaměstnanců GIRD opustili RNII. 8. srpna 1935 rozkazem náměstka. Lidový komisař obrany a šéf výzbroje Rudé armády M. N. Tuchačevskij na základě dvou skupin specialistů pracujících na raketovém motoru KB-7. Vytvořena zkušební stanice se stojanem pro požární zkoušky. Začátek KB-7 L.K. Korneev, zástupce. brzy a GI - A.I. Polyarny. Vyvinuto 40 raketových motorů na kapalné palivo pracujících na kapalný kyslík a alkohol a 7 verzí KRE a 20 prošlo požárními zkouškami. Rovněž bylo vyvinuto 12 variant balistických střel na kapalné pohonné hmoty. Střely R-03, R-03/s, R-06/g a ANIR-5 byly vyráběny v malých sériích a prošly letovými zkouškami.

Od začátku roku 1937 do února 1938 bylo v různých úhlech k horizontu vypuštěno deset raket R-03 a devět raket R-06. Jejich stabilita za letu do značné míry závisela na rychlosti a směru větru. Maximální dosah při letu pod úhlem rakety R-03 byl ~ 6000 m, raketa R-06 - ~ 5000 m.

Práce na hledání tepelně stínících povlaků trysky a komory byly prováděny společně s Charkovským žáruvzdorným institutem. V roce 1937 byla v KB-7 zřízena keramická laboratoř (vedoucí laboratoře byl M. Yu. Gollender). Pro vnitřní část trysky byla vyrobena keramika z chemicky čistého oxidu hořečnatého s dlouhým výpalem podle speciálního programu. Pro takové trysky během provozu motoru po dobu 60-90 sekund. kritický průměr trysky se zvětšil o 0,5–1,5 mm.

Spolu s použitím keramiky v motoru byly vyvinuty také celokovové chlazené konstrukce motoru. Chlazená tryska měla ve většině případů vícezávitový šroubový závit, který spolu s vnějším pláštěm trysky vytvářel kanály pro průchod chladicí kapaliny (viz např. obr. 26). Byl navržen, vyroben a testován experimentální motor s tryskou, která měla plášť z připájených nábojů čtvercové trubky. Byly vyvinuty i celokovové motory s hladkým povrchem stěny na straně mezery pro průchod chladicí kapaliny (F. L. Yakaitis).

Byla studována problematika spalování paliva v raketovém motoru, specifikována charakteristika produktů spalování různých paliv. Ústav chemické fyziky (Ya. B. Zel'dovich a D. A. Frank-Kamenetsky) vyvinul pro KB-7 metodu pro výpočet I-S diagramů produktů spalování paliva s přihlédnutím k nejnovějším údajům o disociaci.

Studie stability rakety za letu pomocí gyroskopu pevně spojeného s jejím tělem (navrhl P.I. Ivanov) byly provedeny na radu akademika A.N. Krylova na raketě ANIR-5. Jednalo se o raketu R-06, do které byl namontován gyroskop a patřičně měněny stabilizátory. Před startem se gyroskop roztočil až na 19 tisíc otáček; k poklesu počtu otáček docházelo pomalu (po 7 minutách otáčky klesly na 4500 ot/min). Délka odpalovacího zařízení se rovnala délce rakety. Pro testování stability ANIR-5 ve vertikálním letu bylo vyrobeno šest raket. Letové zkoušky rakety ANIR-5 umožnily prokázat, že za určitých podmínek může použití gyroskopu pevně spojeného s tělem rakety zajistit její uspokojivou stabilitu za letu.

Výpočty však ukázaly, že s nárůstem velikosti rakety není takové zajištění její stability tak ekonomické (z hlediska hmotnosti) jako u provedení ANIR-6, kde je použit gyroskop poháněný kormidly. Byla vyvinuta výpočtová metoda a byly vytvořeny výkresy modelu ANIR-6 pro foukání v aerodynamickém tunelu TsAGI.

Na práškové raketě R-07m s různými plochami ocasních ploch byla studována problematika zajištění stability raket za letu poskytnutím vysoké rychlosti při opuštění odpalovacího zařízení a také způsoby otevření padáku. Proběhlo šest vertikálních startů rakety R-07m. Testy ukázaly, že při optimální volbě ocasní plochy a výstupní rychlosti z odpalovacího zařízení alespoň 40-50 m/s má raketa uspokojivou stabilitu za letu.

Jednou z možností pro raketu na kapalné palivo, která se vyznačovala zvýšenou rychlostí na výstupu z odpalovacího zařízení, mohla být raketa s kombinovaným pracho-kapalinovým motorem (návrh V. S. Zueva). Takový motor M-17 byl vyvinut KB-7 a testován na stojanu. V tomto motoru nejprve shoří prachová náplň. Zároveň vyhoří zátky, které uzavírají výstup z trysek. Na konci spalování práškové náplně, kdy je přívodní tlak kapalných složek vyšší než tlak ve spalovacím prostoru, se motor přepne z práškového režimu do kapalného. V kapalném režimu vyhoří dřevěný rošt, který předtím podpíral práškovou náplň.

Než byly získány výsledky výzkumné a vývojové práce uvedené výše, KB-7 začala vytvářet stratosférickou verzi rakety s výškou zdvihu 50 km. Byl určen pro Geofyzikální ústav Akademie věd SSSR. O raketu R-05 projevil velký zájem ředitel tohoto ústavu akademik O. Yu.Schmidt. S jeho přímou účastí se probíraly takové otázky, jako jsou parametry rakety, přístroje instalované na raketě a jejich charakteristiky, postup prací na realizaci objektu atd. U této rakety R-05 došlo ke snížení v hmotnosti konstrukce bylo dosaženo přiváděním palivových složek kyslík) pomocí práškového tlakového akumulátoru (PAD).

Motor M-29e byl navržen pro raketu R-05, která úspěšně prošla zkouškami na stolici se stanovenými parametry po dobu minimálně 50 sekund. Doba působení PAD, jehož vývoj prováděl A. B. Ionov, byla 40-42 sekund.

V roce 1939 při složitých zkouškách motoru s PAD a palivových nádrží, které měly stejnou konstrukci jako pracovní nádrže rakety, ale menšího objemu, se charakteristika motoru v hlavním režimu (tah, tlak v PAD, nádrže a spalovací prostor, stejně jako druhé složky spotřeby paliva) se blížily stanoveným hodnotám.

K dalšímu zvýšení výšky zdvihu malých raket (při absenci schopnosti vytvářet velké rakety v KB-7) v letech 1938-1939. Kompozitní raketa R-10 byla navržena s výškou zdvihu 100 km a startovací hmotností 100 kg. Tato raketa byla komplexem raket na kapalné pohonné hmoty prvního a druhého stupně a dvou dvojitých práškových urychlovacích motorů.

Snížení hmotnosti raket prvního a druhého stupně bylo dosaženo použitím PAD pro přívod palivových komponent do spalovací komory.

Způsob zajištění stability rakety R-10 za letu měl být zvolen po obdržení dat ze startu rakety R-05 s urychlením prášku, výsledků testů automatického systému řízení rakety (ANIR- 6) pomocí gyroskopu poháněného kormidly a experimentální ověření automatického řízení rakety (ENIR-7) pohybující se ve svazku infračervených paprsků reflektoru pomocí fotoelektrického zařízení.

Byl pohřben na starém kyjevském hřbitově ve městě Lobnya.

Odkazy