Идея создания винтокрыла возникла осенью 1951 г., когда камовская команда переехала в Тушино, получила название ОКБ-2 и должна была строить войсковую серию Ка-10 и разрабатывать Ка-15.
В это время в печати появились сообщения об опытах буксировки вертолетов самолетами в район операции с целью повышения дальности: при этом несущий винт вертолета авторотировал и топливо сохранялось на обратную дорогу. Заинтересовавшись такой комбинацией, я сделал некоторые подсчеты. В качестве буксировщика рассматривался самолет Ли-2. Оказалось, что он способен в полете максимально разгружать несущий винт, передавая нагрузку на крыло. Качество сцепки повышалось, но взаимное расположение самолета и вертолета вызывало сомнение. Если буксировать планер выгодно и удобно выше самолета, то буксируемый вертолет лучше располагать ниже самолета, что представлялось трудновыполнимым. Пришла мысль соединить вместе самолет-буксировщик и подъемное устройство (то есть несущий винт, двигатель, трансмиссию) и таким образом обеспечить летательному аппарату вертикальный взлет и посадку и повысить дальность за счет аэродинамического качества. Ли-2 выпускался крупной серией в Ташкенте, легкий и мощный турбовинтовой двигатель ТВ-2 конструкции Н. Д. Кузнецова уже был, а сделать несущий винт диаметром 17,5 м с редуктором казалось много проще, чем строить вертолет с небывалым диаметром винта в 21 метр и огромным крутящим моментом.
Получив одобрение Н. И. Камова и его заместителя В. В. Никитина, я сочинил очень короткое - буквально на половину страницы - письмо И. В. Сталину, где излагалась основная цель проекта и возможность его быстрого осуществления.
В конце 1952 г. почти одновременно началась разработка вертолета Ми-6 и винтокрыла Ка-22. Оба летательных аппарата создавались под турбовинтовые двигатели на базе ТВ-2Ф мощностью 5900 л.с. Неизбежным становилось острое соперничество двух конструкторских коллективов, двух конструктивных схем. Положение нашего ОКБ было очень сложным: ни оборудованного завода, ни серийных вертолетов. А в ОКБ Миля уже выпустили два серийных вертолета Ми-1 и Ми-4, последний из которых являлся выдающимся достижением советской авиации. У нас в апреле 1953 г. совершил первый полет вертолет Ка-15, а в июне министр прекратил финансирование этой машины. Нужно обладать незаурядной храбростью Н. И. Камова, чтобы решиться на соревнование в таких условиях.
Вес винтокрыла Ка-22 был в 20 раз, а мощность в 50 раз больше, чем на Ка-15, скорость предполагалось увеличить почти вдвое по сравнению с существующими вертолетами. На винтокрыле решили применить поперечную схему расположения несущих винтов и установить двигатели на концах крыла. Эта схема позволяет органически слить самолет и вертолет, обеспечить компактность силовых установок. Она является симметричной, а Николай Иванович не уставал подчеркивать преимущества симметрии машины для пилотирования. Кроме этого, в поперечной схеме целесообразно используются крылья в качестве опоры для несущих винтов и емкостей для топлива. У нее максимально эквивалентное удлинение и, следовательно, наибольшее аэродинамическое качество. Применение двух несущих винтов вместо одного винта удвоенной площади позволяет получить определенные весовые преимущества.
Доводка и первые испытания механизированной модели 221 проводились в углу огромного помещения открытой части трубы Т-101 силами сотрудников отдела Сперанского. На модели установили несущие винты с 3-шарнирны-ми и 3-лопастными втулками В-221-3 и лопасти ЛД-7. Лопасти, спроектированные Купфером, были изготовлены из липы, имели латунную оковку с залитым свинцом носиком. Толщина лопастей на концах была 3,3 мм. На максимальных оборотах - 1800 об/мин- окружная скорость равнялась 260 м/с. Модель стояла на транспортировочной тележке и была отгорожена от пульта управления металлической сеткой и листом плексигласа. За пультом сидел механик Александр Пырх, а рядом размещалось несколько человек. Смотреть было удобно - винты вращались примерно на уровне глаз. По мере увеличения оборотов повышался шум винтов и росло волнение за пультом. Вот на тахометре уже 1000, 1200... Шум увеличивается. 1500, 1700, 1800! Слава Богу, кажется, вышли. Но тахометр показывает 2000, 2200... Визг винтов становится невыносимым, и все стоящие за плексигласом начинают понемногу приседать. Оставаться в плоскости лопастей не хочется. Внезапно визг винтов изменяется, и механик убирает обороты. Винты медленно останавливаются, но некоторые лопасти не опускаются на ограничители свеса, а остаются поднятыми вверх. Осматриваем винты. Никаких разрушений нет, но в горизонтальных шарнирах явно увеличилось трение, они как бы зажаты. Все присутствующие заметили резкое размывание тюльпанов лопастей при изменении шума винтов. Похоже на флаттер, который совсем недавно на Ми-4 и Ка-15 ╚лечили╩ одинаково: увеличивали переднюю центровку лопастей путем установки дополнительных противовесов.
Характеристики устойчивости и управляемости винтокрыла АВ с автопилотом существенно улучшились, и Гарнаев в летной оценке записал: ╚Винтокрыл является летательным аппаратом, который удачно сочетает в себе качества самолета и вертолета. Достаточно хорошо управляем на всех режимах от висения до максимальной скорости, а также на высотах до практического потолка╩. По ╚Программе совместных испытаний винтокрыла╩ от 12.01.62 г. осталось выполнить последний пункт: ╚Качественная оценка машины экипажами ВВС и ГВФ - так называемый ╚облет╩. Первым винтокрыл должен был облетать Герой Советского Союза полковник С.Г. Бровцев. Сначала он слетал на правом сидении вместе с Гарнаевым. В экипаж входили ведущий инженер B.C. Дордан, бортмеханик А. Бахров и экспериментатор А.Ф. Рогов. Они взлетели около 7 часов утра и, сделав короткий полет над аэродромом, сели. Замечаний у экипажа не было, и в половине восьмого винтокрыл взлетел снова. На этот раз первым пилотом был Бровцев, а Гарнаев находился на правом сидении. Два задних места в кабине пилотов занимали Бахров и Дордан, в фюзеляже находился Рогов...
16 августа Бирюлин вызвал меня телеграммой из отпуска. Аварийная комиссия работала уже третий день. Свидетелей катастрофы было очень много - люди шли и ехали на работу в это время. Погибли Рогов и Бровцев. Остальные члены экипажа рассказали о начале и развитии катастрофы. Взлет ╚по-самолетному╩, спокойный полет на высоте 1000 метров в продолжение 15 минут. Скорость до 310 км/час. При планировании и уменьшении скорости до 220-230 км/час внезапно начался самопроизвольный правый разворот, который не удалось парировать левой педалью и штурвалом. Машина развернулась почти на 180╟, когда Гарнаев вмешался в управление и, думая, что разворот является следствием разношагицы тянущих винтов, разгрузил их, резко увеличив углы общего шага несущих винтов на 7-8╟. Винтокрыл замедлил правый разворот, перевалился на нос и начал круто пикировать. Потеряв 300-400 м высоты, машина уменьшила угол пикирования до 10-12╟, но в это время бортмеханик сбросил створку фонаря, она попала в лопасть правого винта, которая обломилась, и несбалансированные центробежные силы оторвали всю правую мотогондолу. Гарнаев дал команду экипажу покинуть винтокрыл. Троим удалось спастись.
Комиссия не смогла установить причину катастрофы. И во время ее работы, и позже, и даже теперь существуют разные версии ужасного происшествия.
Главными недостатками Ка-22 были большие потери мощности на привод тянущих винтов и большие потери тяги от обдувки крыла потоком несущих винтов. Кроме этого, желая получить серьезное улучшение характеристик (например, скорости) нельзя обойтись без адекватного улучшения характеристик входящих в конструкцию элементов и прежде всего двигателей. Прогресс летательных аппаратов всегда происходил под мощным влиянием прогресса в двигателестроении.
Можно добавить, что два серийных винтокрыла долгие годы простояли на заводском аэродроме, но ни один из уникальных аппаратов так и не попал в авиационный музей.
В это время в печати появились сообщения об опытах буксировки вертолетов самолетами в район операции с целью повышения дальности: при этом несущий винт вертолета авторотировал и топливо сохранялось на обратную дорогу. Заинтересовавшись такой комбинацией, я сделал некоторые подсчеты. В качестве буксировщика рассматривался самолет Ли-2. Оказалось, что он способен в полете максимально разгружать несущий винт, передавая нагрузку на крыло. Качество сцепки повышалось, но взаимное расположение самолета и вертолета вызывало сомнение. Если буксировать планер выгодно и удобно выше самолета, то буксируемый вертолет лучше располагать ниже самолета, что представлялось трудновыполнимым. Пришла мысль соединить вместе самолет-буксировщик и подъемное устройство (то есть несущий винт, двигатель, трансмиссию) и таким образом обеспечить летательному аппарату вертикальный взлет и посадку и повысить дальность за счет аэродинамического качества. Ли-2 выпускался крупной серией в Ташкенте, легкий и мощный турбовинтовой двигатель ТВ-2 конструкции Н. Д. Кузнецова уже был, а сделать несущий винт диаметром 17,5 м с редуктором казалось много проще, чем строить вертолет с небывалым диаметром винта в 21 метр и огромным крутящим моментом.
Получив одобрение Н. И. Камова и его заместителя В. В. Никитина, я сочинил очень короткое - буквально на половину страницы - письмо И. В. Сталину, где излагалась основная цель проекта и возможность его быстрого осуществления.
В конце 1952 г. почти одновременно началась разработка вертолета Ми-6 и винтокрыла Ка-22. Оба летательных аппарата создавались под турбовинтовые двигатели на базе ТВ-2Ф мощностью 5900 л.с. Неизбежным становилось острое соперничество двух конструкторских коллективов, двух конструктивных схем. Положение нашего ОКБ было очень сложным: ни оборудованного завода, ни серийных вертолетов. А в ОКБ Миля уже выпустили два серийных вертолета Ми-1 и Ми-4, последний из которых являлся выдающимся достижением советской авиации. У нас в апреле 1953 г. совершил первый полет вертолет Ка-15, а в июне министр прекратил финансирование этой машины. Нужно обладать незаурядной храбростью Н. И. Камова, чтобы решиться на соревнование в таких условиях.
Вес винтокрыла Ка-22 был в 20 раз, а мощность в 50 раз больше, чем на Ка-15, скорость предполагалось увеличить почти вдвое по сравнению с существующими вертолетами. На винтокрыле решили применить поперечную схему расположения несущих винтов и установить двигатели на концах крыла. Эта схема позволяет органически слить самолет и вертолет, обеспечить компактность силовых установок. Она является симметричной, а Николай Иванович не уставал подчеркивать преимущества симметрии машины для пилотирования. Кроме этого, в поперечной схеме целесообразно используются крылья в качестве опоры для несущих винтов и емкостей для топлива. У нее максимально эквивалентное удлинение и, следовательно, наибольшее аэродинамическое качество. Применение двух несущих винтов вместо одного винта удвоенной площади позволяет получить определенные весовые преимущества.
Доводка и первые испытания механизированной модели 221 проводились в углу огромного помещения открытой части трубы Т-101 силами сотрудников отдела Сперанского. На модели установили несущие винты с 3-шарнирны-ми и 3-лопастными втулками В-221-3 и лопасти ЛД-7. Лопасти, спроектированные Купфером, были изготовлены из липы, имели латунную оковку с залитым свинцом носиком. Толщина лопастей на концах была 3,3 мм. На максимальных оборотах - 1800 об/мин- окружная скорость равнялась 260 м/с. Модель стояла на транспортировочной тележке и была отгорожена от пульта управления металлической сеткой и листом плексигласа. За пультом сидел механик Александр Пырх, а рядом размещалось несколько человек. Смотреть было удобно - винты вращались примерно на уровне глаз. По мере увеличения оборотов повышался шум винтов и росло волнение за пультом. Вот на тахометре уже 1000, 1200... Шум увеличивается. 1500, 1700, 1800! Слава Богу, кажется, вышли. Но тахометр показывает 2000, 2200... Визг винтов становится невыносимым, и все стоящие за плексигласом начинают понемногу приседать. Оставаться в плоскости лопастей не хочется. Внезапно визг винтов изменяется, и механик убирает обороты. Винты медленно останавливаются, но некоторые лопасти не опускаются на ограничители свеса, а остаются поднятыми вверх. Осматриваем винты. Никаких разрушений нет, но в горизонтальных шарнирах явно увеличилось трение, они как бы зажаты. Все присутствующие заметили резкое размывание тюльпанов лопастей при изменении шума винтов. Похоже на флаттер, который совсем недавно на Ми-4 и Ка-15 ╚лечили╩ одинаково: увеличивали переднюю центровку лопастей путем установки дополнительных противовесов.
Характеристики устойчивости и управляемости винтокрыла АВ с автопилотом существенно улучшились, и Гарнаев в летной оценке записал: ╚Винтокрыл является летательным аппаратом, который удачно сочетает в себе качества самолета и вертолета. Достаточно хорошо управляем на всех режимах от висения до максимальной скорости, а также на высотах до практического потолка╩. По ╚Программе совместных испытаний винтокрыла╩ от 12.01.62 г. осталось выполнить последний пункт: ╚Качественная оценка машины экипажами ВВС и ГВФ - так называемый ╚облет╩. Первым винтокрыл должен был облетать Герой Советского Союза полковник С.Г. Бровцев. Сначала он слетал на правом сидении вместе с Гарнаевым. В экипаж входили ведущий инженер B.C. Дордан, бортмеханик А. Бахров и экспериментатор А.Ф. Рогов. Они взлетели около 7 часов утра и, сделав короткий полет над аэродромом, сели. Замечаний у экипажа не было, и в половине восьмого винтокрыл взлетел снова. На этот раз первым пилотом был Бровцев, а Гарнаев находился на правом сидении. Два задних места в кабине пилотов занимали Бахров и Дордан, в фюзеляже находился Рогов...
16 августа Бирюлин вызвал меня телеграммой из отпуска. Аварийная комиссия работала уже третий день. Свидетелей катастрофы было очень много - люди шли и ехали на работу в это время. Погибли Рогов и Бровцев. Остальные члены экипажа рассказали о начале и развитии катастрофы. Взлет ╚по-самолетному╩, спокойный полет на высоте 1000 метров в продолжение 15 минут. Скорость до 310 км/час. При планировании и уменьшении скорости до 220-230 км/час внезапно начался самопроизвольный правый разворот, который не удалось парировать левой педалью и штурвалом. Машина развернулась почти на 180╟, когда Гарнаев вмешался в управление и, думая, что разворот является следствием разношагицы тянущих винтов, разгрузил их, резко увеличив углы общего шага несущих винтов на 7-8╟. Винтокрыл замедлил правый разворот, перевалился на нос и начал круто пикировать. Потеряв 300-400 м высоты, машина уменьшила угол пикирования до 10-12╟, но в это время бортмеханик сбросил створку фонаря, она попала в лопасть правого винта, которая обломилась, и несбалансированные центробежные силы оторвали всю правую мотогондолу. Гарнаев дал команду экипажу покинуть винтокрыл. Троим удалось спастись.
Комиссия не смогла установить причину катастрофы. И во время ее работы, и позже, и даже теперь существуют разные версии ужасного происшествия.
Главными недостатками Ка-22 были большие потери мощности на привод тянущих винтов и большие потери тяги от обдувки крыла потоком несущих винтов. Кроме этого, желая получить серьезное улучшение характеристик (например, скорости) нельзя обойтись без адекватного улучшения характеристик входящих в конструкцию элементов и прежде всего двигателей. Прогресс летательных аппаратов всегда происходил под мощным влиянием прогресса в двигателестроении.
Можно добавить, что два серийных винтокрыла долгие годы простояли на заводском аэродроме, но ни один из уникальных аппаратов так и не попал в авиационный музей.
Отличный комментарий!