НЕДОПЕТАЯ ПЕСНЯ ВИНТОКРЫЛА

Глава 5

НЕДОПЕТАЯ ПЕСНЯ  ВИНТОКРЫЛА

 

Н.И.Камов широко известен как творец соосных вертолетов. Вряд ли, однако, можно считать основное направление деятельности Камова следствием его особой  предрасположенности к соосной схеме. Так сложились обстоятельства. Этому человеку было присуще стремление к «новому, необыкновенному». Схема летательного аппарата для главного конструктора не более, чем  инструмент для решения конкретной задачи. Камов в этом отношении не был исключением.

В тяжелые для страны послевоенные годы, без собственного КБ  он мог построить только самую маленькую машину. Соосная схема дала такую возможность. Так появился вертолет — малютка, “летающий мотоцикл”. Но, создавая Ка-8 и еще раньше, Камов мечтал о больших, могучих винтокрылых кораблях. Лучшей схемой для больших транспортных вертолетов он считал продольную. Уже к 1948 году среди его проектов  — 20-и тонный вертолет продольной схемы Ка-16 с несущими винтами диаметром 25 метров. К такой размерности вертолеты подойдут лишь через 20 лет.

Мечта Камова  создать  прорывный по своим характеристикам винтокрылый летательный аппарат все-таки осуществилась. Правда, не совсем так, как это представлял себе главный конструктор.

Корейская война сделала очевидным отставание страны в области вертолетостроения. Вертолеты  американских конструкторов И.И.Сикорского и Ф.Н.Пясецкого успешно воевали на корейском полуострове. Они перебрасывали в тыл врага до 10-12 солдат с полным снаряжением, успешно проводили спасательные операции. Наша страна в то время располагала лишь  двух-трех местными вертолетами Ми-1, Ка-15 и Ка-18  небольшой грузоподъемности.

И.В.Сталин решил исправить положение.   В октябре 1951 года на совещание в Кремль были приглашены А.Н.Туполев, С.В.Ильюшин, А.С.Яковлев, И.П.Братухин, М.Л.Миль и Н.И.Камов. На повестке дня — один вопрос: что надо сделать, чтобы в кратчайшие сроки преодолеть отставание СССР от США по тяжелым вертолетам. Туполев и Ильюшин от работы по вертолетам отказались, сославшись на большую    занятость другими темами. Миль подготовил предложения по разработке двенадцати местного одновинтового вертолета Ми-4.

За несколько месяцев до заседания в Кремле ОКБ Камова  разработало предложение по  двухвинтовому вертолету продольной схемы Ка-14-2 с двумя двигателями АШ-82 конструкции  А.Д.Швецова. Его несущие винты  имели  диаметр 17,5 м,  взлетная масса  составляла примерно 14 т. Вертолет был способен перевозить 30-40 бойцов пехоты с полной выкладкой.  Камов  сообщил о проекте Ка-14-2. Казалось бы – вот он, момент истины!

Срок выполнения задания был установлен в один год.  Камов с учетом новизны дела  попросил два года. "Обратитесь в собес" — пресек крамолу Л.П.Берия. На следующий день в Кремль были приглашены Миль и Яковлев. Миль получил задание на разработку Ми-4, Яковлеву отдали тему продольного вертолета. Миль и Яковлев стали у государства в еще большем фаворе: им всемерное внимание, любая помощь.

Конструкторский коллектив М.Л. Миля  перевели с территории расположенного в Тушино ОКБ-4 завода № 82 в помещения завода № 3 в Сокольниках, которые освободились после закрытия весной 1951 года ОКБ-3 И.П.Братухина.  Миль стал  главным конструктором и ответственным  руководителем завода № 3 (впоследствии завод № 329 МАП). 15 октября 1951 года он подписал Приказ № 239 по государственному заводу №3: “Согласно приказа Министерства Авиационной Промышленности от 6.10.51 г. за № 991 отчислить с 15.10.51 г. с завода № 3 в связи с переводом в ОКБ-4 нижеследующих работников:…”.  Среди названных в приказе работники ОКБ-2 Н.И.Камов, В.В.Никитин, В.И.Бирюлин, В.Б.Баршевский, В.Н.Иванов, А.И.Власенко, С.Я.Финкель, М.А.Купфер, М.И.Смирнов, Т.А.Гришина, А.И.Дрейзин, А.Ю.Розенфельд, А.М.Конрадов, начальник и заместитель начальника спецгруппы Ю.Л.Старинин и Ю.С.Брагинский, студенты практиканты В.С.Альтфельд и С.Б.Герштейн – всего 67 фамилий.

Так ОКБ-2 превратилось в ОКБ-4 и оказалось в Тушино. ОКБ-4 разместилось в двухэтажном здании вместе с производственными цехами и отделами. При переезде в Тушино Камов потерял несколько конструкторов, но пришли опытные производственники: Б.Ф.Савин, Л.Н.Триденцов, В.П.Борисов, А.М.Зейгман, З.Б.Цыпина и другие.  Николай Ильич сумел привлечь в ОКБ не только сильных конструкторов, но и хороших специалистов по аэродинамике, динамике полета и прочности, администраторов.

Темы остались прежние — Ка-10 и Ка-15. Настроение у ближайших сподвижников Камова, да и у него самого, мягко говоря, было неважное. Их обошли! Нужна была   перспектива творческого роста, и только новое большое задание могло  дать коллективу необходимый импульс  развития. Об этом особенно настойчиво размышлял В.Б.Баршевский, один из ближайших помощников Камова.

Владимир Борисович Баршевский родился 11 октября 1921 года в городе Плавске Крапивенского района Тульской области. В 1928 году его семья пере­ехала на Ивановскую суконную фабрику, а в 1933 году – в поселок Рублево. В этих местах отец Володи работал в должности заведую­щего больницей. В 1937 году Володя окончил школу планеризма, в следующем году отца арестовали и осудили на 10 лет лишения свободы, как “врага народа”. В 1938 году Володя окончил среднюю школу, в 1939 году поступил в Московский энергетический институт имени Молотова.  С началом войны он был мобилизован  на строительство оборонных сооружений. Вернулся он в Москву при отходе наших войск.  Энергетический институт был из Москвы эвакуирован, и Володя в 1942 г. поступил в МАИ. В 1943 году Володю подстерег новый удар – на 10 лет лишения свободы осуждена его мать, Баршевская Юлия Николаевна, которая работала в химической лаборатории.

Баршевский стал первым студентом МАИ, который выбрал Камова в качестве руководителя своего курсового проекта и дипломной работы. После окончания института в 1945 году Баршевский был направлен на завод № 456 в г. Химки и стал работать в  начале в группе, затем в ОКБ Камова. Он был одним из  четырех человек, включая Камова, которые начали разработку вертолета Ка-8.  С 1946 года Баршевский возглавляет подразделения: бригаду, расчетно-экспериментальное бюро, расчетно-экспериментальный отдел. Кроме высоких профессиональных качеств,  Баршевского отличали интеллигентность, колоссальная работоспособность, редкие  аккуратность и тщательность при исполнении любого дела. Камов неоднократно делал попытки назначить Баршевского своим заместителем, которые неизменно пресекались кадровиками. Это не помешало Баршевскому стать и долгое время оставаться  «мозговым центром»  ОКБ Камова.

Не случайно  именно Баршевского вскоре после переезда в Тушино посетила поистине плодотворная идея. Шла война в Корее, и в прессе появились интересные сообщения о применении американских вертолетов в боевых действиях. Там для ускорения переброски военных грузов на большие расстояния армия США стала использовать сцепку самолета  и вертолета,  при которой вертолет буксировался в район операции  самолетом. Во время буксировки  вертолет превращался в автожир, причем роль движителя выполнял самолет. Несущий винт вертолета переходил на режим самовращения, топливо сохранялось  для вертолетных режимов. Баршевский сделал расчеты на примере отечественной техники. Расчеты показали, что вертолет Ми-4 в силах поднять вертикально самолет Ли-2, а последний в горизонтальном полете может тащить вертолет на буксире. Но  каким образом вертолет-кран превращается в буксируемый автожир? Детали операции “сцепка” журналы не сообщали.  

“А что, если соединить самолет и вертолет в единое целое?” — задумался Баршевский.  Расчеты обнадежили.  Практически реализовать идею представлялось довольно просто: на серийном самолете Ли-2, на концах крыльев которого были установлены тянущие винты с поршневыми двигателями АШ-62ИР, дополнительно установить соосный несущий винт и достаточно мощный турбовинтовой двигатель с редуктором, выполнив при этом необходимые доработки трансмиссии, управления и другие.

 И.П.Братухин в 1934 году воплотил похожую идею в конструкцию  вертолета комбинированной схемы ЦАГИ 11-ЭА с взлетной массой 2400 кг. Это был двухместный вертолет с самолетным оперением в виде киля с рулем поворота, стабилизатором с рулем высоты и крыльями, на концах которых были установлены тянущие винты изменяемого шага. С вертолетом аппарат роднил несущий винт, возвышавшийся над пилоном, установленным на верху центральной части фюзеляжа. Для противодействия реактивному крутящему моменту несущего винта был предусмотрен механизм дифференциального изменения шага тянущих винтов, которые на вертолетных режимах выполняли роль рулевых винтов.  Переход на самолетный режим сопровождался уменьшением общего шага лопастей несущего винта и превращением рулевых винтов в тянущие. Так вертолет в конце концов мог превратиться в автожир. По различным причинам доводку этого аппарата решили проводить в два этапа. На первом этапе предполагалось отработать чисто вертолетные режимы. Для этого крылья заменили фермами, вместо двух рулевых винтов установили четыре с большим разносом и т.д. Испытания вертолета, получившего обозначение ЦАГИ 11-ЭА ПВ (пропульсивный вариант), длились до весны 1941 года. Они были прекращены из-за выхода из строя двигателя, и работа продолжена не была.  

В 1947 году фирма «Фэйри» по подобной схеме построила комбинированный вертолет «Джиродайн» с взлетной массой 2270 кг.  У «Джиродайна», в отличие от аппарата Братухина, был всего один тянущий, он же рулевой винт, расположенный на правой консоли крыла.

Задача, которую поставил Баршевский, была гораздо масштабнее. По его задумке винтокрылая машина должна была перебрасывать на расстояние до 400 км  25 десантников с полным снаряжением или военную технику массой до 2,5 тонны. Переброска должна была совершаться быстро, по самолетному, со скоростью порядка 300 км/ч. 

С предложением тяжелого, скоростного винтокрылого аппарата Баршевский  вначале пришел к заместителю главного конструктора В.В.Никитину. Василий Васильевич идею воспринял, и по воспоминаниям Баршевского, скорее всего именно он предложил назвать своеобразный гибрид самолета с вертолетом словом “винтокрыл”. Баршевский и Никитин пришли к Камову: так образовался коллектив авторов проекта «Х» (икс). 17 января 1952 года Камов, Никитин и Баршевский написали письмо заместителю Министра авиационной промышленности профессору С.Н.Шишкину:

"Глубоко прочувствовав настоятельную необходимость создания в самые сжатые сроки десантных вертолетов, мы разработали проект, который дает возможность не только создать в короткие сроки большое количество десантных машин, но одновременно позволяет значительно улучшить их летные качества".

Министерство поручило ЦАГИ провести экспертизу технического предложения. Авторы торопили события:  9 февраля 1952 года они обратились к И.В.Сталину со следующим посланием:

“Председателю СМ СССР т. Сталину И.В.  Иосиф Виссарионович! Зная о необходимости создания в сжатые сроки тяжелых десантных машин, которые могут взлетать и садиться вертикально, мы предлагаем следующий проект:
Доведенный в процессе многолетней эксплуатации серийный самолет Ли-2 снабжается дополнительной винтомоторной установкой, состоящей из двигателя ТВ-2 и соосных несущих винтов диаметром 20 м. В результате получается новый летательный аппарат — винтокрыл, в котором соединены качества самолета и вертолета.
Дополнительная винтомоторная установка укрепляется на центральной части фюзеляжа самолета ЛИ-2, которая для этого усиливается. Для обеспечения управления машиной на вертикальных режимах и при полете с небольшими скоростями, к системе управления самолетом присоединяется управление ротором. Для обеспечения удобства загрузки десантной техники, включая 85 мм противотанковое орудие, модифицируется хвостовая часть фюзеляжа, в которой делается загрузочный люк.
По указанию руководства МАП, проект винтокрыла был подвергнут экспертизе специальной комиссией ЦАГИ, которая дала проекту положительную оценку, и подтвердила заявленные летные данные. Винтокрыл может взлетать и садиться вертикально и имеет следующие летные данные:

 

 

Характеристика
Винтокрыл
Десантные вертолеты
 
Камова
Яковлева
Миля
Максимальная скорость, км/ч
320
180
180
Крейсерская скорость, км/ч
250
150
150
Потолок
6500
5500
5500
Десантный груз при дальности 400 км, кг
2500
2000
1200
 
Винтокрыл может быть создан в самые сжатые сроки (в 1952 г.). Опытные работы ограничиваются проектированием и постройкой дополнительной винтомоторной установки, небольшой переделкой самолета Ли-2 и проведением испытаний. Таким образом, сводится к минимуму количество работ и доводок и ускоряется внедрение машины в серийное производство.
Винтокрыл надежен и безопасен в эксплуатации. Он может летать на одном моторе ТВ-2 или на двух моторах АШ-62. В случае выхода из строя всех моторов, он совершает посадку на планировании с малым пробегом (как автожир).
Винтокрыл более устойчивая машина, чем современные вертолеты, о чем указано в отзыве ЦАГИ. Это дает возможность, после небольшого обучения, использовать для пилотирования винтокрылов летчиков, работающих на ЛИ-2. Для эксплуатации винтокрылов, также после небольшого обучения, могут быть использованы кадры, эксплуатирующие самолеты Ли-2.
Создание винтокрыла позволит значительно обогнать в этой области заграничных конструкторов, которые пока безуспешно работают над проблемой комбинированных летательных аппаратов – конвертопланов”.

Баршевский писал:

"Подписанное тремя авторами письмо я отвез в Кремль. Это было днем, а ночью Николай Ильич поднял меня с постели и рассказал, что ему только что звонил министр, получивший команду, очевидно, с самого верха. И все завертелось, как в ускоренном кино: совещания в министерстве, приезд к нам Н.Д. Кузнецова (Кузнецов в 1949 г. возглавил моторостроительное ОКБ в Куйбышеве. Прим. автора), составление графиков совместных работ, разработка эскизного проекта и механизированной модели винтокрыла с несущими винтами от Ка-10 и высокочастотными электродвигателями и т.д.”.

Однако не все идет так быстро, как бы хотелось авторам, и 13 марта они вновь обращаются к Сталину.   "ПРЕДСЕДАТЕЛЮ СОВЕТА МИНИСТРОВ СОЮЗА ССР товарищу СТАЛИНУ И.В. О создании винтокрыла (к нашему письму от 9 февраля 1952 г.)

Иосиф Виссарионович! Докладываем Вам о состоянии работ по созданию винтокрыла: 1) Проведенными исследованиями установлено, что винтокрыл с примененным турбовинтовым двигателем имеет статический потолок, в пределах которого он может висеть неподвижно или подниматься вертикально, равный 2000 м. Это открывает дополнительные возможности использования винтокрыла в горных районах.

2) Удалось уменьшить диаметр несущих винтов с 20 до 17,5 метров и повысить их обороты. Это упрощает создание редуктора и несущих винтов и уменьшает вес этих агрегатов.
3) Проведены сравнительные расчеты винтокрылов, снабженных различными видами реактивных двигателей: прямоточными ПВД-430, турбореактивными АЛ-05 и турбовинтовым ТВ-2.
В результате выявлено, что безопасность винтокрылов с двигателями ПВД-430 и АЛ-05 не обеспечивается, так как невозможен горизонтальный полет на режиме авторотации из-за большого сопротивления реактивных двигателей или сопел расположенных на концах лопастей реактивных винтов, а величина груза, перевозимого на 400 км значительно уменьшается из-за больших расходов топлива.
4) МАП (тов. Дементьев) считает возможным и целесообразным создание винтокрыла с турбовинтовым двигателем по нашему предложению. Военное министерство (тт. Василевский и Жигарев) также считают необходимым создание винтокрыла".

24 апреля 1952 года Совет Министров принял решение о разработке эскизного проекта и постройке крупномасштабной модели винтокрыла “Х” с работающими винтами.

В разработке эскизного проекта “Х” кроме Камова, Никитина и Баршевского приняли участие начальники бригад М.А.Купфер, А.И.Власенко, В.С.Морозов, С.Б.Финкель и О.И.Полтавцева.  Винтокрыл представлял собой самолет Ли-2 с усиленной центральной частью фюзеляжа, предназначенной для турбовинтового двигателя ТВ-2 и редуктора, приводящего во вращение два соосных трехлопастных винта. Все самолетные органы управления остались неизменными. Добавлялось управление общим и циклическим шагом лопастей несущих винтов. Путевое управление на вертолетных режимах обеспечивало изменение положения заслонки, которая направляла выхлопную струю двигателя ТВ-2.  Максимальная взлетная масса винтокрыла  составляла 15000 кг, масса пустого — 10500 кг. Были выбраны основные параметры машины: диаметр несущего винта — 17,5 м; расстояние между несущими винтами — 1,8 м; размах крыла — 28,8 м; площадь крыла — 91,7 кв. м. Силовая установка включала в себя два поршневых звездообразных двигателя АШ-62ИР главного конструктора А.Д.Швецова, мощностью 1000 л.с. каждый, и дополнительный  ТВД типа ТВ-2  Н.Д. Кузнецова мощностью 4650 л.с. для привода несущих винтов: впервые в отечественной практике на комбинированном винтокрылом аппарате вводились раздельные подъемный и маршевые двигатели.  По расчету максимальная скорость винтокрыла на высоте 1830 м должна была составить 326 км/ч, статический потолок — 1850 м, динамический потолок — 6900 м, максимальная дальность с перевозимым грузом массой 2000 кг — 609 км.

Конструкция несущей системы винтокрыла отличалась рядом  особенностей. Верхний автомат перекоса размещался над втулкой верхнего несущего винта, нижний — между несущими винтами. Наклон автоматов-перекоса (циклический шаг) и их движение вверх-вниз (общий шаг) обеспечивались с помощью трех тяг, проходящих внутри вала верхнего винта. Угол регулятора взмаха был выбран нулевым, угол опережения управления — 90°.  В осевых шарнирах были предусмотрены торсионы, обеспечивающие возможность поворота лопасти относительно своей продольной оси. Лопасти имели трапецевидную форму в плане и отрицательную крутку.

На взлете несущие винты должны были раскручиваться двигателем ТВ-2, в то время, как основные двигатели работают на малом газе. Разворот на висении осуществлялся при помощи управляемой выхлопной струи двигателя ТВ-2. В горизонтальном полете начинали работать самолетные рули. Предполагалось, что на переходном режиме летчик будет увеличивать мощность основных (маршевых) двигателей, а мощность двигателя ТВ-2 будет соответственно уменьшаться до минимального значения (примерно 1000 л.с.). Общий шаг лопастей  несущих винтов устанавливался автоматически, поддерживая заданный закон изменения оборотов.  При аварийном выключении ТВ-2 дополнительная моторная установка автоматически отклонялась назад с переводом несущих винтов на режим авторотации.

22 мая 1952 года Камов, Никитин и Баршевский подписали  эскизный проект винтокрыла. На завод в Тушино был доставлен самолет Ли-2, была спроектирована механизированная модель,  проведены ее испытания в трубе ЦАГИ Т-101. Весной 1953 года Баршевский побывал в Куйбышеве у  Н.Д.Кузнецова, где его подробно ознакомили с предназначенный для винтокрыла турбовинтовым двигателем. В сентябре этого же года он был направлен  в Ташкент, где провел переговоры с директором авиационного завода С.И.Кадышевым и  главным инженером К.С.Поспеловым об участии серийного завода в изготовлении винтокрыла.

В это время мысли Камова приняли иное направление.  Масса каждого поршневого двигателя АШ-62ИР составляла 550 кг. Полная масса крыльев с поршневыми двигателями и тянущими винтами, совершенно ненужными на вертолетных режимах, достигала половины массы всего пустого вертолета. Цена скорости была слишком высока. Если “подрезать” винтокрылу крылья с тяжелыми винтомоторными группами (ВМГ), мог получиться соосный вертолет, который перевозил груза почти в два раза больше. Скорость полета при этом уменьшалась только на 50-60%. По расчетам Камова и его заместителя М.З.Ефимова выходило, что «выкроенный» из винтокрыла соосный вертолет выигрывает у проекта  “Х” до 25-30% по транспортной производительности. В конце лета, 25 июля 1952 года Камов направил главнокомандующему ВВС П.Ф.Жигареву письмо, в котором предложил проект 15-и тонного транспортно-десантного соосного вертолета Ка-18 с двигателем ТВ-2Ф для переброски боевой техники весом до 4,5 тонн на расстояние до 550 км:

"В ряде разговоров со мной Вы высказали мысль о желательности создания транспортно-десантных вертолетов для возможности комплексной переброски десантного вооружения, то есть, оружия, транспортных средств и расчета или боекомплекта.
Первый мой проект четырехвинтового вертолета Ка-16 с двумя моторами АШ-82Т и с десантной нагрузкой 6,5 тонн, хотя и был принципиально вами одобрен, но не получил дальнейшего развития из-за ваших опасений, что советской технике не под силу сразу решить такую сложную задачу, как создание четырех винтового вертолета с винтами диаметром 20 м.
Представленный мной проект двухвинтового вертолета продольной схемы с двумя двигателями АШ-82, как вы помните, получил одобрение Правительства и передан на дальнейшую разработку в ОКБ-115. 
Работая в последнее время над соосными вертолетами и изучив их в достаточной степени, а также работая над проектом винтокрыла с турбовинтовым двигателем ТВ-2, я    при-
шел к заключению о возможности в настоящее время без большого технического риска создать транспортно-десантный вертолет соосной двухвинтовой схемы с двигателем ТВ-2Ф для переброски боевой техники весом до 4,5 тонн, или десантников в пределах этого веса".

Особенности конструкции вертолета Ка-18: соосная несущая система с винтами диаметром 17,5 м, снабженная скоростными профилями; фюзеляж из трубчатой фермы и легкой обшивки; откидные трапы; грузовая кабина длиной 8, шириной 3 и высотой 1,85 м.; пилотская кабина своеобразной формы с круговым обзором; обеспечивающее статическую устойчивость оперение с двумя шайбами и стабилизатором; гусеничное шасси, позволяющее работать на мягком, неподготовленном грунте. Заявленные летно-технические данные: полетный вес — 15150 кг, полезный груз — 4500 кг, максимальная скорость полета — 200 км/ч, крейсерская скорость — 170 км/ч, статический потолок — 2000 м, динамический потолок — 4000 м, дальность полета – 550 км.

Несколько позже письма аналогичного содержания Камов направил в министерство авиационной промышленности и командующему транспортно-десантной авиацией  Н.С.Скрипко.

Военные ведомства в своих ответах отметили ряд интересных решений, связанных с предложением Ка-18, но одновременно указали на недостаточную проработку проекта. Н.С. Скрипко, в частности, выразил сомнение в возможности достижения заявленной весовой отдачи (53%).  Заказчик не проявил особого интереса к вертолету Ка-18 еще и потому, что в это время  ОКБ М.Л.Миля начало разработку одновинтового  вертолета Ми-6 гораздо большей грузоподъемности.

Изменилось отношение военных и к проекту "Х". Они предъявили к этой машине дополнительные требования. После продувки в аэродинамической трубе ЦАГИ модели винтокрыла «Х» в масштабе один к трем, работы по этой теме были прекращены.

Тем не менее, замысел построить скоростной винтокрылый летательный аппарат был слишком заманчив, чтобы дать ему погибнуть. Интенсивные поисковые работы в этом направлении велись за рубежом. Как сейчас стало  известно, перед закрытием своего ОКБ в 1951 году И.П.Братухин успел разработать проект многоцелевого  комбинированного крылатого вертолета поперечной схемы с взлетной массой 5800 кг. На концах крыльев конструктор установил ВМГ, включающие в себя поршневой двигатель М-14, несущий и тянущий винты.

Камов, Баршевский и Никитин независимо от Братухина пришли к такой же схеме. Для экономии массы авторы отказались от разделения силовой установки на подъемную и маршевую части, убрали тяжелые  поршневые моторы.    Новая машина получила обозначение винтокрыл Ка-22. По внешнему виду она походила одновременно на крылатый  вертолет поперечной схемы и на самолет, на концах крыльев которого, кроме двигателей и тянущих винтов, красовались еще и несущие винты.  Использование двух двигателей ТВ-2Ф мощностью 5900 л.с. каждый позволяло получить скорость горизонтального полета винтокрыла до 450-500 км/ч при полезной нагрузке 5000 кг. При таких данных было за что бороться.    

Камов принял решение о развертывании работ по новому винтокрылу, когда с момента образования руководимого им ОКБ прошло всего четыре года. Еще продолжались эксплуатационные испытания малютки Ка-10, еще только разрабатывался двухместный вертолет Ка-15. Винтокрыл Ка-22 превосходил вертолет Ка-15 по взлетной массе — в 20 раз, по мощности силовой установки — в 50 раз! Проектная скорость полета винтокрыла Ка-22 превышала скорость, присущую вертолетам того времени, более, чем  в два раза. И вновь не традиционная схема — на этот раз поперечная, с которой, как показал опыт И.П. Братухина, связан ряд сложных проблем в части вибраций и динамики полета.

Камов решил не повторять способ создания автожира КАСКР или винтокрыла "Х", когда были использованы фюзеляж и другие части серийно изготавливаемых самолетов. Отказ от кем-то придуманных конструкций раскрепостил творческую фантазию. Первые удачные наброски винтокрыла сделал Никитин, выбор основных параметров выполнили В.Б.Баршевский, С.Я.Финкель, О.И.Полтавцева.

2 декабря 1952 г. Камов направил написанное им лично письмо И.В. Сталину с просьбой поручить ему создание десантно-транспортного винтокрыла.                  

"ПРЕДСЕДАТЕЛЮ СОВЕТА МИНИСТРОВ СОЮЗА ССР товарищу СТАЛИНУ Иосифу Виссарионовичу

В начале текущего г. авторами: Камовым, Баршевским, Никитиным было внесено предложение в Совет Министров о создании нового типа летательного аппарата — винтокрыла на базе серийного самолета Ли-2. Совет Министров одобрил предложение и поручил ОКБ-4 провести первый этап этой работы — создание эскизного проекта, постройку крупномасштабной модели с работающими винтами и проведение исследовательских работ в ЦАГИ. Эта работа была закончена в установленные Правительством сроки с положительными результатами и МАП обратилось в СМ с ходатайством о постройке винтокрыла. В связи с предполагаемым снятием с производства самолета ЛИ-2 и низкими десантными качествами этого самолета Военное Бюро СМ отклонило предложение МАП. Создание винтокрыла с лучшими тактическими данными, чем у вертолета, является новым этапом в развитии авиации. На основе проведенных нами работ по винтокрылам, мы разработали проект нового винтокрыла с двумя турбовинтовыми двигателями ТВ-2Ф, со следующими летными данными: десантная нагрузка 5000 кг, максимальная скорость 450-500 км/ч, крейсерская скорость порядка 400 км/ч, динамический потолок 6000-6500 м, статический потолок 1500-2000 м, дальность 800-1000 км. ЦАГИ провел экспертизу нашего предложения и подтвердил реальность заявляемых нами летных данных винтокрыла. Данный винтокрыл удовлетворяет одному из важнейших требований при выполнении десантных операций, а именно: обеспечению внезапности (существующие вертолеты имеют крейсерскую скорость порядка 160 км/ч). Приводим некоторые соображения в обоснование этого предложения.

  1. Увеличивая грузоподъемность ДТВ, нельзя забывать о развитии основных свойств ЛА — скорости и дальности, потому что борьба за скорость и дальность была и остается основной задачей в развитии авиации, в частности в развитии ДТА. Имеющаяся в некоторых кругах точка зрения, что вертолет, в частности, ДТВ является таким ЛА, для которого скорость и дальность не имеют значения, по нашему мнению ошибочна.
  2. Скорость полета современного вертолета ограничивается условиями работы НВ в поступательном полете. При больших скоростях полета возникает срыв потока с лопастей НВ. Установка крыла и добавление тянущих винтов, подобным самолетным, позволяет автоматически разгрузить несущий винт на больших скоростях и в значительной мере освободить его от необходимости работать как движитель (как на вертолете). Такого эффекта мы добились еще перед войной на крылатых автожирах А-7 конструкции Камова, которые еще в 1934 г. имели максимальную скорость полета 220 км/ч.
  3. Винтокрыл имеет по сравнению с вертолетом значительно большие скорость и дальность полета, лучшие устойчивость и безопасность, сохраняя основное качество вертолета — способность вертикально взлетать и садиться. Винтокрыл представляет собой новый тип машины, появление которого неизбежно, как следствие развития основных качеств ЛА — скорости и дальности. 

   4. Начиная с 1948 г. в США, Англии и Франции ряд фирм и НИИ по заказам военных ведомств этих стран занимаются изучением проблемы винтокрыла (конвертоплана). Работы в этой области уже выходят за рамки научных исследований. Проектируются и создаются опытные, вполне реальные машины. У нас в СССР есть все основания создать ДТВ раньше, чем заграницей:

а) у нас есть современная, проверенная теория, позволяющая определить и учесть взаимное влияние крыла и несущего винта, созданная в ЦАГИ Л.С. Вильдгрубе на основании трудов Н.Е. Жуковского; б) у нас есть легкие и мощные двигатели ТВ-2Ф Н.Д. Кузнецова, применение которых на ДТВ позволяет получить высокие летные данные, наряду с большой весовой отдачей; в) у нас в стране уже есть опыт создания тяжелых транспортных вертолетов, техники и организации этого дела; г) и, наконец, нашим ОКБ, совместно с ЦАГИ, проведена большая научно-исследовательская и экспериментальная работа по винтокрылам, включая многочисленные теоретические работы и продувки модели в трубе.
Поэтому мы обращаемся к Вам с просьбой поручить нам создание десантно-транспортного винтокрыла с указанными выше данными".

К концу 1952 года предэскизный проект винтокрыла  Ка-22 был завершен. На эскизах и чертежах общих видов новый летательный аппарат выглядел мощно и гармонично: высокоплан  со свободнонесущими крыльями, обычными самолетными органами управления в виде элеронов, рулей высоты и поворота, трехопорным шасси. Для удобства обзора хорошо остекленная кабина экипажа несколько выступала вверх за контуры фюзеляжа. Полезный объем грузовой кабины составлял 155 м³. (17,9х2,8х3,1 м). В отличие от самолетов, загружался винтокрыл не сзади, а спереди. Для этого в передней части фюзеляжа был сделан проем, который образовывался поворотом вбок носового отсека, расположенного под кабиной летного экипажа.  Таким образом удалось избежать ослабления тяжело нагруженной хвостовой части фюзеляжа.

 В состав экипажа входили два пилота и бортинженер.  В кабине экипажа были установлены спаренные рычаги управления: штурвалы, педали, рычаги общего шага, рычаги газа.      

На концах консолей крыла были установлены две ВМГ — по одной  с каждой стороны. Каждая ВМГ состояла из ТВД типа ТВ-2Ф главного конструктора Н.Д.Кузнецова и редуктора с приводами на четырехлопастный несущий винт и на тянущий винт типа ВИШ.

Механическая трансмиссия включала в себя кроме двух редукторов также массивный синхронизирующий вал, центрируемый несколькими опорами внутри крыльев и центроплана.

Постоянство оборотов поддерживал регулятор Р-62А, который управлял  подачей топлива в камеры сгорания двигателей. Система автоматического регулирования силовой установки состояла из двух контуров: вертолетного и самолетного. Винтокрыл мог взлетать “по самолетному” и как обычный вертолет. При вертикальном подъеме увеличивался шаг несущих винтов, в то время,  как шаг тянущих оставался минимальными (- 2°), и почти вся мощность силовой установки шла на несущие винты. Для того, чтобы перейти на режим горизонтального полета летчик отклонял штурвал от себя и  винтокрыл с небольшим углом тангажа на пикирование начинал набирать скорость. При переходе на самолетный режим летчик берет штурвал на себя, прибавляет газ и уменьшает  шаг лопастей несущих винтов. Несущие винты пытаются раскрутиться, и регулятор Р-62А уменьшает подачу топлива. В конечном счете поршень топливного контура регулятора оборотов “садится” на концевые выключатели, которые переключают систему регулирования на самолетный контур.   Шаг тянущих винтов автоматически увеличивается, мощность силовой установки начинает “перетекать” с несущих винтов на тянущие. По мере роста скорости полета несущие винты разгружаются, угол тангажа и подъемная сила крыльев возрастают. 

Угловое пространственного положение винтокрыла управлялось вертолетными и самолетными органами:

  • изменение продольного момента относительно оси z”  (тангаж) достигалось перемещением штурвала вперед-назад (однонаправленный наклон “тюльпана” несущих винтов плюс отклонение руля высоты);
  • изменение поперечного момента относительно оси “х” (крен) – вращением  штурвала  (дифференциальное изменение общего шага несущих винтов и разнонаправленное отклонение   элеронов);
  •  путевой момент относительно оси “Y”(курс) – дачей педалей (разнонаправленный  наклон “тюльпанов”  несущих винтов и отклонение руля поворота

Дифференциальный механизм общего шага суммировал команды от тяги управления элеронами и троса управления общим шагом, а дифференциальный механизм циклического шага суммировал команды от тяг управления рулем поворота и рулем высоты. Два дифференциальные механизма газа суммировали команды от сектора газа и регулятора оборотов. Дифференциальные механизмы  были выполнены в виде редукторов с переборами шестерен.  Вертолетная часть управления была бустерной.

Шарнирную подвеску лопастей выполнили по классической трехшарнирной  схеме с увеличенным выносом вертикального шарнира для сохранения автоколебательной устойчивости установленных на концах крыльев несущих винтов. По соображениям безопасности от флаттера  был до нуля уменьшен  угол регулятора взмаха.

 Крылья винтокрыла использовались не только по своему прямому назначению, но также в качестве опоры несущих винтов и для размещения топливных баков; в корневой части крыла имелись отклоняемые на 78° закрылки – по расчету это на 5% уменьшало потери тяги несущих винтов на режимах висения и малых скоростей полета.

Тактико-технические данные винтокрыла: максимальная взлетная масса при взлете по вертолетному — 35500 кг, при взлете по самолетному — 42500 кг; мощность  двигателя ТВ-2Ф — 5900 л.с.; размах крыла — 23,8 м; площадь крыла — 105 кв. м; диаметр несущих винтов — 22,5 м; максимальная скорость — 430 км/ч. 

Двухтомный предэскизный проект винтокрыла Ка-22 был рассмотрен в соответствующих учреждениях министерства авиационной промышленности и ВВС. 11 июня 1954 года вышло Постановление Совета Министров о постройке 3-х экземпляров винтокрыла Ка-22, в том числе 2-х летных. Здесь уместно напомнить, что в этот же день, 11 июня, состоялось Постановление Совета Министров о разработке вертолета ОКБ М.Л. Миля Ми-6, который должен был перевозить 6 т груза при нормальной взлетной массе и 8 т при перегрузочной.  Так появилась альтернатива винтокрылу Ка-22.

15 июля того же года на винтокрыл Ка-22 были утверждены ТТЗ ВВС. Был начат выпуск рабочих чертежей. Как рассчитывать необычную машину на прочность никто не знал. За основу приняли самолетные нормы.  Ставка была сделана на эксперимент. В специально построенном сарайчике изготовили натурный отсек фюзеляжа длиной 20 метров, и отправили его на статические испытания в МАИ. Испытания на прочность панелей крыла, грузового пола и некоторых агрегатов наладили своими силами.

 В  январе 1955 года министр авиационной промышленности П.В.Дементьев дал указание перебазировать ОКБ-4 Камова из Тушино  в «Ухтомку»  на завод № 938.

После эвакуации  завода № 290 в Билимбай  заводскую территорию заняла воинская часть, которая устроила здесь авторемонтные мастерские и, заодно, для своих нужд распахала часть аэродрома под огороды. В 1948 году здесь был образован завод № 938 (п.я. 34), главным конструктором которого стал Матус Рувимович Бисноват. До этого Бисноват работал в ОКБ ЦАГИ, где под его руководством были созданы экспериментальные самолеты СК-1 и СК-2. В качестве директора завода Бисноват пригласил И.С.Левина, проявившего себя умелым организатором производства и волевым директором завода в Саратове, выпускавшем во время войны по 30 истребителей в день. На заводе № 938 начали выпускать  аэродромную технику, вести разработку первых отечественных беспилотных летательных аппаратов. За несколько лет удалось укрепить производственную базу: механические цеха были оснащены станочным парком, лаборатории позволяли проводить прочностные испытания, выполнять химические, металлографические и рентгеноскопические анализы,  склады.

Камов со своим конструкторским коллективом перебрался в ставшую ему родной «Ухтомку».  Камовцы получили в свое распоряжение не только материальную часть завода, но и заводской коллектив. Почти никто из рабочих не ушел, в основном сохранился и руководящий состав: директор И.С.Левин, начальник строительного цеха С.Б.Куперман, начальник отдела кадров М.И.Горшенин, начальники цехов и участков. В числе пришедших из Тушино производственников были старый знакомый Камова А.М.Зейгман, начальник центральной заводской лаборатории В.П.Борисов, начальник столярной мастерской  Б.Я.Савин.

С Камовым переехали почти все конструкторы ОКБ-4. Первым делом он приказал привести в порядок одно из одноэтажных строений. Здесь для Камова был устроен рабочий кабинет с “предбанником” для секретарши, после чего деревянное строение  получило гордое название “барак главного конструктора”. Третью часть барака заняли аэродинамики и прочнисты во главе с Баршевским и О.И.Полтавцевой.  Рядом с рабочим кабинетом Камова была выделена комната для начальника КБ, которым вначале был В.В.Никитин. После  смерти В.В.Никитина начальником КБ  стал Н.Н.Приоров. В другой части помещения расположились конструкторские бригады М.А.Купфера, А.И.Власенко, В.С.Морозова, Ю.С.Брагинского, К.З.Кочеткова, М.Б.Малиновского. Последний только что перешел из КБ Миля, где занимался проектированием вертолета Ми-4.

На новом месте в полном объеме были продолжены работы по  вертолетам Ка-10, Ка-15 и Ка-18. Переезд несколько затормозил проектирование винтокрыла.  Чтобы построить такую сложную, необычную и большую машину нужно было расширить и модернизировать производство, создать научную и экспериментальную базу, привлечь к работе новых  специалистов. Здесь многое зависело  от директора завода И.С.Левина, подтвердившего свою деловую репутацию. Он  редко засиживался в кабинете, предпочитая быть в гуще производства, беседовал с рабочими, вникал в их заботы, претворял в жизнь полезные предложения. Левин был страстным  оратором, выступая на совещаниях или митингах яростно вытаскивал на свет божий недостатки, четко ставил задачи. Но он явно не был энтузиастом  винтокрыла. Более реальной целью он считал соосные вертолеты. Поэтому некоторые экспериментальные работы в интересах винтокрыла приходилось выполнять за счет темы Ка-15. Левин действовал самостоятельно, по важным вопросам не всегда советовался с главным конструктором, считая, что главным лицом на заводе является его директор.

Тем не менее работы шли. Был введен в строй новый производственный корпус, реконструированы механические цеха, медницкая и термическая мастерские, ряд лабораторий. Начал строиться заводской поселок.

Стали приходить новые специалисты. Первые годы после переезда стали для ОКБ годами  романтической юности коллектива и его бурного развития. Обилие тем, которыми занимается Камов в это время, достойно удивления. Создание прорывного по своим характеристикам винтокрыла; строительство завода и оснащение   его производственной базы, строительство заводского поселка; создание семейства соосных вертолетов первого поколения, «укрощение» соосной схемы, которое завершается внедрением в эксплуатацию вертолетов Ка-15, Ка-15М, Ка-18; начало работ  по созданию оснащенных двумя ГТД корабельных соосных вертолетов второго поколения – вертолетов Ка-25; разработка и внедрение в эксплуатацию аэросаней «Север-2» и Ка-30; технические предложения по вертолетам продольной схемы и ряда других…

Общее руководство работами по винтокрылу Камов поручил своему первому заместителю В.И.Бирюлину. Роль ведущего конструктора проекта выпала на долю одного из ветеранов вертолетостроения Ю.С.Брагинского, бывшего участника группы СБиЖ (Ю.Л. Старинин, Ю.С. Брагинский, Б.Я.Жеребцов), которая в конце сороковых годов построила и провела наземные и трубные испытания первого в СССР реактивного одноместного одновинтового вертолета. Брагинский руководил отделом, объединявшим фюзеляж, шасси, силовую установку и крылья. По мере роста коллектива ОКБ Брагинский передавал отдельные направления другим конструкторам: фюзеляж – И.Г.Мчедлишвили и К.З.Кочеткову, крыло – А.Е.Лебедеву, силовую установку – Г.И.Иоффе. 

 

 

Лопасти винтокрыла создавались под руководством заместителя главного конструктора М.А.Купфера и начальника бригады лопастей А.Г.Сатарова. При проектировании и доводке лопастей, которые первоначально  назывались ЛД-24, проявился конструкторский талант молодых специалистов – В.Б.Гольцмана, Г.Г.Винтина, Е.Г.Пака.   Работы по электротехническому и другому оборудованию возглавил В.Ю.Браварник. Схему автоматического регулирования двигателей разработали Е.А.Корсаков, Ю.С.Брагинский, С.Б.Герштейн. Корсаков компоновал также гидравлическую систему и проводку управления, включающую в себя дифференциальный автопилот АП-34. Пропеллер и система его управления проектировались с участием представителя завода смежника А.С.Сандомирского, шасси проектировал Брагинский, втулку – В.С.Альтфельд,  автопилотом занимался В.П.Вол. Большой вклад в разработку винтокрыла внесли А.Г.Сатаров, В.В.Головин,  М.И.Долкарт, А.И.Козырев, Е.Ф.Карев, И.П.Назаров, В.Ю.Браварник, Н.Г.Слезникова, А.Ю.Розенфельд, Е.И.Ноздрачев. Камов имел привычку обходить рабочие места конструкторов, и он был в курсе всех разработок. Обычно он вносил свои правки  карандашом. Однако очень заблуждался тот конструктор, который полагал, что внесенные изменения можно стереть резинкой. У Камова была фотографическая память, и он ничего не забывал.

Наряду с разработкой общих видов, компоновкой и увязкой основных агрегатов были развернуты экспериментальные, аэродинамические и прочностные исследования. Решающую роль в этом деле сыграл Баршевский. Он ясно понимал всю глубину и сложность проблем, связанных с созданием такой новаторской машины, какой являлся винтокрыл. По его инициативе в КБ начали приходить не только выпускники профильных институтов МАИ, КАИ и МАТИ, но и выпускники Московского Университета им. М.В.Ломоносова. В числе первых специалистов с университетским образованием пришли  Б.М.Литваков и Т.И.Царь. Баршевский воспитывал собственные кадры и одновременно привлекал к совместной работе инженеров и ученых родственных институтов.

Достоверно и полно оценить объем предстоящих работ было  почти невозможно. Гибридный летательный аппарат наследовал от  самолета и вертолета  их особенности. Много позже, когда начал летать В-12, выполненный по поперечной схеме, на вопрос, чем отличается этот гигантский вертолет конструкции Миля  от винтокрыла Ка-22, Камов ответил: “В-12 взлетает как самолет, а летит как вертолет. У Ка-22  все наоборот!”.

Николай Ильич был человеком с хорошим чувством юмора, в его шутке — суть проблемы. Создавать комбинированную систему все равно, что балансировать на лезвии бритвы: вместо сложения достоинств составных частей можно получить умножение их недостатков.

Для придания требуемых аэродинамических качеств, обеспечения эффективной управляемости и хорошей устойчивости полета нужно было создать достаточно точную математическую модель винтокрыла, способную адекватно воспроизводить поведение реальной машины в широком диапазоне ожидаемых условий эксплуатации.

Чтобы машина не развалилась на земле или, не дай Бог,  в воздухе, необходимо было создать нормы прочности винтокрыла. Таковых пока не было. Не существовало и надежных методов расчета прочности таких специфических агрегатов как лопасти  несущих винтов. К этим работам в качестве эксперта был приглашен ведущий прочнист ЦАГИ А.М.Черемухин.

Нужно было создать невиданный еще в мировой практике скоростной винт. На большой скорости полета концевые участки идущих вперед лопастей несущих винтов начинал обтекать сверхзвуковой поток воздуха. Следовало подобрать такие профильную, жесткостную и весовую компоновки лопасти, чтобы в этих условиях она оставалась прочной, не  так сильно “шумела” и обладала минимальным воздушным сопротивлением. В то же время она должна была обеспечивать несущему винту достаточно высокий коэффициент полезного действия на режиме висения. Создать лопасть, эффективно и надежно работающую в таком широком спектре внешних воздействий, наверное не проще, чем проплыть между Сциллой и Харибдой.

Вопросы возникли в связи с выбором направления вращения несущих винтов. Обычно на вертолетах поперечной схемы направление вращения винтов напоминает движение  рук пловца, плывущего стилем брасс. В этом случае, когда летчик дает крен изменением дифференциального шага лопастей несущих винтов, путевой разворот, вызванный появлением разницы крутящих моментов несущих винтов, осуществляется в сторону крена. Но при таком вращении идущие навстречу потоку лопасти проходят над кабиной пилотов, и в условиях сверхзвукового обтекания на максимальных скоростях полета это может привести к недопустимым звуковым воздействиям на экипаж. Поэтому Камов настоял на схеме вращения "батерфляй".

Большие несущие винты, установленные на упругих консолях крыла делали реальной угрозу автоколебательной неустойчивости типа "воздушный резонанс". Обычные вибрации тоже ждали своего часа вцепиться в винтокрыл всеми своими гармониками.

А как поведут себя крылья с установленными на их концах тяжелыми ВМГ при попадании винтокрыла  в условия “болтанки”? Как учесть взаимовлияние  несущих винтов, крыльев, фюзеляжа? Как достоверно оценить величину шарнирных моментов лопастей? Как правильно выбрать расчетные случаи нагружения винтокрыла на земле и в полете?  Как уйти от всевозможных резонансов? Вопросам  было несть числа. Каждый из них требовал проведения специальных исследований. Глаза страшатся, руки делают.

Баршевский составил план проведения научных работ по винтокрылу, большое место в котором отвел эксперименту. Для  оценки поведения несущего винта при звуковом обтекании концов лопастей предназначалась механизированная модель М-221М. Испытания этой модели в трубах Т-101 и Т-104 позволят также оценить потери на обдувку крыльев, взаимовлияние винтов и крыльев, величину кпд винтов,  построить поляры модели и винтов и т.д. Были намечены  исследования на флаттерной модели, моделях планера, хвостового оперения, воздухозаборника, на моделях планера с тянущими винтами.

Для определения собственных частот винтокрыла предназначалась  упруго-массовая модель. Большая роль была предназначена электровинтовому и натурному стендам для испытаний динамически подобных и натурных винтов. Натурный несущий винт винтокрыла предполагалось испытать также  в реальном полете на вертолете Ми-4.

Бригада аэродинамики, когда она приступила к винтокрылу, насчитывала 6 человек: С.Я.Финкель, С.Б.Герштейн, Л.А.Поташник, Т.А.Гришина, М.И.Сухоруков, М.Н.Богомолова.  Компьютеры еще только изобретали, и основной вычислительной машиной служили счеты и логарифмические  линейки. Расчет аэродинамических характеристик сводили в огромные таблицы. Работая с этими таблицами,  импульсивный Сережа Герштейн нередко залезал на стол.  Герштейн  первый составил уравнения движения винтокрыла. После его нелепой, трагической гибели изучение вопросов устойчивости и управляемости винтокрыла продолжили Л.А.Поташник, которого отличало строгое логическое мышление и ясное понимание физической картины явлений, и быстро  окунувшийся в гущу дел выпускник МАИ  Э.А.Петросян. Постепенно начали приходить новые способные, инициативные специалисты: И.И.Григорьев, В.Н.Квоков, Л.Ф.Батраков, Т.А.Царь.  “Ветераны” и вновь прибывающие специалисты работали с увлечением, дружно, хотя нередко спорили, отстаивая свою точку зрения

В бригаде прочности, возглавляемой А.И.Дрейзиным, вначале работали специалисты по статической прочности. Это было присуще самолетным ОКБ того времени. В группу “статиков” входили М.И.Смирнов, В.М.Альтмарк,  В.А.Мордасова, В.П.Малинка, Н.И.Жук и молодые очаровательные “расчетчицы” Любочка Гомон, Светлана Ремаренко, Алла Эпштейн. Смирнов и Альтмарк  сделали расчет внешних нагрузок и отправили его в ЦАГИ на рассмотрение. Пока же они сами выбирали расчетные случаи нагружения агрегатов и значения перегрузок, используя то самолетные, то вертолетные нормы.  Расчеты действующих напряжений в различных элементах силовой конструкции производились вручную и были  очень трудоемкими. Действовал строгий порядок. Расчеты выполнялись на специальных форматках. Внизу каждой форматки помещался штамп с клеточками: рассчитал, проверил, утвердил.  Тот, кто проверял, над каждой проверенной цифрой ставил точку. За расчетами следовали программы стендовых испытаний, испытания в заводских лабораториях или, когда своих возможностей не хватало, в лабораториях МАИ и ЦАГИ.

По мере “узнавания” винтокрыла все большее значение стали приобретать вопросы вибраций, флаттера, шимми, автоколебательной устойчивости типа “земной резонанс”, усталостной прочности.

Ипытания упруго-массовой модели выявили неприятный резонанс: собственные частоты изгибных  и крутильных колебаний крыльев по первому тону совпали с частотой вращения несущих винтов. Крылья пришлось проектировать заново. В этих работах принял участие Б.М.Литваков, который позже  занялся “земным резонансом”, и стал признанным теоретиком этого явления. Литваков создал нетрадиционную математическую модель инерционных автоколебаний, на ее основе вывел как уже известные  так и новые формулы, позволяющие точно определять соотношения конструктивных параметров, исключающих явления неустойчивости. Под методическим руководством Литвакова бригадой работников ЦАГИ был снят частотный спектр винтокрыла. При этом выяснилось, что испытания на упруго-массовой модели дали несколько завышенный результат, и крылья вновь пришлось усиливать. Благодаря большому выносу вертикального шарнира и достаточно жестким крыльям картина по автоколебаниям типа «земной» или «воздушный»  резонанс оказалась довольно благополучной.

 Расчеты несущих винтов и крыла винтокрыла на флаттер с большим тщанием выполняла работавшая ранее в ЦАГИ под руководством академика М.В.Келдыша кандидат технических наук Е.Б.Ломизе. Соответствующей поперечной центровкой лопастей несущих винтов, достигнутой не без помощи выносных балансиров, в конечном счете удалось получить удовлетворительные флаттерные характеристики несущих винтов. Что касается крыльев и оперения, то в этом смысле особых проблем не возникло.

Нагрузки при полете винтокрыла в неспокойном воздухе, так называемую "болтанку" исследовал А.Я.Ильченко. Под его руководством В.М.Щеглова  составила систему интегро-дифференциальных уравнений, описывающих изгибные колебания лопасти несущего винта.

А.И.Дрейзин, И.М.Сухой, Р.Г.Крикоров, Г.Ф.Лазарев организовали проведение динамических испытаний лопастей, втулок НВ, проводки управления и т.д. в специально построенной лаборатории статических и динамических испытаний. Через некоторое время в Расчетно-экспериментальном отделе появились бригада статической прочности (М.И.Смирнов) и бригада динамической прочности (А.И.Дрейзин).

Проблеме создания скоростного винта большое внимание уделяли сам Камов, а также В.Б.Баршевский, М.А.Купфер, А.Г.Сатаров, Г.Г.Винтин. В этом деле большую помощь оказали инженеры и ученые ЦАГИ, в частности Я.М.Серебрийский, который дал рекомендации по профильной компоновке лопастей. В ЦАГИ на  установке НВУ-2 были испытаны геометрически и динамически подобные винты диаметром 7,2 метра, на основе которых удалось оценить шарнирные моменты и нагрузки лопастей на режиме висения. Для испытаний на режиме висения моделей лопастей и динамически подобных винтов  на заводе был разработан и введен в действие электро — винтовой стенд (ЭВС) с мощностью электропривода 300 л.с. Оригинальные двухкомпонентные весовые элементы, установленные непосредственно под втулками несущих винтов, позволяли определять тягу и крутящие моменты несущего винта, подбирать наилучшую аэродинамическую компоновку лопасти, определять влияние сжимаемости воздуха на аэродинамические характеристики несущих винтов и т.д. Разработали стенд и проводили на нем испытания З.З.Розенбаум, М.З.Грингауз, М.З.Боярер.

 Для обеспечения комплекса исследований использовалось не только имеющееся на заводе и в ЦАГИ оборудование, но были разработаны и построены десятки стендов.  На НС-22, который был создан под руководством начальника отдела силовых установок Г.И.Иоффе,  отрабатывалась ВМГ, отлаживалась система регулирования работы двигателей, проводились испытания на флаттер несущего винта. Начальником НС-22 долгое время оставался А.И.Прут.

С участием А.К. Мартынова, И.О.Факторовича и других ученых ЦАГИ были выполнены аэродинамические исследования сверхзвукового несущего винта, исследования устойчивости и управляемости винтокрыла на всех и, особенно, на переходных режимах, испытания моделей  продувочной, упруго-массовой, флаттерной и оперения. Для выбора оптимальной крутки лопастей несущих винтов на ЭВС были испытаны более 20 различных моделей, которые по предложению  А.Г.Сатарова изготавливались достаточно жесткими из дюралюминия с последующим приданием нужной крутки методом пластического деформирования.  Для испытаний крупномасштабных моделей несущих винтов, в том числе испытаний динамически подобного винта были использованы установки ЦАГИ.

В апреле  1955 г. была завершена разработка эскизного проекта винтокрыла Ка-22, через месяц  военному заказчику  предъявлен макет. Было показано, что винтокрыл Ка-22 удовлетворяет предъявленным к нему тактико-техническим требованиям, в частности, способен перевозить до 60 десантников с вооружением, пушки калибра 57, 76 и 85 мм, 120—мм минометы, самоходные артиллерийские установки, автомобили ЗИС-151, ракеты и другую технику на расстояние 700-750 км.  Эскизный проект и защита макета были одобрены с замечаниями, после устранения которых началось рабочее проектирование.

До конца 1955 года проведены статические испытания отдельных частей фюзеляжа и крыла, в следующем году наступает очередь статических испытаний планера винтокрыла. Разрабатываются и строятся стенды для испытаний на износостойкость и усталостную прочность лопастей, автомата-перекоса, моторамы и других агрегатов.

Создание винтокрыла Ка-22 происходило в обстановке  “юношеской влюбленности”. Не все понимали значимость происходящего, но общее настроение  было приподнятое. Однако, несмотря на общий энтузиазм, работы по винтокрылу шли трудно, средств и людей не хватало. Распоряжением Совета Министров от 28 марта 1956 года тема винтокрыла Ка-22 была переведена в разряд экспериментальных со сроком окончания летных испытаний в третьем квартале 1957 года. Количество строящихся опытных машин сократилось до одного экземпляра. Камов обращается в ЦК КПСС и на заседании Президиума ЦК КПСС, которое состоялось 6 декабря, получает поддержку генерального секретаря партии Н.С.Хрущева. Во исполнение решения Президиума ЦК КПСС вскоре выходит распоряжение Совета Министров об ускорении постройки винтокрыла.

Обрадованный столь быстрым действием, 18 декабря 1957 года Камов пишет Хрущеву письмо, в котором обещает успешно выполнить  все намеченные планы:

"Дорогой Никита Сергеевич!… Быстрый выход Распоряжения Совета Министров — на шестой день после Вашего вмешательства — небывалый случай в жизни нашего коллектива. Нас поразило и то, что Вы, не будучи авиационным специалистом, разобрали сложный вопрос целесообразности создания аппарата, сочетающего в себе свойства самолета и вертолета, — винтокрыла, как мы его назвали, аппарата с перспективными летными данными и большой экономичностью.

Ведь мы-то дошли до сознания преимуществ аппаратов этого типа и обоснования этой идеи, работая сначала, с 1931 г. над крылатым автожиром, а затем, с 1951 г. — над различными схемами винтокрылов.
То, что Вы разгадали и поддержали наши сокровенные мечты, которые мы вынашивали долгие годы, вызвало у нас горячее желание обратиться к Вам со словами бесконечной благодарности и признательности.
Заверяем Вас, Никита Сергеевич, что мы приложим все свои силы и знания, чтобы в пределах наших скромных способностей ответить Центральному Комитету своей работой, решая весьма сложную техническую задачу по созданию первого советского винтокрыла..
От имени коллектива вертолетостроителей
Н.Камов, член КПСС, КОНСТРУКТОР ВЕРТОЛЕТОВ"

 

После выхода последнего Постановления правительства заводу были выделены дополнительные средства, пошла помощь людьми и оборудованием со стороны других заводов.

В августе 1958 году было закончено изготовление первого летного экземпляра винтокрыла. На летно-испытательной станции завода начались наземные испытания винтокрыла.

В 1958 году в ЛИИ на вертолете Ми-4 был испытан натурный винт винтокрыла.

Устранение различного рода недостатков потребовало около года. Часто отказывал регулятор  Р-62А. Неоднократно приходилось устранять трещины и расклеи лопастей.

Первые отрывы от земли Д.К.Ефремов выполнил 17 и 19 июня 1959 года, о чем Камов доложил руководству страны. Первые шаги новорожденного гиганта давались Ефремову трудно. Он привык к компактному Ка-10, а здесь вроде бы небольшой крен – и вот уже одно из колес шасси ударяется о землю. Машина плохо слушалась управления, мучили оборотные вибрации. В полетных листах появляются записи: “не прочувствовал машину”, “Ефремов держать машину не может”.

Очень во время появился тренажер,  разработанный Л.А Поташником и Э.А. Петросяном. Тренажер позволял летчику изучить особенности поведения винтокрыла на различных режимах полета и приобрести необходимые навыки пилотирования необычной по своим пилотажным свойствам машины еще до начала реальных полетов. Как только он был введен в строй, его опробовал Ефремов. Впоследствии он предложил оригинальную систему визуализации, которую внедрил Л.Ф.Батраков. Эта система оказалась такой удачной, что ее стали использовать во всех последующих тренажерах.

15 августа винтокрыл впервые завис на высоте 2-3 метра без привязи. Почти после каждого висения с машиной приходилось что-то делать: регулировать управление, проверять весовую балансировку лопастей, устранять различного рода дефекты и отказы. Скорость полета винтокрыла оставалась невысокой.

Камов очень нервничал, ворчал, что “Ефремов осторожничает”, “дрейфит”.

Для объективной оценки характеристик управляемости было решено пригласить опытных летчиков ЛИИ Ю.А.Гарнаева и В.В.Виницкого. В полетах 19 и 21 октября 1959 года четко прочувствовали последствия «батерфляя» — принятой схемы направления вращения несущих винтов. Поворотом штурвала даешь крен вправо, машина разворачивается влево. Приходится давать педаль, а реакция машины запаздывает.   После подробного обсуждения совместно с учеными ЦАГИ и ЛИИ было решено не возвращаться к общепринятой схеме «брасс», но увеличить эффективность поперечного управления.  Управление доработали, и  летать стало намного легче.

В одном из полетов проявилась еще одна неприятность: на режиме торможения при скорости 30-40 км/ч в пяти метрах от земли машина вдруг резко задрала нос.  Летчик полностью отдал штурвал от себя, но винтокрыл еще 5 секунд оставался «на дыбах», грозя соскользнуть на хвост.  Так, в диапазоне малых скоростей полета проявил себя не замеченный раньше «горб» на балансировочной кривой.  Пришлось повысить эффективность и путевого управления. Машина стала летать более прилично. Без особых трудностей дался переход от вертолетных режимов к самолетным.  Ефремов заявил, что на больших скоростях винтокрыл летает как самолет: «Как хороший самолет!»

11 ноября 1959 года ЛИС завода посетили министр П.В.Дементьев и главком К.А.Вершинин. Для них выполнили показательный полет, после чего машина вновь встала на доработки.

20 апреля 1960 года был совершен первый полет винтокрыла по кругу. Пилотировали машину Д.К.Ефремов и В.М.Евдокимов, в составе экипажа находились бортмеханик Е.И. Филатов, ведущий инженер В.Б. Альперович, экспериментатор Ю.И. Емельянов. 5-и минутный полет проходил в условиях сильной тряски, так как, по-видимому, еще на режиме взлета на лопасти ЛД-24М была сорвана обшивка в районе триммера. Пришлось спешно проектировать и изготавливать секционированные лопасти ЛД-24С, с которыми летные испытания были продолжены. Позже были внедрены лопасти ЛД24СII с более передней центровкой и противофлаттерными грузами, которые снизили уровень вибраций винтокрыла. Применение ЛД24СII  уменьшило до приемлемого уровня шарнирные моменты лопастей.

В одном из полетов свой необузданный нрав проявил "воздушный резонанс". У винтокрыла были две опасные формы собственных колебаний. Одна была связана с крутильными колебаниями крыльев, частота которых была близка к частоте вращения несущих винтов. По второй форме проходили изгибные колебания крыльев, и частота этих колебаний на 30 % была ниже частоты вращения, что означало попадание в зону автоколебательной неустойчивости. Сделать специальные демпферы  крыла практически невозможно, а их внутреннее демпфирование крайне мало. "Подавить" механизм автоколебаний можно было лишь увеличением момента трения демпферов вертикальных шарниров, что и было сделано. Но при этом возникли большие переменные нагрузки в комлевой части лопасти. Поэтому решили рискнуть и перед очередным полетом вдвое уменьшили затяжку фрикционных демпферов. Винтокрыл взлетел по самолетному, и сразу после взлета с ним произошло нечто ужасное — как будто рванувшуюся со старта воздушную лошадь вдруг попытались остановить, натянув поводья. Пилотировавший машину Ефремов не раздумывал — еще мгновенье, и он припечатал винтокрыл к земле. Расшифровки показали, что за несколько неконтролируемых мгновений лопасти несущих винтов размахались в плоскости своего вращения от упора до упора, а изгибающие моменты в них десятикратно превзошли обычные величины! Фрикционные демпфера  были затянуты до прежнего значения.

На первых этапах испытаний винтокрыла ресурс лопастей, втулки несущих винтов и моторной рамы составлял, соответственно, 10, 18 и 15 часов. Для ухода от резонанса и повышения прочности моторамы пришлось увеличить сечение стержней в 2,5 раза. В других случаях увеличить долговечность удалось использованием методов поверхностного упрочнения металлических деталей, а также   исключением “фреттинг-коррозии” путем нанесения на их поверхности антифрикционных покрытий на основе твердой смазки в виде дисульфида молибдена. К поиску таких путей решения проблемы усталостной прочности всегда призывал Николай Ильич. В решении прочностных и аэродинамических проблем винтокрыла большую роль сыграли специалисты ЛИИ Р.А.Михеев и С.Я.Брен, ученые и специалисты ЦАГИ Л.С.Вильдгрубе, Б.Я.Жеребцов, Э.В.Токарев.

13 августа 1960 года на ЛИС-е завода  Камов встретил Л.И.Брежнева, Д.Ф.Устинова и сопровождающих их лиц. Гостям продемонстрировали полеты винтокрыла Ка-22.

Пришло время внедрять винтокрыл в серию.  В Ташкенте, где представителем главного конструктора был В.И.Сорин, в соответствии с Решением правительства началось изготовление 3-х серийных винтокрылов Ка-22АМ с двигателями Д-25ВК, у которых мощность была 5500 л.с. — меньше, чем у двигателей ТВ-2Ф. Это потребовало проведения дополнительных работ по совершенствованию несущих винтов и уменьшению аэродинамических потерь.

20 сентября 1961 года летчик испытатель ЛИИ Ю.А.Гарнаев совершил первый полет на первом серийном винтокрыле. В письме Н.И.Камову В.И.Бирюлин сообщает из Ташкента:

"В субботу повисели первый раз и прошли прямую над полосой со скоростью до 100 км/ч. Юрий Александрович Гарнаев очень быстро взял машину в руки, работал смело. Если бы Вы видели ее разгон! Хвост в небе, а переднее колесо почти на земле. При этом она, как он выразился "корячилась" — шла то с креном, то со скольжением, но он без церемоний проскочил все это, и при скорости 65 км/ч все осталось позади. Оба летчика (Гарнаев и Чепурнов) сказали, что очень не хотелось тормозить на скорости 100 км/ч, а хотелось уйти вверх, на круг. Сразу 8 минут воздуха. Во втором полете я стоял недалеко от конца полосы. Впереди заборы и строения. Сначала мне казалось, что места вполне достаточно, но мгновением позже я понял, что винтокрыл лезет уже на первый забор и единственное спасение уходить вверх на круг.
Но Ю.А.Гарнаев исправил свою ошибку с блестящим мастерством. Он задрал машину так, что от фюзеляжа до земли осталось примерно 300 мм, дал взлетную мощность, так что загорелись сигналы "все на упоре", добрал до предела общий шаг, спарашютировал и после пробега приблизительно двух метров на главных колесах решительно включил тормоза. Машина остановилась как вкопанная, обжав до предела стойку переднего шасси…
Через несколько секунд винтокрыл, взревев, рванулся вверх, развернулся на 180 градусов с креном и прямо с разворота помчался над полосой в обратном направлении. Затормозил,  развернулся и сделал еще один двойной пролет над полосой со скоростью до 120 км/ч — 13 минут воздуха и 170 метров лент самописцев для расшифровки. 23 сентября 1961 г экипаж в составе пилотов Гарнаева и Чепурнова, ведущего инженера Немировского, бортинженера Жданова, бортрадиста Поляничко и инженера-экспериментатора Емельянова выполнили 22-минутный первый полет по кругу на винтокрыле АМ. Были отмечены следующие недостатки: раскачка правой мотогондолы, рыскание и поперечная раскачка машины, большие нагрузки на педали".

Испытания серийных винтокрылов продолжались в тяжелых условиях непривычной москвичам жары, приходилось постоянно устранять многочисленные дефекты.

9 июля 1961 года винтокрыл Ка-22 впервые был показан широкой публике на традиционном  воздушном празднике в Тушино. 

Показ винтокрыла Ка-22 стал выдающимся авиационным событием. Его широко отметила не только отечественная, но и зарубежная пресса.  “Великолепное достижение!”, “Винтокрыл покоряет небо!”, “Самолет или вертолет?” — такого рода восторженными заголовками запестрели газеты. Появление винтокрыла Ка-22 опрокинуло бытующее представление о вертолете, как о неказистом, тихоходном летательном аппарате. Камов и руководимое им ОКБ получили мировую известность.

Теперь на Ухтомском вертолетном заводе была развернута еще более интенсивная работа по совершенствованию винтокрыла, наращиванию скорости и высоты полета, увеличению ресурса конструкции. Испытания выявили снижение прочности некоторых агрегатов серийного производства. Письмом от 4 октября 1961 г. заместитель начальника ЦАГИ А.И.Макаревский  сообщил Камову, что “ЦАГИ считает необходимым установить предварительный срок службы втулке несущего винта серийного производства в размере 3-х часов летного времени”. Доводочные усталостные испытания были всемерно ускорены. Модифицированный винтокрыл получил обозначение Ка-22А.

Достигнутое улучшение прочностных и летных свойств винтокрыла позволило выйти на рекордные полеты.

7 октября 1961 г. на замкнутом 15/25-и километровом маршруте  винтокрыл Ка-22А, пилотируемый Д.К.Ефремовым и В.В.Громовым,  установил  мировой рекорд  скорости – 356,3 км/ч. По свидетельству бортмеханика Е.И.Филатова на отдельных участках этого полета скорость винтокрыла достигала 400 км/час.

12 октября – новый рекорд:  на замкнутом 100-километровом маршруте винтокрыл с тем же составом экипажа развил скорость 336,76 км/ч, причем на отдельных участках скорость достигала 375 км/ч.

24 ноября 1961 г. в присутствии спортивных комиссаров винтокрыл установил сразу 7 мировых рекордов: один рекорд высоты подъема без груза, и 6 рекордов грузоподъемности. Максимальный груз массой 16485 кг был поднят на высоту более  2 км.

В составе экипажа, выполнявшего рекордные полеты, кроме пилотов Ефремова и Громова, были бортмеханик Е.И.Филатов, ведущий  инженер В.Б.Альперович и штурман Савельев.

О рекордах винтокрыла Камов докладывает руководителям партии и Правительства Хрущеву, Брежневу, Устинову, Малиновскому, Дементьеву. Камов обращает внимание на то, что этими полетами "перекрыты все наши и зарубежные рекорды скорости: 16-и тонного английского винтокрыла Ротодайн, который на 100 километровом замкнутом маршруте показал скорость 307 км/ч; 8,5 тонного вертолета  фирмы Сикорского, на котором установлен рекорд скорости в 310 км/ч на 3-х километровой базе по прямой; вертолета Ми-6 — 320 км/ч на 15-25 километровой базе".

Успехи винтокрыла Ка-22 становятся сенсацией. Газеты и журналы публикуют восторженные отзывы. ОКБ Камова стано­вится объектом особого внимания авиационной общественно­сти. За создание винтокрыла Ка-22 в письме на имя заместителя Председателя комитета Совета Министров по авиационной технике А.А.Коб­зарева начальник ЛИИ Строев выдвигает авторский коллектив в составе Н.И.Камова, В.Б.Баршевского, В.И.Бирюлина, Л.С.Вильдгрубе, М.А.Купфера, М.Б.Малиновского, Н.Н.Приорова, Д.К.Ефремова, В.Б.Альперовича, А.М.Конрадова и Ю.А.Гарнаева   на соискание Ленинской пре­мии 1961 года. В 1962 году при обсуждении вопроса о присуждении  Камову ученой степени доктора технических наук по совокупности выполненных работ, М.Л.Миль высказался в том смысле, что соискатель достоин  докторской степени «за один винтокрыл».

Во исполнение приказа председателя Государственного Комитета по авиационной технике СМ СССР летом 1962 года два первых серийных экземпляра Ка-22М начали готовить к перелету из Ташкента на Ухтомский вертолетный завод в подмосковных Люберцах. Предполагались промежуточные посадки для дозаправки топливом. Винтокрылы должны были сопровождать самолеты Ли-2 и Ил-14 и вертолет Ми-4. Командирами кораблей были утверждены Ефремов и Гарнаев.

 28 августа 1962 года во время очередного этапа перегона над аэродромом города Джусалы один из винтокрылов потерпел катастрофу. Погибли все члены экипажа, в их числе летчики –испытатели Д.К.Ефремов и О.К.Яркин.

Свидетелем катастрофы оказался Г.А.Петросов — пилот самолета Ли-2, который в это же время заходил на посадку на запасную полосу аэродрома. В объяснительной записке председателю комиссии Петросов написал:

“Винтокрыл находился  на удалении 300-400 метров вперели от меня и на 50-60 метров ниже. (В этот момент высота полета моего с-та 130-150 метров).  Скорость планирования моего с-та была 220 км/ч по прибору. Ввиду того, что после 4 разворота дистанция между нашими бортами не изменялась визуально, считаю, что скорость планирования винрокрыла была в пределах 200-220  км/ч. Никаких отклонений траектории планирования винтокрыла не наблюдал.

На высоте 50-70 м винтокрыл слегка скабрировал (я увидел это по изменению проекции винтокрыла при взгляде сверху), затем стал разворачиваться влево с одновременным переворотом на спину. Характер разворота – сначала замедленный, затем энергичный с переходом в крутое отрицательное пикирование.  Винтокрыл столкнулся с землей, развалился и вспыхнул…”.

В акте аварийной комиссии в качестве вероятной причины катастрофы указана потеря управляемости винтокрылом в полете вследствие разъединения тендера троса в цепи управления общим шагом правого несущего винта. Две части злополучного тендера были найдены на значительном расстоянии друг от друга, одна из них обгорела, другая нет, контровочная проволока была обнаружена только у обгоревшей части тендера. Контровка тендера могла быть нарушена под воздействием его ударов о края выреза в нервюре в связи с малыми зазорами между тендером и вырезом (до 8 мм).

Специалисты ОКБ скрупулезно рассмотрели все недостатки винтокрыла, отмеченные  аварийной комиссией. Кроме доработок серийного вертолета Ка-22М началась его глубокая модернизация, результатом которой стало появление экспериментального винтокрыла с индексом Ка-22В. На этой машине было предусмотрено установить двигатели Д-25ВК, изменить направление вращения несущих винтов, заменить тросовое управление жестким,  несколько поднять вверх втулки несущих винтов для уменьшения сближения лопастей несущих винтов с крылом.

Испытания винтокрыла Ка-22А с полетной массой 30500 кг начались в августе 1963 года. Первые полеты Ю.А.Гарнаева и В.В.Громова показали, что изменение направления вращения несущих винтов несколько  улучшило управляемость, но шум в кабине пилотов при больших скоростях полета стал невыносимым. Это и предвидел Камов, когда выбирал схему “батерфляй”. Пришлось вернуться к первоначальной схеме, а улучшение управляемости и устойчивости было достигнуто применением дифференциального автопилота АП-116 и комбинированных необратимых агрегатов управления КАУ-60А, установленных в проводке управления до их разветвления на самолетные и вертолетные части.  Автопилот расходовал управление в пределах 20% от полного диапазона, и при необходимости летчик имел возможность вмешаться в управление. В систему путевого управления был встроен механизм, который отключал самолетные органы при малых скоростях полета и вертолетные – при больших. Проведенные стендовые испытания позволили увеличить ресурс большинства агрегатов не менее, чем до 500 часов.

После выполнения полетов на винтокрыле  с автопилотом Ю.А.Гарнаев записал в летной оценке:

"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" осталось выполнить качественную оценку машины экипажами ВВС и ГВФ. Полет винтокрыла Ка-22В ранним утром 16 июля 1964 г. имел принципиальное значение для судьбы новой машины — впервые ее  пилотировал представитель военного заказчика, заслуженный летчик-испытатель СССР Герой Советского Союза полковник С.Г.Бровцев. На месте инструктора был Ю.А.Гарнаев, в составе экипажа были ведущий инженер В.С.Дордан, бортмеханик А.М.Бахров, и экспериментатор А.Ф.Рогов. После взлета по самолетному экипаж винтокрыла набрал высоту 1000 метров и приступил к выполнению запланированных режимов. Полет проходил практически без замечаний и через 15 минут после взлета винтокрыл пошел на посадку. При достижении скорости 310 км/ч с небольшим снижением Бровцев начал торможение. В тот момент, когда скорость винтокрыла снизилась до 220-230 км/ч, внезапно начался самопроизвольный плоский разворот машины вправо. Летчик пытался парировать разворот левой педалью и  штурвалом влево, но разворот продолжался, в результате чего нос винтокрыла стал смотреть уже в направлении перпендикулярном первоначальному направлению полета. Тогда вмешался в управление Гарнаев. Предположив, что причиной плоского разворота явился   разный шаг лопастей левого и правого тянущих винтов, он решил разгрузить тянущие винты, для чего увеличил угол общего шага несущих винтов на 7,5-8,5 градусов. Это действие возымело эффект, винтокрыл замедлил вращение в горизонтальной плоскости, но одновременно, из-за потери скорости перевалился на нос и правое крыло и начал круто пикировать. Потеряв 300-400 м высоты, машина уменьшила угол пикирования до 10-12 градусов. Казалось, что самое тяжелое позади. Но происходит еще одно роковое событие: створка, которую аварийно сбросил бортмеханик, попадает в лопасть правого несущего винта. Лопасть оборвалась, и несбалансированные силы несущей системы оторвали от крыла всю правую мотогондолу с двигателем, несущим и тянущим винтами. Винтокрыл стал совершенно неуправляемым…

Мгновенно оценив аварийную ситуацию, Гарнаев дал экипажу команду: "Прыгайте!". Ведущий инженер В.С.Дордан замешкался с привязными ремнями и покидал уже пустую машину.  Последнее, что врезалось у него в память — беспорядочно  двигающиеся органы управления, как будто покинутый людьми винтокрыл, не смирившийся со своей участью, предпринимал отчаянные попытки спасти себя от неминуемой гибели…

Из пяти членов экипажа спаслись на парашютах трое. С.Г.Бровцев и помощник ведущего инженера А.Ф.Рогов погибли, попав в воздухе под удары частей терпящей бедствие машины. Катастрофа винтокрыла Ка-22АВ произошла на глазах  сотен свидетелей, в числе которых были спешащие на работу работники завода, создавшие эту машину.

 Аварийная комиссия пришла к выводу, что вероятной первопричиной катастрофы стала разница тяг правого и левого тянущих винтов.

Система управления винтокрыла не предусмотривала синхронизацию шага тянущих винтов. Не были внедрены разработанные к тому времени защитные устройства и гидравлические замедлители, препятствующие или замедляющие уход одного из винтов на малый шаг в случае падения давления масла в гидравлической системе управления шагом тянущих винтов.

Катастрофа в «Ухтомке» заставила специалистов вновь вернуться к анализу причин первой катастрофы винтокрыла в Джусалах. Обращало на себя внимание сходство некоторых обстоятельств происшествий. В обоих случаях это был режим торможения винтокрыла, летящего со скоростью 200 – 240 км/ч, в обоих случаях первым проявлением аварийной ситуации  стал разворот винтокрыла по курсу. У ряда ведущих специалистов сложилось мнение, что общая причина катастроф винтокрыла Ка-22 связана с дефектом структурной схемы  автоматического регулирования оборотов, которая не исключала возможность ухода лопастей тянущих винтов на малый шаг с разными скоростями  при резкой уборке газа двигателей. Возникала “разношагица”, разворот по курсу, затем полет винтокрыла со скольжением, появление кренящих моментов. 

Трагические летные происшествия стали тяжелым моральным ударом для всего коллектива, для многих они стали личной бедой.

Работы по улучшению характеристик винтокрыла Ка-22 некоторое время еще продолжались, но прежнего настроя уже не было. Чтобы вдохнуть жизнь в это направление, Камов и Баршевский  прорабатывают проект винтокрыла Ка-34, по основным конструктивным решениям подобный винтокрылу Ка-22, но гораздо большей размерности: на нем предусматривалась установка 4-х ТВД типа НК-12-ВК (мощностью 12000 л.с. каждый) с  соосными тянущими винтами.  Этот двигатель отличался высокой экономичностью; в то время он начал применяться на бомбардировщике Ту-95.

13 ноября 1964 г., находясь на отдыхе в Крыму в Новой Ореанде,  в письме Баршевскому Камов развивает ряд идей, касающихся нового проекта:

«Готовясь к такой работе, нужно себе представить, что решить эту задачу можно будет только отрешившись от предвзятых мнений, рассматривая вопрос по новому»

Далее он ставит пять задач: пересмотреть нормы прочности, особенно посадочные случаи, “с тем, чтобы не возить лишнего металла”; повысить культуру проектирования агрегатов, чтобы “свести к минимуму затраты материала”; использовать новейшие материалы с более высокими прочностными свойствами, в частности, титановые сплавы, чтобы добиться тех весов, которые назначены,  во что бы то ни стало, а не насчитывать по “статистике” тонны”…; снизить шарнирные моменты на лопастях и на рулях, но с умом”; уменьшить взаимное влияние несущих винтов и крыльев.

Решение названных задач Камов считал решающей предпосылкой создания такой большой машины. Письмо Камов заключил словами: “Вы знаете, что после приезда я буду принят для специального доклада и хочу идти туда подготовленным. Вы знаете, что это будет значить для всей нашей продукции…”.

Винтокрыл Ка-34 не получил развития.

В конце 1964 года на заседании Технического Совета завода было рассмотрено и одобрено техническое предложение десантно-транспортного винтокрыла Ка-35Д с взлетной массой 71,5 т. Грузоподъемность этого винтокрыла достигала 20 т, проектная максимальная скорость составляла 500-550 км/ч. На этом винтокрыле было решено вернуться к предложенной в проекте “Х” идее разделения подъемных и маршевых двигателей.  В данном случае это было более оправдано, так как весовые характеристики турбовинтовых двигателей к этому времени были существенно улучшены. Предполагалась, что силовая установка новой машины будет включать в себя два размещенных под крыльями маршевых турбовинтовых двигателя типа  НК-8 главного конструктора Н.Д.Кузнецова и 4 подъемных турбовентиляторных двигателя типа РД-36-35С  главного конструктора  П.А.Колесова. Повышение скоростных характеристик  предполагалось добиться улучшением аэродинамических форм фюзеляжа и применением убирающегося шасси.

Камов и Баршевский были приняты влиятельным членом политбюро КПСС, Маршалом СССР Д.Ф.Устиновым, показывали ему демонстрационную модель, подробно отвечали на вопросы. 20 июля 1966 г. П.В.Дементьев подписал приказ, предписывающий Ухтомскому вертолетному заводу разработать эскизный проект винтокрыла Ка-35. Было разработано несколько модификаций винтокрыла Ка-35: десантно-транспортный, грузовой и пассажирский, противолодочный.

Но задания на постройку нового винтокрыла получить Камову так и  не удалось. Тому было несколько  причин. Сложность ряда проблем и ограниченность сил затянули работы по винтокрылу. С 1952 года, когда Камов начал работы по винтокрылу, вертолетная палитра страны существенно изменилась. Потребности армии в тяжелых вертолетах  в большой мере уже были удовлетворены серийными вертолетами Ми-6. Эти машины перекрыли рекорды винтокрыла Ка-22 по грузоподъемности,  а по скоростным характеристикам были близки к винтокрылу. В ОКБ Миля заканчивалась разработка вертолета поперечной схемы В-12 с максимальной взлетной массой 105 тонн и с грузовым отсеком объемом 545 м³  (28,15х4,4х4,4 м). В то же время другому важнейшему заданию того же периода времени – созданию корабельного противолодочного  вертолета – альтернативы Камову не было.  Сыграли свою негативную роль и два трагических случая с винтокрылами Ка-22.

  В ночь после последней катастрофы винтокрыла Ка-22 по Би-би-си выступил И.И.Сикорский. Выразив искреннее сожаление в связи с неудачей русской программы работ по винтокрылу, создатель Ильи Муромца сообщил о своих планах в этой области.

 Винтокрыл Ка-22 на несколько десятилетий опередил свое время, но  допеть победную песню ему было не суждено.

Тем не менее,  свою музыкальную ноту в авиационной песне “стремим мы полет наших птиц” винтокрыл взял. Борьба за высокую скорость полета перестала считаться привилегией самолетов. Многие авиационные фирмы начали ускоренными темпами создавать скоростные летательные аппараты, сочетающие свойства самолета и вертолета. Идеи и технические решения, реализованные в винтокрыле Ка-22, оказали сильное влияние на развитие мирового вертолетостроения. 

Добавить комментарий

WordPress SEO