Многоцелевой транспортный винтокрыл ка-22.

Разработчик: ОКБ Камова
Страна: СССР
Первый полет: 1960 г.

Мысль создания винтокрыла появилась в осеннюю пору 1951 года, в то время, когда камовская команда переехала в Тушино, стала называться ОКБ-2 и должна была строить войсковую серию Ка-10 и разрабатывать Ка-15.

Сейчас в печати показались сообщения об опытах буксировки вертолетов самолетами в район операции с целью увеличения дальности: наряду с этим несущий винт вертолета авторотировал и горючее сохранялось на обратную дорогу. Заинтересовавшись таковой комбинацией, я сделал кое-какие подсчеты. В качестве буксировщика рассматривался самолет Ли-2.

Оказалось, что он способен в полете максимально разгружать несущий винт, передавая нагрузку на крыло. Уровень качества сцепки увеличивалось, но обоюдное размещение вертолёта и самолёта приводило к сомнению. В случае если буксировать планер выгодно и комфортно выше самолета, то буксируемый вертолет лучше располагать ниже самолета, что представлялось трудновыполнимым.

Пришла идея соединить совместно самолет-подъёмное устройство и буксировщик (другими словами несущий винт, двигатель, трансмиссию) и так обеспечить летательному аппарату вертикальный взлет и посадку и повысить дальность за счет аэродинамического качества. Ли-2 выпускался большой серией в Ташкенте, легкий и замечательный турбовинтовой двигатель ТВ-2 конструкции Н.Д.Кузнецова уже был, а сделать несущий винт диаметром 17,5 м с редуктором казалось большое количество несложнее, чем строить вертолет с невиданным диаметром винта в 21 метр и огромным крутящим моментом.

Взяв одобрение Н.И.Камова и его помощника В.В.Никитина, я сочинил весьма маленькое — практически на половину страницы — письмо И.В.Сталину, где излагалась главная цель проекта и возможность его стремительного осуществления.

Подписанное тремя авторами письмо я отвез в Кремль. Это было в первых числах Марта днем, а ночью Николай Ильич поднял меня с постели — ему только что звонил министр, взявший команду, разумеется, с самого верха. И все завертелось как в ускоренном кино: заседания в министерстве, приезд к нам Н.Д.Кузнецова, составление графиков совместных работ.

Уже 22 мая 1952 года готов эскизный проект, за два месяца спроектирована механизированная модель винтокрыла с несущими винтами от Ка-1 — и высокочастотным двигателем, в осеннюю пору проводились ее опробования в Т-101. К нам в ОКБ-2 доставлен самолет Ли-2 для применения при постройке и проектировании макета. Весной 1953 года в Куйбышеве у Кузнецова я в первый раз заметил в натуре турбовинтовой двигатель.

В сентябре в Ташкенте велись переговоры о вероятном участии завода в изготовлении винтокрыла.

К этому времени Николаю Ильичу надоела роль соавтора и он выступил с проектом тяжелого вертолета с ТВД а также послал его в ЦАГИ, но позже отозвал. Проект винтокрыла «X» неспешно терял собственную привлекательность. Серийный выпуск Ли-2 прекращался, и данный самолет не имел возможности являться базой для постройки винтокрылов.

Необходимы были более замечательные автомобили с турбовинтовыми двигателями.

В конце 1952 года практически в один момент 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 отечественного ОКБ было весьма 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 года совершил первый полет вертолет Ка-15, а в июне министр прекратил финансирование данной автомобили.

Необходимо владеть незаурядной храбростью Н.И.Камова, дабы решиться на соревнование в таких условиях.

Вес винтокрыла Ка-22 был в 20 раз, а мощность в 50 раза больше, чем на Ка-15, скорость предполагалось расширить практически в два раза если сравнивать с существующими вертолетами. На винтокрыле решили применить поперечную схему размещения несущих винтов и установить двигатели на финишах крыла. Эта схема разрешает органически слить вертолёт и самолёт, обеспечить компактность силовых установок.

Она есть симметричной, а Николай Иванович не уставал подчеркивать преимущества симметрии автомобили для пилотирования. Также, в поперечной схеме целесообразно употребляются крылья в качестве опоры для несущих ёмкостей и винтов для горючего. У нее максимально эквивалентное удлинение и следовательно, громаднейшее аэродинамическое уровень качества.

Использование двух несущих винтов вместо одного винта удвоенной площади дает возможность приобрести определенные весовые преимущества.

Действительно, у поперечной схемы была нехорошая репутация. Неудачи отечественных вертолетов И.П.Братухина, американских автомобилей Мак-Донелл, Платт де Пейдж и других в большинстве случаев связывали с сильными вибрациями, каковые являются органическим свойством данной схемы. Еще одним недочётом схемы винтокрыла считалась невозможность осуществления переходного режима, в то время, когда мощность с несущих винтов передается на тянущие. Данный режим вправду не был изучен.

Весьма сложным представлялось создание силовой трансмиссии и установки неспециализированной мощностью около 12000 л.с., складывающейся из двух двигателей, разнесенных на 23 метра и связанных между собой синхронизационным валом, которая способна передавать мощность на два несущих и два тянущих винта. И, наконец, самой непростой представлялась задача создания несущих винтов, талантливых трудиться на скорости выше 400 км/ч, в то время, когда на финишах наступающих лопастей скорость превышает звуковую.

В первой половине 60-ых годов двадцатого века Николай Ильич защищал диссертацию по совокупности выполненных работ, и М.Л.Миль заявил, что он хорош данной степени «за один винтокрыл». Но все это было позднее, через десятилетие, а до тех пор пока в Тушино винтокрылом занимались всего пара человек: А.И.Власенко, И.А.Купфер, М.Б.Малиновский, В.В.Никитин, О.И.Полтавцева, С.Я.Финнель; в производстве В.П.Борисов, А.М.Зейгман, Б.Я.Савин. Нам оказывали помощь ученые ЦАГИ: И.В.Ананьев, Л.С.Вильдгрубе, Н.Н.Корчемнин, М.К.Сперанский, Я.М.Серебрийский, А.Ж.Рекстин, Т.А.Француз, И.О.Факторович и многие другие.

Одной из первостепенных была задача разработки списка работ для уточнения параметров, получения точной информации о работе скоростных несущих винтов и поведении автомобили на переходных режимах. Нужно было скоро составить «Нормы прочности» для аппаратов для того чтобы типа и выяснить нагрузки на агрегаты, без чего нереально начать разработку конструкции. Нужно было экспериментально отработать внешнюю форму винтокрыла, снабжающую минимальное сопротивление.

С января по май 1953 года была спроектирована, выстроена и послана в ЦАГИ механизированная модель винтокрыла в масштабе 1:7,25 с двумя электродвигателями по 100 кВт, приводящими два несущих винта диаметром 2,76 м. Крыло модели и горизонтальное оперение были дренированы.

Несущие рули и винты оперения имели возможность управляться дистанционно со особого пульта. На втулках несущих винтов пребывали весовые элементы для замера тяги и крутящего момента, на лопастях — датчики для замера напряжений. Все данные передавалась на записывающую аппаратуру через два 19-канальных токосъемника.

В мае началась работа по доводке механизированной модели 221 в ЦАГИ. В один момент испытывалась продувочная модель 222 в масштабе 1:14,5. Первые опробования были совершены в первой половине 50-ых годов XX века, после этого последовали трансформации обводов, продувки с новым крылом, с тянущими винтами и без того потом.

первые испытания и Доводка 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 финишах была 3,3 мм. На больших оборотах — 1800 об/мин- окружная скорость равнялась 260 м/с. Модель стояла на транспортировочной тележке и была отгорожена от пульта управления железной листом и сеткой плексигласа.

За пультом сидел механик Александр Пырх, а рядом размещалось пара человек.

Наблюдать было комфортно — винты вращались приблизительно на уровне глаз. По мере повышения оборотов увеличивался шум винтов и росло беспокойство за пультом. Вот на тахометре уже 1000, 1200… Шум возрастает. 1500, 1700, 1800! Слава Всевышнему, думается, вышли. Но тахометр показывает 2000, 2200… Визг винтов делается невыносимым и все стоящие за плексигласом начинают понемногу приседать.

Оставаться в плоскости лопастей не хочется. Неожиданно визг винтов изменяется и механик убирает обороты. Винты медлительно останавливаются, но кое-какие лопасти не опускаются на ограничители свеса, а остаются поднятыми вверх.

Осматриваем винты. Никаких разрушений нет, но в горизонтальных шарнирах очевидно увеличилось трение, они как бы зажаты. Все присутствующие увидели резкое размывание тюльпанов лопастей при трансформации шума винтов. Похоже на флаттер, что совсем сравнительно не так давно на Ми-4 и Ка-15 «лечили» одинаково: увеличивали переднюю центровку лопастей методом установки дополнительных противовесов.

Сделать противовесы на отечественные узкие, липовые, к тому же с облегченными хвостиками лопасти было весьма тяжело. Но двум авиамоделистам-рекордсменам Купферу и Г.Винтину все же удалось «подковать блоху». Они установили на финишах всех шести лопастей мелкие пульки, закрепив их согнутыми из бронзы полосами.

Опробование совершили, но по окончании него возможно было легко вынуть пульки рукой из нескольких растянувшихся латунных обечаек.

В следствии решили не рисковать и перешли на двухлопастные полужесткие несущие винты с неспециализированным горизонтальным шарниром (втулки В-221-2, лопасти ЛД-8). В один момент уменьшили окружную скорость с 260 до 220 м/с. На нас произвело сильное чувство яркое восприятие выбранной окружной скорости на протяжении опробований.

Было нужно расширить коэффициент заполнения с 0,055 до 0,076. Лопасти стали тяжелее, втулки несущих винтов также. Выросли крутящие моменты и потяжелели редукторы.

В первой половине 50-ых годов XX века был предъявлен предэскизный проект винтокрыла Ка-22. Он рассматривался в ВВС, ЦАГИ и других учреждениях, был одобрен и послужил исходным материалом для подготовки ответа правительства о создании винтокрыла. Распоряжение вышло 11 июня 1954 года.

Оно предусматривало постройку трех винтокрылов и перевод ОКБ-4 на завод № 938 в Ухтомскую. Так исполнилась давешняя мечта Николая Ильича — возвратиться в Ухтомскую и взять громадное задание! 25 июня от ВВС пришел проект тактико-технических требований, что по окончании просмотра был подписан Н.И.Камовым.

26 июня в ЦАГИ согласовали подробный график работ.

В Ухтомской все осталось таким же, как и в 1941-м, в то время, когда коллектив уехал в эвакуацию. Летный завод предстояло создавать заново. Николай Ильич начал с людей. Директором завода был назначен И.С.Левин, что на протяжении войны руководил заводом в Саратове, производившим по 30 истребителей в сутки. Главным инженером стал умелый И.И.Штейнберг — также занимавший ранее пост директора завода.

Начался комплект инженеров, техников, рабочих.

Летом 1954 года в ЦАГИ были закончены наземные опробования механизированной модели, а в осеннюю пору начались опробования в Т-104. В один момент осуществлялись отладка и доводка модели записывающей аппаратуры. Лишь в ноябре скорость потока была доведена до 75 м/с, но тут не выдержали лопасти.

Было нужно делать усиленные лопасти ЛД-8У, отрабатывать их на земле, и в феврале 1955 года в Т-104 удалось взять нужную нам данные по скосам потока, по входам в воздухозаборники и по чертям наружных винтов на режиме висения. Эти характеристики были особенно ответственны, поскольку они определяли несущую свойство винтокрыла. За характеристиками на ц=0 велось заинтересованное наблюдение. Согласно расчетам ожидался значительно более большой относительный КПД несущих винтов.

Мы взяли ti=0,5 и осознали, что где-то имеется методическая неточность. Соперники винтокрыла поспешили применять эти результаты на важных заседаниях. А оказалось, что на весовые элементы не считая тяги приходила реакция от сил, идущих по тягам управления неспециализированным шагом лопастей.

Мы в будущем делали замеры тяги с зажатыми осевыми шарнирами, и чудеса с КПД закончились.

Во второй половине 50-ых годов двадцатого века в Т-104 исследовалось влияние сжимаемости на аэродинамические чертей несущих винтов. Опыты проводились при нулевом угле атаки, поскольку имелось в виду определение трансформации профильных утрат по числу М. Предстояло, увеличивая скорость потока до 125 м/с, при окружной скорости 220 м/с достигнуть скорости звука на финишах наступающих лопастей. На таковой режим никто еще не выходил.

Опробования были весьма напряженными, и лишь при большой скорости потока винты начали выполнять прекрасные круговые колебания с низкой частотой. В экспериментальной бригаде продолжительно хранились эти лопасти.

Бессчётные испытания с целью выбора оптимальной компоновки лопастей проводились в ЦАГИ на установке ИВУ-2 в 1954-1955 годах. Испытывались геометрически подобные 4-лопастные несущие винты диаметром 7,2 метра с различными профильными компоновками, и динамически подобные лопасти для того чтобы же диаметра. Определялись аэродинамические характеристики на режиме висения около почвы.

самые полезными были опробования «динамически аналогичных» лопастей, вернее, аналогичных по массовой чёрту у, которая определяет конусности несущего винта. Мы в первый раз не подсчитали, а заметили, каким будет угол конусности лопастей, в случае если нам удастся выдержать их проектный вес 120 кг. Зрелище выяснилось такими впечатляющим, что было нужно практически в два раза утяжелить лопасти.

Данный процесс продолжался и позднее — при летных опробованиях винтокрыла, но уже для обеспечения прочности лопастей.

Главная неприятность винтокрыла — создание скоростного несущего винта. Нам помогали сотрудники ЦАГИ и среди них большой эксперт 2-й лаборатории Я.М.Серебрийский. Он дал советы по профильной компоновке лопастей. В большинстве случаев модели несущих винтов испытывались в 5-й лаборатории с маленькими окружными скоростями, и на их базе делать выбор оптимальной формы было нереально.

А эти опробования проводились при натурных окружных скоростях, другими словами в условиях соблюдения подобия по числу М и в этом отношении являлись неповторимыми. Исходя из этого было решено выстроить особый электровинтовой стенд (ЭВС) с замечательным машинным залом и испытывать на нем модели несущих винтов при различных окружных скоростях впредь до 260 м/с.

Мы уже имели стаж работы на натурных скоростях с древесными лопастями и знали их недочёты: неточность выдерживания профильной компоновки, нестабильность и недостаточную прочность. Также, для опробований с разными законами крутки приходилось делать пара наборов лопастей, в идентичности которых были сомнения. А.Г.Сатаров внес предложение изготавливать твёрдые лопасти из дюраля и деформировать («закручивать») их, получая нужного закона.

Возможно было создавать на одних и тех же лопастях разные закрутки и испытывать их при различных окружных скоростях. ЭВС вошел в эксплуатацию во второй половине 50-ых годов двадцатого века. На нем отрабатывались десятки моделей.

В 1955 году завершили эскизный проект Ка-22 под заданные тактико-технические требования. Он был сделан на основании отечественных конструкторских и расчетных разработок и базировался на итогах опробований моделей, изучениях университетов МАП и на данных, взятых от бессчётных организаций-смежников. Целый год не прекращалось согласование технических условий на агрегаты винтокрыла, разрабатывающиеся по кооперации главными конструкторами А.Г.Ивченко, К.Н.Ждановым, Г.И.Ворониным, И.И.Картуковым, А.С.Абрамовым, Ф.А.Коротковым, В.В.Медведевым, И.А.Михалевым и другими.

В этом и следующем году закончились опробования продувочной модели — 222, модели оперения — 223, упруго-массовой модели — 224, флаттерной модели — 225. Прошли опробования отсек фюзеляжа, панели грузового пола, фюзеляжа и крыла. В ходе работы тесные связи появились у нас с ЦАГИ, ЦИАМ, НИСО, ВИАМ, МАИ, ГК НИИ ВВС, ЦНИИ-30 и другими университетами.

Пара лет по окончании переезда в Ухтомскую Николаю всему коллективу и Ильичу было нужно заниматься созданием умелого производства, обучением и набором сотрудников, постройкой цехов и жилых домов. Потребовала большое количество сил и отечественная первая серийная машина — вертолет Ка-15. Работа по созданию винтокрыла задерживалась, и 28 марта 1956 года вышло Распоряжение правительства о переводе Ка-22 в разряд экспериментальных и об уменьшении количества умелых экземпляров с трех до одного.

В начале 1957 года винтокрыл для статических опробований послан в ЦАГИ, и лишь в конце того же года был утвержден график научно-исследовательских работ для обеспечения первого полета. А Ми-6 в первый раз поднялся в воздух уже в июне 1957 года. Мы очевидно отставали.

В осеннюю пору 1958 года винтокрыл перевезли с завода на ЛИС. Но опробования лопастей несущего винта Ка-22 начались еще в июне на перелетевшем из Летно-испытательного университета вертолете Ми-4. Всего во второй половине 50-ых годов двадцатого века на Ми-4 с лопастями ЛД-24 было совершено 15 полетов с неспециализированным налетом 4 часа 36 мин..

Летали пилот-испытатель Ефремов, механик Маденов и ведущий инженер Альперович.

Исполнение летно-испытательной программы № 1 началось с работы и запуска двигателей. В то время, когда это удалось и на режиме холостого хода, на Ка-22 устранили обнаружившиеся недостатки, навесили лопасти ЛД-24М и совершили замеры собственных колебаний консолей. Частота крутильных колебаний была равной 200 кол/мин, а обороты несущих винтов 187 об/мин — весьма близко.

Усиление обшивки носовых частей перед передним лонжероном для увеличения жесткости на кручение не дало значительного результата. Тогда решили наклепать дополнительную обшивку на внешние части консолей между лонжеронами. Личная частота кручения консолей повысилась на 5 — 10%.

24 декабря 1958 года началось исполнение программы № 2. В состав испытательной бригады входили: Альперович, Ефремов, Брагинский, Филатов, Шустов, Попков, Немировский, Петросян, Суриков, Соловьев, Ворсин и Мартынов.

До марта 1959 года совершили частотные опробования, опробование двигателей сперва с тянущими, а позже с несущими винтами, тарировки топливной и масляной совокупностей, регулировку совокупности управления и несущих винтов. После этого начались опробования на привязи по программе № 4. Ефремов бережно «прощупывал» машину, отрабатывал методику запуска двигателей, раскрутки несущих винтов, включения соединительной муфты, пробовал управление.

Громадная работа была выполнена экипажем и лётчиком при отладке и разработке методики статической и динамической регулировки несущих винтов, но вибрацию устранить полностью не удалось. Очень сильно затрудняли дело бессчётные отказы матчасти и регистрирующей аппаратуры. Довольно часто выходили из строя регуляторы оборотов Р-62, токосъемники, оказались трещины и расклей на лопастях.

При остановке несущих винтов в сильный ветер одна лопасть по окончании взмаха ударила по фюзеляжу.

Время от времени винтокрыл легко отрывался от почвы либо касался ее только одним колесом. Так было 17 июня 1959 года, в то время, когда первый отрыв был зафиксирован на кинопленке. Мощность доходила до номинальной, но Ефремов «еще не прочувствовал машину» (так записано в ежедневнике опробований). Вибрации с оборотной частотой были громадны, и снизить их методом тщательной регулировки не получалось.

Что лишь не делали. Поменяли местами лопасти, контролировали всей автоматов проводки и кинематику перекоса до поводка лопасти, переставляли вперед и назад балансировочные грузы, по-различному сводили конусность (триммерами установки и углами лопастей). Наконец, Ефремов записал, что машина ведет себя прилично и возможно создавать висение.

15 августа 1959 года винтокрыл в первый раз летал без привязи. Ефремов три раза поднимал его на 2 — 3 метра. Самое долгое висение длилось 1 минутку!

Вот такими мелкими шажками «автомобили обучаются летать». В полете были сделаны записи параметров двигателя, регулятора оборотов, совокупностей управления, положения машины по трем осям, перегрузки, угловые скорости. Ефремов жаловался, что ему тяжело справляться с машиной из-за громадных запаздываний в поперечном управлении и некомфортно трудиться штурвалом одной правой рукой, а левой держать «шаг-газ». Весьма мешали длящиеся появление регулятора трещин и отказы токосъёмников на лопастях.

Но начав с нуля, нельзя избежать неточностей. По окончании установки на лопастях противофлаттерных грузов совершили определение частоты кручения консоли с подкосами и без них. Взяли соответственно 250 и 230 кол/мин.

Работу проводил Б.Литваков.

10 сентября было сделано 6 висений на высоте до 3 метров, самое долгое — 2 60 секунд. Работу прекратили вследствие того что на лопасти правого винта в сечении 0,9 была обнаружена поперечная трещина. 15 сентября — 8 висений до 4 метров при ветре 9 м/с. Самое долгое висение — 2 мин. 15 секунд.

18 сентября в ежедневнике записано: «Полет у почвы, висения, маленькие перемещения вбок, полет назад и вперед. Машина ведет себя в полете нормально, Ефремов удовлетворительно освоил управление, но еще тяжело ему делать боковые перемещения. Вибрации в норме.

Время в полете 11 мин., 15 посадок.» Полеты продолжались и становились все более уверенными, но оставалась трудность управления.

Сейчас в бригаде аэродинамики упрочнениями Петросяна, Батракова и других был сделан пилотажных тренажер, и в августе Ефремов пробовал на нем «летать». На тренажере возможно было изменять эффективность управления, направление вращения несущих винтов и другие параметры. Так вот: Ефремов четко почувствовал, что с поменянным направлением вращения руководить делается легче. На техсовете 9 октября 1959 года «лисовцы» внесли предложение поменять направление вращения, сделать его «как у всех».

Но тогда наступающие лопасти будут проходить под фюзеляжем и приводить к сильным акустическим воздействиям. Николай Ильич это превосходно осознавал и не желал идти на громадные переделки автомобили. Было решено разрешить слетать на винтокрыле летчикам из ЛИИ В.В.Виницкому и Ю.А.Гарнаеву. Затем попытаться летать с применением тянущих винтов.

Привожу записи в ежедневнике: «19.10.59 г. выполнялись полеты по программе ЛИИ № 48/59. При пилотировании Гарнаева Ефремов держал лишь неспециализированный ход, а Виницкий руководил штурвалом двумя руками. Работа Виницкого отличалась громадными отклонениями. Поведение автомобили такое же, как и прежде.

При полете с Гарнаевым была сделана попытка достаточно энергично перейти с висения на разгон. Машина практически сходу ушла в правое скольжение со большим повышением крена. Ефремов должен был тут же затормозить разгон. Выровнять машину удалось лишь на висений, по окончании чего была произведена посадка.»

Летчики ЛИИ сделали вывод о недостаточной эффективности поперечного управления. Было решено расширить ее приблизительно в 2 раза.

Следующая запись в ежедневнике: «Летали весь день. Налет 1 час 2 мин., 6 посадок, скорость ветра 4 м/с. Летали за автомобилем, неспешно наращивая скорость от 5 до 45 км/час, а после этого вышли на 60 — 70.

На скорости более сорока километров/час машина как следует преображается, делается устойчивой, переходит на обычный вертолетный режим с уменьшением неспециализированного шага. Уменьшаются вибрации, и появляется приятное состояние обычного полета». Первые полеты с тянущими винтами продемонстрировали, что «машина… вела себя прекрасно, но увеличился шум в кабине и потребная мощность повысилась на 20%.»

К 9 октября дошли до скорости 80-90 км/ч. Во втором полете пилотировал, Гарнаев что записал: «На малых и висении скоростях машина остаётся неустойчивой и не хорошо управляемой, склонной к кренам и рысканию.»

11 октября 1959 года состоялся показательный полет для министра П.В.главкома и Дементьева К.А.Вершинина. Затем на винтокрыле до апреля 1960 года производились доработки. Были установлены усиленные автоматы перекоса, наконечники осевых шарниров с конусными болтами, расположенными горизонтально, моторамы, новые валы управления на втулке с хиртовскими соединениями, новые поводки, рычаги управления.

Были увеличены диапазоны управления и установлены механизмы отключения самолетных вертолётного управления и рулей дифференциальным шагом.

Главная цель программы № 5 пребывала в исполнении первого полета и освоении перехода винтокрыла на самолетные режимы полета.

31 марта 1960 года машину взвесили по окончании доработок. Средний чистый вес безлюдного с заполненными экспериментальным оборудованием и системами был равным 26710 кг при центровке 33,4% САХ. Взлетный вес для первого полета по кругу с центровкой 25% САХ включал — не считая веса безлюдного — нагрузку, складывающуюся из пяти человек с парашютами, 1800 кг горючего и два груза: 460 кг на шпангоуте № 3 и 640 кг на шпангоутах №№ 8 и 9. Взлетный вес составлял 30060 кг.

К первому полету были подготовлены подробные расчетные материалы, протоколы опробований моделей, статических, динамических и ресурсных опробований, опробований на натурном стенде НС-22 и на вертолете Ми-4. Пара зависаний и полет до скорости 90 км/час, в ходе которых записывались все нужные для анализа параметры, были выполнены 14 и 16 апреля.

Первый полет по кругу делал экипаж в составе летчиков Д.К.Ефремова, В.М.Евдокимова, бортмеханика Е.И.Филатова, ведущего инженера В.Б.экспериментатора и Альперовича Ю.И.Емельянова. 20 апреля 1960 года на аэропорте были все, кто лишь смог в том направлении попасть. Винтокрыл легко взлетел в направлении на Косино, собрал высоту 200 метров, на некое время скрылся за деревьями, сделал левый разворот и, снизившись, сел неподалеку от места взлета с поврежденной лопастью правого несущего винта.

Участник полета Филатов утверждал, что сильная тряска началась еще при комплекте высоты.

Бессчётные самописцы фиксировали режимы полета, манипуляции летчика, поведение автомобили и другое. С учетом перерывов в записях неспециализированная длительность полета составляла 300 секунд, либо 5 мин..

В акте о поломке лопасти ЛД-24М № 11 правого несущего винта, подписанного рабочей группой из 7 человек, указано, что на лопасти сорвана обшивка хвостовой части недалеко от триммера. На верхней поверхности протяженность сорванной обшивки 900 мм, на нижней — 1600 м при ширине 80-100 мм. Поперечный разрыв верхней обшивки по собственному характеру соответствует поперечным трещинам, каковые много раз оказались на протяжении опробований. В месте отрыва не найдено непроклея и других недостатков.

Рабочая группа, в которую входили Купфер, Брагинский, Сатаров, Дрейзин, Слизский, Триденцов и Савин, сочла целесообразным прекратить предстоящую эксплуатацию лопастей ЛД-24М. Но их не выкинули, а послали в цех. На этих отремонтированных лопастях 2 июня 1960 года была выполнена программа по определению тяги винтокрыла, влияния «земной отклонения» и подушки закрылков.

Опробования проводились в безветрие от 4 до 8 часов утра. Было обнаружено, что с лопастями ЛД-24М и двигателями ТВ-2ВК вероятен взлет винтокрыла по-вертолетному с весом 34000 кг. Наряду с этим расстояние от земли до колес равняется 3,5 метров и не зависит от отклонения закрылков. Большой вес при вертикальном взлете 34000 и при висении за пределами влияния почвы 30000 кг. Нельзя сказать, что эти результаты нас устраивали. Тяги было не хватает.

Ясно, что вес будет расти. В некоторых элементах конструкции уже были обнаружены высокие напряжения и их нужно было усилять.

Предстояло окончить заводские и совместные с клиентами опробования, внедрение в серию. Все эти этапы, в большинстве случаев, сопровождаются повышением веса. Вот и по сей день новые секционированные лопасти ЛД-24С, каковые были установлены на винтокрыл сразу после замеров тяги, весили уже не 135, а 175 кг, и вес сходу вырос на 320 кг. Подготавливалось ответ правительства о постройке в Ташкенте на заводе № 84 еще трех винтокрылов Ка-22 с двигателями Д-25ВК мощностью 5500 л.с.

Утрата 800 л.с. эквивалента 2,5 тоннам утраты тяги, а это добрая половина отечественной грузоподъемности. Исходя из этого серьёзной задачей становилось совершенствование несущих винтов и уменьшение утрат.

13 августа 1960 года Н.И.Камов очень удачно показал винтокрыл Л.И.Брежневу и Д.Ф.Устинову. Но полученные при летных опробованиях эти без шуток тревожили нас и потребовали кардинальных ответов. Трудились с большими лопастями различных типов, из разных материалов и с новыми профилями, совершенствовали втулки.

Весной 1961 года намечали совершить опробования на флаттер со смещением центровки лопастей назад при одновременной установке в сечении г = 0,91 противофлаттерных грузов весом 2,5 кг. Это было связано с программой увеличения скорости.

Но ответ о демонстрации винтокрыла на параде авиации в Тушино затормозило работу. 23 мая Ефремов и Гарнаев выполнили полет до скорости 250 км/ч длительностью 37 мин.. Затем машину покрасили, шепетильно осмотрели, и 21 июня она перелетела в Захарково.

С этого аэропорта были сделаны четыре тренировочных полета, а 9 июля винтокрыл принимал участие в параде.

На аэропорт пускали на машинах, и мы с удобством расположились на травке и следили за полетами новейших вертолётов и самолётов. Была наглядно видна военная мощь страны. В параде учавствовали четыре летательных аппарата отечественного КБ: винтокрыл Ка-22, двухмоторный противолодочный вертолет соосной схемы Ка-25 и легкие соосные вертолеты Ка-15 и Ка-18.

Было продемонстрировано пара вертолетов ОКБ М.Л.Миля, а также однодвигательная машина Ми-8 (В-8) и вертолет-кран, что привез на аэропорт дом для геологов. Винтокрыл произвел чувство. О нем большое количество писали, подчеркивая размеры и скорость необыкновенного летательного аппарата.

А со скоростью-то именно было не хорошо. Программа работ по повышению высоты и скорости полета винтокрыла включила расчетные изучения, модельные опыты, конструкторские и лётные испытания и производственные работы, в ходе которых предполагалось доработка лопастей, автомобили в целом для уменьшения сопротивления, установка механизма отключения вертолетного продольного управления. Полеты на винтокрыле было решено проводить в сопровождении самолета Ил-14 с тарированными приемниками воздушного давления, а определение мощности делать на долгих площадках.

Опробования винтокрыла по программе наращивания скорости начались в августе и продемонстрировали, что в полете с сопровождением Як-18, в то время, когда скорость по прибору винтокрыла была 220 км/ час, прибор на самолете показывал 250, а самолет отставал. По окончании установки противофлаттерных комлевых триммеров и грузов на винтокрыле значительно уменьшилась вибрация. При оптимальном угле установки лопастей 4° на скоростях по бортовому указателю 200-240 км/час чувствовался лишь не сильный зуд, машина хорошо сидела в воздухе, упрочнения на рычагах управления были обычными.

Обстоятельство недобора скорости была несложной — ПВД и место их установки нужно подбирать и тарировать.

Через месяц в Ташкенте В.И.Бирюлин и Ю.А.Гарнаев начали опробования первого винтокрыла AM, выстроенного на заводе п/я 116. Из письма Виктора Ивановича Бирюлина от 20 сентября 1961 г.: «В субботу повисели первый раз и прошли прямую над полосой со скоростью до 100 км/час. Юрий Александрович Гранаев весьма скоро забрал машину в руки, трудился смело.

Если бы Вы видели ее разгон! Хвост в небе, а переднее колесо практически на земле. Наряду с этим она, как он выразился, «корячилась» — шла то с креном, то со скольжением, но он без церемоний проскочил через все это и при скорости 65 км/час все осталось сзади. Оба летчика (Гарнаев и Чепурнов) заявили, что весьма не хотелось тормозить на скорости 100 км/час, а хотелось уйти вверх на круг. Сходу 8 мин. воздуха.

Во втором полете я стоял неподалеку от финиша полосы. в первых рядах строения и заборы. Сперва мне казалось, что места достаточно, но мгновением позднее я осознал, что винтокрыл лезет уже на единственное спасение и первый забор уходить вверх на круг. Но Ю.А.Гарнаев исправил собственную неточность с блестящим мастерством.

Он задрал машину так, что от фюзеляжа до почвы осталось приблизительно 300 мм, дал взлетную мощность, так что загорелись сигналы «все на упоре», добрал до предела неспециализированный ход, спарашютировал и по окончании пробега примерно двух метров на основных колесах решительно включил тормоза. Машина остановилась как вкопанная, обжав до предела стойку переднего шасси… Через пара секунд винтокрыл, взревев, рванулся вверх, развернулся на 180° и с креном прямо с разворота помчался над полосой и обратном направлении. Затормозил, развернулся и сделал еще один двойной пролет над полосой со скоростью до 120 км/ч — 13 мин. воздуха и 170 м лент самописцев для расшифровки.»

23 сентября 1961 года 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 AM. Были отмечены следующие недочёты: раскачка правой мотогондолы, поперечная раскачка и рыскание автомобили, громадные нагрузки на педали.

В это же время винтокрыл «А» в Ухтомской начали готовить к рекордным полетам, по окончании которых предполагалось заменить двигатели и проводить экспериментальные работы по улучшению черт автомобили. снятие и Облёт главных летных параметров было решено делать на АМ-01 в Ташкенте, перелететь в Москву и сдавать эту машину в ГК НИИ ВВС. Винтокрыл АМ-02 не ставить на наземные ресурсные опробования, а готовить для летного ресурса.

Наземный ресурс проводить на НС-22.

В первых числах Октября за подписью А.И.Макаревского из ЦАГИ было получено следующее письмо: «При опробовании объекта «А» по программе № 6 достигнута скорость горизонтального полета, соответствующая д = 0, 4 (V + 350 км/ час — авт.).

Была совершена натурная наземная проверка умелых лопастей ЛД-24С11 без противофлаттерных грузов. При смещении действенной поперечной центровки на 1,2% (назад — авт.) показателей флаттера не было найдено. На данный момент на серийные лопасти ЛД-24С11 установлены противо-флаттерные грузы, в следствии чего запас по действенной центровке достигает 2,4%.

При анализе нагрузок измерения и результатов напряжений в элементах конструкции и основных агрегатах при полете с умелыми лопастями ЛД-24С11 до скоростей соответствующих ц =0,44, с баласиром, снабжающим суммарный запас не меньше 2,1%, показателей флаттера найдено не было.

Произведенная экспериментальная проверка поперечной центровки серийных лопастей продемонстрировала, что они имеют не более заднюю центровку, чем умелые. По окончании исполнения программы № 6 на машине были заменены отработавшие собственный срок лопасти, их сочленения и узлы крепления моторных рам. На основании вышеизложенного ЦАГИ не возражает с позиций прочности и обеспечения безопасности от флаттера против расширения диапазона скоростей при опробовании объекта «А» с серийными лопастями ЛД-24С11 и втулкой несущего винта до ц=0,5 при существующих номинальных оборотах (т.е. до 396 км/час).

В один момент ЦАГИ считает необходимым отметить следующее. Снова поставленные на машину сочленения лопастей (рукава, втулки) являются серийной продукцией… установить предварительный срок работы для втулок серийного производства в размере 3-х часов летнего времени. Указанный срок работы должен быть пересмотрен по окончании измерения нагрузок на сочленение втулки несущего винта.

Предстояли рекордные полеты на скорость по программе Р42-61. На винтокрыле заменили лопасти и втулки, сняли с киля уменьшающий его тряску груз в 25 кг, установили обтекатели на шасси, улучшили герметичность фюзеляжа, поставили стекатель за кабиной экипажа. Грузы на лопастях увеличили до 2, 8 кг, списали девиацию и для навигатора поставили прицел.

В первом полете 4 октября 1961 года из-за сильной вибрации и расконусности правого винта на большую скорость выйти не удалось.

7 октября осуществлялась попытка установить рекорд на базе 15-25 км. Экипаж винтокрыла: пилоты Громов и Ефремов, бортмеханик Филатов, ведущий инженер Альперович, навигатор Савельев. Базу прошли на высоте 1420-1470 м со скоростью по прибору 290-300 (360-370 км/ час по тарировке) при Ф = 3°, с неполной, согласно точки зрения Филатова, мощностью.

Полетный вес винтокрыла над базой равнялся приблизительно 29000 кг, ц = 0,45, М = 0,938. Официально был зарегистрирован всемирный рекорд скорости винтокрыла — 356,3 км/час. Через три дня начались полеты на высоте 3000 метров по стокилометровому замкнутому маршруту.

В первом полете с маршрута сошли из-за перегрева двигателей на высоте. Во втором Ефремов совершил ошибку в маршруте и сошел с режима, считая, что полет закончен. Наконец, 12 октября 1961 года был выполнен успешный полет и установлен всесоюзный рекорд скорости — 336,76 км/час.

Началась подготовка к полетам на грузоподъемность.

16 октября выполнен маленький и спокойный полет с весом 34,1 тонны. На полной мощности машина ушла вверх метров на 10, позже спустилась и повисела на высоте 5-7 м. Ефремов отпустил мало колонку, и она начала медлено разгоняться и набирать высоту. В горизонтальном полете на скорости 225 км/час при ф = 4° мощность 0,6 номинала. Позже посадка с пробегом 20-30 м. Какой контраст с теми муками на громадных углах установки два года назад!

Винтокрыл обожает летать по винтокрыльному, а не по вертолетному. «И совсем маленькой вибрация — приятно», — записано в ежедневнике. Но при посадке с пробегом обнаружились боковые рывки. На другой сутки они повторились, и было решено ставить демпфера «шимми» на переднее шасси.

27 октября — два полета со взлетным весом 39 и 41 тонна. Взлетали по-самолетному на ф = 8-10° с отклоненными на 20-30° закрылками и поднятой передней ногой. На полном газу отрыв при скорости 80-100 км/час, комплект высоты при скорости 120 км/час, в горизонтальном полете скорость 200, Ф = 3°, закрылки убраны.

Полученные записи свидетельствовали о возможности предстоящего повышения веса, и было решено готовить винтокрыл к рекордному полету на грузоподъемность. С автомобили сняли обтекатели шасси и стекатель пилотской кабины. Загрузили еще 3000 кг, и вес груза достиг 11790 кг.

14 ноября был выполнен полет с весом 44, 1 тонны. На взлете наполовину включено стояночные тормоза и самолётное управление, ф = 6°, колонка взята «на себя» и дан полный газ. Когда машина тронулась, тормоза были отпущены и колонка дана «от себя».

На скорости 100-120 км/час — колонка «от себя» ф = 7°, и взлет с разбегом 300- 340 метров. После этого при всецело подключенном самолетом управлении разгон до скорости 170-180 км/час на номинале со скороподъмностью 4 м/с. В горизонтальном полете на высоте 1000 м скорость 180,ф = 4°. Вибрации маленькие, эффективность управления хорошая. Согласно точки зрения экипажа, винтокрыл может летать с громадным весом. Сняли экспериментальное оборудование, загрузили еще 4560 кг и взяли неспециализированный вес груза 16 350.

С топливом и экипажем взлетный вес составил 44670 кг 24% САХ.

24 ноября 1961 года в присутствии спортивных комиссаров состоялся рекордный полет винтокрыла на грузоподъемность. Установлено сходу 6 мировых рекордов. Груз 16485 кг поднят на высоту 2557 метров в МСА. «Машина вела себя нормально.

Программа № 8-9 окончена», — записал ведущий инженер В.Б.Альперович.

17 января 1962 года была утверждена программа совместных опробований винтокрыла AM, составленная в соответствии с Распоряжением Совета Министров СССР № 218-81 от 23.02.1960 г., которая включала подготовительные, наземные и летные опробования — всего 71 полет неспециализированной длительностью 42 часа 15 мин.. Была назначена Госкомиссия под руководством генерала авиации Тараненко И.А., создана бригада ВВС, выделены испытательные бригады и лётные экипажи от УВЗ. В Ташкент направлены Техническое описание винтокрыла AM, инструкции и производственные инструкции по эксплуатации.

Предстояла огромная работа, а летчик-испытатель Д.К.Ефимов заболел. Ведущий инженер Альперович просил ускорить прибытие в Ташкент Рогова, Дордана и всех механиков. «Гарнаева прошу прибыть 15 Громова и марта также», — писал он. К этому времени — «все три автомобили уже приняты ЛИСом, но пока светло что делать лишь на 01-03. на данный момент подготавливается приказ о передаче всех трех автомобилей нам… Кошмар берет, как поразмыслишь о том, сколько нам будет записано недостатков.

Сделано все весьма скверно.

Сроки передачи автомобилей на опробования много раз переносились. Вследствие этого на совершённом 19-20 апреля 1962 года совещании государственной комиссии отмечалось, что подготовка АК к летным опробованиям через чур затянулась. Нужные ответы были приняты и работа ускорилась. Начались интенсивные полеты на двух винтокрылах, показалось огромное количество материалов, каковые нужно было срочно расшифровывать и разбирать.

Были организованы две группы: по летным чертям и по прочности. Их начальниками стали В.С.Дордан и А.Ф.Рогов, в том направлении входили инженеры Квоков, Шнеерсон, Бубнов, Никитин, Шустов, Скляров, Крикоров, Шергунов. В каждой из этих групп насчитывалось по 15-20 техников-расшифровщиков.

В подготовке и проведении опробований приняло участие до 80 человек летно-подъемного состава, рабочих и специалистов.

В Ташкенте стояла жара. Жарко было и в помещении и на аэропорте. Заниматься расшифровкой лент самописцев было весьма тяжело. Доходило до обмороков, но на аэропорте у автомобилей, а особенно в самих винтокрылах — еще хуже.

Запрещено дотронуться до обшивки, термометры зашкаливало.

в один раз я прилетел в Ташкент с доктором наук А.К.Мартыновым чтобы он дал совет, какие конкретно меры возможно принять по улучшению внешней аэродинамики — скорости у винтокрыла очевидно не хватало. Аполлинарий Константинович залез кроме того под крышу фюзеляжа и всласть поругал неотёсанную конструкцию кабины пилотов и другие «незализанные» места на винтокрыле.

Неспешно выполнялись пункты программы совместных опробований. Были сделаны тарировки ПВД, выяснены минимальные и большие скорости, выполнены полеты «на зубцы» — определение практического потолка, продолжительности и дальности полета. На машине 01-01 программа была выполнена на 100%, на 01-03 — на 73%.

Остались управляемости и характеристики устойчивости на вертолетных режимах и облет.

В соответствии с замыслом, утвержденным рабочей группой по совместным опробованиям, в августе-сентябре намечался перегон двух автомобилей из Ташкента в Москву. Н.И.Камов обратился к управлению ГВФ прося обеспечить перегон всеми нужными средствами. В.И.Бирюлиным были утверждены подробные «Технические указания по осмотрам и работам по подготовке к перегону».

Летчики-испытатели Ефремов и Гарнаев подготовили «Условия на перегон», каковые содержали требования к ВВП, погодным условиям и к пилотированию. Было предписано взлетать и садиться с пробегом и разбегом со скоростью 40-60 км/ч, не взлетать при ветре более 15 м/с и не рулить при боковом ветре более 12 м/с. Полеты по маршруту делать в утренние и вечерние часы, летать лишь при видимости как минимум несколько километров и при высоте облачности ниже 200 метров.

Высоту полета выбирать из направления минимума ветра и условий турбулентности. Не входить в «дождевые заряды кочевых туч и обходить грозовые фронты». В дополнение к инструкции по пилотированию были выяснены наивыгод

#ВИДИО Винтокрыл Ка 22 вертолет и самолет вместе

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: