Советский вертолет Ка-22, описание и характеристики

Вертолет Ка-22 был создан в ОКБ им. Камова в начале 60-х годов прошлого века. По кодификации НАТО получил название «Обруч». В конструкции вертолета применены два несущих винта и два турбовинтовых двигателя, выдающих суммарную мощность в 5900 л.с., взлетная масса винтокрыла составляла 37 тонн.

Вертолет Ка-22 7 ноября 1961 года установил мировой рекорд по скорости полета. Параметр достиг 356,3 км/час, он не побит до сегодня. Руководил полетом в этот день Д. К. Ефремов.

История создания Ка-22

Во время холодной войны Вооруженные Силы СССР требовали пополнить свой арсенал летательным аппаратом, способным быстро перемещать оперативно-тактические баллистические ракеты и пусковые установки в местность, недоступную для посадки самолетов.

Руководство Союза поручило начать проектирование таких летательных аппаратов сразу двум конструкторским бюро: КБ им. Миля и КБ им. Камова. Милевское бюро разрабатывало вертолет Ми-6 на базе одновинтовой схемы с одним несущим центральным винтом и одним хвостовым. КБ имени Николая Камова решилось спроектировать совершенно новый тип летательных устройств с фюзеляжем самолета Ли-2 и несущими винтами, которые размещались на крыльях. Одобрение этого проекта от правительства СССР было получено в 1954 году. Уточнение летно-технических характеристик состоялось в 1956 году. В частности, новый винтокрыл должен был транспортировать груз массой до 5000 кг на дальность полета около 700 км, 4000 кг – около 1500 км и при этом иметь максимальную скорость в пределах 350-400 км/час.

Статические испытания Ка-22 начались в ЦАГИ в начале 1957 года. Первый экземпляр для летных испытаний собрали на авиазаводе № 938 и направили на летно-испытательную площадку ОКБ им. Камова в 1958 году. Прежде чем поднять винтокрыл в воздух, пришлось существенно его дорабатывать, поэтому первый полет пришлось на некоторое время отложить. Первые испытания в свободном висении начались в начале лета 1959 года.

Полноценный первый полет винтокрыла Ка-22, в котором приняли участие пилоты Д. К. Ефремов и В. М. Евдокимов, бортмеханик Е. И. Филатов, ведущий инженер В. Б. Альперович и экспериментатор Ю.И. Емельянов, состоялся 20.04.1961. Этот полет отметился аварийной ситуацией: из-за флаттера несущих винтов от левого винта оторвался полутораметровый кусок лопасти. Благодаря профессиональным действиям экипажа Ка-22 с трудом удалось посадить в режиме аварийной посадки.

Во время испытаний выходили наружу мелкие огрехи: постоянно приходилось делать замену двигателей и редукторов, менять положение лопастей несущих винтов. Первый полет со скоростью 200 км/час на высоте 1000 м был совершен летчиком-испытателем Гарнаевым Ю. А. 23.09.1961.

24.10.1961 – на винтокрыле Ка-22 установили мировой рекорд по грузоподъемности. Груз массой 16,485 т поднят на высоту 2557 м.

28.08.1962 – проводя промежуточную посадку на аэродроме Джусалы, перегоняя винтокрыл из Ташкента в столицу СССР, Ка-22 (номер 01-01) потерпел крушение. Экипаж в числе семи человек погиб на месте. Это были те же самые люди, что впервые подняли этот винтокрыл в воздух. Как выяснила следственная комиссия, катастрофу вызвал разрыв троса в конструкции системы управления.

Спустя 2 года, 16.07.1964, во время проведения летных испытаний в авиакатастрофу попал еще один экземпляр Ка-22 (номер 01-03). Выполняя разворот в правую сторону, летательный аппарат вошел в крутое пике. Экипаж всеми силами пытался выровнять винтокрыл, но их попытки не закончились успехом. Во время падения у 01-03 оторвалась правая мотогондола, после чего винтокрыл в воздухе стал рассыпаться на части. Погибли 2 человека: техник А.П. Рогов и пилот С. Г. Бровцев.

Неустойчивость во время полета, большой риск возникновения аварийных ситуаций, сложность и иногда непредсказуемость в управлении – суммарно эти факторы не позволили серийно производить Ка-22. В итоге конструкторскую дуэль на госзаказ выиграл милевский вертолет. Из четырех произведенных машин на данный момент не уцелела ни одна: две сгорели в авиакатастрофах, две направлены на утилизацию. Последний экземпляр винтокрыла Ка-22 порезали на Ташкентском авиазаводе в конце 90-х.

Проектирование винтокрылов после столь неудачных разработок Ка-22 в данной сфере надолго было закрыто. Лишь в 1972 г. КБ им. Миля представил проект винтокрыла Ми-30, который, в отличие от Ка-22, имел пару поворотных винтов в конструкции.

Особенности конструкции Ка-22

Характеристики вертолета Ка-22 внушали уважение. Прежде всего, была изменена схема несущих винтов. Их разместили на гондолах, закрепленных на концах крыльев. Там же, но работая в вертикальной плоскости, были установлены толкающие винты. Многие в конструкции Ка-22 было заимствовано от самолета.

Это фюзеляж, использование закрылков. До этого никто подобные решения при создании винтокрылых машин не применял. По сути это был первый советский конвертоплан. Будто бы сошедший со страниц фантастических романов. Даже термина такого еще не придумали.

В состав несущей системы входят крылья с двумя несущими винтами на их концах. Полет на малой скорости и вертолетная вертикальная посадка обеспечивались работой несущих винтов, которые производили необходимую тягу. Закрылки Ка-22 во время медленного полета и посадки поворачиваются вертикально на 90° с целью минимизации потери тяги в результате обдувки крыльев винтами. Чем выше скорость летательного аппарата, тем больше нагрузки в производстве подъемной силы ложится на крылья. Так, на максимальных скоростях за счет крыльев вырабатывается около 90 % подъемной силы винтокрыла.

Именно за счет такой особенности Ка-22 и подобные ему по конструкции летательные аппараты, по сравнению с вертолетами, могут развивать скорость больше в абсолютном значении. Ка-22 достиг предела скорости на испытаниях в 370 км/час. На больших скоростях выполняется разгрузка работы несущих винтов, что тоже выводит винтокрылы вперед своих соперников.

В системе управления можно найти как самолетные, так и вертолетные элементы. Циклическое изменение угла установки лопастей винтов и отклонение самолетного руля высоты характеризует продольное управление. Поперечное управление обеспечивается отклонением элеронов, изменением общего шага несущих винтов. Путевое управление – за счет отклонения рычага управления и дифференциального изменения шага правого и левого несущих винтов.

Также на винтокрыле присутствует система управления (СУ) режимами работы двигателей, СУ общим шагом винтов, автоматическая гидравлическая СУ шагом тяговых винтов, за счет которой происходит переход мощности с несущих винтов на тяговые с увеличением скорости полета.

В кабине экипажа присутствуют такие органы управления: штурвал, педали, сектор газа и рычаг общего газа. Рычаги системой жесткой проводки соединены с золотниками гидроусилителей, которые воздействуют на органы управления Ка-22. Можно с уверенностью сказать, что пилотировать винтокрыл тяжелее, чем самолет или вертолет. Создание конструкторами такой тяжелой схемы управления требовало разработки тренажера для летчиков-испытателей. Хоть такой тренажер в камовском бюро был создан, проект из-за многих недоработок и двух крушений Ка-22 пришлось закрыть, серийное производство этой модели так и не началось.

Ка-22 стал базовой моделью для разработки тяжелых грузовых винтокрылов:

• Ка-34 − имеет поперечную схему конструкции и 4 газотурбинных двигателя, работающих с соосными несущими винтами;
• Ка-35 – имеет подъемные несущие винты и маршевые турбореактивные двигатели.

Технические характеристики Ка-22

Боевое применение

Винтокрыл не получил практического применения. Предполагалось, что машина сможет доставлять десант, грузы на значительные расстояния. К тому же в сжатые сроки. Емкость баков, запас по дальности полета, скорости поначалу внушали определенные надежды. Но ряд отказов систем вертолета, фатальное невезение в ходе испытаний зарубили на корню идею конструкторов.

Примечательно, что у «милевцев» с воплощением концепта винтокрыла в жизнь тоже ничего не вышло. СССР не получил машины нового типа. А о создании конвертопланов, легко управляемых, послушных воле пилота аппаратов пришлось надолго забыть. Тем не менее, технические решения авиаконструкторов не пропали.

Уже в 21 столетии к ним вернулись вновь. Используя опыт неудач с Ка-22, наработки, современные материалы, мощные двигательные установки. Проект «камовцев» дал толчок новым, нестандартным решениям, развитию вертолетостроения в целом.