При проектировании Ка-22 оказывали помощь специалисты 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 др.

 Особенности конструкции:

  •  винтокрыл поперечной схемы (она выбрана несмотря на то, что предыдущий опыт использования такой схемы в СССР и за рубежом был отрицательным);
Опытный образец винтокрыла Ка-22 в испытательном полете
Опытный образец винтокрыла Ка-22 в испытательном полете – для машины была выбрана поперечная схема с отдельными несущими и тянущими винтами
Фото: архив автора
  • два ГТД ТВ2ВК расположены на концах прямоугольного крыла большого удлинения, их редукторы передают мощность либо на НВ, либо на толкающие тяговые винты (при этом НВ вращаются на авторотации), двигатели соединены синхронизирующим валом;
  • система регулирования силовой установки автоматическая (САР);
  • аэродинамическая схема планера классическая статически устойчивая;
  • НВ трехлопастные трехшарнирные;
  • крыло высокорасположенное;
  • крыло имеет элероны и закрылки большой площади, которые на взлете и посадке опускаются вертикально вниз для уменьшения обдуваемой винтами площади планера;
  • оперение состоит из ВО и ГО (классического самолетного типа);
  • фюзеляж прямоугольного сечения со скругленными углами;
  • грузовая кабина имела габариты больше, чем у самолетов Ан-8 и Ан-12;
  • для загрузки НЧФ с кабиной штурмана отклонялась вправо;
винтокрыл Ка-22
Размеры грузовой кабины винтокрыла Ка-22 были больше, чем у четырехдвигательного Ан-12 – в то время самого большого военно-транспортного самолета ВВС СССР
Фото из книги ОКБ Н.И. Камова. 100-летию со дня рождения конструктора винтокрылых летательных аппаратов посвящается. Сост. В.А. Касьяников, Г.И. Кузнецов, Е.Г. Пак, под общей редакцией С.В. Михеева. М., Polygon-Press, - 2001 г.
Винтокрыл Ка-22 с открытой передней грузовой рампой
Винтокрыл Ка-22 с открытой передней грузовой рампой, для чего носовая часть с кабинами летчиков и штурмана отклоняется вбок
Фото из книги ОКБ Н.И. Камова. 100-летию со дня рождения конструктора винтокрылых летательных аппаратов посвящается. Сост. В.А. Касьяников, Г.И. Кузнецов, Е.Г. Пак, под общей редакцией С.В. Михеева. М., Polygon-Press, - 2001 г.
  •  шасси трехопорное неубирающееся.

 В ходе проектирования общая компоновка не менялась, однако вносилось много частных изменений по результатам продувок механизированных моделей в АДТ Т-101 ЦАГИ, в т.ч.:

  •  изменена весовая (противофлаттерная) балансировка лопастей НВ;
  • из-за того, что балансировкой полностью устранить проблему флаттера лопастей НВ были уменьшены обороты НВ, при этом пришлось увеличить коэффициент заполнения с 0,055 до 0,076, что привело к росту веса и НВ, и редукторов;
  • вместо толкающих тяговых винтов установлены тянущие, соответственно переделаны мотогондолы, воздухозаборники, системы выхлопа и редукторы; 
  • изменено крыло.

В ходе проектирования было сделано значительное число крупногабаритных продувочных моделей и натурных стендов, в т.ч. стенд НС-22 для отработки силовой установки (двигателя, редуктора и НВ винтокрыла).

Натурный стенд НС-22
Натурный стенд НС-22 для отработки двигательной установки, ее редуктора и несущего винта винтокрыла Ка-22
Фото из книги ОКБ Н.И. Камова. 100-летию со дня рождения конструктора винтокрылых летательных аппаратов посвящается. Сост. В.А. Касьяников, Г.И. Кузнецов, Е.Г. Пак, под общей редакцией С.В. Михеева. М., Polygon-Press, - 2001 г.

Бригадой аэродинамики был разработан и построен заводом пилотажный тренажер с переменными характеристиками устойчивости, эффективности управления, направления вращения винтов и др. параметров (осень 1959 г.). Лопасти НВ типа ЛД-24 прошли испытания на ЛЛ на базе вертолета Ми4. В 1955 г. эскизный проект был завершен, но работы отстали от графика и по Постановлением СМ от 28.03.56 г. работа была переведена из категории опытных в экспериментальные и количество заказанных опытных образцов было сокращено до трех.

Группа работников завода № 983 и ОКБ Н.И. Камова у опытного винтокрыла Ка-22
Группа работников завода № 983 и ОКБ Н.И. Камова у опытного винтокрыла Ка-22
Фото из книги ОКБ Н.И. Камова. 100-летию со дня рождения конструктора винтокрылых летательных аппаратов посвящается. Сост. В.А. Касьяников, Г.И. Кузнецов, Е.Г. Пак, под общей редакцией С.В. Михеева. М., Polygon-Press, - 2001 г.

Ка-22 статический экземпляр. Построен заводом № 983 и сдан на статические прочностные испытания в ЦАГИ в начале 1957 г.

 

Ка-22 (изделие «А», без б/№) 1-й летный опытный, военно-транспортный винтокрыл. Построен заводом № 983 с лопастями ЛД-24, проверенными на ЛЛ Ми-4. Ведущим инженером по испытаниям был назначен Альперович, ведущим летчиком – Ефремов. Передан на ЛИС осенью 1958 г. и в том же месяце приступили к выполнению программы испытаний № 1: наземные испытания. По ее результатам утяжелили носки лопастей для увеличения собственной частоты крутильных колебаний.

 

24.12.58 г. начали программу № 2 – частотные испытания. Программа № 3 предусматривала отработку несущей системы, СУ, управления и др. систем, завершилась в марте 1959 г.

 

Программа № 4 предусматривала подлеты «на привязи». Первый отрыв был зафиксирован на кинопленку 17.06.59 г. На номинальной мощности винтокрыл не отрывался полностью, были велики вибрации с частотами, близкими к оборотам НВ (187 об./мин.).

 

После длительной отработки несущей системы было получено положительное заключение л./и. Ефремова по «поведению» машины и 15.08.59 г. было выполнено 3 первых висения без привязи с подъемом на высоту 2-3 м, самое длительное – 1 мин.

Испытания винтокрыла Ка-22 на висении
Испытания винтокрыла Ка-22 на висении
Фото из книги ОКБ Н.И. Камова. 100-летию со дня рождения конструктора винтокрылых летательных аппаратов посвящается. Сост. В.А. Касьяников, Г.И. Кузнецов, Е.Г. Пак, под общей редакцией С.В. Михеева. М., Polygon-Press, - 2001 г.

Подлеты продолжались до октября 1959 г. Были выявлены дефекты:

  • запаздывание в системе поперечного управления;
  • неудобство работы одной рукой штурвалом, а другой – ручкой шаг-газ;
  • на лопастях НВ наблюдались трещины;
  • вертолет на висении неустойчив по крену и рысканию

Бригада аэродинамики предложила изменить направление движения винтов (по данным исследований на пилотажном тренажере), но это вело к увеличению акустических нагрузок на фюзеляж.

 

В октябре 1959 г. для испытаний переходных режимов было решено привлечь летчиков ЛИИ МАП В.В. Винницкого и Ю.А. Гарнаева. Было установлено, что после доработок при энергичном переходном режиме после разгона до 60-70 км/ч устойчивость улучшается, но увеличивается шум в кабинах, растет потребная мощность.

Винтокрыл Ка-22 в полете на тянущих винтах
Винтокрыл Ка-22 в полете на тянущих винтах
Фото из книги ОКБ Н.И. Камова. 100-летию со дня рождения конструктора винтокрылых летательных аппаратов посвящается. Сост. В.А. Касьяников, Г.И. Кузнецов, Е.Г. Пак, под общей редакцией С.В. Михеева. М., Polygon-Press, - 2001 г.

11.10.59 г. выполнили показательный полет для Министра АП Дементьева и ГК ВВС Вершинина, после чего винтокрыл поставили на доработку:

  • установлены усиленные автоматы перекоса;
  • установлены наконечники осевых шарниров с горизонтальными конусными болтами;
  • установлены новые валы управления с соединениями типа «Хирт»;
  • увеличены диапазоны управления;
  • установлены механизмы отключения самолетных рулей и вертолетного управления дифференциальным шагом.

 

В первом полете после доработки 31.03.60 г. через 5 мин. после взлета вертолет совершил вынужденную посадку из-за поломки лопасти ЛД-24М № 11. Было решено заменить их на усиленные секционированные ЛД-24С (весом 175 кг каждая против 135 кг – увеличение массы 320 кг на машину).

 

13.08.60 г. винтокрыл был успешно показан Л.И. Брежневу и Д.Ф. Устинову. В 1961 г. было решено показать его на воздушном параде и 23.05.61 г. Ефремов выполнил полет на скорости 250 км/ч продолжительностью 37 мин. Осенью 1961 г. винтокрыл «А» подготовили к рекордным полетам:

  • заменили лопасти и втулки НВ;
  • с киля сняли весовой балансир (25 кг);
  • установили обтекатели на ООШ;
  • улучшили герметичность фюзеляжа;
  • за кабиной поставили стекатель;
  • вес противофлаттерных грузов на лопастях НВ увеличили до 2,8 кг.

 04.10.61 г. первая попытка установить рекорд скорости не удалась из-за вибрации и расконусности правого НВ.

 

07.10.61 г. был установлен рекорд скорости для винтокрылых ЛА - 356,3 км/ч на базе 15 - 25 км.

 

12.10.61 г. был установлен рекорд скорости для винтокрылых ЛА – 336,76 км/ч на базе 100 км.

 

24.11.61 г. было установлено 6 мировых рекордов для винтокрылых ЛА, в т.ч. поднят груз 16485 кг на высоту 2557 м.

 

серийный выпуск винтокрыла Ка-22 на заводе № 84 в Ташкенте

 

Ка-22М 2Д-25ВК (изделие «АМ-01», сер. № 01-01) 1-й экземпляр опытной (установочной) серии завода № 84, военно-транспортный винтокрыл. Решение о выпуске трех винтокрылов с ГТД Д-25ВК было принято согласно Постановления СМ от 23.02.60 г. Двигатели Д25ВК имели меньшую мощность (по 5500 л.с.) на взлете, в то же время было установлено:

  •  тяга с НВ с лопастями ЛД-24М недостаточна;
  • ожидается дальнейший рост массы конструкции из-за необходимости ее усиления, доработок и т.д.

 Таким образом, грузоподъемность винтокрыла снижалась примерно на 50%. Была проведена работа по увеличению КПД НВ.

Сборка фюзеляжей винтокрылов Ка-22
Сборка фюзеляжей винтокрылов Ка-22
Фото из книги ОКБ Н.И. Камова. 100-летию со дня рождения конструктора винтокрылых летательных аппаратов посвящается. Сост. В.А. Касьяников, Г.И. Кузнецов, Е.Г. Пак, под общей редакцией С.В. Михеева. М., Polygon-Press, - 2001 г.

Головной винтокрыл «АМ» был облетан Ю.А. Гарнаевым 20.09.61 г.

 

На машине было выполнено снятие ЛТД по программе этапа «А» СГИ, после чего она была передана на этап «Б» СГИ в НИИ ВВС. Председателем Государственной комиссии по испытаниям Ка22 был назначен ген./л-т авиации И.А. Тараненко. СГИ проводить планировалось на базе ГК НИИ ВВС в Чкаловской (Московская обл.) с перегоном из Ташкента воздушным путем.

Опробование винтокрыла Ка-22 перед перелетом с авиазавода в Ташкенте в Люберцы на базу ОКБ в Подмосковье – август 1962 г.
Опробование винтокрыла Ка-22 перед перелетом с авиазавода в Ташкенте в Люберцы на базу ОКБ в Подмосковье – август 1962 г.
Фото из книги ОКБ Н.И. Камова. 100-летию со дня рождения конструктора винтокрылых летательных аппаратов посвящается. Сост. В.А. Касьяников, Г.И. Кузнецов, Е.Г. Пак, под общей редакцией С.В. Михеева. М., Polygon-Press, - 2001 г.

27.08.62 г. винтокрыл начал перелет из Ташкента в Люберцы, но вскоре был вынужден вернуться из-за течи масла из-под неплотно закрытой пробки маслобака левого редуктора. После устранения и осмотра машины вылетел повторно и совершил нормальную посадку на промежуточном аэродроме Туркестан. По достижении аэродрома Кзыл-Орда имел значительный остаток топлива и продолжил полет до аэродрома Джусалы. Перед посадкой начал кабрировать, затем стал разворачиваться влево и переворотом на спину, перешел в крутое пикирование, врезался в землю, разрушился и загорелся. Погиб весь экипаж:

  •  командир экипажа Д.К. Ефремов;
  • 2-й пилот О.К. Яркин;
  • штурман В.С. Школяренко;
  • бортмеханик И.Л. Куслицкий;
  • бортрадист Б.Г. Поляничко;
  • ведущий инженер В.А. Николаев;
  • экспериментатор Ю.И. Емельянов.
Испытатели Ка-22 (слева направо)
Испытатели Ка-22 (слева направо) – ведущий инженер В.А. Николаев, командир экипажа Д.К. Ефремов и 2-й пилот О.К. Яркин. Ташкентский авиазавод, 25 августа 1962 г.
Фото из книги ОКБ Н.И. Камова. 100-летию со дня рождения конструктора винтокрылых летательных аппаратов посвящается. Сост. В.А. Касьяников, Г.И. Кузнецов, Е.Г. Пак, под общей редакцией С.В. Михеева. М., Polygon-Press, - 2001 г.

Расследование установило, что причиной катастрофы был внезапный отказ системы поперечного управления из-за рассоединения тандера троса управления общим шагом правого несущего винта. При отсутствии (поломке) контровки тандер в условиях вибраций и нагрузки в системе бустерного управления самопроизвольно отворачивался.

 

Ка-22М 2Д-25ВК (изделие «АМ-02», сер. № 01-02) 2-й экземпляр опытной (установочной) серии завода № 84, военно-транспортный винтокрыл. Машина строилась как наземный ресурсный экземпляр, но для снижения затрат было решено выполнить наземные ресурсные испытания на натурном стенде НС-22, а на АМ02 провести летные ресурсные испытания.

 

Ка-22М 2Д-25ВК (изделие «АМ-03», сер. № 01-03) 3-й экземпляр опытной (установочной) серии завода № 84, военно-транспортный винтокрыл. Машина предназначалась для проведения СГИ.

 

Перегон в Москву планировалось начать 27.08.62 г., но из-за катастрофы винтокрыла 01-01 был прерван, и машина вернулась на завод № 84. На ней провели доработки по результатам работы аварийной комиссии, замечаниям ГКАТ, НИИ ВВС и специалистов ОКБ. Среди прочего было изменено направление вращения НВ. Доработка завершилась в июне 1963 г., облет после наземной отработки состоялся в августе 1962 г. и показал, что устойчивость не улучшилась, возросли расходы управления, шум и вибрации, ухудшились взлетные характеристики машины. Для улучшения характеристик устойчивости и ВПХ были установлены НВ с прежним направлением вращения и дифференциальный автопилот АП116. Установлены новые НВ, ресурс которых планировалось довести до 500 ч (главным образом, за счет поверхностного упрочнения деталей). Облет после этой доработки Гарнаев выполнил весной 1964 г.

Винтокрыл Ка-22 выполняет посадку «по-самолетному»
Винтокрыл Ка-22 выполняет посадку «по-самолетному»
Фото из книги ОКБ Н.И. Камова. 100-летию со дня рождения конструктора винтокрылых летательных аппаратов посвящается. Сост. В.А. Касьяников, Г.И. Кузнецов, Е.Г. Пак, под общей редакцией С.В. Михеева. М., Polygon-Press, - 2001 г.

Летом 1964 г. начался облет машины летчиками ВВС и ГВФ. Первым должен был летать Герой Советского Союза полковник С.Г. Бровцев.

 

14.08.64 г. во 2-м полете в этот день (пилотировал С.Г. Бровцев, Гарнаев был на правом кресле) на высоте 1000 м при снижении скорости с 310 до 220-230 км/ч внезапно начался самопроизвольный правый разворот, который не удалось парировать левой педалью и штурвалом. Гарнаев, думая что причиной является разность шагов ТВ, резко увеличил углы их общего шага на 7-8 град. Разворот замедлился, но винтокрыл перешел в крутое пикирование. Потеряв 300-400 м, машина начала выравниваться, но в этот момент бортмеханик сбросил створку фонаря, она попала под лопасть правого НВ, которая разрушилась, а затем от крыла оторвало и всю несбалансированную правую мотоустановку. Гарнаев дал команду покинуть вертолет. При этом 3 человека из шести погибли (в т.ч. командир экипажа Бровцев). Причина катастрофы установлена не была. Рекомендации по доводке винтокрыла:

  • сделать новую систему управления шагом тянущих винтов с жесткой проводкой, улучшить сами винты и регулятор оборотов (существующий при падении оборотов одного винта автоматически увеличивал обороты второго винта);
  • усилить узлы навески РН;
  • улучшить частотные характеристики мотогондол;
  • спроектировать лопасть типа А-6 с измененной формой в плане (до r=0,7 прямоугольная, далее – сужающаяся), с профилями серии ПВ вместо СР, что обеспечило бы вертикальный взлет с весом до 35 т (это мероприятие планировалось и ранее).

 Рекомендации внедрены не были в связи с закрытием темы Ка-22 по причине принятия в эксплуатацию ВВС и ГВФ вертолета Ми-6 классической схемы с высокими показателями грузоподъемности и скорости полета.

 

Подробные расчетные тактико-технические данные смотрите в таблице Ка-22 ТТД.

 

Смысл использованных в статье и таблицах сокращений и терминов, можно узнать, открыв Словарь понятий – Ка-22.

 

Использованные источники:

 

1. Арсеньев Е.В., Берне Л.П., Боев Д.А. и др. История конструкций самолетов в СССР. 1951-1965 гг. М., «Машиностроение», - 2000 г.

 2. Баршевский В.Б. Винтокрыл Ка-22. Самолеты Мира // № 1-2, - 1997 г.

 3. ГОСТ 2189677. Фюзеляж, крылья и оперение самолетов и вертолетов. Термины и определения.

 4. ГОСТ 2244877. Системы управления полетом самолета (вертолета). Термины и определения.

 5. Кузнецов Г.И. ОКБ Н.И. Камова 50 лет. 1948 - 1998. М., Центр Авиации и Космонавтики, - 1999 г.

 6. Летные исследования и испытания. Фрагменты истории и современное состояние. Научно-технический сборник. Под ред. К.К. Васильченко и др. М., Летно-испытательный институт МАП им. Громова / «Машиностроение», - 1993 г.

 7. ОКБ Н.И. Камова. 100-летию со дня рождения конструктора винтокрылых летательных аппаратов посвящается. Сост. В.А. Касьяников, Г.И. Кузнецов, Е.Г. Пак, под общей редакцией С.В. Михеева. М., Polygon-Press, - 2001 г.