Rotorios soviéticos Ka-22
En abril, 1953, el diseñador principal y jefe de OKB-4 N.I. Kamov le escribió a G.M. Malenkov: “Hemos introducido la palabra“ rotorcraft ”para reemplazar la palabra extranjera“ convertiplane ”. Rotorcraft no apareció por casualidad. Un estudio cuidadoso de la tecnología de los aviones de tornillo nos ha llevado a la conclusión de que los helicópteros con tornillos como sistema de transporte no pueden mejorar significativamente las características básicas de vuelo: velocidad, alcance, altitud ...
El rotor del helicóptero, cargado con el peso de todo el aparato en toda la gama de velocidades, ya a velocidades de 200 - 220 km / h, deja de funcionar normalmente debido a la interrupción del flujo en la pala trasera.
Nuestro trabajo en el campo de los autogiros de tipo militar (A-7), equipados con un sistema combinado de portador de tornillo, mostró que dicho sistema conmuta automáticamente la carga del rotor al ala cuando alcanza altas velocidades de vuelo y pospone el momento en que comienza a romperse en las cuchillas del transportador. tornillo En los autogiros A-7, hasta 1934, se alcanzó la velocidad máxima de vuelo horizontal de 221 km / h, que no se ha superado hasta ahora.Pero los autogiros tenían un gran inconveniente: no podían subir y bajar verticalmente. El trabajo de los últimos años de nuestro OKB en aeronaves de alas rotativas también nos permitió resolver este problema.
En 1951 - 1952, trabajamos en el proyecto de volver a trabajar un avión de producción Li-2 en un helicóptero. (El proyecto de la máquina con rotores tolerables impulsados por TVD 2 TVD fue propuesto por empleados de OKB-4 VB Barshevsky, NI Kamov y VV Nikitin. El Li-2 modificado difería datos modestos: velocidad a 320 km / h, el techo es de 6500 metros y el rango es 450 km. - Nota del autor.) El modelo grande de aire de ala rotatoria soplado en TsAGI se confirmó completamente con nuestros datos calculados, y la minaviaprom hizo una propuesta para construir el dispositivo. Debido al hecho de que Lee-2 se retiró de la producción y tiene características anfibias bajas, se decidió suspender el trabajo adicional y desarrollar un nuevo diseño de ala rotatoria Ka-22 con dos motores turbopropulsores TV-2F que cumplen con todos los requisitos del ejército aerotransportado.
El borrador preliminar de este ala giratoria fue revisado en TsAGI, que confirmó nuestros datos de cálculo, así como la discusión en el comité de expertos de minaviaprom, en ATK (Comité Técnico de Aviación - Nota del autor) de la Fuerza Aérea y en la Armada y recibió una evaluación positiva allí ".
El anteproyecto solo se parecía remotamente a un automóvil construido. Basta con decir que las centrales eléctricas se ubicaron desde las puntas de las alas a una distancia de aproximadamente un tercio de sus consolas, y la cola en forma de flecha con el estabilizador central se ubicó en el auge de la cola, que se hizo lejos de la escotilla de carga.
Casi un año después, se emitió un decreto gubernamental que abrió el camino para el futuro Ka-22, diseñado principalmente para tareas militares. En el mismo año, la oficina se redistribuyó de Tushino al territorio de la Planta No. 938, en Ukhtomskaya, ubicada cerca de Moscú.
De acuerdo con los requisitos especificados en 1956, los motores de alas rotativas con motores TV-2ВК tienen potencia de despegue de 5900 hp. Tuvo que transportar a paracaidistas 60 con armas, pistolas calibre 57, 76 y 85 mm, morteros 120-mm con tractores GAZ-69, municiones y cálculo. Entre los vehículos transportados también se encontraban la artillería, la instalación autopropulsada ASU-57, los transportes blindados de personal BTR-40, los vehículos ZIS-151, los misiles balísticos R-11 y otros equipos. Con una capacidad de carga máxima de 6000 kg, fue necesario transportar carga que pesa 5000 kg en una distancia de 700 - 750 km, y 4000 kg - en 1200 - 1500 km. La velocidad máxima a la altura de 4500 m debe estar dentro de 400 - 450 km / h, y el techo - 6500 m.
Se previó en un armamento rotatorio y defensivo: dos cañones de calibre 23 mm para proteger el hemisferio frontal con munición de munición 200. Se solicitó un artículo separado del documento del gobierno para transportar pasajeros a 80 cuando se opera en las líneas de Aeroflot.
Pronto quedó claro que los plazos establecidos por el gobierno no se cumplieron y que el automóvil fue transferido a la categoría de experimentados, limitándose a construir solo un prototipo.
La principal diferencia entre el Ka-22 y el helicóptero fue que despegó en un helicóptero, utilizando principalmente los rotores de empuje, y en crucero, el vuelo horizontal después de alcanzar una cierta velocidad y la potencia de "desbordamiento" de los rotores a las hélices, la mayor parte de la elevación. el ala
En 1957, el primer planeador, el Ka-22, fue entregado a pruebas estáticas en TsAGI, y en el otoño del próximo año, la primera máquina de vuelo, la Ka-22B (producto A), construida en la planta No. 938, ingresó a la estación de pruebas de vuelo del OKB. Por orden de GKAT de septiembre 15, el equipo fue nombrado como parte del ingeniero líder Y.Sh. Braginsky y piloto de pruebas D.K. Efremova, y el copiloto - OK Yarkin. Sin embargo, el camino desde la orden hasta el primer ascenso al aire se retrasó durante casi un año. Solo en junio, el X-NUMX del año Ka-1959 con los motores TV-22ВК (las últimas letras significan que el motor del helicóptero adaptado a la máquina Kamov) se probó en modo de suspensión libre. En este momento, VB se convirtió en el ingeniero líder en rotorcraft. AlperovichDespués de otros diez meses, en abril de 20, el primer vuelo de la aeronave de rotor se planeó en un círculo, pero ocurrió un accidente. En ese vuelo, la tripulación incluyó pilotos DK. Efremov y V.M. Evdokimov, mecánico de vuelo E.I. Filatov, el experimentador Yu.I. Yemelyanov y el ingeniero líder VB Alperovich Habiendo volado varios cientos de metros, el auto comenzó a temblar. Después de un aterrizaje forzoso en una de las cuchillas del rotor derecho, se encontró un corte desgarrado. Sin embargo, esta fecha se considera el cumpleaños del coche. Los primeros vuelos fueron alentadores, especialmente porque en uno de ellos se alcanzó la velocidad de 375 km / h.
En julio, se mostró un prototipo de 1961 en el tradicional desfile aéreo en Tushino. Tres meses después, el equipo de pilotos de prueba del OKB D. Efremov y V. Gromov, el navegante M. Saveliev, el ingeniero principal V. Alperovich, el ingeniero de vuelo E. Filatov y el operador de radio de la junta V. Batov establecieron ocho récords mundiales. Entre ellos se encuentran las velocidades máximas de 356,3 km / hy 336,76 km / h en distancias 15 - 25 km y 100 km, además de levantar un peso de 16 485 kg a una altura de 2588 m.
Sin esperar el final de las pruebas de fábrica, en 1960, el ala rotativa bajo la designación Ka-22M (producto "AM" o "18") con motores D-25ВК con potencia de despegue para los hp de 5500 y las hélices AB-62 se lanzó a la producción en serie en la fábrica No. 84 en tashkent. El motivo de la instalación de los nuevos teatros fue la baja estabilidad dinámica del gas del TV-2В y la introducción del D-25® en la producción en masa del helicóptero Mi-6.En el verano de 1961, se planeó el primer vuelo del vehículo de producción principal, así como el vuelo de su tripulación por el piloto Yu.A. Garnayev desde Tashkent a Moscú. El vuelo fue entregado seis días. Esto se debió a la baja vida útil de los motores D-25ВК, que requirieron mantenimiento de rutina cada dos horas de operación. Pero estos eran planes, la verdadera oportunidad de realizar el vuelo apareció solo un año después.
23 septiembre del mismo año, prueba piloto LII Yu.A. Garnaev realizó el primer vuelo en círculo en un rotor de alas rotativas a una altitud de 1000 m con una velocidad de 200 km / h. En febrero comenzaron las pruebas de vuelo conjuntas con la Fuerza Aérea y la Flota Aérea Civil. Trabajando fuera del coche, aunque lentamente, pero avanzando.
Cabe señalar que la instalación de los motores D-25ВК, cuya potencia total fue casi 800 hp menos que el TV-2ВК, dio lugar a una fuerte disminución en el peso de la carga útil y del despegue (desde 34 t en la experimentada a 32 t en la serie). Fue posible compensar este daño solo parcialmente, al aumentar la eficiencia del rotor, pero este trabajo requirió una investigación extensa.
En el verano de 1962, decidieron adelantar a dos de las tres series Ka-22М No. 1340101 (USSR - 63972) y No. 1340103 de Tashkent a Moscú. El vuelo fue preparado muy cuidadosamente. El primero de los helicópteros fue acompañado por un avión Lee-2, el segundo por un Il-14. El helicóptero Mi-4 estaba constantemente en el aire, y en los aeródromos intermedios fueron recibidos por un grupo de especialistas, a disposición de los cuales había otro Li-2.
28 de agosto, después del despegue del aeródromo intermedio de la ciudad de Turkestan, el número 22 de Ka-0101M ganó la altitud 2100 m y se dirigió a Dzhusal. Todo parecía ir bien, pero en las horas 11 de los minutos 20 hubo un desastre que se cobró la vida de siete miembros de la tripulación encabezados por Dmitry Efremov. El piloto del Il-14 (URSS - L1619) Petrosov observó esto y, como testigo, dijo en una nota explicativa: "Para 10 - 15 segundos antes del choque, estaba en la línea, aterrizando en la franja de reserva 240. El ala giratoria estaba delante de mí en 300 - 400 m y en 50 - 80 m abajo. En este momento, la altura de mi avión era 130 - medidores 150, la velocidad de planificación 220 km / h en el instrumento. En vista del hecho de que la distancia entre nuestros lados no cambió visualmente, creo que la velocidad de la planificación del ala del rotor estaba dentro de 200 - 220 km / h. No se observaron desviaciones de la trayectoria normal de planificación del ala del rotor. A la altura de 50, 70 mide ligeramente la aeronave del rotor (lo vi desde la proyección del ala del rotor cuando se ve desde atrás y desde arriba), luego comencé a girar a la izquierda con un giro simultáneo en la parte posterior. El patrón de inversión se ralentiza al principio, luego se activa con una transición a una inmersión fuertemente negativa. Vintorkryl chocó contra el suelo, se derrumbó y se quemó. "Dos o tres partes grandes salieron del centro de la llama en dirección sur, dejando una nube de polvo en el suelo".
De los siete miembros de la tripulación del convertoplan, nadie escapó. Al volante del automóvil destruido, encontraron la mano del piloto Efremov, que pudieron aflojar con gran dificultad.Del acto de emergencia de la comisión para la investigación de la catástrofe se sigue: “Al aterrizar, en el área del cuarto giro, en el modo de planificación normal a una altitud de 50 - medidores de 70 y velocidad de 200 - 220 km / h el avión de ala rotatoria redujo ligeramente el ángulo de planificación, luego apareció una pequeña flecha izquierda por una inversión simultánea, el rollo aumentó repentinamente y el rotorcraft entró en una espiral izquierda empinada, colisionó con el suelo en esta posición, se derrumbó y se quemó.
La causa probable es la pérdida de capacidad de control en vuelo debido a la separación de la taberna de cable “24” en la cadena de control de paso común del rotor derecho.
Considere necesario reanudar el trabajo en la planta número 938 y en LII para identificar la posibilidad de instalación de asientos de expulsión para los miembros de la tripulación ... ".
Terminar el auto se prolongó durante casi dos años. En junio de 1964, se completaron las pruebas preliminares de fábrica del prototipo, y sus creadores consideraron necesario informar sobre su disposición para continuar las pruebas de vuelo conjuntas con la Fuerza Aérea y el Instituto de Investigación de la Fuerza Aérea. La Comisión Estatal de Pruebas fue dirigida por el subcomandante del transporte militar. aviación Teniente general I.A. Taranenko Liderando desde la Fuerza Aérea estaban los pilotos S.G. Brovtsev, S.V. Petrov y el ingeniero S.N. Pavlov.
Después de poco más de un mes, en julio de 16, ocurrió un segundo desastre, esta vez un Ka-22B experimentado. Durante el vuelo bajo el programa de prueba conjunta, los pilotos de prueba de Yu.A. Garnaev (LII) y S.G. Brovtsev (NII VVS) dispersó el rotor a la velocidad de 320 km / h con una ligera disminución. Al frenar, a una velocidad de 220 km / h, un giro enérgico e involuntario a la derecha comenzó en 90 - grados 100. Rotorcraft perdió velocidad y se sumergió en un ángulo de 60 - grados 70 y con un giro de otros grados 180. Después de la pérdida de altura 300 - 400 m, la tripulación logró sacar el auto de una inmersión, pero fue en este punto que la góndola del motor derecho se retiró y el helicóptero fue destruido.
Muerte S.G. Brovtsev, uno de los pioneros en el desarrollo de vehículos de ala giratoria en el Instituto de Investigación Científica de la Fuerza Aérea, y asistente del ingeniero líder A.F. Rogova sirvió como una señal para detener el trabajo en el Ka-22. La comisión de emergencia observó que el desastre ocurrió en condiciones similares a las del vehículo No. 0101.Poco después de este incidente, se envió un memorándum de GKAT al Comité Central del PCUS, firmado por A. Kozyrev, donde se declaró, en particular: “Una copia experimental del Ka-22 procedió a las pruebas de fábrica en 1959 con un retraso de dos años a partir de la fecha límite establecida por el gobierno. En el transcurso de las pruebas de vuelo, el Ka-22 realizó vuelos 56 durante casi cinco años con un tiempo total de vuelo de 33 de horas, de los cuales vuelos 11 a baja altitud y 45 - en altitudes de hasta 4200 m.
Durante el recorrido de dos helicópteros Ka-22 de Tashkent a Moscú 28 de agosto 1962, un helicóptero se estrelló y mató a siete personas.
Julio 6 1964 del año cuando el helicóptero de alas rotativas Ka-22 fue volado por pilotos de la fuerza aérea en el área de la estación Ukhtomskaya, el segundo ala de helicóptero se estrelló, matando a dos personas de la tripulación.
Actualmente en el estado de vuelo Ka-22 no. La planta de fabricación en serie de dos helicópteros N ° 84 se encuentra allí en una condición inoperable y, a juzgar por los desastres que han ocurrido, estas muestras requieren grandes modificaciones estructurales y de fabricación. El costo de construir un ala giratoria en 1 Julio 1964, el año es de 25,5 millones de rublos.
El esquema y las características de diseño de estos dispositivos se caracterizan por una gran complejidad, ya que la potencia de la planta de energía se transmite a través de cajas de engranajes y transmisiones simultáneamente a los cojinetes y a los tornillos de tiro. La regulación de la transmisión de potencia es muy difícil y ha quedado inacabada.
Teniendo en cuenta que el Ka-22 es experimental, comenzó a desarrollarse hace diez años y está desactualizado estructuralmente, el Comité Estatal de Automatización de la URSS de la URSS considera apropiado dejar de seguir trabajando en este ala giratoria y utilizar la experiencia acumulada y los resultados de las pruebas de vuelo en el trabajo adicional en este tipo de aeronave.
En el informe de la planta número 938 para 1964, se observó que en todas las aeronaves de alas rotativas Ka-22 (número de serie 0101, No. 0103 y Ka-25В experimentado) 393 volando, 81 volando tierra y 150 volando a diferentes altitudes, volando en total XNUM X Minutos 82 (de los cuales X-NUMX horas se necesitaron minutos 59 para Ka-22). La redada, como puedes ver, es escasa. Sin embargo, fue posible determinar los datos básicos de vuelo.
Las pruebas demostraron, en particular, que durante el despegue con la pista 190, el peso de la carga útil del ala giratoria aumenta de 5000 kg (peso de despegue - 37 500 kg) a 10 000 kg (peso de despegue - 42 500 kg). Al aterrizar "por avión" (peso - 35 500 kg), la distancia de aterrizaje no supera 130 m y el kilometraje - 27 m. Con una velocidad de vuelo de más de 150 km / h, Ka-22 se comportó como un avión. El ala lleva 60% de peso del automóvil, cajas de engranajes y transmisiones, solo la potencia de 15% se transmite al rotor principal.
El programa de prueba de vuelo conjunto aprobado en enero, 1962 del año, se ha implementado en su totalidad, con la excepción de la evaluación cualitativa de la aeronave por parte de los pilotos de la Fuerza Aérea y la Flota Aérea Civil.
Así, el destino de la máquina única se puso fin, dando preferencia al helicóptero con el ala Mi-6, que fue construido de acuerdo con el esquema clásico y no fue inferior (y superior en algunos aspectos) a sus características Ka-22M. Dos aviones en serie de ala rotatoria durante muchos años se encontraban en el aeródromo de la fábrica, pero ninguno de ellos entró en el museo de aviación.
Ka-22 era un "grupo" de nuevos aviones. Esta fue la razón principal para un refinamiento tan prolongado de la máquina y, finalmente, condujo al cese del trabajo en su ajuste fino.
Paralelamente a las pruebas de vuelo del Ka-22, la oficina de diseño estaba desarrollando dos proyectos de aviones de alas cruzadas con alas rotativas con una carga útil de 20 y 40, respectivamente, y un helicóptero anfibio Ka-28 basado en el Ka-22. En 1962, se consideró la cuestión de crear un complejo de cohete-helicóptero Temp utilizando Ka-22 como transportista.
Cinco años más tarde, tras la decisión del consejo científico y técnico de MAP, la Oficina de Diseño Kamov propuso un proyecto para el helicóptero de transporte en paracaídas Ka-35D, diseñado para trabajar en conjunto con el avión An-12Д. Con un peso de despegue 71 500 kg, podría transportar hasta 11 toneladas de carga en una distancia de hasta 700 km (máximo - 800 km) con una velocidad de crucero de hasta 500 km / h. Su capacidad de carga alcanzó 20 t, y la velocidad máxima de diseño - 500 - 550 km / h.
A diferencia de su predecesor, el Ka-XNUMHD utilizaba dos motores turbofan con una unidad para rotores con discos superpuestos de cuchillas giratorias. Para el equipo de carga y descarga se utiliza la rampa trasera de la escotilla de carga. Chasis - con una rueda de morro, en el tipo de An-35. Había una pistola a control remoto en la nariz de una unidad móvil, y en los carenados del tren de aterrizaje principal había tres misiles guiados antitanques cada uno.
Aún más ambicioso fue el proyecto del pesado helicóptero de ala rotativa Ka-34 de acuerdo con el esquema Ka-22, pero con cuatro motores de teatro con tornillos coaxiales.
El último proyecto de un avión de ala giratoria que utiliza un esquema transversal, pero ya de combate, fue B-100, ofrecido al cliente por la "compañía" de Kamov en el año 1975. Los proyectos de una máquina de propósito similar se desarrollaron en OKB-115 bajo la dirección de A.S. Yakovlev y el centro de costos que lleva el nombre de M.L. Milla
La característica Ka-22 es un ala de dos mástiles con solapas. El elemento más complejo de un helicóptero fue el sistema de control, que lo hizo obediente a la voluntad del piloto en los modos de vuelo tanto en avión como en helicóptero. En los modos de helicóptero, hasta una velocidad de aproximadamente 130 km / h, el control en el canal de inclinación se realizó cambiando sincrónicamente la inclinación cíclica de los rotores e inclinando su plano de rotación. En el canal de balanceo, al dar un tramo, al cambiar de forma diferencial el paso cíclico de los rotores, uno de ellos "colapsó" hacia atrás y el otro hacia adelante. Durante la rotación del volante, el paso total de ambos rotores cambió de manera diferencial. El control vertical se llevó a cabo con la ayuda de una palanca de "gas de paso" convencional. Al mismo tiempo, los timones de la aeronave se detuvieron en una posición neutral.
Al cambiar al modo avión, a velocidades de 130 - 150 km / h, el control de la pista de los rotores se desactivó y los ascensores y giros se activaron gradualmente. En un helicóptero experimentado, se suponía que el control en el canal de balanceo se llevaría a cabo con la ayuda de alerones, que luego se abandonaron, conservando el esquema del helicóptero. Los ejes de salida de los motores estaban conectados por un eje de sincronización de aproximadamente 20 metros de largo.
Los rotores con mangas de tres articulaciones tenían direcciones de rotación opuestas, y sus extremos se movían sobre el fuselaje desde la nariz hasta la cola, lo que, a la velocidad de sonido de sus puntas, reducía el nivel de ruido en la cabina y el voltaje en la sección central de las ondas de sonido. Los largueros de las palas de la hélice estaban hechos de madera delta con revestimiento de madera contrachapada, lo que aseguró, según el desarrollador, su alta resistencia a las vibraciones.
Cabe señalar que las primeras cuchillas de metal experimentales con un panal de abeja (antes de eso, en los helicópteros IP Bratukhin y el helicóptero Mi-6 eran láminas completamente metálicas de diseño tradicional con un larguero, un juego de costillas y piel) en la Unión Soviética aparecieron en el turno de 1950 - XNUM. Su eficiencia alcanzó 1960 - 0,67. Más adelante, el rotor Mi-0,68 probado para ala rotativa con eficiencia 4 - 0,73.
El vehículo fue cargado con equipo militar a través de la escotilla cuando se inclinaba hacia el lado del fuselaje.
Ninguno de los helicópteros, creaciones de ingeniería únicas, han sobrevivido hasta nuestros días. Recuerdo que al comienzo de la reestructuración, los representantes de Tashkent Aviation Enterprise llevaban el nombre de VP. Chkalov fue ofrecido al Museo de la Fuerza Aérea de Monino para tomar el Ka-22, que se conservó de ellos, sin embargo, sin terminar. Pero el museo se negó. En 1996, el autor tuvo la oportunidad de visitar la planta de aviación de Tashkent, luego se mantuvo "a flote" y, naturalmente, la conversación fue con los representantes de la compañía sobre el helicóptero, con la esperanza de llegar al vertedero, donde aún quedaban restos de máquinas sin terminar. Pero luego, en la agitación general en relación con el primer vuelo del IL-114T, los trabajadores de la fábrica no tenían tiempo para reliquias de aviación ...
Muchos años después, M.L. Miles dirá que “El helicóptero de Kamov llamó una vez más la atención del mundo de los helicópteros al esquema transversal, que se desarrolló a su debido tiempo con el éxito de Fokker en Alemania y Bratukhin en la Unión Soviética. Este automóvil recordó las grandes ventajas del esquema transversal en el rango de vuelo y la carga útil durante el despegue, que alberga en caso de una solución de diseño exitosa ".
El último helicóptero del esquema transversal fue el B-12, construido por duplicado y, al parecer, completó la línea de desarrollo de los helicópteros gigantes.
información