Самолеты мира 1997 01-02

В результате решили не рисковать и перешли на двухлопастные полужесткие несущие винты с общим горизонтальным шарниром (втулки В-221-2, лопасти ЛД-8). Одновременно уменьшили окружную скорость с 260 до 220 м/с. На нас произвело большое впечатление непосредственное восприятие выбранной окружной скорости во время испытаний. Пришлось увеличить коэффициент заполнения с 0,055 до 0,076. Лопасти стали тяжелее, втулки несущих винтов тоже. Выросли крутящие моменты и потяжелели редукторы.

В 1953 г. был предъявлен предэскиз-ный проект винтокрыла Ка-22. Он рассматривался в ВВС, ЦАГИ и других учреждениях, был одобрен и послужил исходным материалом для подготовки решения правительства о создании винтокрыла. Постановление вышло 11 июня 1954 г. Оно предусматривало постройку трех винтокрылов и перевод ОКБ-4 на завод № 938 в Ухтомскую. Так исполнилась давняя мечта Николая Ильича - вернуться в Ухтомскую и получить большое задание! 25 июня от ВВС пришел проект тактико-технических требований, который после просмотра был подписан Н. И. Камовым. 26 июня в ЦАГИ согласовали подробный график работ.

Частотные испытания на Ка-22

В Ухтомской все осталось таким же, как и в 1941-м, когда коллектив уехал в эвакуацию. Авиационный завод предстояло создавать заново. Николай Ильич начал с людей. Директором завода был назначен И. С. Левин, который во время войны руководил заводом в Саратове, выпускавшим по 30 истребителей в день. Главным инженером стал опытный И. И. Штейнберг - тоже бывший директор завода. Начался набор инженеров, техников, рабочих.

Летом 1954 г. в ЦАГИ были закончены наземные испытания механизированной модели, а осенью начались испытания в Т-104. Одновременно осуществлялись доводка модели и отладка записывающей аппаратуры. Только в ноябре скорость потока была доведена до 75 м/с, но тут не выдержали лопасти. Пришлось делать усиленные лопасти ЛД-8У, отрабатывать их на земле, и в феврале 1955 г. в Т-104 удалось получить необходимую нам информацию по скосам потока, по входам в воздухозаборники и по характеристикам наружных винтов на режиме висения. Именно эти характеристики были особенно важны, так как они определяли несущую способность винтокрыла. За характеристиками на ц=0 велось заинтересованное наблюдение. По расчетам ожидался гораздо более высокий относительный КПД несущих винтов. Мы получили ti=0,5 и поняли, что где-то есть методическая ошибка. Противники винтокрыла поспешили использовать эти результаты на серьезных совещаниях. А оказалось, что на весовые элементы кроме тяги приходила реакция от сил, идущих по тягам управления общим шагом лопастей. Мы в дальнейшем делали замеры тяги с зажатыми осевыми шарнирами, и чудеса с КПД прекратились.

Ка-22 в период подготовки к установлению мировых рекордов скорости и грузоподъемности. На стойках шасси - обтекатели

В 1956 г. в Т-104 исследовалось влияние сжимаемости на аэродинамические характеристики несущих винтов. Эксперименты проводились при нулевом угле атаки, так как имелось в виду определение изменения профильных потерь по числу М. Предстояло, увеличивая скорость потока до 125 м/с, при окружной скорости 220 м/с достичь скорости звука на концах наступающих лопастей. На такой режим никто еще не выходил. Испытания были очень напряженными, и только при максимальной скорости потока винты начали совершать красивые круговые колебания с низкой частотой. В экспериментальной бригаде долго хранились эти лопасти.

Многочисленные опыты с целью выбора оптимальной компоновки лопастей проводились в ЦАГИ на установке И'ВУ-2 в 1954-1955 гг. Испытывались геометрически подобные 4-лопастные несущие винты диаметром 7,2 метра с разными профильными компоновками, а также динамически подобные лопасти такого же диаметра. Определялись аэродинамические характеристики на режиме висения около земли. Наиболее полезными оказались испытания «динамически подобных» лопастей, вернее, подобных по массовой характеристике у, которая определяет конусности несущего винта. Мы впервые не подсчитали, а увидели, каким будет угол конусности лопастей, если нам удастся выдержать их проектный вес 120 кг. Зрелище оказалось настолько впечатляющим, что пришлось почти вдвое утяжелить лопасти. Этот процесс продолжался и позже - при летных испытаниях винтокрыла, но уже с целью обеспечения прочности лопастей. Основная проблема винтокрыла - создание скоростного несущего винта. Нам помогали сотрудники ЦАГИ и среди них крупный специалист 2-й лаборатории Я. М. Серебрийский. Он дал рекомендации по профильной компоновке лопастей. Обычно модели несущих винтов испытывались в 5-й лаборатории с небольшими окружными скоростями, и на их основе делать выбор оптимальной формы было невозможно. А эти испытания проводились при натурных окружных скоростях, то есть в условиях соблюдения подобия по числу М, и в этом отношении являлись уникальными. Поэтому было решено построить специальный электровинтовой стенд (ЭВС) с мощным машинным залом и испытывать на нем модели несущих винтов при разных окружных скоростях вплоть до 260 м/с. Мы уже имели опыт работы на натурных скоростях с деревянными лопастями и знали их недостатки: неточность выдерживания профильной компоновки, нестабильность и недостаточную прочность. Кроме этого, для испытаний с различными законами крутки приходилось делать несколько комплектов лопастей, в идентичности которых были сомнения. А. Г. Сатаров предложил изготавливать жесткие лопасти из дюраля и деформировать («закручивать») их, добиваясь необходимого закона. Можно было создавать на одних и тех же лопастях различные закрутки и испытывать их при разных окружных скоростях. ЭВС вошел в эксплуатацию в 1958 г. На нем отрабатывались десятки моделей.

В 1955 г. завершили эскизный проект Ка-22 под заданные тактико-технические требования. Он был сделан на основании наших конструкторских и расчетных разработок и базировался на результатах испытаний моделей, исследованиях институтов МАП и на данных, полученных от многочисленных организаций-смежников. Весь 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.