На смоленском курсе
В начале Великой Отечественной войны на смоленском направлении появились необычные летательные аппараты. Помимо привычного самолётного винта у них над фюзеляжем высился трёхлопастной несущий винт. Необычные машины быстро набирали высоту, совершали горизонтальный полёт, планировали и приземлялись в порядке самовращения несущего винта, который сохранял обороты под действием набегающего потока. Это были советские автожиры ЦАГИ А-7 конструкции Николая Камова.
Идея создания летательного аппарата, имеющего воздушный винт для поступательного движения и тащащий винт для вертикального взлёта, появилась в 1920-е годы. Но в её реалистичность окончательно поверили только после того, как испанский инженер Хуан де ла Сьерва на «Автожиро» (модель C.8L MkII) после трёх безуспешных попыток всё-таки перелетел Ла-Манш.
Справка
Автожир – летательный аппарат, у какого подъёмная сила создаётся несущим винтом – ротором, вращающимся (без привода от двигателя) под воздействием набегающего потока воздуха. Поступательное движение автожир получает от обыкновенного тянущего или толкающего винта. Основные достоинства автожира: небольшая минимальная скорость и меньшие (по сравнению с самолётами) взлётно-посадочные дистанции. Является промежуточным образом между самолётом и вертолётом.
19 декабря 1928 года в США состоялся первый успешный полёт автожира. А уже 25 сентября 1929 года в СССР возвысился в воздух КАСКР-1 («Красный инженер»), созданный Николаем Камовым и Николаем Скржинским. Пилотировал аппарат пилот Иван Михеев, а пассажиром был сам конструктор.
В середине 1930-х автожиры поступают на вооружение армии Соединённых Штатов – это аппараты «Келлет» YG-1 и «Рота» Mk.I, выстроенные по лицензии фирмой «Авро», они также применялись в Королевских ВВС Великобритании. Небольшой парк военных автожиров имела и Франция. К 10 мая 1940 года, когда доли вермахта перешли границу, в войсках было 52 автожира LeO С-30 и ещё восемь машин имел флот. Французские аппараты не сумели сразиться значительной роли в боевых действиях.
© wikipedia.org / Автожир А-7бис на сельскохозяйственных работах в горах Тянь-Шаня, начало 1941 года.
В СССР индустриальное проектирование этих удивительных машин началось в 1931 году. Творческий коллектив, занимавшийся созданием автожира, возглавил Николай Камов, впоследствии популярный конструктор вертолётов. Заказчиком винтокрылого аппарата, который получит обозначение А-7, выступили Военно-воздушные силы, а предназначался он для корректировки артогня, связи и ближней рекогносцировки.
20 сентября 1934 года лётчик Сергей Корзинщиков стал первым, кто поднял в воздух автожир А-7. Этот аппарат выделялся высокой манёвренностью в горизонтальной плоскости и позволял выполнять кратковременное крутое планирование и развороты с резким набором высоты.
Тактико-технические характеристики автожира А-7
- Взлётная масса – 2300 кг;
- силовая установка – деревянный винт фиксированного шага и двигатель М-22 мощностью 480 л.с.;
- А-7 мог совершать горизонтальный полёт в диапазоне скоростей от 40 до 220 км/ч;
- длина разгона – 28 м, пробега при посадке – 18 м;
- потолок – 4700 м;
- продолжительность полёта – 4 часа.
А-7 был первым в вселенной автожиром, имевшим на борту вооружение. В передней части была смонтирована неподвижная установка с 7,62-мм пулемётом ПВ-1 для синхронной пальбы через плоскость вращения винта, в задней – турельная установка с пулемётом Дегтярёва. Автожир мог нести бомбы: две калибра 250 кг или четыре калибра 100 кг. Летательный аппарат оснащался приёмо-передающей радиостанцией и фотоаппаратом.
Во пора войны с Финляндией два автожира были отправлены на фронт для корректировки артиллерийского огня. С началом Великой Отечественной автожиры задействуют уже по целой. В июле 1941 года формируется отдельная автожирная эскадрилья (командир – старший лейтенант Пётр Трофимов), которая перебрасывается под Ельню. Полёты не прекращаются ни днём, ни ночью. Эскадрилья ведёт рекогносцировку, организует связь в прифронтовой полосе, принимает участие в корректировке артиллерийского огня. По сути, это был первый полноценный опыт военного применения винтокрылых летательных аппаратов.
К сожалению, суровые условия 1941 года обусловили прекращение многих опытно-исследовательских трудов, в том числе и по автожирам. Однако в посёлке Билимбай Свердловской области, куда был эвакуирован завод опытных конструкций ЦАГИ, в годы брани занимались восстановлением повреждённых А-7.
И вертолёт, и самолёт
1 октября 1961 года экипаж советского винтокрыла Ка-22 (в него входили командир Дмитрий Ефремов, другой пилот Владислав Громов, штурман Михаил Савельев, ведущий инженер Евгений Филатов и бортрадист Владимир Батов) в полёте над мерной базой в 15-25 км раскрутил скорость в 356,3 км/ч, намного превысив результаты, показанные экипажем английской машины подобного класса «Ротодайн».
© РИА Новости / Винтокрыл Ка-22, спроектированный под руководством Н.И. Камова, 1960 г.
24 ноября экипаж в том же составе шагает на штурм новых рекордов. В кабине винтокрыла груз свыше 16 тонн. Около четверти часа авиаторы, усердствуя как можно точнее выдерживать заранее разработанный режим полёта, подняли тяжело нагруженный винтокрыл на высоту 2558 метров. За одинешенек полёт покорились сразу семь мировых рекордов для данного класса летательных аппаратов.
Конструкторский почерк Николая Камова вечно отличала нестандартность решений, оригинальной была и идея создать винтокрыл – машину, которая летала бы быстрее вертолёта, но могла подниматься и садиться вертикально. Камов решает соединить вертолёт и самолёт в одном летательном аппарате. Кстати, он не первый из конструкторов адресовался к этой идее.
Справка
Винтокрыл – летательный аппарат вертикального взлёта и посадки, у которого подъёмная сила создаётся одним или двумя тащащими винтами и крылом. Иногда винтокрыл называют комбинированным вертолётом. Вертикальный взлёт и посадка винтокрыла, как и вертолёта, осуществляются с поддержкой несущего винта. После набора скорости винтокрыл летит как самолёт. Необходимая для горизонтального полёта пропульсивная сила создаётся равнодействующей аэродинамических сил тащащего винта, направленной по скорости полёта, воздушным винтом или реактивным двигателем.
Именно такой летательный аппарат – с одним тащащим винтом и двумя тянущими – был построен в ЦАГИ Иваном Братухиным в 1936 году. Это был самый мощный в те годы винтокрылый летательный аппарат и первоначальный в мире винтокрыл (комбинированный вертолёт) ЦАГИ 11-ЭА с 12-цилиндровым двигателем мощностью в 600 л.с.
Но на Западе более известна другая винтокрылая машина. В крышке 1950-х британская фирма «Фейри» построила винтокрыл «Ротодайн» с одним реактивным несущим и двумя тянущими винтами. Большенный несущий винт при взлёте и посадке приводился в действие реактивными воздушными двигателями, установленными на концах лопастей, а тянущие воздушные винты – двумя турбовинтовыми двигателями «Напьер» и «Эланд», введёнными под неподвижными крыльями. При взлётной массе в 17,7 тонны скорость горизонтального полёта «Ротодайна» превышала 300 км/ч.
Винтокрыл создавался как транспортная машина – кроме трёх членов экипажа, он хватал на борт до 40 человек. Первый полёт состоялся 6 ноября 1957 года, а переход от вертикального полёта к горизонтальному впервые реализован 10 апреля 1958-го. Серийно винтокрыл не выпускался из-за малой относительной массы поднимаемого груза.
© wikipedia.org / Прообраз винтокрыла «Ротодайн», 1959 г.
Новый летательный аппарат Николая Камова, который получил обозначение Ка-22, потребовал решения немало научных, технологических, производственных и психологических проблем. Можно сказать, он был соткан из множества самых различных технических новшеств. 20 апреля 1960 года пилоты Дмитрий Ефремов и Олег Яркин впервые подняли винтокрыл Камова в небо.
Экспериментальный транспортный винтокрыл (ОКБ Н.И. Камова) был поперечной схемы с двумя тащащими винтами, двумя четырёхлопастными тянущими воздушными винтами (при больших скоростях полёта на них передавалась вся мощность двух реактивных двигателей) и трёхопорным неубирающимся шасси с назализованным колесом. Гондолы с двигателями располагались под крылом на его концах. Над крылом в гондолах устанавливались редукторы для привода несущих винтов.
Тактико-технические характеристики Ка-22
- Размеры: длина фюзеляжа – 26,75 м, вышина – 10,37 м, диаметр несущего винта – 22,50 м, тянущего – 5,7 м;
- масса: максимальная взлётная – 42,5 т, нормальная – 37,5 т, максимальная транспортируемая нагрузка в грузовой кабине – 16 500 кг;
- силовая установка – 2 газотурбинных двигателя ТВ-2 ВК, а затем Д-25ВК мощностью 6500 л.с. каждый;
- скорость: максимальная – 345 км/ч, крейсерская – 300 км/ч;
- потолок: статический без учёта воздействия земли – 1100 м, динамический – 3500 м;
- дальность полёта на высоте 500 м при нормальной взлётной массе и 5-процентным остатком топлива после посадки – 450 км;
- экипаж – 4 человека.
В 1961 году экипаж во главе с Дмитрием Ефремовым продемонстрировал винтокрыл Камова на воздушном параде в Тушино. А осенью тот же экипаж ввёл на Ка-22 восемь мировых рекордов, которые остаются абсолютными и на 1 декабря 2024 года.
Известный английский авиационный ежегодник «Джейн» выпуска 1961 года строчил о детище Николая Камова:
«Этот двухвинтовой винтокрыл – один из самых быстрых в мире винтокрылых летательных аппаратов. Скорость его полёта – 356,3 км/ч (227,42 миль/ч). Он – одинешенек из сюрпризов авиационного парада в Тушино. Винтокрыл оснащён двумя турбовальными двигателями А.Г. Ивченко, которые, очевидно, могут использоваться для приведения в поступок обычных тянущих винтов или четырёхлопастных винтов. Каждый из них почти равен по размерам винту, установленному на вертолёте Ми-4. Фюзеляж Ка-22, какой по размерам можно сравнить с фюзеляжем самолёта Ан-10, обеспечивает вместимость, достаточную для перевозки 80-100 пассажиров».
Трагедия
Ныне можно смело утверждать, что Ка-22 – рывок в авиационной науке и технике. Однако оригинальная конструкция родилась не под счастливой звездой.
© wikipedia.org / Винтокрыл Ка-22 в полёте.
В сентябре 1962 года во пора перелёта из Ташкента в Москву у одного из двух вертолётов, участвовавших в перелёте, отвалилась мотогондола. Машина упала в районе города Джусалы, и тяни экипаж погиб, включая командира – одного из лучших лётчиков ОКБ Дмитрия Ефремова. Испытания продолжил Юрий Гарнаев.
5 сентября 1964 года по плану должны бывальщины пройти два сдаточных полёта заказчику – Военно-воздушным силам. Предполагалось поднять Ка-22 на высоту тысяча метров и сделать несколько сфер над аэродромом. Около семи утра экипаж в составе лётчика-испытателя Научно-исследовательского института ВВС, Героя Советского Союза полковника Сергея Бровцева, Юрия Гарнаева, Андрея Бахрова, Александра Рогова и Владимира Дордана возвысили винтокрыл в воздух. Полёт длился 15 минут, и всё прошло нормально. В 7:30 винтокрыл вновь оторвался от земли. Ка-22 возвысился на сто метров, сделал круг, и тут его развернуло на 150 градусов. Он «клюнул» и резко пошёл вниз. Машину затягивало в неуправляемое пикирование.
Экипаж прилагал отчаянные усилия, пытаясь вывести винтокрыл из пике, но машина всё немало и более заваливалась на правый бок. Три парашюта повисли в воздухе. Однако Сергей Бровцев, стремясь отвести Ка-22 от железной дороги, по какой шёл электропоезд, опоздал с прыжком. Вместе с ним погиб и сотрудник конструкторского бюро Александр Рогов.
…Не пошёл в серию и американский многоопытный боевой винтокрыл АН-56А «Шайенн». В начале 1960-х годов концерн «Локхид» практически параллельно с ОКБ Н.И. Камова начал работы по скоростным вертолётам. Вот тогда и был разработан комбинированный вертолёт огневой поддержки АН-56А с двумя турбовинтовыми двигателями, добавочным толкающим винтом и небольшим крылом. В сентябре 1967-го первая машина поступила на лётные испытания.
© wikipedia.org / Американский АН-56А «Шайенн» в музее армейской авиации.
«Шайенн» при взлётном весе в 7708 кг оснащался мощным по тому времени вооружением, усовершенствованной навигационной системой, аппаратурой для полёта с огибанием местности, счётно-решающим устройством системы управления оружием. Однако из-за рослой стоимости и сложности в эксплуатации военные отказались закупать АН-56А. Он, как и советский Ка-22, остался опытной машиной.
К сожалению, новизна и оригинальность не вечно выходят на столбовую дорогу. Но подъёмную силу прогресса отменить невозможно.
