Самолеты мира, 1997 № 01-02 - [15]
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.
В этом и следующем году закончились испытания продувочной модели - 222, модели оперения - 223, упруго-массовой модели - 224, флаттерной модели - 225. Прошли испытания отсек фюзеляжа, панели грузового пола, фюзеляжа и крыла. В процессе работы тесные связи образовались у нас с ЦАГИ, ЦИАМ, НИСО, ВИАМ, МАИ, ГК НИИ ВВС, ЦНИИ-30 и другими институтами.
Несколько лет после переезда в Ухтомскую Николаю Ильичу и всему коллективу пришлось заниматься созданием опытного производства, набором и обучением сотрудников, строительством цехов и жилых домов. Требовала много сил и наша первая серийная машина - вертолет Ка-15. Работа по созданию винтокрыла задерживалась, и 28 марта 1956 г. вышло Постановление правительства о переводе Ка-22 в разряд экспериментальных и об уменьшении количества опытных экземпляров с трех до одного.
В начале 1957 г. винтокрыл для статических испытаний отправлен в ЦАГИ, и только в конце того же года был утвержден график научно-исследовательских работ для обеспечения первого полета. А Ми-6 впервые поднялся в воздух уже в июне 1957 г. Мы явно отставали.
Осенью 1958 г. винтокрыл перевезли с завода на ЛИС. Однако испытания лопастей несущего винта Ка-22 начались еще в июне на перелетевшем из Летно-испытательного института вертолете Ми-4. Всего в 1958 г. на Ми-4 с лопастями ЛД-24 было совершено 15 полетов с общим налетом 4 часа 36 минут. Летали пилот-испытатель Ефремов, механик Маденов и ведущий инженер Альперович.
Выполнение летно-испытательной программы № 1 началось с запуска и работы двигателей. Когда это удалось и на режиме холостого хода, на Ка-22 устранили обнаружившиеся дефекты, навесили лопасти ЛД-24М и провели замеры собственных колебаний консолей. Частота крутильных колебаний оказалась равной 200 кол/мин, а обороты несущих винтов 187 об/мин - очень близко. Усиление обшивки носовых частей перед передним лонжероном для повышения жесткости на кручение не дало существенного результата. Тогда решили наклепать дополнительную обшивку на внешние части консолей между лонжеронами. Собственная частота кручения консолей повысилась на 5 - 10%. 24 декабря 1958 г. началось выполнение программы № 2. В состав испытательной бригады входили: Альперович, Ефремов, Брагинский, Филатов, Шустов, Попков, Немировский, Петросян, Суриков, Соловьев, Ворсин и Мартынов.
