Причуды авиагения, или Своя дорога в небо

Имя авиаконструктора Николая Камова не нуждается в рекламе. И сегодня его «Аллигаторы» (вертолёты Ка-52) громят противника на украинском ТВД. Но не все в курсе, что он конструировал не только вертолёты.

На смоленском направлении

В начале Великой Отечественной войны на смоленском направлении появились необычные летательные аппараты. Помимо привычного самолётного винта у них над фюзеляжем возвышался трёхлопастной несущий винт. Необычные машины быстро набирали высоту, совершали горизонтальный полёт, планировали и приземлялись в режиме 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 несущий 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 которого подъёмная сила создаётся несущим винтом - ротором, вращающимся (без привода от двигателя) под воздействием набегающего потока воздуха. Поступательное движение автожир получает от обычного тянущего или толкающего винта. Основные достоинства автожира: небольшая минимальная скорость и меньшие (по сравнению с самолётами) взлётно-посадочные дистанции. Является промежуточным типом между самолётом и вертолётом.

19 декабря 1928 года в США состоялся первый успешный полёт автожира. А уже 25 сентября 1929 года в СССР поднялся в воздух КАСКР-1 («Красный инженер»), созданный Николаем Камовым и Николаем Скржинским. Пилотировал аппарат лётчик 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, построенные по лицензии фирмой «Авро», они также применялись в Королевских ВВС Великобритании. Небольшой парк военных автожиров имела и Франция. К 10 мая 1940 года, когда части вермахта перешли границу, в войсках было 52 автожира LeO С-30 и ещё восемь машин имел флот. Французские аппараты не сумели сыграть значительной роли в боевых действиях.

В СССР промышленное проектирование этих удивительных машин началось в 1931 году. Творческий коллектив, занимавшийся созданием автожира, возглавил Николай Камов, впоследствии известный конструктор вертолётов. Заказчиком винтокрылого аппарата, который получит обозначение А-7, выступили Военно-воздушные силы, а предназначался он для корректировки артогня, связи и ближней разведки.

20 сентября 1934 года лётчик Сергей Корзинщиков стал первым, кто поднял в воздух автожир А-7. Этот аппарат отличался 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 разбега - 28 м, пробега при посадке - 18 м;
- потолок - 4700 м;
- продолжительность полёта - 4 часа.

А-7 был первым в мире автожиром, имевшим на борту вооружение. В передней части была смонтирована неподвижная установка с 7,62-мм пулемётом ПВ-1 для синхронной стрельбы 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 время войны с Финляндией два автожира были отправлены на фронт для корректировки артиллерийского огня. С началом Великой Отечественной автожиры задействуют уже по полной. 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 разведку, организует связь в прифронтовой полосе, принимает участие в корректировке артиллерийского огня. По сути, это был первый полноценный опыт боевого применения винтокрылых летательных аппаратов.

К сожалению, суровые условия 1941 года обусловили прекращение многих опытно-исследовательских работ, в том числе и по автожирам. Однако в посёлке Билимбай Свердловской области, куда был эвакуирован завод опытных конструкций ЦАГИ, в годы войны занимались восстановлением повреждённых А-7.

И вертолёт, и самолёт

1 октября 1961 года экипаж советского винтокрыла Ка-22 (в него входили командир Дмитрий Ефремов, второй пилот Владислав Громов, штурман Михаил Савельев, ведущий инженер Евгений Филатов и бортрадист Владимир Батов) в полёте над мерной базой в 15-25 км развил скорость в 356,3 км/ч, намного превысив результаты, показанные экипажем английской машины подобного класса «Ротодайн».

24 ноября экипаж в том же составе идёт на штурм новых рекордов. В кабине винтокрыла груз свыше 16 тонн. Около четверти часа авиаторы, стараясь как можно точнее выдерживать заранее разработанный режим полёта, подняли тяжело нагруженный винтокрыл на высоту 2558 метров. За один полёт покорились сразу семь мировых рекордов для данного класса летательных аппаратов.

Конструкторский почерк Николая Камова всегда отличала нестандартность решений, оригинальной была и идея создать винтокрыл - машину, которая летала бы быстрее вертолёта, но могла взлетать и садиться вертикально. Камов решает соединить вертолёт и самолёт в одном летательном аппарате. Кстати, он не первый из конструкторов обратился к этой идее.

Справка

Винтокрыл - летательный аппарат вертикального взлёта и посадки, у которого подъёмная сила создаётся одним или двумя несущими винтами и крылом. Иногда винтокрыл называют комбинированным вертолётом. Вертикальный взлёт и посадка винтокрыла, как и вертолёта, осуществляются с помощью несущего винта. После набора скорости винтокрыл летит как самолёт. Необходимая для горизонтального полёта пропульсивная сила создаётся равнодействующей аэродинамических сил несущего винта, направленной по скорости полёта, воздушным винтом или реактивным двигателем.

Именно такой летательный аппарат - с одним несущим винтом и двумя тянущими - был построен в ЦАГИ Иваном Братухиным в 1936 году. Это был самый мощный в те годы винтокрылый летательный аппарат и первый 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 конце 1950-х британская фирма «Фейри» построила винтокрыл «Ротодайн» с одним реактивным несущим и двумя тянущими винтами. Большой 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», установленными 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 брал на борт до 40 человек. Первый полёт состоялся 6 ноября 1957 года, а переход от вертикального полёта к горизонтальному впервые осуществлён 10 апреля 1958-го. Серийно винтокрыл не выпускался из-за малой относительной массы поднимаемого груза.

Новый летательный аппарат Николая Камова, который получил обозначение Ка-22, потребовал решения многих научных, технологических, производственных и психологических проблем. Можно сказать, он был соткан из множества самых различных технических новшеств. 20 апреля 1960 года лётчики Дмитрий Ефремов и Олег Яркин впервые подняли винтокрыл Камова в небо.

Экспериментальный транспортный винтокрыл (ОКБ Н.И. Камова) был поперечной схемы с двумя несущими винтами, двумя четырёхлопастными тянущими воздушными винтами (при больших скоростях полёта на них передавалась вся мощность двух реактивных двигателей) и трёхопорным неубирающимся шасси с носовым 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, высота - 10,37 м, диаметр несущего винта - 22,50 м, тянущего - 5,7 м;
- масса: максимальная взлётная - 42,5 т, нормальная - 37,5 т, максимальная перевозимая 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 влияния 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 установил на Ка-22 восемь мировых рекордов, которые остаются абсолютными и на 1 декабря 2024 года.

Известный английский авиационный ежегодник «Джейн» выпуска 1961 года писал 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 - один из сюрпризов авиационного парада в Тушино. Винтокрыл оснащён двумя турбовальными двигателями А.Г. Ивченко, которые, очевидно, могут использоваться для приведения в действие обычных тянущих винтов или четырёхлопастных винтов. Каждый из них почти равен по размерам винту, установленному на вертолёте Ми-4. Фюзеляж Ка-22, который по размерам можно сравнить с фюзеляжем самолёта Ан-10, обеспечивает вместимость, достаточную для перевозки 80-100 пассажиров».

Трагедия

Сегодня можно смело утверждать, что Ка-22 - рывок в авиационной науке и технике. Однако оригинальная конструкция родилась не под счастливой звездой.

В сентябре 1962 года во время перелёта из Ташкента в Москву у одного из двух вертолётов, участвовавших в перелёте, отвалилась мотогондола. Машина упала в районе города Джусалы, и весь экипаж погиб, включая командира - одного из лучших лётчиков ОКБ Дмитрия Ефремова. Испытания продолжил Юрий Гарнаев.

5 сентября 1964 года по плану должны были пройти два сдаточных полёта заказчику - Военно-воздушным силам. Предполагалось поднять Ка-22 на высоту тысяча метров и сделать несколько кругов 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 подняли винтокрыл в воздух. Полёт длился 15 минут, и всё прошло нормально. В 7:30 винтокрыл вновь оторвался от земли. Ка-22 поднялся 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 более и более заваливалась на правый бок. Три парашюта повисли в воздухе. Однако Сергей Бровцев, стремясь отвести Ка-22 от железной дороги, по которой шёл электропоезд, опоздал с прыжком. Вместе с ним погиб и сотрудник конструкторского бюро Александр Рогов.

…Не пошёл в серию и американский опытный 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, дополнительным толкающим винтом и небольшим крылом. В сентябре 1967-го первая машина поступила на лётные испытания.

«Шайенн» при взлётном весе в 7708 кг оснащался сильным по тому времени вооружением, усовершенствованной навигационной системой, аппаратурой для полёта с огибанием местности, счётно-решающим устройством системы управления оружием. Однако из-за высокой 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 всегда выходят на столбовую дорогу. Но подъёмную силу прогресса отменить невозможно.

Анатолий Докучаев