Kamov Ka-22 "Vintokryl" | Hoop
En 1951 se realizaron varios intentos para aumentar el alcance efectivo de los helicópteros, en particular remolcándolos hacia afuera detrás de un Li-2 , con el rotor de sustentación en autorrotación. Al diseñador de Kamov, Vladimir Barshevsky, se le ocurrió que sería posible prescindir del avión remolcador si se pudiera dotar al helicóptero de alas y un sistema de propulsión de avión. Tras obtener el permiso de Kamov, su adjunto, V.V. Nikitin, llevó una propuesta al Kremlin y, en cuestión de días, la OKB recibió una directiva de Stalin para comenzar el proyecto. Los motores serían turboejes TV-2 (más tarde TV-2VK) suministrados por N.D. Kuznetsov, y numerosas organizaciones participaron en la investigación de este ambicioso proyecto, comenzando con pruebas de modelos en el túnel T-101 del CAHI. La aprobación final se emitió el 11 de junio de 1954. Se realizó un pedido de tres Ka-22 a la fábrica de Ukhtomskaya, que había estado abandonada desde que Kamov fue evacuado de allí en octubre de 1941. La concentración en el pequeño Ka-15 (el primer helicóptero de producción de la OKB) y otros problemas retrasaron tanto el programa que el 28 de marzo de 1956 se cancelaron los prototipos 2 y 3. En junio de 1958, las palas del rotor LD-24 comenzaron a probarse en un Mi-4.El Ka-22 despegó por primera vez el 17 de junio de 1959 y realizó su primer vuelo sin ataduras el 15 de agosto de 1959, con la tripulación de prueba liderada por el piloto D. K. Yefremov. Se encontraron serias dificultades de control, y al equipo de Kamov se unieron los pilotos LII V. V. Vinitskii y Yu. A. Garnayev. Aunque todavía presentaba muchos problemas, el Vintokryl fue demostrado el 11 de octubre de 1959 al Ministro del MAP, P. V. Dement'yev, y al Comandante en Jefe de la VVS, K. Avershinin. Gradualmente se resolvieron las dificultades y en julio de 1960 se recibió un pedido para fabricar tres Ka-22 en GAZ n.° 84 en Tashkent, con motores D-25VK. El 23 de mayo de 1961 se mantuvo una velocidad de 230 km/h durante 37 minutos. El 9 de julio de 1961, el Ka-22 causó sensación en el Día de la Aviación en Tushino. El 7 de octubre de 1961, con carenados sobre las ruedas y un carenado detrás de la cabina, se estableció un récord de velocidad de clase de 356,3 km/h, seguido el 12 de octubre por 336,76 km/h en un circuito de 100 km. Posteriormente se retiraron los carenados y el carenado, y el 24 de noviembre de 1961 se elevó una carga útil de 16.485 kg a 2.557 m. Luego se hicieron los preparativos para transportar el AM 0I-01 y la tercera máquina, el AM 0I-03, desde Tashkent a Moscú para las pruebas de aceptación Nil. Ambos partieron el 28 de agosto de 1962. Mientras realizaba una parada intermedia en Dzhusaly, el 0I-01 se inclinó hacia la izquierda y se estrelló invertido, muriendo Yefremov y su tripulación de seis personas. La causa se diagnosticó como "desconexión de la junta del cable n.° 24 del mecanismo con la unidad de control de paso colectivo del rotor de elevación de estribor". En Tashkent y en Turkestán, se inspeccionaron las juntas de los cables y los soportes del propulsor de paso cíclico en los helicópteros 0I-02 y 0I-03, y se descubrió que estaban mal ensamblados. Cambiar el sentido de giro de un rotor de sustentación tenía poco efecto a bajas velocidades y causaba problemas a velocidades más altas: «Cuando», dijo el ingeniero jefe VSDordan, «las ondas de choque de las palas sonaban como una gran ametralladora». 
Para mejorar la estabilidad y la controlabilidad, se instaló el complejo piloto automático diferencial AP-116, que detectaba continuamente la actitud y las aceleraciones angulares, alimentando la unidad de control de vuelo combinada KAU-60A. El 12 de agosto de 1964, el helicóptero 0I-03, fuertemente instrumentado, despegó en una de una serie de pruebas realizadas con tripulaciones de la Fuerza Aérea (VVS) y de la Fuerza Aérea Civil (GVF). El despegue se realizó en modo avión, y 15 minutos después, a 310 km/h, la aeronave giró repentinamente a la derecha, sin ser detenida por el timón y los alerones... la aeronave giró casi 180° cuando Garnayev intervino, considerando que el problema era el paso diferencial de las hélices... la velocidad de giro disminuyó, pero la aeronave se precipitó en picado pronunciado... el ingeniero arrancó las escotillas de la cabina de vuelo, y una golpeó el rotor de sustentación de estribor causando fuerzas asimétricas que resultaron en la separación de toda la góndola de estribor. Garnayev ordenó a la tripulación que abandonara la aeronave. Tres sobrevivieron, pero el coronel S.G.B.Rvtsev, que estaba pilotando, y el técnico A.F.Rogov, murieron. Para entonces, el Mi-6El helicóptero pesado tuvo un amplio uso, y el Ka-22 finalmente fue abandonado. Varios años después, las dos unidades supervivientes, la 0I-02 y la 0I-04, fueron desguazadas. Un artículo sobre el Ka-22 publicado en Kryl'ya Rodiny (Alas de la Madre Patria) en noviembre de 1992 no menciona que dos de ellos se estrellaron, un hecho poco conocido incluso en la antigua Unión Soviética.
El Ka-22 era básicamente un avión con los motores en las puntas de las alas, con transmisión por engranajes tanto a las hélices como a los rotores de sustentación. La estructura del avión era de aleación ligera monocasco, con alerones motorizados y flaps simples en el ala alta. El fuselaje tenía un morro acristalado, una cabina de tres plazas sobre el morro y una zona de carga principal de 17,9 x 3,1 x 2,8 m con capacidad para 80 asientos o 16,5 toneladas de carga. El morro podía abrirse completamente hacia estribor para cargar objetos voluminosos o un vehículo. El prototipo original estaba propulsado por motores TV-2VK de 5900 shp, pero estos fueron reemplazados posteriormente por los D-25VK de 5500 shp. Estos últimos tenían turbinas libres con transmisión por engranajes al rotor principal mediante un embrague y a la hélice de cuatro palas mediante un accionamiento frontal, y un ventilador que soplaba aire a través del enfriador de aceite desde una entrada circular sobre la góndola. Las dos salidas de turbina libre estaban interconectadas por un eje de alta velocidad de 12 segmentos, de unos 20 m de longitud. Los rotores principales eran versiones más grandes de los del Mi-4. En modo helicóptero, la transmisión de la hélice se desacoplaba y los flaps se bajaban completamente. El control de vuelo se realizaba mediante el paso cíclico diferencial y el paso colectivo. En modo avión, los rotores de sustentación podían girar libremente y la aeronave se controlaba mediante los alerones y las superficies de cola. El tren de aterrizaje de doble rueda era fijo.
Además de la persistente insatisfacción con los motores, los problemas del Ka-22 radicaban en su complejidad mecánica, las graves pérdidas en las cajas de engranajes y los sistemas de transmisión, y el hecho de que cada rotor de sustentación se desprendía directamente sobre el ala. Se podrían formular acusaciones similares contra el V-22 Osprey actual.
El helicóptero compuesto Vintokryl (de ala helicoidal), proyecto 1955, volado (D. Yefremov y tripulación de 5) el 20 de abril de 1960. Estructura de fuselaje resistente con grupo motor-hélice-rotor en cada punta de las grandes alas con flaps deprimidos 90° en modo helicóptero, control automático que vincula el flujo de combustible con el paso de la hélice en crucero. Ala alta en el fuselaje con interior de 17,9 x 3,1 x 2,8 para 16,5 t de carga o 80 asientos (no instalados). Morro acristalado para navegación, cabina de vuelo alta para dos pilotos y un ingeniero de radio. Ala de montaje alto con una ligera conicidad, alerones exteriores y flaps interiores que no se bajaban en las exhibiciones de vuelo estacionario. Cola de avión convencional, utilizada solo en modo avión. Grupo de potencia que comprende un motor turboeje con transmisión capaz de acoplarse progresivamente a una hélice de cuatro palas o a un rotor de cuatro palas, este último utilizado para vuelo vertical y las hélices para crucero, con sustentación compartida entre el ala y los rotores de rotación libre. El motor seleccionado normalmente tiene transmisión trasera desde la turbina libre; la instalación tiene un tubo de escape trasero y el aire de la entrada canalizado alrededor de la parte inferior del carenado, impulsando en la parte trasera al eje de alta velocidad a la caja de engranajes reductora debajo del eje del rotor, desde donde la transmisión delantera va a la hélice. La entrada circular superior alimenta el enfriador de aceite asistido por ventilador. Tren de aterrizaje triciclo fijo con ruedas principales gemelas. Superficialmente, los rotores y bujes se parecían a los del Mi-4 y el Yak-24 , pero con pestañas de borde de salida hacia adentro; zurdo, el rotor izquierdo es en sentido horario visto desde arriba.
Exhibición pública (con confianza) Tushino 9 julio 1961, DKYefremov. El mismo piloto, asistido por VVGromov, estableció el récord mundial de 15/25 km el 7 octubre 1961 a 356,3 km/h, con tren de aterrizaje carenado, seguido de un récord de sustentación el 24 noviembre de 16.485 kg a 2 km. Las pruebas de OKB se completaron a principios de 1964. Nombre ASCC "Hoop".
El desarrollo del diseño de helicópteros, tanto a nivel nacional como internacional, abrió la posibilidad de utilizar aeronaves de rotor como medio de transporte de cargas pesadas en el vasto territorio de la URSS. A mediados de la década de 1950, en respuesta a una orden general emitida por el Ministerio de Defensa, la OKB tomó la revolucionaria decisión de construir un helicóptero experimental compuesto, el Ka-22 . Bautizado como "Vintokryl" (literalmente, "ala de hélice"), contaba con dos rotores de sustentación y dos hélices tractoras para el empuje hacia adelante, ambas montadas en las puntas de las alas. Se trataba de una aeronave de un tipo prácticamente nuevo para la aviación de nuestro país, que combinaba las ventajas del helicóptero, capaz de despegar y aterrizar verticalmente, con las del avión, que poseía mayor capacidad de sustentación, alcance y velocidad en comparación con el helicóptero.
NIKamov centró la atención de los creadores del Vintokryl en el diseño de rotores de sustentación de alta velocidad que permitirían a la aeronave compuesta volar a 400-450 km/h. A altas velocidades de avance, el ala se diseñó para reducir al máximo la carga sobre el disco del rotor, garantizando así bajos factores de resistencia aerodinámica. Esto permitió que las puntas de las palas del rotor principal alcanzaran la velocidad del sonido y que el rotor funcionara en un modo cercano a la autorrotación. La decisión de NIKamov de mantener la carga mínima requerida sobre el disco del rotor a alta velocidad, suficiente para amortiguar las oscilaciones del rotor y garantizar un comportamiento estable durante las maniobras, resultó ser de vital importancia.
El desarrollo y la construcción del Ka-22 requirieron un extenso trabajo teórico y experimental. Bajo la dirección de S.Ya. Finkel, se desarrolló un conjunto completo de métodos para determinar los parámetros de la aeronave, la configuración de las palas del rotor, las características básicas de rendimiento y el diseño aerodinámico, así como para calcular las cargas aerodinámicas y el equilibrio aerodinámico. Se realizaron investigaciones específicas para garantizar un rendimiento óptimo en los modos de vuelo transitorios, seleccionar las características de rigidez estructural de los componentes del fuselaje y prevenir el aleteo de las palas del rotor y la resonancia en tierra. Se prestó especial atención a los problemas relacionados con la estabilidad y la controlabilidad del helicóptero compuesto. Los ingenieros de Kamov lograron corroborar los resultados de los métodos de cálculo teóricos mediante el uso de numerosos modelos, bancos de pruebas y dispositivos especiales, así como durante las pruebas de vuelo. SBGarshtein, AI.Dreizin, ZZRosenbaum, AGSatarov, EAPetrosian, LAPotashnik, VNKvokov y otros miembros del personal de OKB, así como los especialistas de TsAGI MKSperansky, IOFaktorovich y EVTokarev, hicieron una contribución fundamental a la creación del Ka-22.
El trabajo en el singular sistema de propulsión y los sistemas de la aeronave estuvo a cargo del diseñador jefe adjunto NNPriorov, mientras que el diseñador jefe adjunto MAKupfer fue responsable del sistema de rotor y la estructura del avión. Yu.S. Braginsky fue nombrado diseñador principal del Ka-22 y VBAl'perovich fue el ingeniero jefe del programa de pruebas de vuelo.
El piloto de pruebas D. K. Yefremov fue el primero en hacer volar la singular aeronave el 15 de agosto de 1959. El primer subdirector de diseño, V. I. Biryulin, fue el responsable de todo el trabajo en el helicóptero compuesto. El personal del LII, incluidos los pilotos de pruebas Yu. A. Garnayev y V. V. Vinitsky, prestó una gran ayuda a la organización Kamov para perfeccionar la estabilidad y el manejo del Vintokryl, especialmente a bajas velocidades de vuelo transitorio.
En 1961, un equipo de pruebas de la OKB, capitaneado por DKYefremov, estableció ocho récords mundiales con el Ka-22 , incluyendo el récord mundial de velocidad para helicópteros (356 km/h) y el récord de carga útil a 2000 m de altitud (16485 kg); este último logro aún se mantiene vigente. El helicóptero compuesto era impresionante en todos los sentidos: su peso máximo al despegue era de 42500 kg; la cabina de carga medía 17,9 m de largo, 2,8 m de alto y 3,1 m de ancho. Para comprender la magnitud de la tarea realizada por la OKB, basta con comparar el peso máximo al despegue del Ka-22 con el del helicóptero Kamov más grande de la época, el Ka-25 (7000 kg).
Lamentablemente, el destino del Ka-22 quedó sellado por dos trágicos accidentes, cuya causa no pudo determinarse con certeza en aquel momento. Tras estos sucesos, la cúpula de la Fuerza Aérea no logró superar la desconfianza que había surgido hacia esta aeronave y nunca le dio a la OKB la oportunidad de completar su desarrollo. No obstante, el diseño, la construcción y las pruebas de un helicóptero tan complejo y de gran tamaño llevaron a los especialistas de la compañía a un nuevo y superior nivel científico y técnico.
El Hoop fue un interesante intento soviético de desarrollar un Convertiplane, dando como resultado un vehículo que se parecía asombrosamente a un avión convencional, con la excepción de los dos rotores en las puntas de las alas. Por lo demás, el fuselaje con un único estabilizador vertical y una cola normal le daban un aspecto bastante "normal". El tren de aterrizaje triciclo constaba de una rueda en la parte delantera del fuselaje junto con un par de ruedas de aspecto alargado que colgaban de las alas interiores.
El sistema de propulsión, compuesto por dos turbinas Ivchenko de 5600 caballos de fuerza, proporcionaba la fuerza propulsora tanto para los rotores de sustentación montados en plano como para las hélices de empuje hacia adelante, ubicadas en su posición normal. Se estima que los tubos de escape de estos motores pueden desviarse hacia abajo para proporcionar sustentación adicional durante la fase de vuelo vertical.
Los rotores montados en las puntas de las alas están situados a cierta distancia por encima de las superficies superiores de las alas, de manera que no interfieran con las hélices más pequeñas montadas verticalmente. Se estima que cada uno tiene una envergadura de unos 28 metros.
Todo el borde de fuga del ala en voladizo de gran tamaño está formado por alerones y flaps, mientras que la parte trasera de la aeronave está equipada con una cola de tipo convencional.
Aprovechando el diseño del fuselaje del avión de transporte An-10 , el Hoop teóricamente podría haber tenido una impresionante capacidad de pasajeros de entre 80 y 100. Además, el diseño del fuselaje, con su parte trasera inferior elevada, podría haber incorporado una rampa de carga para vehículos y mercancías.
Se sabe poco sobre el programa de pruebas real del Hoop , ya que fue diseñado y desarrollado durante la época de secretismo de la Guerra Fría.
El Ka-22 demostró una notable capacidad de velocidad, estableciendo un récord mundial para un helicóptero de más de 350 km/h en octubre de 1961. Ese mismo año, el modelo se exhibió por primera vez en la exposición del Día de la Aviación Soviética de 1961.
El Ka-22 combinaba un fuselaje cuadrado con una envergadura de 20 m. En las puntas de las alas se encontraban dos góndolas que albergaban motores Ivchenko TB-2, cada uno con una potencia superior a 5600 shp, capaces de impulsar un rotor de cuatro palas de 20 m o una hélice tractora de cuatro palas. El fuselaje tenía un tamaño similar al del avión de transporte Antonov An-12 y podía transportar 100 pasajeros o una carga de 16 000 kg. Al parecer, los rotores realizaban autorrotación durante el vuelo horizontal. El Ka-22 (nombre en clave de la OTAN: Hoop ) batió el récord mundial de velocidad para aeronaves de ala rotatoria en octubre de 1961, al superar los 365 km/h. No llegó a producirse en serie.
Datos técnicos del Ka-22
Tripulación: 5 ,Motor: 2 x turboeje D-25VK ,
Potencia nominal: 4050 kW ,
Diámetro del rotor: 22,5 m ,
Longitud del fuselaje: 27 m ,
Altura: 2,8 m ,
Peso al despegue: 42500 kg ,
Carga útil: 16500 kg ,
Velocidad máxima: 356 km/h ,
Techo de servicio: 5500 m ,
Alcance: 450 km
