Воздушный мотоцикл Ка-8

12 ноября 1947 года первый раз поднялся в воздух первый экспериментальный сверхлегкий вертолёт Камова - Ка-8.

С этого маленького вертолетика началось создание машин, аналогов которым нет в мире до сих пор. К 1945 году создатель лучших советских автожиров (См., например, здесь) Н.И.Камов оказался не у дел. Автожиры не оправдали возлагаемых на них надежд, и финансирование дальнейших работ по их развитию стало считаться пустой тратой средств.

Николая Ильича лишили КБ, сохранив лишь крохотную группу, в которой в конце года работали настоящие энтузиасты винтокрылой техники – Павел Серков и Маргарита Лебедева. Располагалось это подразделение в одной комнатке на заводе № 456 в Химках.

Камов в это время активно занимался научной работой, писал кандидатскую диссертацию, книгу «Винтокрылые летательные аппараты», консультировал дипломников МАИ. Он не представлял своей жизни без конструкторского творчества и пытался получить заказ на разработку небольшого вертолета, не требующего больших затрат. В ноябре 1945 года Камов обратился в экспертную комиссию Наркомата авиационной промышленности и представил эскизный проект одновинтового пассажирского вертолета Ка-12 с мотором М-21 мощностью 600 л.с. Но ему отказали.

Камов давно вынашивал идею и другого вертолета, которую теперь решил попробовать реализовать. Прекрасно понимая, что и судьба машины, и его собственная судьба зависят от того, найдет ли экспериментальный вертолет заказчика, конструктор сделал ставку на флот. Морскую авиацию очень интересовали летательные аппараты, пригодные для посадки на ограниченные площадки – палубы кораблей. Камов хорошо помнил интерес, который вызвал его доклад об испытаниях автожира КАСКР, сделанный 21 сентября 1931 года в штабе Черноморского флота в Севастополе. Особенно привлекла слушателей возможность вертикального снижения автожира в режиме авторотации при нулевой горизонтальной скорости, что позволяло осуществить посадку на палубу. Теперь Камов решил максимально учесть в проекте возможные требования моряков. Им наверняка нужна машина минимальных габаритов и высокой маневренности – это определило выбор соосной схемы несущих винтов. Машина будет летать над морем – и в качестве шасси нашли применение поплавки.

В начале 1946 года Камов со своими соратниками начал проектирование нового аппарата. В феврале его группа получила первое пополнение – в нее вошел выпускник МАИ Владимир Баршевский, который недавно успешно защитил под руководством Камова дипломный проект по соосному вертолету. Затем пришло несколько опытных специалистов: Т.А. Гришина, В.В. Персия- нов, А.Н. Коиарев. Работа продвигалась очень быстро. Конструкция вертолета была продумана Камовым настолько полно, что ломать голову над разработкой каких-то новых узлов не приходилось. Баршевский вспоминал: «Николай Ильич выдумал его весь, целиком, от начала и до конца». Оставалось произвести расчеты и превратить идеи в полноценную техническую документацию.

3 мая вышел приказ № 26 начальника 7-го Главного управления МАП о подчинении группы Камова Бюро новой техники ЦАГИ. Судя по всему, новый статус позволил вести работу над машиной в более благоприятных условиях. 13 ноября вышел приказ МАП № 721, согласно которому на Камова возлагалось выполнение официального задания по созданию вертолета. Для этого выделялись соответствующие средства, на том же 456-м заводе предоставили две дополнительные комнаты, а коллектив стал пополняться новыми специалистами.

Среди них были кандидат технических наук П.О.Юрченко. инженер ишли свежеиспеченные выпускники МАИ ученики Камова В.И. Иванов и A.M. Конрадов. Однако никакими производственными мощностями для изготовления опытного экземпляра вертолета Камов по-прежнему не располагал. Поэтому постройку машины пришлось осуществлять «левыми» путями, используя выделенные на выполнение задания деньги. Например, детали, требовавшие обработки на металлорежущих станках, заказали на опытном производстве туполевского ОКБ, а лопасти несущих винтов – на специализированном заводе около платформы Новая Казанской железной дороги. В этом деле Камову помогли обширные знакомства, в том числе и среди рабочих, которые порой делали его заказы тайком от своих начальников, а потом нелегально выносили готовые изделия через проходные.

К осени 1947 года практически все комплектующие были готовы. Для окончательной сборки вертолета Камову удалось получить на 456-м заводе угол в полуразрушенном цехе. Построенный вертолет представлял собой сварную раму, на которой разместили мотоциклетный двигатель воздушного охлаждения М-76, редуктор, бензобак, колонку несущих винтов, а за ней – кресло пилота с элементами управления, характерной особенностью которых стал штурвал-руль мотоциклетного типа, на правой рукоятке которого располагался сектор газа. Спереди установили небольшой плексигласовый обтекатель. Вместо хвостовой балки использовали легкую трехгранную пирамиду из труб, к вершине которой прикрепили трапециевидный киль. Оба трехлопастных несущих винта были изготовлены из клеенной, армированной древесины. Тормоза несущих винтов не было, отсутствовала также радиостанция и даже парашют летчика. Роль шасси выполняли два конусообразных надувных баллона из прорезиненной ткани. Прочность конструкции пришлось проверять собственным весом, для чего несколько человек забрались на раму и попрыгали на ней.

Вертолет нарекли К-8 «Иркутянин». Рождение этого имени загадки не представляет. Ка-8 – порядковый индекс разработанных Камовым проектов, «Иркутянин» – в честь самого создателя машины (Николай Ильич родился в Иркутске 14 сентября 1902 г.). Кроме того, за вертолетом закрепилось прозвище «воздушный мотоцикл», очень подходившее этому крошечному аппарату. Для испытаний вертолета на заводском аэродроме выделили небольшую площадку. Она и стала летно-испытательной станцией, начальником которой назначили В.А.Карпова, знакомого с камовской техникой еще с довоенных лет по полетам на автожире А-7. В качестве летчика-испытателя Н.И. Камов пригласил своего старого знакомого подп-ка М.Д. Гурова, который уже получил опыт полетов на вертолетах, испытывая машины И.П. Братухина.

Прежде чем Ка-8 впервые поднялся в воздух, он прошел довольно длительный этап доводки. Уже при первой раскрутке винтов выявилась значительная тряска. Согласно воспоминаниям Баршевского, для ее устранения «прежде всего решили свести лопасти «по конусу». Делалось это прямо в помещении сборки при помощи шеста с укрепленным на нем скрученным в трубку листом ватмана. Лопасти, помеченные разными карандашами, оставляли на бумаге свои следы, после чего регулировались их углы установки. В результате вибрации немного уменьшились, но на высоких оборотах все равно резко возрастали. Николай Ильич предположил, что это объясняется недостаточной жесткостью поводков управления лопастями, которые имели неудачную конструкцию. Переделка поводков была выполнена очень быстро, и резкое увеличение вибраций на больших оборотах исчезло. Значительно позже, на Ми-4, а затем на Ка-15 выяснили природу такого явления – это был флаттер лопастей. «Лечить» его надо было за счет увеличения жесткости проводки управления (что Камов и сделал) или устанавливая противовесы на лопастях». Кроме того, когда Ка-8 впервые спустили на воду, он сильно завалился назад, хотя и остался на плаву. Пришлось переделать поплавки, уменьшив их конусность.

Следующим препятствием, не пускавшим «Иркутянина» в небо, стала недостаточная мощность 38-сильного двигателя. И без того спартанскую конструкцию вертолета постарались максимально облегчить, сняв все, что только можно, в том числе хвостовое оперение. Однако ни это, ни изобретательность механика П.В. Ананьева, пытавшегося выжать из движка дополнительные «силенки», результатов не дали. И все же Гуров оторвал машину от земли, но при этом сам остался на ней и стоял рядом с приподнявшимся на привязи вертолетом. Тогда в бак залили «спиртзин», так механики окрестили спирто-бензиновую смесь (0,9 – спирта, 0,1 – бензина).

Это позволило поднять мощность на 10-15%, и наконец-то начать привязные испытания. Дело сдвинулось с мертвой точки, и Гуров с энтузиазмом приступил к отработке техники пилотирования. Вертолет вел себя вполне пристойно, что побудило Камова увеличить высоту висения. Для этого наскоро удлинили привязь и изменили места швартовки. Однако, когда Ка-8 поднялся примерно на полтора метра, он сместился в сторону, тросы натянулись, и вертолет опрокинулся. Гуров не пострадал, а вот один из отлетевших обломков лопасти довольно сильно ударил в плечо стоявшего неподалеку Камова. Во время ремонта на машину установили новые лопасти с другим профилем, несколько увеличили базу поплавков. Очевидно, тогда же прямую верхнюю трубу крепления хвостового оперения заменили на изогнутую. Когда Ка-8 был готов для продолжения испытаний, наступили холода, что положительно отразилось на летных качествах «Иркутянина».

Вертолет решили освободить от привязи, и 12 ноября 1947 года Гуров выполнил первый свободный полет по кругу. Ка-8 летал все увереннее, но однажды, когда машина находилась на высоте около 200 м, двигатель перегрелся и заглох. «С земли хорошо было видно, – вспоминал Баршевский, – как в наступившей тишине Гуров перевел вертолет в планирование, а потом попробовал «подорвать» его в воздухе общим шагом и ручкой, как бы имитируя посадку. Машина послушно скабрировала. Летчик снова перевел ее в планирование и, повторив маневр выравнивания, посадил вертолет на глубокий снег. Баллоны скользнули по снегу, потом зарылись в него, и вертолет плавно опрокинулся вперед. Гуров живой и здоровый выбрался из кресла». Таким неожиданным образом были получены практические доказательства того, что вертолет соосной схемы прекрасно авторотирует, и это позволило наглядно показать, насколько заблуждались противники Ка-8, авторитетно утверждавшие: «Соосная схема не авторотируется!».

В своей автобиографии Н.И. Камов написал: «Спроектировав Ка-8, мы впервые решили задачу создания работоспособной соосной несущей системы. Оригинальными были сконструированные нами цельнодеревянные лопасти несущих винтов, управление, механизм общего и дифференциального шага. Эти конструкции легли в основу всей нашей последующей деятельности в области соосного вертолетостроения».

К лету 1948 года деньги, выделенные на создание Ка-8, закончились, а продолжать поддерживать непопулярную тему Минавиапром не собирался. Сотрудникам Камова перестали выплачивать зарплату, и даже приобрести «спиртзин» оказалось не на что. Ситуацию спасло включение «Иркутянина» в программу традиционного воздушного парада в Тушино, под что Камов пробил продолжение работ на полтора месяца. Незадолго до парада Ка-8 удалось показать командующему авиацией Московского военного округа Василию Сталину. Гуров выполнил короткий демполет. который не оставил генерала и опытного пилота равнодушным: «Здорово! Готовьтесь к параду».

Стремясь наиболее эффектно показать машину потенциальным заказчикам, Николай Ильич предложил использовать в качестве аэродрома платформу, установленную на кузове грузовика. Этот цирковой трюк Василию Сталину понравился, и его внесли в план парада. За день до проведения воздушного праздника Камова вызвали к Главному маршалу авиации К.А. Вершинину для уточнения программы выступления и сопроводительного дикторского текста. В ходе обсуждения Камов предложил использовать придуманный им термин «вертолет», по его мнению, более подходивший для именования аппаратов с несущим винтом, чем используемый тогда англоязычный термин «геликоптер». Предложение было встречено очень одобрительно, «вертолет» внесли в дикторский текст, и вскоре это легко произносимое слово вросло в нашу речь.

25 июля 1948 года над летным полем Тушинского аэродрома пролетают лучшие самолеты Страны Советов.

Люди с увлечением наблюдают за демонстрацией мощи Военно-Воздушных Сил. Неожиданно к правительственной трибуне подъезжает заслуженный грузовик ЗиС-5. В его кузове тарахтит мотором какой-то странный аппарат. Перед трибуной грузовик тормозит. Аппарат, взревев мотором, взлетает в небо. Это был вертолёт Ка-8.

В целом показ Ка-8 произвел самое благоприятное впечатление не только на простых зрителей, но и на руководителей страны. Сам И.В. Сталин передал Н.И. Камову свои поздравления и прямо во время парада приказал министру авиационной промышленности предоставить конструктору возможности для полноценного продолжения работ. Вертолет уже на следующий день затребовали в Научно-исследовательский институт ВВС ВМФ. Так как для проведения всесторонних испытаний одного экземпляра «Иркутянина» было недостаточно, поступило срочное задание изготовить еще две аналогичные машины. Простота конструкции Ка-8 позволила выполнить заказ незамедлительно. Институтские испытания продлились недолго и показали, что в исходном виде Ка-8 не подходит для эксплуатации на флоте. Из-за конических поплавков мореходность вертолета оказалась просто никакой – на малейшей волне он заваливался назад. Применив цилиндрические поплавки, этот недостаток удалось устранить. Хуже обстояло дело с силовой установкой. Мощность мотора была явно мала. Более того, сам мотоциклетный двигатель с его «спиртзином» не годился для военного летательного аппарата.

Несмотря на такой результат, главная цель была достигнута. Решением Совета Министров СССР от 29 сентября 1948 года было воссоздано ОКБ-2 во главе с Н.И. Камовым и получен заказ на разработку нового варианта вертолета соосной схемы.