蘇聯(lián)卡-22復合式飛機,復雜且先進的理念,最終敗給了常規(guī)設計

上世紀50年代初,蘇聯(lián)開始認識到單純依靠螺旋槳無法讓直升機擁有大航程、高航速等性能,于是有了組合式動力的想法,在經(jīng)過一系列實驗之后,蘇聯(lián)在50年代中后期開始設計建造復合式結構的卡-22。

之所以稱該機為復合式,是因為卡-22融合旋翼機、固定翼飛機的雙重特點,當然了,也有一些文章直接稱它為旋翼機、直升機或者固定翼飛機,那么該飛機的設計到底如何呢?
卡-22是為了滿足蘇聯(lián)的航空運輸需求所設計的,飛機機身主體為矩形結構,這種設計有更大的內部空間,方便貨物的運輸,這個區(qū)域可以容納80個座位,或者16.5噸貨物,巨大的尺寸可以直接運輸火炮、卡車等重裝備,機頭部分可以向右舷打開露出貨艙。

飛機的駕駛室突出于機頭上方,機組成員3人,擁有很好的觀察視野,機尾部分則和常規(guī)的固定翼運輸機結構差不多,起落架為固定的前三點式,主起落架位于機體兩側,與機翼下方相連。
卡-22最大的特色就是其動力系統(tǒng),在機身上方安裝固定短翼,翼尖是動力艙,起初計劃采用2臺TV-2VK發(fā)動機,后來改為D-25VK渦輪軸發(fā)電機,單臺輸出5500馬力。

每臺發(fā)動機需要驅動一副直徑65.6英尺(約20米)的水平旋翼,以及一副產生前進推力的可變螺距四槳葉螺旋槳。這兩副螺旋槳并不是同時發(fā)力的,在飛機的起降、慢速飛行階段依靠水平旋翼,當飛機達到一定高度時開始過渡到固定翼飛機的飛行姿態(tài),此時推進螺旋槳開始運作產生前推力,飛機的固定翼也在飛行中產生升力,此時水平旋翼脫離與發(fā)動機的動力接觸,轉而如旋翼機般自由旋轉產生升力。
有文章稱飛機在直升機模式下發(fā)動機尾噴管會向下偏轉產生額外的升力,這一點沒有找到相應的照片等證明,不過機翼后的襟翼確實可以降低至90°增加升力。

當飛機進入高速飛行模式的時候,此時飛機的操控類似于常規(guī)固定翼飛機,駕駛員需要控制尾翼、副翼等結構調整飛行姿態(tài)。因為飛機的這些特點,所以我們有理由相信卡-22理論上也可以和固定翼飛機一樣實現(xiàn)滑跑降落。
別看我們在介紹中說起飛機的模式轉換好像很簡單,實際上這是一項非常復雜的技術,拋開零部件可靠性等問題,設計師還要解決旋翼扭矩等眾多問題,其實從這種組合式結構出現(xiàn)到今天,世界各國已經(jīng)設計了多款類似的產品,例如英國的Rotodyne復合式飛機,以及今天一些正在研發(fā)中的高速直升機等,這種結構發(fā)展了這么多年都沒能成為主流,這其中的原因一方面是常規(guī)結構飛機的性能越來越好,另一方面恐怕就是這種復合式結構的缺陷太多。

卡-22在50年代末至60年代前期總共生產了4架,在測試中達到了讓人滿意的性能,例如233英里最大航速(約375千米)、18050英尺最大升限(約5500米)等,但在1962年時第一架原型機因故障墜毀,1964年第三架原型機也發(fā)生事故墜毀,終結了卡-22的命運。
接替卡-22擔任運輸任務的是米-6直升機,該機和卡-22幾乎是同一時代的設計,它也有一副短翼,不過沒有推動用的螺旋槳,只在前進飛行時產生一定升力。

卡-22復合式飛機空重28200千克,最大起飛重量42500千克,機長27米,翼展22.5米,最大飛行速度374千米每小時,最大航程450千米,最大升限5500米。