Ka-15 a devenit primul elicopter produs de Biroul de Design Kamov dintr-o serie mare. Acest avion rotor a fost dezvoltat inițial pentru nevoile aviației navale, ca elicopter antisubmarin, recunoaștere a navei și legătură. Ka-15 a devenit primul elicopter cu normă întreagă de pe navele marinei sovietice.
Astăzi, unii entuziaști ai aviației își pun uneori întrebarea: „De ce au preferat marinarii noștri navali schema de rotor coaxială nedivulgată la acel moment elicopterului obișnuit cu un singur rotor cu rotor de coadă? De ce a fost necesar să ne asumăm un risc tehnic atât de mare? Într-adevăr, chiar mai devreme, datorită succeselor venerabilului proiectant de aeronave I. I. Sikorsky din SUA, un elicopter cu rotor de coadă a început deja să fie utilizat într-o mare varietate de domenii ale activității umane, inclusiv în marina.
Trebuie remarcat faptul că producția de elicoptere cu rotor de coadă a început pe o scară fără precedent. Proiectantul american de elicoptere A. Young, în prima jumătate a anilor patruzeci, doar în SUA a numărat mai mult de 340 de firme angajate în dezvoltarea și construcția elicopterelor acestei scheme. La sfârșitul anilor cincizeci în țara noastră, în A. S. Yakovleva și M. L. Mile, pe bază competitivă, au fost construite elicoptere cu un singur rotor, respectiv Yak-100 și GM-1 (în serie - Mi-1) cu o greutate maximă la decolare de aproximativ 2500 kg. Preferința a fost acordată Mi-1, care a fost construită în serie mare. Cu toate acestea, el nu s-a potrivit pentru serviciul în marina rusă. De ce este asta?
Răspunsul este suficient de simplu. În Statele Unite, elicopterele din marină au început să fie utilizate pe portavioane. Nu au existat probleme cu plasarea, furnizarea decolărilor și aterizărilor pentru elicoptere din schema clasică pe navele mari. În URSS, care nu dispunea de astfel de nave în acel moment, utilizarea elicopterelor în Marina era planificată să înceapă pe navele cu mici deplasări. Aceste nave ar putea fi echipate cu piste mici, mărginite de suprastructuri de nave deja existente, care limitau semnificativ abordările către acestea în timpul zborurilor.
Între timp, în OKB N. I. Kamov avea deja o oarecare experiență în crearea elicopterelor coaxiale. Odată cu lansarea și dezvoltarea primelor elicoptere coaxiale cu un singur loc ultralight, cu un singur loc, Ka-10 și Ka-10M, s-a finalizat formarea tânărului OKB. Testele militare ale luminii Ka-10, efectuate pe Marea Neagră, au scos la iveală necesitatea ca Marina să construiască un elicopter mai ridicat și mai independent de condițiile meteorologice. Ka-15, un elicopter multifuncțional, proiectat și după schema coaxială aleasă de Kamov, a devenit o astfel de mașină.
Noul elicopter era o mașină cu două locuri, în cabina căreia se afla scaunul operatorului în dreapta pilotului. Navele cu deplasare mică sunt cunoscute ca fiind supuse la rulare și înclinare semnificative. Fluxul puternic de aer turbulent, prezența diferitelor suprastructuri și balansarea navei au făcut ca marinarii noștri navali să nu aibă încredere într-un elicopter cu rotor de coadă, sensibil la viteza și direcția vântului.
Pentru a fi convinși în cele din urmă de corectitudinea lor, ulterior au efectuat teste comparative ale Ka-15 coaxial și Mi-1 cu un singur rotor pe crucișătorul de artilerie Mikhail Kutuzov. Datorită dimensiunii sale minime și a manevrabilității mai mari, coaxialul Ka-15 a decolat cu succes de pe o pistă mică și a aterizat pe ea chiar și cu o asperitate a mării în șase puncte. În aceste condiții, Mi-1 cu un braț lung de coadă și un rotor de coadă, care limitează în mod semnificativ posibilitățile de funcționare, nu a putut fi acționat atunci când a existat o turbulență ridicată a fluxului de aer și balansarea navei purtătoare. Astfel, schema de elicoptere coaxiale din URSS a fost cerută de Marina.
Trebuie spus că proiectarea coaxială a aeronavelor cu aripi rotative a atras atenția prin avantajele sale evidente nu numai pentru marinarii domestici, ci și pentru designeri din întreaga lume. Aproape toată puterea centralei este utilizată aici pentru a crea tracțiunea rotoarelor. În plus, momentele reactive create de elice sunt echilibrate reciproc în cutia de viteze principală și nu sunt transmise la fuselajul aeronavei. Toate eforturile și momentele de forță ale sistemului de transport al elicopterului sunt închise pe compartimentul scurt al fuselajului situat între cele două cadre de putere, pe care se află cutia de viteze și sistemul de transport în partea de sus, iar trenul de aterizare este atașat de jos, pe ambele părți. Este aproape imposibil să creezi o schemă mai compactă pentru o rotație. De aceea, mulți designeri de avioane străini cunoscuți, precum L. Breguet, D. Perry, S. Hiller, G. Berliner, A. Ascanio și alții, precum și firme de aviație, inclusiv biroul de design intern A. S. Yakovlev, a încercat să stăpânească schema elicopterului coaxial. Printre elicopterele construite în a doua jumătate a anilor 40 pe acest principiu, se pot numi „Roteron”, „Brantly B-1”, „Benlix K”, „Dorand G-20”, Bell „Molel 49”, „Breguet G -11 -E "și" Breguet G-111 ", precum și un elicopter experimental al Biroului de Proiectare Yakovlev.
Unele dintre elicopterele create în anii 40-50, de exemplu, „Breguet G-111” (Franța), Bell „Molel 49” (SUA) și altele, au avut caracteristici de zbor excelente pentru acea perioadă. Cu toate acestea, toate companiile străine și Biroul de proiectare Yakovlev au refuzat să îmbunătățească și să dezvolte această schemă promițătoare din cauza numărului mare de probleme întâmpinate.
Biroul de proiectare Kamov în timpul dezvoltării, construcției, testării și dezvoltării Ka-15 a întâmpinat, de asemenea, o serie de dificultăți din cauza lipsei unei baze științifice și experimentale în domeniul aeromecanicii rotorilor coaxiali. Proiectanții și oamenii de știință ai OKB au rezolvat cu succes multe probleme. Sub conducerea lui Nikolai Kamov, s-a format o școală unică de proiectare științifică și proiectare practică a vehiculelor cu aripi rotative de diferite scheme și, în primul rând, scheme coaxiale. O altă problemă cu care se confruntă întotdeauna proiectanții atunci când proiectează mașini noi este alegerea corectă a dimensiunii aeronavei.
Designerul șef Kamov credea că, după Ka-10 cu o greutate la decolare mai mică de 400 kg, noul elicopter Ka-15, cu o greutate de 1500 kg, va satisface cel mai bine o gamă largă de interese conflictuale. Aparent, el nu era pregătit intern pentru proiectarea unui elicopter într-o categorie de greutate mai grea. Asociații lui Kamov au încercat să-l convingă că elicopterul Mi-1 există deja în această clasă, care a ocupat o nișă în interesul departamentului militar și al economiei naționale, iar Ka-15 va avea un domeniu naval foarte îngust. În 1951, la instrucțiunile guvernului, Mil Design Bureau a început să dezvolte elicopterul Mi-4 cu o greutate la decolare de 7000-8000 kg, care în 1952 a început să fie produs în serie. Atunci nu era posibil să-l convingi pe Kamov atunci. În acest sens, OKB-ul său a pierdut ritmul și oportunitatea de a ocupa o poziție de lider în țară în ceea ce privește numărul de elicoptere produse în serie cu codul „Ka” din clasa rotorului de până la 10.000 kg.
Apărarea proiectului preliminar al Ka-15 a avut loc în 1951. În decembrie, a fost construit un model la scară largă al mașinii. Prima ridicare a elicopterului în aer a avut loc în aprilie 1953. Producția în serie a elicopterului a început în fabrica de avioane din Ulan-Ude în 1956.
Să comparăm datele de bază ale elicopterelor coaxiale și cu un singur rotor. Din datele de mai sus, rezultă că Ka-15 coaxial, cu jumătate din puterea motorului, transportă o încărcătură de aproximativ aceeași masă în compartimentul de marfă ca celebrul Mi-1 cu un singur rotor, care a stabilit aproximativ 30 de recorduri mondiale. În același timp, Ka-15 este cu 1000 kg mai ușor, iar lungimea sa, ținând cont de elicele rotative, este de aproape 1,7 ori mai mică decât cea a Mi-1. Aceste avantaje incontestabile ale compactului Ka-15, combinate cu cea mai mare manevrabilitate, au făcut posibilă elicopterului să își îndeplinească cu succes misiunea principală: să efectueze cu succes recunoașterea situației de suprafață și să asigure comunicarea între nave și bazele de coastă din interesele Marinei.
Chiar și pe Ka-10, dispunerea și sistemul de control al rotorului coaxial au fost implementate practic. Acesta a inclus două plăci swash, mecanisme de pitch comune și diferențiale și o serie de alte elemente. Desigur, toate acestea au trebuit îmbunătățite în timpul reglării fine a noului elicopter. Funcționarea în comun a motorului și a rotorului rotorului a fost unită de sistemul de control, care în cabină avea o manetă de comandă „pas-gaz” cu un mâner rotativ pentru corectarea modului de funcționare a motorului.
Apropo, nu exista un astfel de sistem pe elicopterul GM-1 din Mil și era foarte dificil să controlezi mașina în zbor. Cu pârghia de pas comună, pilotul a schimbat unghiurile lamelor rotorului, iar pârghia de comandă a motorului (clapeta de accelerație) a selectat modul de funcționare necesar al motorului. Mil a introdus acest sistem mai târziu, deja la modificarea elicopterului GM-1, care a primit denumirea Mi-1.
Una dintre cele mai dificile sarcini pe care proiectanții au trebuit să le rezolve a fost studiul naturii vibrațiilor pe un elicopter coaxial și elaborarea de recomandări și metode pentru a le aduce la un nivel acceptabil. Pentru a reduce efectul forțelor periodice aerodinamice externe, în 1947, entuziaștii conduși de Kamov, atunci când construiau primul elicopter coaxial Ka-8, au dezvoltat o metodă de reglare statică și dinamică a sistemului purtător. În cadrul testelor de bancă și de fabrică ale Ka-15, în colaborare cu TsAGI și LII, au fost realizate o serie de îmbunătățiri de proiectare, care au avut ca scop depășirea auto-oscilațiilor de rezonanță a pământului și a fluturării palelor rotorului. Combinarea unor măsuri constructive a făcut posibilă rezolvarea cu succes a problemei rezonanței de pe Ka-15. Un alt tip de auto-oscilație, nu mai puțin periculos, a fost fluturarea palelor elicei în zbor, pe care specialiștii OKB au descoperit-o în Ka-15 în 1953. A fost eliminată prin montarea contragreutăților originale de tip claxon pe lamă, care și-a deplasat centrarea înainte cu cantitatea necesară.
Cu toate acestea, funcționarea elicopterului într-un climat marin umed a adus în curând o surpriză neașteptată: fluturarea a început din nou să dea semnale despre sine în zbor. S-a dovedit că în timpul funcționării, lemnul lamei se umflă și umezeala se acumulează în spațiul compartimentelor dintre piei superioare și inferioare. Acest lucru a dus la o deplasare a centrării spatelui și a provocat apariția unui flutur. În curând a fost posibil să se detecteze fenomenele de fluturare datorate deplasării centrării lamei înapoi nu de la umflarea acesteia, ci ca urmare a reparațiilor efectuate în condițiile unităților de funcționare. Pentru a preveni apariția auto-oscilațiilor palelor elicei, a fost introdusă o marjă standardizată a eficienței centrării în tehnologia creației lor. El a făcut posibilă preluarea în cele din urmă a controlului asupra fluturării palelor rotorului.
După lansarea Ka-15 într-o serie, sfera de lucru pentru creșterea resurselor de mașini și extinderea posibilităților de utilizare a acestora sa schimbat semnificativ. Numeroase standuri au fost puse în funcțiune la uzină pentru testarea unităților și a celor mai încărcate piese în condiții de solicitare dinamică. Testele de viață pe termen lung au continuat. Cercetările de zbor au fost efectuate pentru a studia „inelul vortex” și pentru a elabora recomandări pentru pilot pentru a împiedica elicopterul să intre în acest fenomen și cum să iasă din el. Testele Ka-15 au fost finalizate în modul de rotație a elicelor rotorului, inclusiv aterizări pe aerodrom și suprafața apei (cu tren de aterizare cu balon), cu motoarele inoperante.
Încercările pe mare ale elicopterului navei au început în 1956, în Marea Baltică, de la bazele de la bordul distrugătorului Svetly. În 1957-1958 au fost create primele subdiviziuni ale navei Ka-15. În 1958, distrugătorul Svetly a început să echipeze pista, iar în 1961 flota a fost completată cu opt nave rachete Project 57 cu piste, rezervoare de depozitare pentru combustibili și lubrifianți pentru aviație, cabine pentru aviatori și echipamente speciale pentru a asigura funcționarea rotativului. aeronave cu aripi.
În economia națională, Ka-15 a fost folosit ca explorator al animalelor marine pe navele flotei de traul. În modificarea antisubmarină, Ka-15 ar putea transporta două geamanduri radio-hidroacustice RSL-N sau receptorul SPARU. În acest caz, o pereche de elicoptere au lucrat împreună: una a aruncat geamanduri în piața de lucru a zonei de apă, iar cealaltă le-a ascultat folosind un SPARU pentru a detecta un submarin și, pentru a-l distruge, a fost folosit un Ka-15 într-un versiunea de șoc, echipată cu un vizor OPB-1R și echipată cu două bombe de adâncime cu o greutate de 50 kg.
Varianta Ka-15M a avut îmbunătățiri pentru a îmbunătăți cinematica de control a sistemului de transport, pentru a crește fiabilitatea vehiculului și eficiența fabricabilității sale operaționale. Ka-15M a fost utilizat în diverse versiuni și avea echipamentul adecvat: pulverizare, unități de polenizare, dispozitive de generare a aerosolilor, containere speciale suspendate pentru livrarea corespondenței și mărfurilor mici, bărci de salvare, gondole laterale detașabile pentru transportul pacienților în pat și multe altele.
Instruirea UKa-15 a fost necesară pentru antrenarea piloților și zborurilor de antrenament. Dispunea de comenzi duale, precum și de echipamente aerobate și obloane suplimentare pentru efectuarea antrenamentului și a zborurilor cu instrumente de instruire. Elicopterul a fost construit în 1956 la o uzină de avioane din Ulan-Ude. În 1957, a trecut cu succes testele de stat și apoi a fost produs în serie. În total, „al cincisprezecelea” Ka-15 a fost construit 354 de exemplare ale diferitelor modificări.
Ka-18 este o modificare suplimentară a Ka-15M. Acesta a fost destinat transportului de pasageri, poștă și mărfuri, pentru transportul persoanelor bolnave și rănite la instituțiile medicale internate. Împreună cu Ka-15M, a fost folosit și în activitatea chimică a aviației. Prototipul a fost fabricat în 1956, iar în 1957 a trecut cu succes testele de stat. Ka-18 a fost produs în serie și a funcționat timp de aproximativ 20 de ani. Au fost construite peste 110 vehicule.
Ka-18 civil diferea de Ka-15 de bază într-o cabină supradimensionată care putea găzdui un pilot, trei pasageri sau un pacient pe o targă și un medic însoțitor. Pentru comoditatea încărcării targelor sanitare în elicopter, s-a făcut o trapă în carenajul nasului fuselajului.
Sub conducerea lui Kamov în 1958-1963, un grup de designeri, tehnologi și oameni de știință, pentru prima dată în lume, au creat, testat și lansat producția pe scară largă de pale de elice cu un design inovator realizat din compozite polimerice, au sporit aerodinamica calitatea rotorului și a crescut semnificativ resursa lamei. Testele comparative a 11 seturi de lame de lemn obișnuite LD-10M și 6 seturi de palete noi din fibră de sticlă B-7 au fost efectuate pe suportul cu elice electrice al EDB în aceleași condiții. În același timp, pentru lamele rotorului cu lamele B-7, polarii au coincis practic, iar pentru șuruburile cu lamele din lemn, s-a observat dispersia lor semnificativă.
Tehnologia de proiectare și fabricație a lamelor din compozite polimerice a fost patentată în cinci țări străine, lider în domeniul construcției elicopterelor. Acestea au servit ca bază pentru crearea unor pale de rotor mai avansate ale unei noi generații. Pilotul de testare V. Vinitsky în 1958-1959 a stabilit două recorduri mondiale de viteză pe Ka-15M. Și în 1958, la Expoziția Mondială de la Bruxelles, Ka-18 a primit o medalie de aur. Cu toate acestea, o mare parte a creditului pentru acest lucru aparține Ka-15 de bază, pe care au fost dezvoltate anterior toate sistemele care au făcut posibilă obținerea succesului pe Ka-18.
De la Ka- „al cincisprezecelea” a început operațiunea practică largă a elicopterelor coaxiale în Marina și flota aeriană civilă.
