Ka-15 blev den första helikoptern som Kamov Design Bureau producerade i en stor serie. Denna rotorcraft utvecklades ursprungligen för marinflygens behov, som en ubåtshelikopter, fartygspaning och samband. Det var Ka-15 som blev den första heltidshelikoptern på den sovjetiska marinens fartyg.
Idag ställer sig vissa luftfartsentusiaster ibland sig själva frågan: "Varför föredrog våra sjösjömän det då inte avslöjade koaxiala rotorschemat framför den vanliga enrotorhelikoptern med svansrotor? Varför var det nödvändigt att ta en så hög teknisk risk? " Faktiskt, ännu tidigare, tack vare framgångarna för den ärevördiga flygplanskonstruktören I. I. Sikorsky i USA har en helikopter med svansrotor redan börjat användas inom en mängd olika områden av mänsklig aktivitet, inklusive marinen.
Det bör noteras att produktionen av svansrotorhelikoptrar började i en aldrig tidigare skådad skala. Amerikanska helikopterdesignern A. Young under första hälften av fyrtiotalet i USA ensam räknade mer än 340 företag som arbetade med utveckling och konstruktion av helikoptrar av detta system. I slutet av femtiotalet i vårt land, i A. S. Yakovleva och M. L. Mile, på konkurrenskraftig basis, byggdes enrotorhelikoptrar, Yak-100 respektive GM-1 (i serien-Mi-1) med en maximal startvikt på cirka 2500 kg. Företrädet fick Mi-1, som byggdes i stora serier. Han passade dock inte för tjänst vid den ryska marinen. Varför är det så?
Svaret är tillräckligt enkelt. I USA började helikoptrar i marinen användas på hangarfartyg. Det fanns inga problem med placering, tillhandahållande av start och landningar för helikoptrar av det klassiska systemet på stora fartyg. I Sovjetunionen, som inte hade sådana fartyg vid den tiden, planerades användningen av helikoptrar i marinen att börja på fartyg med liten förskjutning. Dessa fartyg skulle kunna utrustas med små landningsbanor, som gränsar till redan befintliga fartygsöverbyggnader, vilket väsentligt begränsade inflygningar till dem under flygningar.
Under tiden, i OKB N. I. Kamov hade redan viss erfarenhet av att skapa koaxialhelikoptrar. Med frisläppandet och utvecklingen av de första ultralätta skeppsburna koaxialhelikoptrarna Ka-10 och Ka-10M med en sits, slutfördes bildandet av den unga OKB. Militära tester av ljuset Ka-10, utförda vid Svarta havet, avslöjade behovet av marinen att bygga en helikopter som är mer lyftande och mer oberoende av väderförhållanden. Ka-15, en mångsidig helikopter, också designad enligt det koaxiala schema som Kamov valt, blev en sådan maskin.
Den nya helikoptern var en tvåsitsig maskin, i sittbrunnen där förarstolen var placerad till höger om piloten. Fartyg med liten förskjutning är kända för att bli föremål för betydande rullning och slag. Det kraftfulla turbulenta luftflödet, närvaron av olika överbyggnader och fartygets gungning fick våra sjösjömän att misstro en helikopter med en svansrotor, känslig för vindens hastighet och riktning.
För att äntligen bli övertygade om deras riktighet genomförde de senare även jämförande tester av koaxialen Ka-15 och enrotorn Mi-1 på Mikhail Kutuzov artillerikryssare. På grund av sin minimala storlek och högre manövrerbarhet tog koaxialen Ka-15 framgångsrikt fart från en liten landningsbana och landade på den även med en sex-punkts grovhet i havet. Under dessa förhållanden kunde Mi-1 med en lång svansbom och en svansrotor, som avsevärt begränsade dess möjligheter att fungera, inte användas när det var en hög turbulens i luftflödet och gungningen av lastfartyget. Således var koaxialhelikopterplanen i Sovjetunionen efterfrågad av marinen.
Det måste sägas att den koaxiala konstruktionen av roterande flygplan väckte uppmärksamhet med sina uppenbara fördelar, inte bara för inhemska sjömän, utan också för designers från hela världen. Nästan all kraft från kraftverket används här för att skapa rotorns dragkraft. Dessutom är de reaktiva moment som skapas av propellerna inbördes balanserade i huvudväxellådan och överförs inte till flygplanskroppen. Alla ansträngningar och moment av krafter från helikopterbärarsystemet är stängda på det korta flygkroppsfacket mellan de två kraftramarna, på vilka växellådan och bärarsystemet är placerade ovanpå, och landningsstället är fäst underifrån, på båda sidor. Det är nästan omöjligt att skapa ett mer kompakt system för en rotorcraft. Det är därför många kända utländska flygplanskonstruktörer, såsom L. Breguet, D. Perry, S. Hiller, G. Berliner, A. Ascanio och andra, samt flygföretag, inklusive den inhemska designbyrån A. S. Yakovlev, försökte behärska koaxialhelikopterplanen. Bland de helikoptrar som byggdes under andra hälften av 40-talet på denna princip kan man nämna "Roteron", "Brantly B-1", "Benlix K", "Dorand G-20", Bell "Molel 49", "Breguet G -11 -E "och" Breguet G -111 ", samt en experimentell helikopter från Yakovlev Design Bureau.
Några av de helikoptrar som skapades på 40-50 -talet, till exempel "Breguet G -111" (Frankrike), Bell "Molel 49" (USA) och andra, hade utmärkta flygegenskaper för den perioden. Alla utländska företag och Yakovlev Design Bureau vägrade emellertid att förbättra och utveckla detta lovande system på grund av det stora antalet problem.
Kamov Design Bureau under utvecklings-, konstruktions-, testnings- och utvecklingsarbetet av Ka-15 stötte också på ett antal svårigheter på grund av avsaknaden av en vetenskaplig och experimentell bas inom koaxialrotors aeromekanik. Designers och forskare på OKB klarade framgångsrikt många problem. Under Nikolai Kamovs ledning bildades en unik skola för vetenskaplig design och praktisk design av roterande fordon i olika system och först och främst koaxiala system. Ett annat problem som designers alltid står inför när de designar nya maskiner är rätt val av flygplanets storlek.
Chefsdesigner Kamov trodde att efter Ka-10 med en startvikt på mindre än 400 kg skulle den nya Ka-15-helikoptern, som väger 1500 kg, bäst tillgodose ett brett spektrum av motstridiga intressen. Tydligen var han inte internt redo för design av en helikopter i en tyngre viktkategori. Kamovs medarbetare försökte övertyga honom om att Mi-1-helikoptern redan finns i denna klass, som har fyllt en nisch i militäravdelningens och den nationella ekonomins intresse, och Ka-15 kommer att ha ett mycket snävt marint omfång. År 1951, på regeringens instruktioner, började Mil Design Bureau utveckla Mi-4-helikoptern med en startvikt på 7000-8000 kg, som 1952 började massproduceras. Det gick inte att övertyga Kamov då. I detta avseende tappade hans OKB takten och möjligheten att ta en ledande position i landet i antalet serieproducerade helikoptrar med "Ka" -koden i klassen rotorcraft upp till 10 000 kg.
Försvaret av den preliminära konstruktionen av Ka-15 ägde rum 1951. I december byggdes en fullskalig modell av bilen. Helikopterns första lyft i luften ägde rum i april 1953. Serieproduktion av helikoptern startades vid flygfabriken i Ulan-Ude 1956.
Låt oss jämföra grunddata för koaxial- och enkelrotorhelikoptrar. Av ovanstående data följer att koaxialen Ka-15, med halva motoreffekten, bär en last på ungefär samma massa i lastutrymmet som den berömda enrotorn Mi-1, som satte cirka 30 världsrekord. Samtidigt är Ka-15 1000 kg lättare, och dess längd, med hänsyn till de roterande propellrarna, är nästan 1,7 gånger mindre än Mi-1: s. Det är dessa obestridliga fördelar med den kompakta Ka-15, i kombination med den högsta manövrerbarheten, som gjorde det möjligt för helikoptern att framgångsrikt utföra sitt huvuduppdrag: att framgångsrikt utföra spaning av ytsituationen och ge kommunikation mellan fartyg och kustbaser i marinens intressen.
Även på Ka-10 genomfördes koaxial rotorlayout och styrsystem för praktisk implementering. Den inkluderade två swashplattor, gemensamma och differentiella stigningsmekanismer och ett antal andra element. Naturligtvis måste allt detta förbättras under finjusteringen av den nya helikoptern. Den gemensamma driften av motorn och rotorrotorn förenades av styrsystemet, som i cockpiten hade en "steggas" -spak med ett roterande handtag för att korrigera motorns driftläge.
Förresten, det fanns inget sådant system på GM-1-helikoptern i Mil, och det var mycket svårt att styra maskinen under flygning. Med den gemensamma stigningsspaken ändrade piloten rotorbladens vinklar och motorstyrspaken (gasreglaget) valde önskat motorläge. Mil introducerade detta system senare, redan om modifieringen av GM-1-helikoptern, som fick beteckningen Mi-1.
En av de svåraste uppgifterna som konstruktörerna var tvungna att lösa var att studera arten av vibrationer på en koaxial helikopter och utveckla rekommendationer och metoder för att föra dem till en acceptabel nivå. För att minska effekten av externa aerodynamiska periodiska krafter, 1947, utvecklade entusiaster under ledning av Kamov, när de byggde den första koaxiala Ka-8-helikoptern, en metod för statisk och dynamisk justering av bärarsystemet. Under bänk- och fabrikstester av Ka-15, i samarbete med TsAGI och LII, gjordes ett antal av dess designförbättringar, som syftar till att övervinna självoscillationer av jordresonans och fladder av rotorblad. Kombinationen av några konstruktiva åtgärder gjorde det möjligt att framgångsrikt hantera problemet med resonans på Ka-15. En annan, inte mindre farlig typ av självoscillation, var propellerbladens fladdrande under flygning, som OKB-specialisterna upptäckte i Ka-15 1953. Det eliminerades genom att montera de ursprungliga motvikterna av horntyp på bladet, vilket flyttade centreringen framåt med önskad mängd.
Helikopterens drift i ett fuktigt havsklimat medförde dock snart en oväntad överraskning: fladdrandet började återigen ge ut signaler om sig själv under flygning. Det visade sig att bladets trä sväller under drift och fukt ackumuleras i utrymmena mellan facken mellan övre och nedre skinn. Detta ledde till en förskjutning av mittbacken och orsakade ett fladdrande utseende. Snart var det möjligt att upptäcka fladdrande fenomen på grund av förskjutningen av bladets centrering inte från dess svullnad, utan som ett resultat av reparationer som utförts under driftenheternas förhållanden. För att förhindra självoscillationer av propellerbladen infördes en standardiserad marginal för centreringseffektivitet i tekniken för deras skapande. Han gjorde det möjligt att äntligen ta kontroll över rotorbladens fladder.
Efter lanseringen av Ka-15 i en serie har omfattningen av arbetet med att öka resurserna för maskiner och utöka möjligheterna att använda dem förändrats avsevärt. Många stativ togs i drift på anläggningen för testenheter och de mest belastade delarna under dynamiska påfrestningar. Långsiktiga livstester fortsatte. Flygforskning utfördes för att studera "virvelringen" och för att utarbeta rekommendationer för piloten för att förhindra att helikoptern hamnar i detta fenomen och hur man tar sig ur den. Testerna av Ka-15 slutfördes i autorotationsläget för rotorpropellrarna, inklusive landningar på flygfältet och vattenytan (med ballonglandningsställ) med motorerna ur funktion.
Havsförsök med fartygets helikopter började 1956 i Östersjön från baser ombord på förstöraren Svetly. 1957-1958 skapades de första underavdelningarna av fartyget Ka-15. År 1958 började Svetly-förstöraren att utrusta landningsbanan, och 1961 fylldes flottan upp med åtta projekt 57-missilfartyg med banor, lagertankar för flygbränslen och smörjmedel, hytter för flygare och specialutrustning för att säkerställa driften av rotations- vingflygplan.
I den nationella ekonomin användes Ka-15 som en scout för havsdjur på fartyg från trålflottan. I modifieringen av ubåten kan Ka-15 bära två radiohydroakustiska bojar RSL-N eller SPARU-mottagaren. I det här fallet arbetade ett par helikoptrar tillsammans: en tappade bojar på arbetsområdet i vattenområdet, och den andra lyssnade på dem med en SPARU för att upptäcka en ubåt och för att förstöra den användes en Ka-15 i en chockversion, utrustad med en OPB-1R sikt och utrustad med två djupbomber som väger 50 kg.
Ka-15M-varianten hade förbättringar för att förbättra kontrollsystemets kinematik för bärarsystemet, öka fordonets tillförlitlighet och effektiviteten i dess operativa tillverkbarhet. Ka-15M användes i olika versioner och hade lämplig utrustning: sprutning, pollineringsenheter, aerosolgenereringsanordningar, speciella hängande behållare för leverans av post och små laster, räddningsbåtar, avtagbara sidogondoler för transport av sängliggande patienter och mycket mer.
Utbildningen UKa-15 krävdes för utbildning av piloter och träningsflyg. Den hade dubbla kontroller, samt extra aerobatisk utrustning och fönsterluckor för träning och instruktionsflyg. Helikoptern byggdes 1956 vid en flygfabrik i Ulan-Ude. 1957 klarade han framgångsrikt statliga tester och massproducerades sedan. Totalt byggdes den "femtonde" Ka-15 354 kopior av olika modifieringar.
Ka-18 är en ytterligare modifiering av Ka-15M. Det var avsett för transport av passagerare, post och last, för att transportera sjuka och skadade personer till vårdinläggningar. Tillsammans med Ka-15M användes den också i flygkemiskt arbete. Prototypen tillverkades 1956, och 1957 klarade den framgångsrikt statliga tester. Ka-18 massproducerades och var i drift i cirka 20 år. Mer än 110 fordon byggdes.
Den civila Ka-18 skilde sig från den grundläggande Ka-15 i en överdimensionerad stuga som kunde rymma en pilot, tre passagerare eller en patient på en bår och en medföljande läkare. För att underlätta sanitära bårar i helikoptern gjordes en lucka i flygkroppens näskåpa.
Under Kamovs ledning 1958-1963 skapade, testade och lanserade en grupp designers, teknologer och forskare för första gången i världen storskalig produktion av propellerblad av en innovativ design av polymerkompositer, de ökade aerodynamiken rotorns kvalitet och ökade bladresursen avsevärt. Jämförande tester av 11 uppsättningar vanliga LD-10M träblad och 6 uppsättningar nya B-7 glasfiberblad utfördes på EDB: s elektriska propellerställ under samma förhållanden. Samtidigt, för rotorblad med B-7-blad, sammanföll polarna praktiskt taget och för skruvar med träblad observerades deras betydande spridning.
Design och tillverkningsteknik för blad från polymerkompositer har patenterats i fem utländska länder som är ledande inom helikopterkonstruktion. De fungerade som grund för skapandet av mer avancerade rotorblad av en ny generation. Testpiloten V. Vinitsky 1958-1959 satte två världshastighetsrekord på Ka-15M. Och 1958, på världsutställningen i Bryssel, fick Ka-18 en guldmedalj. Ändå tillhör mycket av äran för detta grundläggande Ka-15, på vilket alla system tidigare utvecklades som gjorde det möjligt att uppnå framgång på Ka-18.
Det var från Ka- "femtonde" som den breda praktiska driften av koaxialhelikoptrar började i marinen och den civila luftflottan.
