История конструкций самолетов в СССР 1951-1965 гг.

Ка-15. В августе 1950 г. ОКБ Н.И. Камова приступило к разработке нового вертолета соосной схемы, получившего название Ка-15. Обязанности ведущего конструктора по машине выполнял В.И. Бирюлин. Вертолет создавался по заданию командования военно-морской авиации как многоцелевой корабельный и поэтому проектировался очень компактным. Благодаря использованию соосной схемы его длина была почти в два раза меньше, чем у находящегося в эксплуатации Ми-1. Ка-15 должен был выполнять задачи по поиску и уничтожению подводных лодок, вести разведку в интересах боевых кораблей, корректировать артогонь, обеспечивать связь между кораблями и берегом и проводить спасательные работы. Это был двухместный аппарат с классической компоновкой "экипаж спереди, силовая установка сзади", с созданным в ОКБ А.И. Ивченко звездообразным девятицилиндровым двигателем воздушного охлаждения АИ-14В мощностью 255 л.с. Передача мощности к несущим винтам производилась через систему трансмиссии, состоявшую из редуктора двигателя с вентилятором, комбинированной муфтой включения и свободного хода, а также распределительного редуктора. Редуктор двигателя имел коническую и планетарную понижающие передачи. На одном из валов двухступенчатого сателлитного распределительного редуктора стоял дисковый тормоз несущих винтов. Диаметр несущих винтов составлял 9,96 м. Лопасти винтов - деревянной конструкции с пенопластовым заполнением хвостовых отсеков, фанерованные и оклеенные полотном. Они были снабжены противообледенительным устройством и крепились к втулке посредством трех шарниров. На оси вертикальных шарниров стояли фрикционные демпферы. Управление вертолетом осуществлялось общим, дифференциальным и циклическим изменением углов установки лопастей несущих винтов посредством автоматов перекоса, соединенных довольно сложной по конструкции колонкой управления с промежуточными ползушками. В системе управления имелись разгрузочные регулируемые пружинно-триммерные устройства. Управление общим шагом лопастей и частотой оборотов двигателя было совмещено на ручке "шаг-газ". Фюзеляж имел ферменную конструкцию из стальных труб и дуралюминового каркаса, к которому крепилась обшивка. В передней остекленной части фюзеляжа располагались рядом сиденья летчиков. Двери кабины были сделаны сдвижными. Заканчивался фюзеляж короткой клепаной хвостовой балкой с оперением самолетного типа - мощным стабилизатором и двухкилевым вертикальным оперением с рулями поворота. Для вертолета были разработаны два варианта шасси: обычное четырехопорное колесное и поплавковое (вертолет Ка-15Г). На левом борту Ка-15 крепилась опускаемая поисковая гидроакустическая станция. Вертолет мог также переносить сбрасываемые гидроакустические буи и небольшие глубинные бомбы.

Осенью 1951 г. ОКБ Н.И. Камова перебазировалось с завода # 3 на территорию серийного авиационного завода # 82 в Тушине и было переименовано в ОКБ-4. Новые производственные возможности позволили закончить к концу года сборку макета, а затем приступить к строительству опытных натурных экземпляров. 14 апреля 1953 г. летчик-испытатель Д.К. Ефремов осуществил на заводском аэродроме Захарково первый подъем в воздух Ка-15. Началась длительная доводка машины. Некоторые узлы конструкции пришлось усовершенствовать еще в процессе стендовых испытаний. Их доработка продолжалась и в последующие годы. На стадии заводских летных испытаний впервые были выполнены подробные исследования напряжений в элементах конструкции, что позволило существенно повысить ресурс агрегатов. Государственные испытания вертолета закончились весной 1955 г., но работы по снижению уровня вибраций продолжались еще много лет. Доводка Ка-15 омрачилась катастрофой первой летной машины 4 июня 1959 г. Летчик В.М. Смолин и ведущий инженер В.П. Карасев погибли в результате аварии, связанной с усталостным разрушением детали втулки.

При летных испытаниях и доводке Ка-15 инженерам ОКБ Н.И. Камова совместно со специалистами ЦАГИ и ЛИИ пришлось решать сложнейшие проблемы устранения флаттера, земного резонанса и опасности схлестывания лопастей на некоторых режимах полета. На камовской машине впервые были проведены комплексные исследования режима "вихревого кольца" винтов вертолета. Ка-15 послужил хорошей школой решения труднейших задач, характерных как для винтокрылых машин двухвинтовой соосной схемы, так и для всего вертолетостроения в целом.

Полученные при испытаниях Ка-15 летно-технические характеристики оказались выше проектных. В 1958 - 1959 гг. летчик В.В. Виницкий установил на нем два мировых рекорда скорости по замкнутому маршруту. Компактность машины позволяла выполнять взлет и посадку с весьма ограниченных площадок. В 1956 г. началось освоение серийного производства Ка-15 на авиационном заводе # 99 в Улан-Удэ. Всего за четыре года там были построены 354 машины (в том числе 67 УКа-15). Более десяти лет они эксплуатировались на всех флотах и в народном хозяйстве нашей страны.

После запуска Ка-15 в серию ОКБ продолжило работы над повышением ресурса и расширением областей применения вертолета. Был проведен комплекс специальных летных испытаний, в том числе посадки на авторотации на колесном и поплавковом шасси и т. д. Для улучшения летно-технических характеристик с 1960 г. на Ка-15 стали устанавливать форсированную модификацию двигателя АИ-14ВФ мощностью 280 л.с. В 1958-1963 гг. для вертолета Ка-15 впервые были созданы стеклопластиковые лопасти. Их одноконтурный лонжерон формировался методом укладки пропитанных связующим листов стеклоткани и полимеризовался в автоклаве. Хвостовые секции состояли из стеклопластиковой обшивки и пенопластового заполнителя.

УКа-15. Создан в 1957 г. на базе Ка-15. Это учебный вертолет с двойным управлением, дополнительными пилотажными приборами. Построенные в 1958-1959 гг. серийные УКа-15 эксплуатировались ярославским и уфимским аэроклубами ДОСААФ.

Ка-15М. Гражданским воздушным флотом использовалось небольшое число многоцелевых вертолетов Ка-15М, представлявших собой народно-хозяйственную модификацию базового варианта, созданную в 1956 г. В почтово-пассажирском варианте аппарат мог перевозить одного пассажира и груз в боковых кассетах, в санитарном варианте - одного или двух больных в специальных гондолах, закрепленных по обеим сторонам фюзеляжа. Сельскохозяйственный вариант Ка-15 имел по бортам фюзеляжа баки аэропыла и боковые штанги опрыскивателей. Кроме того, Ка-15М использовался на промысловых судах и ледоколах для поиска китов и рыбы, а также ледовой разведки.

Ка-15 вооруженный. В 1959 г. ОКБ Н.И. Камова построило опытный вариант Ка-15, предназначенный для огневой поддержки сухопутных войск. Он был вооружен тяжелыми реактивными снарядами ТРС-132 на боковых держателях.


Основные данные Ка-15/Ка-15А
Год постройки 1953/1957
Число мест (экипаж + пассажиры) 2/1 + 1
Двигатель:
число 1/1
марка АИ- 14В/АИ- 14В
мощность, л.с. 255/280
Масса, кг:
взлетная:
нормальная 1370/1410
максимальная 1460/1460
пустого вертолета 963/975
груза:
нормальная 364/405
максимальная 3000/4000
Параметры несущего винта:
диаметр, м 9,96/9,96
число лопастей 3/2
заполнение 0,0625/0,0624
частота оборотов, об/мин 380/380
Скорость, км/ч:
максимальная 155/155
крейсерская 120/130
Потолок, м:
статический 300с/300с
динамический 3000/3500
Дальность полета, км 350/400