Ка-15 – противолодочный вертолёт
Ка-15 – HEN
Автор: DIMMI
Создана: 20.03.2011 17:04:18
Изменена: 27.03.2011 18:43:54
Комментариев: 0
Категории: ВОЗДУХ / Ка-15 – HEN / Вертолеты /
ДАННЫЕ НА 2011 г. (стандартное пополнение)
Ка-15 / “изделие Б” – HEN
Ка-15М – HEN
Вертолет соосной схемы. Разработка первого в мире серийного вертолетас оосной схемы – вертолета морской разведки Ка-15 – начата на базе Ка-10 ОКБ-2 при московском опытном заводе №3 под руководством Н.И.Камова. Заказ на разработки и требования к вертолету выданы руководством ВМФ СССР после показательных полетов опытного вертолета Ка-10 в 1950 г. Предварительное эскизное проектирование начато в августе 1950 г., разработка эскизного проекта начата весной 1951 г. Проектирование вертолета по распоряжению СМ СССР от 09.06.1951 г. продолжено во второй половине 1951 г. ОКБ-4 МАП (переехавшее на территорию завода №82 в Тушино ОКБ-2 Н.И.Камова). Эскизный проект предъявлен заказчику в октябре 1951 г. В конце 1951 г. построен и одобрен комиссией ВМФ макет вертолета.
Гражданский вариант Ка-15М (фото – А.Зинчук, 2005 г., http://walkarounds.airforce.ru).
В начале 1953 г. завершена постройка первого прототипа Ка-15 для ресурсных испытаний. Этот прототип стал первым взлетевшим Ка-15 – 14 апреля 1953 г. первый полет выполнил летчик-испытатель Д.К.Ефремов. Вскоре на испытания вышли прототипы №2 и №3. Начата подготовка серийного производства вертолета на авиазаводе №99 в г.Улан-Удэ. На первых прототипах в полетах обнаружены вибрации, устранение которых потребовало серьезных доработок вертолета.
Испытания вертолета для нужд ВМФ проводились НИИ-15 ВМФ на базе ОКБ-4 в Москве с 28 января по 12 февраля 1955 г. С 23 марта по 14 апреля 1955 г. проводились испытания на кораблях Черноморского флота. На борту крейсера “Михаил Кутузов” проведены сравнительные испытания вертолетов Ка-15 и Ми-1. По эксплуатационным данным предпочтение ВМФ СССР отдано Ка-15. Государственные испытания проведены в Феодосии с 15 апреля по 11 мая 1955 г.
В 1956 г. авиазаводом в Улан-Удэ выпущены первые серийные Ка-15. В 1957 г. начато поступление вертолетов в ВМФ. В 1958 г. Ка-15 прошел испытания на борту эсминца “Светлый” пр.56, дооборудованного вертолетной площадкой. В 1960-1961 г.г. на вооружение ВМФ поступили 8 эсминцев пр.57бис типа “Гневный” с вертолетами Ка-15. Всего построено 375 вертолетов Ка-15 (включая прототипы).
Экипаж – 1 чел + 1 пассажир (наблюдатель)
Конструкция: оперение выполнено в виду круглых шайб, классическая форма шайб появилась позже в ходе серийного производства. Вертолет оборудован двумя топливными баками.
Шасси – прототип Ка-15 не имел шасси, вместо шасси были установлены резиновые баллоны; шасси неубираемое, заменяемое, две носовых стойки, две основных стойки; вместо колесного шасси предусмотрена установка резиновых баллонов для посадки на воду.
В 1958-1963 г.г. для вертолетов Ка-15М разработаны, испытаны и внедрены в серийное производство лопасти несущих винтов из полимерных композиционных материалов.
Двигатель – поршневой звездообразный АИ-14В воздушного охлаждения мощностью 255 л.с. с 1960 г. – форсированный двигатель АИ-14ВФ мощностью 280 л.с. Разработка двигателя – ЗМКБ “Прогресс” А.Г.Ивченко.
ТТХ вертолета:
Длина фюзеляжа – 6.26 м
Диаметр несущих винтов – 9.96 м
Ширина фюзеляжа – 2.85 м
Высота – 3.35 м
Масса взлетная – 1370 кг
Масса пустого – 968 кг
Масса полезной нагрузки:
– 350 кг (вкл. пилота, согласно ТТЗ)
– 364 кг (вкл.пилота, Ка-15М)
– 300 кг (без пилота, Ка-15М)
Скорость максимальная – 155 км/ч
Скорость крейсерская – 120 км/ч
Дальность полета – 350 км
Потолок практический – 3000 / 3500 м
Продолжительность полета – 2.5 часа
Эксплуатация вертолета с палубы была возможна при волнении моря до 6 баллов
Вооружение: для решения противолодочных задач из-за низкой грузоподъемности задействовались группы по три вертолета Ка-15. Один нес 2 радиогидроакустических боя РГБ-Н, второй вертолет оснащался приемным автоматическим радиоустройством СПАРУ-55 для приема сигналов с радиобуев, третий вертолет оборудовался оптическим прицелом ОПБ-1Р и двумя авиационными глубинными бомбами ПЛАБ-МК калибра 50 кг.
Модификации:
– Макет “изделие Б” – макет вертолета построен и принят комиссией ВМФ СССР с конце 1951 г. Нижняя часть корпуса вертолета выполнена в виде лодки, вместо шасси используйются поплавки небольшого размера.
– Прототип Ка-15 / “изделие Б” – опытный прототип, шасси – баллоны, вертикальное оперение – шайбы круглой формы.
– Ка-15 (1956 г.) – серийный вариант вертолета.
– Ка-15 противолодочный – вариант переоборудования и применения вертолетов Ка-15 для решения противолодочных задач группами по три вертолета.
Ка-15 с опускаемой ГАС (Артемьев А. Крылья над морем. // Авиация и Космонавтика. № 04 / 2007 г., http://crimso.msk.ru).
Вертолет Ка-15 на поплавках-баллонах (http://ok.ya1.ru).
– Ка-15 целеуказатель “Груша” – вариант вертолета с телевизионной аппаратурой целеуказания “Груша” для ракетного комплекса с КР КСЩ “Щука”. Комплекс целеуказания не был доведен до работоспособного состояния.
– Ка-15М – многоцелевая народнохозяйственная модификация вертолета. первый полет – 1956 г. (летчик – Д.К.Ефремов). Мог перевозить груз до 300 кг в кабине либо в двух внешних контейнерах, подвешиваемых по бортам фюзеляжа.
– Ка-15М с/х – сельскохозяйственный вариант вертолета Ка-15М, разработан в 1956 г. Вертолет предназначен для распыления удобрений.
– Ка-15М медицинский – вариант вертолета Ка-15 с возможностью подвески двух капсул для транспортировки больных по бортам фюзеляжа.
– УКа-15 / Ка-15УТ – наименование условное, учебно-тренировочный вариант вертолета. Разработан и построен в 1956 г., прошел государственные испытания с запущен в серию в 1957 г.
– Ка-15 поисково-спасательный – вариант вертолета, оборудованный сбрасываемыми надувными лодками. Разработан, вероятно, прошел испытания. Дальнейшая судьба не ясна.
– Ка-18 – четырехместный гражданский вариант вертолета, разработан на базе Ка-15, серийно выпускался в 1958 г.
Статус: СССР – вертолет состоял на вооружении ВМФ. Всего за все время построено 375 вертолетов в т.ч. 354 шт серийных моделей.
– 1958 г. 29 мая – на Ка-15М на маршруте 100 км установлен рекорд скорости 163 км/ч (летчик – В.В.Винницкий, класс Е-1с – вертолеты с массой 1000-1750 кг).
– 1959 г. 06 мая – на Ка-15М на маршруте 500 км установлен рекорд скорости 170 км/ч (летчик – В.В.Винницкий, класс Е-1с – вертолеты с массой 1000-1750 кг).
– 1959 г. – два вертолета Ка-15 зачислены в состав Управления Полярной Авиации. Полеты осуществлялись с борта ледокола “Ермак” в Мурманске.
– 1959-1960 г.г. зима – вертолеты Управления Плярной Авиации приняли участие в промысловой экспедиции в Арктике с борта флагманской шхуны “Чистополь”.
– 1960 г. июль – Ка-15 710-го отдельного вертолетного авиаполка разбился из-за схлестывания лопастей после взлета с аэродрома Новонежино.
– 1960 г. ноябрь – аварийная ситуация с Ка-15 из-за схлестывания лопастей, вертолет удалось посадить.
– 1963 г. май – полеты Ка-15 в ВМФ СССР запрещены. Эксплуатация вертолета продолжалась в ДОСААФ, “Аэрофлоте” и т.п.
– 1970-е годы вторая половина – окончание эксплуатации вертолетов Ка-15 в ВМФ СССР. Последние экземпляры Ка-15 списаны после поступления Ка-26 в Молдавском Управлении Гражданской Авиации.
Экспорт:
Вьетнам – имеются неподтвержденные данные о поставке по железной дороге через Китай некоторого количества Ка-15 во время войны с США.
Вертолет Ка-15. Фото. История. Характеристики.
В 1950 году в ОКБ Камова инженеры начали работать над эскизом проекта корабельного вертолета с экипажем в два человека – Ка-15. Схема компоновки была стандартной: экипаж впереди, двигатель сзади. Но в связи с тем, что вертолет корабельный, необходимо было внести некоторые поправки. Изначально планировалось установить двигатель АИ-14В (взлетная мощность 245 л.с.) и главные винты с трапециевидными лопастями из деревянного материала. Они должны были иметь отрицательную крутку и большое сужение. Хорда на оси вращения в теории равнялась 300 мм, а в конце доходила до 100 мм. Коэффициент наполнения одного из трехлопастных винтов составлял 3% и, естественно, у каждого по 1%. В мировой практике это был самый малый коэффициент заполнения.
Разработкой универсальной компоновки занимались инженеры В.И. Бирюлин и Б.Ю. Костин. Вернувшись с госиспытаний, Николай Камов выбрал один из самых простых вариантов − обычная компоновка с колесным шасси. Весной 51 года началась проектировка данной модели, а 9 июня вышло распоряжение от заместителя ПСМ Н. Булганинова о начале финансирования работ по Ка-15.
Проект корабельного Ка-15 представлял компактных размеров вертолет. Длина уменьшилась по сравнению с Ми-1 в два раза, что в свою очередь затрудняло эффективность размещения всего необходимого в вертолете для поиска подводных лодок. Поначалу про плавучесть машины решено было забыть. Установили четырехколесное шасси.
Разработанные М. Купфером крылья имели фанерную обшивку и заполненные пенопластом прорези в хвостовой части. Данная хитрость использовалась для противодействия флаттеру лопасти. Если взять в пример Ми-4, то на вертикальных шарнирах устанавливались фрикционные демпферы. Естественно, что система управления колонкой включала в себя промежуточные ползушки. Они разрешали проблему с общим и дифференцированным шагами.
Фюзеляж общей конструкции складывался из дюралюминиевого каркаса, силовой фермы и малой хвостовой балки. Шайбы, крепившие стабилизатор на конце балки, состояли из руля и киля направления. Двигатель располагали внутри фюзеляжа вместе с вентилятором. В редукторе мотора присутствовали планетарная и коническая понижающие передачи. Через него мощность проходила к двухступенчатому сателлитному распределительному редуктору. Хороший обзор из кабины экипажа обеспечивался за счет формы носа и остекления. Сдвигающиеся двери позволяли при необходимости оставлять их в открытом положении.
Первый полет для ресурсных испытаний Ка-15 совершил в апреле 53 года. Его поднял в небо летчик-испытатель Д.Е. Ефремов. А в июне того же года министр авиапромышленности А. Хруничев прекратил поставки финансов для этой модели. Н. Камов с большим усилием добился нового, но меньшего финансирования.
Определенные конструктивные части усовершенствовались еще во время стендовых испытаний. Впервые напряжение в частицах конструкции проверялось на заводских испытаниях. Общие результаты замеров напряжения давали шанс на высокие ресурсы, но полная доводка вертолета по вопросам вибрации продлилась дольше. Данный нюанс никаким образом не повлиял на успешное окончание государственных испытаний (1995 год).
Проблема оставалась с постоянной тряской. Постепенно с использованием новых материалов и способов их применения разрабатывались идеи по устранению излишних вибраций. Огромный вклад принадлежит Д. Ефремову. В 56 году было решено создать группу для выяснения и решения этой проблемы. В нее входили три кадровых инженера: А. Ильиченко, С. Горштейн, Ф. Фельдман. Они изучили общее понятие вибрации и способ ее появления. В основном выделялись три причины: автоколебания, вынужденные колебания и флаттер лопастей. С решением также помогали сотрудники ЦАГИ: И. Ананьев, А. Резник, Л. Попов, М. Галкин, и Б. Жеребцов.
Самой неприятной проблемой для ОП-3 было присутствие продольных колебаний. ОП-2 они особо не тревожили, поскольку на этом Ка-15 присутствовала жесткость в верхнем винте и увеличение сечения вала. Частотные испытания ОП3 показали, что из-за производственного дефекта верхняя опора третьего порядка практически отсутствовала.
Эти исследования велись несколько лет, что в свою очередь разрешило много других проблем. Увеличили вынос шарнира вертикального типа. Бронзовые подшипники заменили на игольчатые. Между лопастями винта вмонтировали пружинные тяги, а для нижнего и верхнего автоматов перекоса установили трехтяговое соединение. Для повышения показателя жесткости опор нижнего и верхнего винтов повысили сечение вала и вмонтировали сверху третью опору выше второй на 360 мм. Благодаря этим процедурам стало возможным после заводских начать государственные испытания вертолета.
Но даже когда заказчики приступили к эксплуатации серийных моделей Ка-15, все равно приходилось решать проблемы, связанные с вибрацией. К примеру, проблему с флаттером решили с помощью противовеса. На лопастях установили противофлаттерные выносные грузы.
В дальнейшем появилась другая проблема – перемещение лопастной центровки назад (результат ремонта). Чиня лопасти, заделывали трещины в местах триммеров, отгибаемых для регулировки винтов. Сначала решили прошить их ниткой «маккей», но военные не согласились, и пришлось заменить нитку проволокой. Ремонтники слегка перестарались во время проведения этой операции, положив шпаклевки больше, чем нужно было. Из-за этого центр сместился назад. А это в свою очередь привело к необъяснимым происшествиям. Первое подозрение относилось к флаттеру, но его сразу же откинули, поскольку в ОКБ после ремонтных процедур лопастей все машины проверялись по специализированной методике.
После проведения починок Н. Камов отправил сотрудников, занимающихся проблемами вибраций, к местам дислокации вертолетов. Каждый из членов этой группы исправлял появившиеся проблемы. Яркий пример с ситуацией в Севастополе. Летчик-испытатель А. Воронин во время полета обнаружил очень сильную вибрацию на большой скорости. Но лента вибрографа не подавала никаких результатов. Начиная со скорости 140 км/ч, появлялся флаттер и сильная тряска машины. Проблема возникла с разницей дальности между винтами. Были введены новые показатели в методику проверки возможности возникновения флаттера. Эффективная центровка должна быть на один процент выше показателя максимальных оборотов при отсутствии флаттерных сигналов. Регулировка в результате стала более простой.
Результатом испытаний и проведенных ремонтно-исследовательских процедур стало повышение летно-технических характеристик в сравнении с ожидаемыми. Ка-15 смог перевозить груз весом 210 кг без учета собственного веса в 1410 кг. При этом мощность двигателя составляла 280 л.с. Тот же Ми-1 уступал Ка-15 в два раза. Компактность и управляемость авиационной машины позволили приземляться на ограниченных площадках.
После серийного запуска Ка-15 в ОКБ продолжили работы над улучшением характеристик, ресурсов и возможностей применения вертолета. В 1957 году летчики Д. Ефремов и Т. Русиян провели ряд опасных для здоровья и жизни исследований вихревого кольца. Благодаря их отваге были установлены точные границы начала этого режима и, главное, способы выхода из него.
В 57-м был создан вертолет УКа-15 (учебный экземпляр) для проведения учебных и тренировочных полетов. На нем были установлены дополнительные пилотажные приборы и шторы (для обучения полету вслепую). Также были созданы разного типа варианты вертолета для проведения сельскохозяйственных мероприятий (Ка-15М). Этот вертолет оборудовали разными приборами для обработки растений химическими удобрениями. На других вертолетах устанавливались контейнеры для почтовой пересылки мелких грузов, гондолы для транспортировки больных или поплавковое шасси.
Вертолет Камов “Ка-15”
Чертежи / Схемы
Полные характеристики
Литература
Противолодочный вертолёт Ка-15
В январе 1953 г. командующий авиацией ВМФ Е.Н. Преображенский подписал весьма деликатное заключение: вертолет испытания (несмотря на их ограниченный объем) выдержал, но ввиду ограниченной грузоподъемности и недостаточного для решения всего многообразия задач экипажа (один летчик) принимать его на вооружение нецелесообразно. Главнокомандующий ВМС это заключение утвердил.
Однако почти за 10 месяцев до этого в соответствии с директивой Морского генерального штаба от 14 марта 1952 г. в составе ВВС ЧФ приступили к формированию 220-го отдельного отряда вертолетов Ка-10. и к 15 мая 1953 г. оно завершилось полностью. Местом базирования ему определили Куликово поле (Севастополь). Командиром назначили капитана Воронина. Получилась своеобразная историческая преемственность: К сентября 1910 г. с аэродрома Куликово поле произвел первый полет военно-морской летчик лейтенант С. Ф. Дорожииский.
14 марта 1952 г. можно считать официальной датой рождения корабельных вертолетов.
В 1957 г. на смену вертолету Ка-10, не очень интенсивно летавшему, поступил более совершенный Ка-15. Акт с рекомендациями о приеме его на вооружение был подписан командующим авиацией ВМФ в июне 1955 г. Вертолет предполагалось использовать для поиска и уничтожения ПЛ, связи корабля с берегом, ведения разведки и др. Первыми Ка-15 на заводе изучали черноморские летчики старший лейтенант Левтер и капитан Каракуц. В авиации БФ в сентябре 1957 г. сформировали 225-ю отдельную авиационную эскадрилью корабельных вертолетов, но просуществовала она недолго, и в апреле следующего года была расформирована. В 1957-1958 гг. были сформированы подразделения корабельных вертолетов и на Тихоокеанском флоте: в Ново-Нежине и Елизове (на Камчатке). Морские испытания Ка-15 проводились в 1956 г. на эскадренном миноносце “Светлый” (Балтийский флот).
Ка-15 – это двухместный вертолет цельнометаллической конструкции, снабженный двумя соосно-расположенными винтами диаметром 9,96 м со съемными деревянными лопастями. Винты противоположного вращения, именовались верхним и нижним. Корабельным вертолет можно было считать весьма относительно, так как какого либо специального оборудования для базирования на корабле он не имел.
Для улучшения продольной и путевой устойчивости вертолета, а также управляемости на режиме самовращения несущих винтов на хвостовой балке установили неуправляемый стабилизатор и два киля с рулями поворота. Силовая установка состояла из невысотного девятицилиндрового двигателя воздушного охлаждения АИ-14 конструкции А.Г. Ивченко мощностью 255 л. с Нормальный полетный вес вертолета Ка-15 составлял 1363 кг (107 л бензина, 17 л моторного масла), что обеспечивало дальность полета до 280 км (высота полета 500 м, скорость – 120 км/ч), динамический потолок вертолета – 3500 м, статический (потолок висения) – 600 м, максимальная скорость полета до 150 км/ч.
Полезная нагрузка вертолета была очень ограниченной, и разместить на нем приемное устройство СПАРУ-55 и радиогидроакустические буи не представлялось возможным. По этой причине предполагалось использовать вертолеты в паре: на одном размещалось приемное устройство, а на второй – подвешивали два буя РГБ-Н (СПАРУ на нем не устанавливалось). Из этого нетрудно заключить, что противолодочные возможности вертолетов были более чем скромными. В таи называемом “ударном варианте” (существовал и такой) на вертолет подвешивали две бомбы по 50 кг, н в полет брали прицел ОПР-1Р.
Единых требований к авиационному оборудованию кораблей в тот период еще не существовало. Для взлета и посадки имелась лишь взлётно-посадочная площадка (ВППл) размерами 5х9 м, покрытая сеткой-стеллажом из пенькового троса, обозначенная белыми полосами шириной 200-300 мм, а рабочая часть – кругом диаметром 3 м. Устанавливался также ветроуказатель.
Механизированной заправки вертолетов топливом на кораблях не существовало, и эту операцию выполняли как и на заре авиации: два человека с помощью шланга наполняли ведро бензином из бочки (в ней он хранился), а затем через большую воронку с замшей (для задержки конденсата) заливали в бак вертолета. Подобный метод заправки, естественно, не отличался совершенством и не обеспечивал безопасность а пожарном отношении. На заправку даже в благоприятных условиях уходило около 40 мин. В походном положении машины находились на палубе со снятыми лопастями, которые хранились отдельно в контейнере. Вертолет накрывался полиэтиленовым чехлом.
Известно, что при высокой температуре и влажности воздуха мощность поршневого двигателя существенно снижается, и тяги несущих винтов может оказаться недостаточно для вертикального взлета (повертолетному). В условиях аэродромного базирования довольно частыми были случаи, когда, несмотря на все ухищрения экипажа вертолет не отрывался от земли. В то же время возможность взлета с разбегом (по-самолетному) из-за опасности возникновения земного резонанса, к которому вертолет оказался очень предрасположен, также исключалась. Даже рулить по аэродрому (особенно – грунтовому) не мог по тем же соображениям.
Но, пожалуй, самое неприятное состояло в том, что вследствие конструктивных просчетов не исключалось опасное сближение лопастей верхнего и нижнего несущих винтов в полете на некоторых, особенно переходных, режимах. В критических случаях это приводило к схлестыванию лопастей, их разрушению и катастрофе. С тем, чтобы повысить шансы экипажа на спасение в случае вынужденной посадки, на воду предполагалось вместо колесного шасси установить поллавкоаое. были проведены испытания, но до практической реализации этой идеи дело так и не дошло.
Полеты на Ка-15 по причине конструктивно-производственных недостатков часто прерывавшись, производились бесчисленные доработки, отладки. регулировки и т. п. Тем не менее вертолет Ка-15, снятый с вооружения в 1962 г. из-за низкой энерговооруженности и эффективности, а точнее, неспособности решать противолодочные задачи успел побывать во многих районах Мирового океана.
Одними из первых на вертолеты Ка-15 переучились майор Воронов, Левтер, Каракуца, а также подлолковник А.И. Гостев, майор В.В. Звегинцев, капитан Б. Федоровский.
Следует отметить, что известный вклад в ликвидацию недоверия к вертолетам Ка-15 (из-за высокой аварийности) личным примером внес адмирал флота С.Г. Горшков. В качестве пассажира он весной 1955 г. совершил несколько полетов в районе Севастополя. Взлет и посадка вертолета производились около штаба флота и на крейсер “Куйбышев”. Во время сбор-похода кораблей ЧФ ведущий конструктор Ухтомского вертолетного завода В.И. Бирюлин и летчик-испытатель того же предприятия Д. К. Ефремов ознакомили командиров кораблей с вертолетом и совершили с ними несколько полетов. Осталось, правда, неясным. получили ли командиры кораблей удовольствие от подобных полетов!
После снятия с вооружения Ка-15 еще некоторое время хранились, а затем начали растаскиваться. “приватизироваться”, кое-что попадало и на склады. Деревянные лопасти винтов в течение некоторого времени использовались в авиационных гарнизонах как исходный материал для лавочек, скамеек и др. целей утилитарной направленности, иллюстрируя конверсию в действии и, чисто по-русски, знаменуя завершение очередного этапа развития авиации. Этапы эти можно проследить по оборудованию курилок в районах стоянок летательных аппаратов.
В начале общественные курилки имели обычно в центре кок винта в качестве урны для окурков, скамейки, где это было возможно, сваренные из тормозных решеток самолетов Пе-2.
С появлением реактивных самолетов роль пепельниц стали выполнять кожухи камер сгорания реактивных двигателей, вначале ВК-1, затем АМ-3 и др…
Следует признать, что дебют первых корабельных вертолетов не был удачным, но к моменту снятия Ка-15 с вооружения уже полным ходом шли работы над противолодочным Ка-25.
Тактико-технические характеристики вертолёта Ка-15:
Год принятия на вооружение – 1953
Диаметр главного винта – 10,0 м
Длина – 6,0 м
Высота – 3,3 м
Масса, кг
– пустого – 968
– максимальная взлетная – 1363
Тип двигателя – 1 ПД АИ-14В
Мощность – 255 л.с.
Максимальная скорость – 150 км/ч
Крейсерская скорость – 120 км/ч
Практическая дальность – 500 км
Практический потолок – 3500 м
Статический потолок – 600 м
Экипаж – 2 чел
