Е.В.Арсеньев - История конструкций самолетов в СССР в 1951-1965 гг

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 стекло-пластиковой 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 народнохозяйственную 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.

Рис. 296. Вертолет Ка-18

Ка-18(рис. 296). В порядке дальнейшей модернизации серийного вертолета Ка-15 в начале 1956 г. была предпринята разработка более совершенной модификации, получившей обозначение Ка-18. Основные части серийного Ка-18 остались без изменения, а доработки коснулись в основном фюзеляжа. Его носовая часть была удлинена, сиденья летчика и пассажира сдвинуты вперед, отсек шахты поступления охлаждающего воздуха к двигателю перекомпонован таким образом, что удалось разместить в кабине еще два сиденья для пассажиров. Она стала четырехместной. В санитарном варианте больной на носилках размещался внутри кабины справа от пилота. В связи с удлинением носовой части фюзеляжа пришлось также удлинить хвостовую часть и увеличить площадь вертикального оперения. Взлетная масса Ка-18 существенно выросла, поэтому для него пришлось заказать форсированную модификацию двигателя АИ-14ВФ мощностью 280 л.с., что положительно сказалось на летных данных вертолета. В 1957 г. Ка-18 успешно прошел государственные испытания и несколько лет использовался в народном хозяйстве в качестве почтово-пассажирского, санитарного и сельскохозяйственного. На Всемирной выставке в Брюсселе в 1958 г. он был удостоен золотой медали. За 1959-1961 гг. завод ╧ 99 в Улан-Удэ построил 111 Ка-18.

Винтокрыл Ка-22

В начале 1950-х гг. в возглавляемом Н.И. Камовым ОКБ-4 велась проработка различных путей увеличения дальности полета вертолетов. В частности, зародилась концепция нового типа ЛА - винтокрыла, обладающего свойствами вертолета благодаря наличию несущих винтов и свойствами самолета благодаря наличию крыла и тянущих винтов. В поступательном полете по мере увеличения скорости несущие винты разгружались и на больших скоростях подъемная сила на 80...90 % создавалась крылом, а почти вся пропульсивная сила - тянущими винтами. Это должно было обеспечить достижение на винтокрыле гораздо больших, чем на вертолете, скорости и дальности полета, а также увеличить ресурс несущей системы.

Разработка винтокрыла, получившего обозначение Ка-22 (заводское обозначение "изделие А") (рис. 297), началось в конце 1952 г. Она велась параллельно с созданием вертолета Ми-6 в ОКБ М.Л. Миля. На своем винтокрыле камовцы решили применить двухвинтовую поперечную схему и установить двигатели на концах крыла. Такая схема не только обеспечивала аэродинамическую симметрию, но и позволяла органически слить самолет и вертолет, обеспечить компактность силовых установок. Крылья использовались не только как опоры несущих винтов, но и как емкости для топливных баков. Применение двух несущих винтов вместо одного удвоенной ометаемой площади сулило определенные весовые преимущества. Проектирование винтокрыла сопровождалось теоретическими и экспериментальными исследованиями, разработкой новых методов аэродинамического расчета, определения устойчивости и управляемости, внешних нагрузок и расчетных случаев. Исследования в ЦАГИ механизированной и продувочной моделей Ка-22 позволили подобрать оптимальные параметры и конструкцию несущей системы и других агрегатов. На механической модели впервые была проверена работоспособность лопастей с концевыми скоростями, равными скорости звука. В 1953 г. предэксизный проект Ка-22 был предъявлен на рассмотрение, и 11 июня 1954 г. последовало постановление Совета Министров о создании винтокрыла. Одновременно конструкторский коллектив Н.И. Камова возвращался в свои довоенные помещения на территории бывшего Ухтомского аэродрома в Подмосковье. Восстановленный завод получил название ╧ 938. Строительство его производственной, конструкторской и опытно-экспериментальной базы сопровождало постройку винтокрыла. Ведущим конструктором по винтокрылу был назначен Ю.С. Брагинский.