De Ka-15 werd de eerste helikopter die door het Kamov Design Bureau in een grote serie werd geproduceerd. Dit helikopter is oorspronkelijk ontwikkeld voor de behoeften van de marineluchtvaart, als anti-onderzeeërhelikopter, scheepsverkenning en liaison. Het was de Ka-15 die de eerste fulltime helikopter werd op de schepen van de Sovjet-marine.
Tegenwoordig stellen sommige luchtvaartenthousiastelingen zichzelf soms de vraag: "Waarom gaven onze zeelieden de voorkeur aan het toen nog niet onthulde coaxiale rotorcraft-schema boven de gebruikelijke helikopter met één rotor en een staartrotor? Waarom was het nodig om zo'n hoog technisch risico te nemen? " Sterker nog, zelfs eerder, dankzij de successen van de eerbiedwaardige vliegtuigontwerper I. I. Sikorsky in de VS, is een helikopter met een staartrotor al begonnen te worden gebruikt in een groot aantal verschillende gebieden van menselijke activiteit, waaronder de marine.
Opgemerkt moet worden dat de productie van staartrotorhelikopters op een ongekende schaal begon. De Amerikaanse helikopterontwerper A. Young telde in de eerste helft van de jaren veertig alleen al in de VS meer dan 340 bedrijven die zich bezighielden met de ontwikkeling en constructie van helikopters van dit schema. Eind jaren vijftig in ons land, in de A. S. Yakovleva en M. L. Mile, op competitieve basis, werden respectievelijk helikopters met één rotor gebouwd, de Yak-100 en GM-1 (in de serie - de Mi-1) met een maximaal startgewicht van ongeveer 2500 kg. De voorkeur ging uit naar de Mi-1, die in grote series werd gebouwd. Hij was echter niet geschikt voor dienst bij de Russische marine. Waarom is dat?
Het antwoord is eenvoudig genoeg. In de Verenigde Staten werden helikopters van de marine op vliegdekschepen gebruikt. Er waren geen problemen met de plaatsing, levering van starts en landingen voor helikopters van het klassieke schema op grote schepen. In de USSR, die destijds niet over dergelijke schepen beschikte, was het gebruik van helikopters bij de marine gepland om te beginnen op schepen met een kleine waterverplaatsing. Deze schepen zouden kunnen worden uitgerust met kleine start- en landingsbanen, begrensd door reeds bestaande scheepsbovenbouw, waardoor de nadering ervan tijdens vluchten aanzienlijk wordt beperkt.
Ondertussen in het OKB N. I. Kamov had al enige ervaring met het maken van coaxiale helikopters. Met de introductie en ontwikkeling van de eerste ultralichte coaxiale coaxiale helikopters Ka-10 en Ka-10M aan boord, werd de vorming van de jonge OKB voltooid. Uit militaire tests van de lichte Ka-10, uitgevoerd op de Zwarte Zee, bleek dat de marine een helikopter moest bouwen die meer kan tillen en onafhankelijker is van de weersomstandigheden. De Ka-15, een multifunctionele helikopter, ook ontworpen volgens het door Kamov gekozen coaxiale schema, werd zo'n machine.
De nieuwe helikopter was een tweezitsmachine, in de cockpit waarvan de bestuurdersstoel zich rechts van de piloot bevond. Van schepen met een kleine waterverplaatsing is bekend dat ze onderhevig zijn aan aanzienlijk rollen en stampen. De krachtige turbulente luchtstroom, de aanwezigheid van verschillende bovenbouw en het schommelen van het schip zorgden ervoor dat onze marinezeilers een helikopter met een staartrotor, gevoelig voor de snelheid en richting van de wind, wantrouwden.
Om uiteindelijk van hun juistheid te worden overtuigd, voerden ze later zelfs vergelijkende tests uit van de coaxiale Ka-15 en de Mi-1 met één rotor op de Mikhail Kutuzov-artilleriekruiser. Vanwege zijn minimale afmetingen en hogere manoeuvreerbaarheid, steeg de coaxiale Ka-15 met succes op van een kleine landingsbaan en landde erop, zelfs met een zespuntige ruwheid van de zee. Onder deze omstandigheden kon de Mi-1 met een lange staartboom en een staartrotor, die de mogelijkheden van zijn werking aanzienlijk beperkten, niet worden bediend wanneer er sprake was van een hoge turbulentie van de luchtstroom en het schommelen van het transportschip. Zo was het coaxiale helikopterschema in de USSR in trek bij de marine.
Het moet gezegd worden dat het coaxiale ontwerp van draaivleugelvliegtuigen de aandacht trok met zijn duidelijke voordelen, niet alleen van binnenlandse zeilers, maar ook van ontwerpers van over de hele wereld. Bijna alle kracht van de krachtcentrale wordt hier gebruikt om de stuwkracht van de rotoren te creëren. Bovendien worden de reactieve momenten die door de propellers worden gecreëerd, onderling gebalanceerd in de hoofdversnellingsbak en niet doorgegeven aan de vliegtuigromp. Alle inspanningen en momenten van krachten van het helikopterdraagsysteem zijn gesloten op het korte rompcompartiment dat zich tussen de twee krachtframes bevindt, waarop de versnellingsbak en het draagsysteem zich bovenaan bevinden, en het landingsgestel is aan beide zijden van onderaf bevestigd. Het is bijna onmogelijk om een compacter schema voor een helikopter te maken. Dat is de reden waarom veel bekende buitenlandse vliegtuigontwerpers, zoals L. Breguet, D. Perry, S. Hiller, G. Berliner, A. Ascanio en anderen, evenals luchtvaartbedrijven, waaronder het binnenlandse ontwerpbureau A. S. Yakovlev, probeerde het coaxiale helikopterschema onder de knie te krijgen. Onder de helikopters die in de tweede helft van de jaren 40 volgens dit principe zijn gebouwd, kan men "Roteron", "Brantly B-1", "Benlix K", "Dorand G-20", Bell "Molel 49", "Breguet G" noemen. -11 -E "en" Breguet G-111 ", evenals een experimentele helikopter van het Yakovlev Design Bureau.
Sommige van de helikopters die in de jaren 40 - 50 zijn gemaakt, bijvoorbeeld "Breguet G-111" (Frankrijk), Bell "Molel 49" (VS) en andere, hadden uitstekende vliegeigenschappen voor die periode. Alle buitenlandse bedrijven en het Yakovlev Design Bureau weigerden echter om dit veelbelovende schema te verbeteren en te ontwikkelen vanwege het grote aantal ondervonden problemen.
Het Kamov Design Bureau tijdens de ontwikkelings-, constructie-, test- en ontwikkelingswerkzaamheden van de Ka-15 ondervond ook een aantal problemen vanwege het ontbreken van een wetenschappelijke en experimentele basis op het gebied van aeromechanica van coaxiale rotoren. Ontwerpers en wetenschappers van de OKB hebben veel problemen met succes aangepakt. Onder leiding van Nikolai Kamov werd een unieke school voor wetenschappelijk ontwerp en praktisch ontwerp van draaivleugelvoertuigen met verschillende schema's en, in de eerste plaats, coaxiale schema's gevormd. Een ander probleem waarmee ontwerpers altijd worden geconfronteerd bij het ontwerpen van nieuwe machines, is de juiste keuze van de grootte van het vliegtuig.
Chief Designer Kamov geloofde dat na de Ka-10 met een startgewicht van minder dan 400 kg, de nieuwe Ka-15-helikopter, met een gewicht van 1500 kg, het beste zou voldoen aan een breed scala aan tegenstrijdige belangen. Kennelijk was hij intern nog niet klaar voor het ontwerp van een helikopter in een zwaardere gewichtsklasse. De medewerkers van Kamov probeerden hem ervan te overtuigen dat de Mi-1-helikopter al bestaat in deze klasse, die een niche heeft ingevuld in het belang van de militaire afdeling en de nationale economie, en dat de Ka-15 een zeer beperkte marine-scope zal hebben. In 1951 begon het Mil Design Bureau in opdracht van de regering met de ontwikkeling van de Mi-4-helikopter met een startgewicht van 7000-8000 kg, die in 1952 in massaproductie werd genomen. Het was toen niet mogelijk om Kamov te overtuigen. In dit opzicht verloor zijn OKB het tempo en de kans om een leidende positie in het land in te nemen in het aantal in serie geproduceerde helikopters met de "Ka" -code in de klasse van helikopters tot 10.000 kg.
De verdediging van het voorlopig ontwerp van de Ka-15 vond plaats in 1951. In december werd een model op ware grootte van de auto gebouwd. De eerste lift van de helikopter in de lucht vond plaats in april 1953. De serieproductie van de helikopter werd in 1956 gestart in de vliegtuigfabriek in Ulan-Ude.
Laten we de basisgegevens van coaxiale helikopters en helikopters met één rotor vergelijken. Uit de bovenstaande gegevens volgt dat de coaxiale Ka-15, met de helft van het motorvermogen, een lading van ongeveer dezelfde massa in de bagageruimte vervoert als de beroemde Mi-1 met één rotor, die ongeveer 30 wereldrecords vestigde. Tegelijkertijd is de Ka-15 1000 kg lichter en is de lengte, rekening houdend met de roterende propellers, bijna 1,7 keer minder dan die van de Mi-1. Het zijn deze onbetwistbare voordelen van de compacte Ka-15, gecombineerd met de hoogste manoeuvreerbaarheid, die het voor de helikopter mogelijk maakten om zijn belangrijkste missie met succes te vervullen: het succesvol uitvoeren van verkenningen van de oppervlaktesituatie en het zorgen voor communicatie tussen schepen en kustbases in de belangen van de marine.
Zelfs op de Ka-10 werden de coaxiale rotorlay-out en het besturingssysteem tot praktische implementatie gebracht. Het omvatte twee tuimelschijven, gemeenschappelijke en differentiële pitch-mechanismen en een aantal andere elementen. Dit alles moest natuurlijk verbeterd worden tijdens het finetunen van de nieuwe helikopter. De gezamenlijke werking van de motor en rotorrotor werd verenigd door het besturingssysteem, dat in de cockpit een "step-gas" -bedieningshendel had met een roterende handgreep voor het corrigeren van de bedrijfsmodus van de motor.
Trouwens, er was geen dergelijk systeem op de GM-1-helikopter in Mil, en het was erg moeilijk om de machine tijdens de vlucht te besturen. Met de common pitch-hendel veranderde de piloot de hoeken van de rotorbladen en de motorbedieningshendel (gashendel) selecteerde de vereiste motorbedrijfsmodus. Mil introduceerde dit systeem later, al bij de aanpassing van de GM-1-helikopter, die de aanduiding Mi-1 kreeg.
Een van de moeilijkste taken die de ontwerpers moesten oplossen, was het bestuderen van de aard van trillingen op een coaxiale helikopter en het ontwikkelen van aanbevelingen en methoden om deze op een acceptabel niveau te brengen. Om het effect van externe aërodynamische periodieke krachten te verminderen, ontwikkelden enthousiastelingen onder leiding van Kamov in 1947 bij het bouwen van de eerste coaxiale Ka-8-helikopter een methode voor statische en dynamische aanpassing van het draagsysteem. Tijdens bank- en fabriekstests van de Ka-15, in samenwerking met TsAGI en LII, werden een aantal van zijn ontwerpverbeteringen aangebracht, gericht op het overwinnen van zelfoscillaties van aardresonantie en flutter van rotorbladen. De combinatie van enkele constructieve maatregelen maakte het mogelijk om het resonantieprobleem op de Ka-15 met succes aan te pakken. Een andere, niet minder gevaarlijke vorm van zelfoscillatie, was het fladderen van de propellerbladen tijdens de vlucht, die de OKB-specialisten in 1953 in de Ka-15 ontdekten. Het werd geëlimineerd door de originele contragewichten van het hoorntype op het blad te monteren, waardoor de centrering met de vereiste hoeveelheid naar voren verschoof.
De operatie van de helikopter in een vochtig zeeklimaat bracht echter al snel een onverwachte verrassing: het gefladder begon tijdens de vlucht opnieuw signalen over zichzelf af te geven. Het bleek dat tijdens bedrijf het hout van het blad opzwelt en vocht zich ophoopt in de ruimte van de compartimenten tussen de boven- en onderhuid. Dit leidde tot een verplaatsing van de centrerende rug en veroorzaakte het verschijnen van een flutter. Al snel was het mogelijk om flutterverschijnselen te detecteren als gevolg van de verplaatsing van de centrering van het blad, niet door zijn zwelling, maar als gevolg van reparaties die werden uitgevoerd in de omstandigheden van operationele eenheden. Om het optreden van zelfoscillaties van de propellerbladen te voorkomen, werd een gestandaardiseerde marge van centreerefficiëntie geïntroduceerd in de technologie van hun creatie. Hij maakte het mogelijk om eindelijk controle te krijgen over het gefladder van de rotorbladen.
Na de lancering van de Ka-15 in een serie, is de reikwijdte van het werk om de middelen van machines te vergroten en de gebruiksmogelijkheden ervan uit te breiden aanzienlijk veranderd. In de fabriek werden tal van stands in gebruik genomen voor het testen van eenheden en de meest belaste onderdelen onder dynamische stressomstandigheden. Langetermijntesten gingen door. Er is vliegonderzoek gedaan om de "vortexring" te bestuderen en aanbevelingen voor de piloot uit te werken om te voorkomen dat de helikopter in dit fenomeen terechtkomt en hoe eruit te komen. De tests van de Ka-15 werden voltooid in de autorotatiemodus van de rotorpropellers, inclusief landingen op het vliegveld en het wateroppervlak (met ballonlandingsgestel) met uitgeschakelde motoren.
Proeven op zee met de helikopter van het schip begonnen in 1956, in de Oostzee vanaf bases aan boord van de torpedobootjager Svetly. In 1957-1958 werden de eerste onderverdelingen van het schip Ka-15 gecreëerd. In 1958 begon de Svetly-torpedojager de landingsbaan uit te rusten en in 1961 werd de vloot aangevuld met acht Project 57-raketschepen met startbanen, opslagtanks voor vliegtuigbrandstoffen en smeermiddelen, cabines voor vliegeniers en speciale uitrusting om de werking van roterende- vleugel vliegtuig.
In de nationale economie werd de Ka-15 gebruikt als verkenner voor zeedieren op schepen van de trawlvloot. In de anti-onderzeeër-modificatie kon de Ka-15 twee radio-hydro-akoestische boeien RSL-N of de SPARU-ontvanger dragen. In dit geval werkten een paar helikopters samen: de ene liet boeien vallen op het werkplein van het watergebied, en de andere luisterde naar hen met behulp van een SPARU om een onderzeeër te detecteren en om deze te vernietigen werd een Ka-15 gebruikt in een schokversie, uitgerust met een OPB-1R-vizier en uitgerust met twee dieptebommen van 50 kg.
De Ka-15M-variant had verbeteringen om de besturingskinematica van het draagsysteem te verbeteren, de betrouwbaarheid van het voertuig en de efficiëntie van de operationele produceerbaarheid te vergroten. De Ka-15M werd in verschillende uitvoeringen gebruikt en beschikte over de juiste uitrusting: sproei-, bestuivingsunits, aërosolgeneratieapparatuur, speciale hangende containers voor het bezorgen van post en kleine vracht, reddingsboten, afneembare zijgondels voor het vervoer van bedlegerige patiënten en nog veel meer.
De opleiding UKa-15 was nodig voor het opleiden van piloten en trainingsvluchten. Het had dubbele bedieningselementen, evenals extra aerobatic-apparatuur en luiken voor het uitvoeren van trainings- en instructie-instrumentvluchten. De helikopter werd in 1956 gebouwd in een vliegtuigfabriek in Ulan-Ude. In 1957 slaagde hij met succes voor staatstests en werd vervolgens in massa geproduceerd. In totaal werden van de "vijftiende" Ka-15 354 exemplaren van verschillende modificaties gebouwd.
Ka-18 is een verdere wijziging van de Ka-15M. Het was bedoeld voor het vervoer van passagiers, post en vracht, voor het vervoer van zieken en gewonden naar intramurale medische instellingen. Samen met de Ka-15M werd het ook gebruikt in chemisch luchtvaartwerk. Het prototype werd vervaardigd in 1956 en doorstond in 1957 met succes de staatstests. De Ka-18 werd in massa geproduceerd en was ongeveer 20 jaar in gebruik. Er werden meer dan 110 voertuigen gebouwd.
De civiele Ka-18 verschilde van de basis Ka-15 in een extra grote cabine die plaats bood aan een piloot, drie passagiers of een patiënt op een brancard en een begeleidende arts. Voor het gemak van het laden van sanitaire brancards in de helikopter, werd een luik gemaakt in de neuskuip van de romp.
Onder leiding van Kamov in 1958-1963 creëerde, testte en lanceerde een groep ontwerpers, technologen en wetenschappers voor het eerst ter wereld de grootschalige productie van propellerbladen met een innovatief ontwerp gemaakt van polymeercomposieten, ze verhoogden de aerodynamische kwaliteit van de rotor en verhoogde de bladbron aanzienlijk. Vergelijkende tests van 11 sets gewone LD-10M houten bladen en 6 sets nieuwe B-7 glasvezelbladen werden onder dezelfde omstandigheden uitgevoerd op de elektrische propellerstandaard van de EDB. Tegelijkertijd vielen de polars voor rotorbladen met B-7-bladen praktisch samen en voor schroeven met houten bladen werd hun significante spreiding waargenomen.
De ontwerp- en fabricagetechnologie van bladen van polymeercomposieten is gepatenteerd in vijf andere landen die toonaangevend zijn op het gebied van helikopterconstructie. Ze dienden als basis voor de creatie van meer geavanceerde rotorbladen van een nieuwe generatie. Testpiloot V. Vinitsky vestigde in 1958-1959 twee wereldsnelheidsrecords op de Ka-15M. En in 1958, op de Wereldtentoonstelling in Brussel, kreeg Ka-18 een gouden medaille. Desalniettemin komt een groot deel van de eer hiervoor toe aan de basis Ka-15, waarop eerder alle systemen zijn ontwikkeld die het mogelijk maakten om succes te behalen op de Ka-18.
Het was vanaf de Ka-'vijftiende' dat de brede praktische werking van coaxiale helikopters begon bij de marine en de civiele luchtvloot.
