El Ka-15 es va convertir en el primer helicòpter produït pel Kamov Design Bureau en una gran sèrie. Aquest rotorcraft es va desenvolupar originalment per a les necessitats de l'aviació naval, com a helicòpter antisubmarí, reconeixement de vaixells i enllaç. Va ser el Ka-15 el que es va convertir en el primer helicòpter a temps complet dels vaixells de la Marina soviètica.
Avui en dia, alguns entusiastes de l'aviació es plantegen a vegades la pregunta següent: "Per què els nostres mariners preferien el règim coaxial no revelat en aquell moment a l'helicòpter habitual d'un rotor amb rotor de cua? Per què era necessari assumir un risc tècnic tan elevat? " De fet, fins i tot abans, gràcies als èxits del venerable dissenyador d’avions I. I. Sikorsky als EUA, un helicòpter amb rotor de cua ja ha començat a utilitzar-se en una àmplia varietat d’àrees de l’activitat humana, inclosa la marina.
Cal tenir en compte que la producció d’helicòpters de rotor de cua va començar a una escala sense precedents. El dissenyador nord-americà d’helicòpters A. Young, només a la primera meitat dels anys quaranta, només als Estats Units va comptar amb més de 340 empreses dedicades al desenvolupament i la construcció d’helicòpters d’aquest esquema. A finals dels anys cinquanta al nostre país, a l’A. S. Yakovleva i M. L. Mile, sobre una base competitiva, es van construir helicòpters d’un sol rotor, respectivament, el Yak-100 i el GM-1 (a la sèrie - el Mi-1) amb un pes màxim d’enlairament d’uns 2500 kg. Es va donar preferència al Mi-1, que es va construir en sèries grans. Tot i això, no es va adaptar al servei de la Marina russa. Per què això?
La resposta és prou senzilla. Als Estats Units, els helicòpters de la marina van començar a utilitzar-se en portaavions. No hi va haver problemes amb la col·locació, subministrament d’enlairaments i aterratges per a helicòpters de l’esquema clàssic en grans vaixells. A l’URSS, que en aquell moment no disposava d’aquests vaixells, estava previst començar l’ús d’helicòpters a la Marina en vaixells de petit desplaçament. Aquests vaixells podrien equipar-se amb petites pistes, vorejades per superestructures de vaixells ja existents, que limitaven significativament les aproximacions a elles durant els vols.
Mentrestant, a l’OKB N. I. Kamov ja tenia certa experiència en la creació d’helicòpters coaxials. Amb el llançament i el desenvolupament dels primers helicòpters co-axials monoplaces ultralleugers d'un sol seient, Ka-10 i Ka-10M, es va completar la formació del jove OKB. Les proves militars de la llum Ka-10, realitzades al mar Negre, van revelar la necessitat que la Marina construís un helicòpter més elevat i més independent de les condicions meteorològiques. El Ka-15, un helicòpter polivalent, també dissenyat segons l’esquema coaxial escollit per Kamov, es va convertir en una màquina d’aquest tipus.
El nou helicòpter era una màquina de dues places, a la cabina de la qual es trobava el seient de l’operador a la dreta del pilot. Se sap que els vaixells de petit desplaçament estan sotmesos a rodaments i llançaments importants. El poderós flux d’aire turbulent, la presència de diverses superestructures i el balanceig del vaixell van provocar que els nostres mariners desconfien d’un helicòpter amb rotor de cua, sensible a la velocitat i direcció del vent.
Per acabar de convèncer-se de la seva correcció, fins i tot van fer proves comparatives del Ka-15 coaxial i del Mi-1 de rotor únic al creuer d’artilleria Mikhail Kutuzov. A causa de la seva mida mínima i una major maniobrabilitat, el Ka-15 coaxial va enlairar-se amb èxit d’una petita pista i va aterrar-hi fins i tot amb una rugositat del mar de sis punts. En aquestes condicions, el Mi-1 amb un llarg braç de cua i un rotor de cua, que limitava significativament les possibilitats del seu funcionament, no podia funcionar quan hi havia una alta turbulència del flux d’aire i el balanceig del vaixell portador. Per tant, l’esquema d’helicòpters coaxials a l’URSS era exigit per la Marina.
Cal dir que el disseny coaxial d’avions d’ala rotativa va cridar l’atenció amb els seus evidents avantatges no només dels navegants nacionals, sinó també dels dissenyadors de tot el món. Gairebé tota la potència de la central s’utilitza aquí per crear l’empenta dels rotors. A més, els moments reactius creats per les hèlixs s’equilibren mútuament a la caixa de canvis principal i no es transmeten al fuselatge de l’avió. Tots els esforços i moments de forces del sistema de porta helicòpters estan tancats al compartiment curt del fuselatge situat entre els dos quadres de potència, sobre el qual es troben la caixa de canvis i el sistema de portadors a la part superior, i el tren d’aterratge està unit des de baix, a banda i banda. És gairebé impossible crear un esquema més compacte per a un motor giratori. És per això que molts reconeguts dissenyadors d’avions estrangers, com L. Breguet, D. Perry, S. Hiller, G. Berliner, A. Ascanio i altres, així com empreses d’aviació, inclosa l’oficina de disseny nacional A. S. Yakovlev, va intentar dominar l’esquema d’helicòpter coaxial. Entre els helicòpters construïts a la segona meitat dels anys 40 segons aquest principi, es pot anomenar "Roteron", "Brantly B-1", "Benlix K", "Dorand G-20", Bell "Molel 49", "Breguet G -11 -E "i" Breguet G-111 ", així com un helicòpter experimental del Yakovlev Design Bureau.
Alguns dels helicòpters creats entre els anys 40 i 50, per exemple, "Breguet G-111" (França), Bell "Molel 49" (EUA) i altres, tenien excel·lents característiques de vol per a aquest període. Tot i això, totes les empreses estrangeres i l’Oficina de Disseny de Yakovlev es van negar a millorar i desenvolupar aquest prometedor esquema a causa del gran nombre de problemes trobats.
El Kamov Design Bureau durant els treballs de desenvolupament, construcció, proves i desenvolupament del Ka-15 també va trobar diverses dificultats a causa de la manca d’una base científica i experimental en el camp de l’aeromecànica dels rotors coaxials. Dissenyadors i científics de l’OKB van afrontar amb èxit molts problemes. Sota la direcció de Nikolai Kamov, es va formar una escola única de disseny científic i disseny pràctic de vehicles d’ala giratòria de diversos esquemes i, en primer lloc, esquemes coaxials. Un altre problema que sempre tenen els dissenyadors a l’hora de dissenyar noves màquines és la correcta elecció de la mida de l’avió.
El dissenyador en cap Kamov va creure que després del Ka-10 amb un pes de l'enlairament inferior a 400 kg, el nou helicòpter Ka-15, que pesava 1500 kg, satisfaria millor una àmplia gamma d'interessos en conflicte. Pel que sembla, no estava preparat internament per al disseny d'un helicòpter en una categoria de pes més gran. Els associats de Kamov van intentar convèncer-lo que l’helicòpter Mi-1 ja existeix en aquesta classe, que ha omplert un nínxol en interès del departament militar i de l’economia nacional, i que el Ka-15 tindrà un abast naval molt estret. El 1951, per indicacions del govern, el Mil Design Bureau va començar a desenvolupar l’helicòpter Mi-4 amb un pes d’enlairament de 7000-8000 kg, que el 1952 va començar a produir-se en massa. Aleshores no va ser possible convèncer Kamov. En aquest sentit, el seu OKB va perdre el ritme i l’oportunitat d’assumir una posició de lideratge al país pel que fa al nombre d’helicòpters fabricats en sèrie amb el codi "Ka" a la classe d’avions rotors de fins a 10.000 kg.
La defensa del disseny preliminar del Ka-15 va tenir lloc el 1951. Al desembre, es va construir un model a gran escala del cotxe. El primer aixecament de l’helicòpter a l’aire es va produir a l’abril de 1953. La producció en sèrie de l’helicòpter es va iniciar a la planta d’avions d’Ulan-Ude el 1956.
Comparem les dades bàsiques dels helicòpters coaxials i dels rotors simples. De les dades anteriors, es desprèn que el Ka-15 coaxial, amb la meitat de la potència del motor, porta una càrrega aproximadament de la mateixa massa al compartiment de càrrega que el famós Mi-1 d’un sol rotor, que va establir uns 30 rècords mundials. Al mateix temps, el Ka-15 és 1000 kg més lleuger i la seva longitud, tenint en compte les hèlixs giratòries, és gairebé 1,7 vegades inferior a la del Mi-1. Aquests avantatges indiscutibles del compacte Ka-15, combinat amb la màxima maniobrabilitat, van fer possible que l’helicòpter pogués complir amb èxit la seva missió principal: realitzar un reconeixement de la situació superficial i proporcionar comunicació entre els vaixells i les bases costaneres interessos de la Marina.
Fins i tot al Ka-10, la distribució i el sistema de control del rotor coaxial es van portar a la pràctica. Incloïa dues plaques oscil·lants, mecanismes de pas comuns i diferencials, i una sèrie d'altres elements. Per descomptat, tot això s’havia de millorar en el moment de posar a punt el nou helicòpter. El funcionament conjunt del motor i del rotor del rotor estava unit pel sistema de control, que a la cabina tenia una palanca de control "gas de pas" amb un mànec giratori per corregir el mode de funcionament del motor.
Per cert, no hi havia aquest sistema a l’helicòpter GM-1 a Mil i era molt difícil controlar la màquina en vol. Amb la palanca de pas comuna, el pilot va canviar els angles de les pales del rotor i la palanca de control del motor (accelerador) va seleccionar el mode de funcionament del motor requerit. Mil va introduir aquest sistema més tard, ja en la modificació de l'helicòpter GM-1, que va rebre la designació Mi-1.
Una de les tasques més difícils que els dissenyadors van haver de resoldre va ser l’estudi de la naturalesa de les vibracions en un helicòpter coaxial i el desenvolupament de recomanacions i mètodes per portar-les a un nivell acceptable. Per reduir l’efecte de les forces periòdiques aerodinàmiques externes, el 1947, els entusiastes dirigits per Kamov, en construir el primer helicòpter coaxial Ka-8, van desenvolupar un mètode d’ajust estàtic i dinàmic del sistema portador. En el curs de les proves de fàbrica i de banc del Ka-15, en col·laboració amb TsAGI i LII, es van fer diverses millores en el seu disseny, destinades a superar les autooscil·lacions de ressonància de terra i l’aleteig de les pales del rotor. La combinació d'algunes mesures constructives va permetre fer front amb èxit al problema de la ressonància del Ka-15. Un altre tipus d’auto-oscil·lació, no menys perillós, va ser l’aleteig de les pales de l’hèlix en vol, que els especialistes de l’OKB van descobrir al Ka-15 el 1953. Es va eliminar muntant els contrapesos originals de la banya a la fulla, que van desplaçar el seu centre cap endavant per la quantitat requerida.
No obstant això, l'operació de l'helicòpter en un clima marítim humit aviat va portar una sorpresa inesperada: l'aleteig va començar a donar senyals sobre si mateix en vol. Va resultar que durant el funcionament, la fusta de la fulla s’infla i la humitat s’acumula a l’espai dels compartiments entre la pell superior i la inferior. Això va provocar un desplaçament de l'esquena central i va provocar l'aparició d'un aleteig. Ben aviat va ser possible detectar fenòmens d’aleteig a causa del desplaçament del centre de la fulla cap enrere no per la seva inflor, sinó com a resultat de les reparacions realitzades en les condicions de les unitats operatives. Per evitar l'aparició d'auto-oscil·lacions de les pales de l'hèlix, es va introduir un marge estandarditzat d'eficiència de centratge a la tecnologia de la seva creació. Va permetre finalment controlar el batec de les pales del rotor.
Després del llançament del Ka-15 en una sèrie, l'àmbit de treball per augmentar el recurs de les màquines i ampliar les possibilitats d'ús ha canviat significativament. A la planta es van posar en funcionament nombrosos estands per provar les unitats i les parts més carregades en condicions de tensió dinàmica. Les proves de vida a llarg termini van continuar. Es van realitzar investigacions de vol per estudiar l '"anell de vòrtex" i elaborar recomanacions per al pilot per evitar que l'helicòpter entri en aquest fenomen i com sortir-ne. Les proves del Ka-15 es van completar en el mode d’autorotació de les hèlixs del rotor, inclosos els aterratges al camp d’aviació i a la superfície de l’aigua (amb tren d’aterratge de globus) amb els motors inoperatius.
Les proves marítimes de l'helicòpter del vaixell van començar el 1956, al Bàltic, des de les bases a bord del destructor Svetly. El 1957-1958 es van crear les primeres subdivisions del vaixell Ka-15. El 1958, el destructor Svetly va començar a equipar la pista i, el 1961, la flota es va reposar amb vuit vaixells míssils del Projecte 57 amb pistes, tancs d’emmagatzematge de combustibles i lubricants d’aviació, cabines per a aviadors i equips especials per garantir el funcionament dels rotatius. avió ala.
A l'economia nacional, el Ka-15 es va utilitzar com a explorador d'animals marins en vaixells de la flota d'arrossegament. En la modificació antisubmarina, el Ka-15 podria portar dues boies radio-hidroacústiques RSL-N o el receptor SPARU. En aquest cas, un parell d’helicòpters van treballar junts: un va deixar caure boies a la plaça de treball de la zona de l’aigua i l’altre els va escoltar amb un SPARU per detectar un submarí i, per destruir-lo, es va utilitzar un Ka-15 en un versió de xoc, equipada amb una mira OPB-1R i equipada amb dues bombes de profunditat que pesen 50 kg.
La variant Ka-15M va tenir millores per millorar la cinemàtica de control del sistema portador, augmentar la fiabilitat del vehicle i l’eficiència de la seva fabricabilitat operativa. El Ka-15M s’utilitzava en diverses versions i tenia l’equipament adequat: polvorització, unitats de pol·linització, dispositius de generació d’aerosols, contenidors penjants especials per a l’enviament de correu i petites càrregues, vaixells de rescat, gòndoles laterals extraïbles per al transport de pacients llits i molt més.
La formació UKa-15 era necessària per entrenar pilots i entrenar vols. Disposava de dos controls, a més d’equips i persianes aerobàtiques addicionals per realitzar entrenaments i vols d’instruments instructius. L'helicòpter es va construir el 1956 en una planta d'avions a Ulan-Ude. El 1957 va passar amb èxit les proves estatals i després va ser produït en massa. En total, el "quinzè" Ka-15 es va construir 354 còpies de diverses modificacions.
El Ka-18 és una nova modificació del Ka-15M. Estava destinat al transport de passatgers, correu i càrrega, per al transport de persones malaltes i ferides a institucions mèdiques internades. Juntament amb el Ka-15M, també es va utilitzar en treballs químics d'aviació. El prototip es va fabricar el 1956 i el 1957 va superar amb èxit les proves estatals. El Ka-18 es va produir en massa i va estar en funcionament durant uns 20 anys. Es van construir més de 110 vehicles.
El Ka-18 civil es diferenciava del Ka-15 bàsic en una cabina de grans dimensions que podia acollir un pilot, tres passatgers o un pacient en una llitera i un metge acompanyant. Per a la comoditat de carregar les lliteres sanitàries a l’helicòpter, es va fer una portella al carenat del nas del fuselatge.
Sota la direcció de Kamov el 1958-1963, un grup de dissenyadors, tecnòlegs i científics per primera vegada al món van crear, provar i llançar la producció a gran escala de pales d’hèlix d’un disseny innovador compost de polímers compostos, que van augmentar la seva capacitat aerodinàmica. la qualitat del rotor i va augmentar significativament el recurs de la fulla. Es van realitzar proves comparatives d'11 jocs de pales de fusta LD-10M ordinàries i 6 jocs de pales de fibra de vidre B-7 noves al suport d'hèlix elèctric de l'EDB en les mateixes condicions. Al mateix temps, per a les pales de rotor amb pales B-7, els polars pràcticament coincidien i, per als cargols amb pales de fusta, es va observar la seva dispersió significativa.
El disseny i la tecnologia de fabricació de pales de compostos de polímers han estat patentats a cinc països estrangers líders en el camp de la construcció d’helicòpters. Van servir de base per a la creació de pales de rotor més avançades d’una nova generació. El pilot de proves V. Vinitsky el 1958-1959 va establir dos rècords mundials de velocitat al Ka-15M. I el 1958, a l’Exposició Mundial de Brussel·les, Ka-18 va rebre una medalla d’or. Tot i això, gran part del crèdit correspon al Ka-15 bàsic, sobre el qual prèviament es van desenvolupar tots els sistemes que permetien assolir l’èxit del Ka-18.
Va ser a partir del Ka- "quinzè" que va començar l'àmplia operació pràctica d'helicòpters coaxials a la Marina i a la Flota Aèria Civil.
