Die Ka-15 war der erste Hubschrauber, der vom Kamov Design Bureau in einer großen Serie hergestellt wurde. Dieser Drehflügler wurde ursprünglich für die Bedürfnisse der Marinefliegerei entwickelt, als U-Boot-Abwehrhubschrauber, Schiffsaufklärung und Verbindungsstelle. Es war die Ka-15, die der erste Vollzeithubschrauber auf den Schiffen der sowjetischen Marine wurde.
Heute stellen sich manche Flugbegeisterte manchmal die Frage: „Warum haben unsere Marinesegler das damals noch nicht offenbarte Schema des Koaxial-Drehflüglers dem üblichen Einrotor-Helikopter mit Heckrotor vorgezogen? Warum war es notwendig, ein so hohes technisches Risiko einzugehen? Dank der Erfolge des ehrwürdigen Flugzeugkonstrukteurs I. I. Sikorsky in den USA wird ein Hubschrauber mit Heckrotor bereits in den unterschiedlichsten Bereichen menschlicher Tätigkeit eingesetzt, unter anderem bei der Marine.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Produktion von Heckrotorhubschraubern in einem beispiellosen Umfang begann. Der amerikanische Hubschrauberkonstrukteur A. Young zählte in der ersten Hälfte der vierziger Jahre allein in den USA mehr als 340 Unternehmen, die sich mit der Entwicklung und dem Bau von Hubschraubern dieses Schemas beschäftigten. Ende der fünfziger Jahre in unserem Land, in den A. S. Yakovleva und M. L. Mile, auf Wettbewerbsbasis, wurden Einrotor-Hubschrauber gebaut, der Yak-100 und der GM-1 (in der Serie - der Mi-1) mit einem maximalen Startgewicht von etwa 2500 kg. Der Mi-1 wurde der Vorzug gegeben, der in Großserie gebaut wurde. Er war jedoch nicht für den Dienst in der russischen Marine geeignet. Warum ist das so?
Die Antwort ist einfach genug. In den Vereinigten Staaten wurden Hubschrauber der Marine auf Flugzeugträgern eingesetzt. Es gab keine Probleme mit der Platzierung, Bereitstellung von Starts und Landungen für Hubschrauber des klassischen Schemas auf großen Schiffen. In der UdSSR, die zu dieser Zeit noch nicht über solche Schiffe verfügte, sollte der Einsatz von Hubschraubern in der Marine auf Schiffen mit geringer Verdrängung beginnen. Diese Schiffe könnten mit kleinen Start- und Landebahnen ausgestattet werden, die von bereits bestehenden Schiffsaufbauten begrenzt werden, was die Anflüge auf sie während des Fluges erheblich einschränkt.
Inzwischen im OKB N. I. Kamov hatte bereits einige Erfahrung im Bau von Koaxialhubschraubern. Mit der Veröffentlichung und Entwicklung der ersten ultraleichten einsitzigen Koaxialhubschrauber Ka-10 und Ka-10M auf Schiffen wurde die Bildung des jungen OKB abgeschlossen. Militärische Tests der leichten Ka-10, die am Schwarzen Meer durchgeführt wurden, zeigten, dass die Marine einen Hubschrauber bauen muss, der tragfähiger und wetterunabhängiger ist. Der Ka-15, ein Mehrzweckhubschrauber, der ebenfalls nach dem von Kamov gewählten Koaxialschema entworfen wurde, wurde zu einer solchen Maschine.
Der neue Hubschrauber war eine zweisitzige Maschine, in deren Cockpit sich der Fahrersitz rechts vom Piloten befand. Es ist bekannt, dass Schiffe mit geringer Verdrängung einem erheblichen Rollen und Nicken unterliegen. Die starke turbulente Luftströmung, das Vorhandensein verschiedener Aufbauten und das Schaukeln des Schiffes ließen unsere Marinesegler einem Hubschrauber mit Heckrotor, der geschwindigkeits- und richtungsempfindlich ist, misstrauen.
Um sich schließlich von ihrer Richtigkeit zu überzeugen, führten sie später sogar Vergleichstests der koaxialen Ka-15 und der Einrotor-Mi-1 auf dem Artilleriekreuzer Mikhail Kutuzov durch. Aufgrund ihrer minimalen Größe und höheren Manövrierfähigkeit startete die koaxiale Ka-15 erfolgreich von einer kleinen Landebahn und landete auch bei einer Sechs-Punkte-Rauheit des Meeres darauf. Unter diesen Bedingungen konnte die Mi-1 mit langem Heckausleger und Heckrotor, die die Einsatzmöglichkeiten erheblich einschränkten, bei starken Turbulenzen der Luftströmung und dem Schaukeln des Trägerschiffs nicht betrieben werden. So wurde das Koaxialhubschrauberschema in der UdSSR von der Marine nachgefragt.
Es muss gesagt werden, dass die koaxiale Konstruktion von Drehflüglern mit ihren offensichtlichen Vorteilen nicht nur bei einheimischen Seglern, sondern auch bei Konstrukteuren aus der ganzen Welt aufgefallen ist. Fast die gesamte Kraft des Kraftwerks wird hier verwendet, um den Schub der Rotoren zu erzeugen. Außerdem werden die von den Propellern erzeugten Reaktionsmomente im Hauptgetriebe gegenseitig ausgeglichen und nicht auf den Flugzeugrumpf übertragen. Alle Kräfte und Kräftemomente des Helikopter-Trägersystems werden auf dem kurzen Rumpffach zwischen den beiden Powerframes geschlossen, auf dem sich oben das Getriebe und das Trägersystem befinden und das Fahrwerk von unten beidseitig befestigt wird. Es ist fast unmöglich, ein kompakteres Schema für ein Drehflügler zu erstellen. Aus diesem Grund sind viele namhafte ausländische Flugzeugkonstrukteure wie L. Breguet, D. Perry, S. Hiller, G. Berliner, A. Ascanio und andere sowie Luftfahrtfirmen, darunter das inländische Konstruktionsbüro A. S. Yakovlev, versuchte, das Schema des Koaxialhubschraubers zu beherrschen. Unter den Hubschraubern, die in der zweiten Hälfte der 40er Jahre nach diesem Prinzip gebaut wurden, kann man "Roteron", "Brantly B-1", "Benlix K", "Dorand G-20", Bell "Moel 49", "Breguet G -11-E "und" Breguet G-111 ", sowie ein experimenteller Hubschrauber des Yakovlev Design Bureau.
Einige der in den 40er - 50er Jahren hergestellten Hubschrauber, zum Beispiel "Breguet G-111" (Frankreich), Bell "Molel 49" (USA) und andere, hatten für diese Zeit hervorragende Flugeigenschaften. Alle ausländischen Unternehmen und das Yakovlev Design Bureau weigerten sich jedoch, dieses vielversprechende System aufgrund der zahlreichen aufgetretenen Probleme zu verbessern und zu entwickeln.
Das Kamov Design Bureau stieß während der Entwicklungs-, Konstruktions-, Test- und Entwicklungsarbeiten der Ka-15 auch auf eine Reihe von Schwierigkeiten, da eine wissenschaftliche und experimentelle Grundlage im Bereich der Aeromechanik von Koaxialrotoren fehlte. Designer und Wissenschaftler des OKB haben viele Probleme erfolgreich gemeistert. Unter der Leitung von Nikolai Kamov wurde eine einzigartige Schule für wissenschaftliches Design und praktisches Design von Drehflügelfahrzeugen verschiedener Schemata und vor allem koaxialer Schemata gebildet. Ein weiteres Problem, mit dem Konstrukteure bei der Entwicklung neuer Maschinen immer konfrontiert sind, ist die richtige Wahl der Flugzeuggröße.
Chefkonstrukteur Kamov glaubte, dass nach der Ka-10 mit einem Abfluggewicht von weniger als 400 kg der neue Hubschrauber Ka-15 mit einem Gewicht von 1500 kg am besten eine Vielzahl widersprüchlicher Interessen erfüllen würde. Offenbar war er intern nicht bereit für die Konstruktion eines Hubschraubers in einer schwereren Gewichtsklasse. Kamovs Mitarbeiter versuchten, ihn davon zu überzeugen, dass der Mi-1-Hubschrauber bereits in dieser Klasse existiert, die im Interesse der Militärabteilung und der Volkswirtschaft eine Nische besetzt hat, und der Ka-15 einen sehr engen Marinebereich haben wird. 1951 begann das Mil Design Bureau auf Anweisung der Regierung mit der Entwicklung des Mi-4-Hubschraubers mit einem Startgewicht von 7000-8000 kg, der 1952 in Serie ging. Damals war es nicht möglich, Kamov zu überzeugen. In dieser Hinsicht verlor sein OKB das Tempo und die Möglichkeit, eine führende Position im Land bei der Anzahl der serienmäßig produzierten Hubschrauber mit dem Code "Ka" in der Klasse der Drehflügler bis 10.000 kg einzunehmen.
Die Verteidigung des Vorentwurfs der Ka-15 erfolgte 1951. Im Dezember wurde ein Modell des Autos in Originalgröße gebaut. Der erste Helikopterflug in die Luft erfolgte im April 1953. 1956 begann die Serienproduktion des Hubschraubers im Flugzeugwerk in Ulan-Ude.
Vergleichen wir die Basisdaten von Koaxial- und Einrotor-Hubschraubern. Aus den obigen Daten folgt, dass die koaxiale Ka-15 mit halber Motorleistung eine Ladung von etwa der gleichen Masse im Laderaum trägt wie die berühmte Einrotor-Mi-1, die etwa 30 Weltrekorde aufgestellt hat. Gleichzeitig ist die Ka-15 1000 kg leichter und ihre Länge unter Berücksichtigung der rotierenden Propeller fast 1,7-mal geringer als die der Mi-1. Es waren diese unbestreitbaren Vorteile der kompakten Ka-15, kombiniert mit höchster Manövrierfähigkeit, die es dem Hubschrauber ermöglichten, seine Hauptaufgabe erfolgreich zu erfüllen: die Aufklärung der Oberflächensituation erfolgreich durchzuführen und die Kommunikation zwischen Schiffen und Küstenstützpunkten in den Interessen der Marine.
Auch bei der Ka-10 wurden das koaxiale Rotorlayout und die Steuerung in die Praxis umgesetzt. Es umfasste zwei Taumelscheiben, gemeinsame und differentielle Pitch-Mechanismen und eine Reihe anderer Elemente. All das musste natürlich im Zuge der Feinabstimmung des neuen Helikopters verbessert werden. Die gemeinsame Bedienung von Motor und Rotor wurde durch die Steuerung vereint, die im Cockpit über einen „Step-Gas“-Bedienhebel mit Drehgriff zur Korrektur der Motorbetriebsart verfügte.
Übrigens gab es beim GM-1-Hubschrauber in Mil kein solches System, und es war sehr schwierig, die Maschine im Flug zu kontrollieren. Mit dem gemeinsamen Pitchhebel veränderte der Pilot die Anstellwinkel der Rotorblätter und der Triebwerkssteuerhebel (Gas) wählte die gewünschte Triebwerksbetriebsart. Mil führte dieses System später ein, bereits bei der Modifikation des GM-1-Hubschraubers, der die Bezeichnung Mi-1 erhielt.
Eine der schwierigsten Aufgaben, die die Konstrukteure zu lösen hatten, war die Untersuchung der Art der Schwingungen an einem Koaxialhubschrauber und die Entwicklung von Empfehlungen und Methoden, um diese auf ein akzeptables Niveau zu bringen. Um die Wirkung externer aerodynamischer periodischer Kräfte zu reduzieren, entwickelten Enthusiasten um Kamov bereits 1947 beim Bau des ersten koaxialen Ka-8-Hubschraubers eine Methode zur statischen und dynamischen Anpassung des Trägersystems. Im Rahmen von Prüfstands- und Werkstests der Ka-15 wurden in Zusammenarbeit mit TsAGI und LII eine Reihe von konstruktiven Verbesserungen vorgenommen, die darauf abzielten, Eigenschwingungen von Erdresonanzen und Flattern der Rotorblätter zu überwinden. Die Kombination einiger konstruktiver Maßnahmen ermöglichte es, das Resonanzproblem der Ka-15 erfolgreich zu bewältigen. Eine andere, nicht minder gefährliche Art der Eigenschwingung war das Flattern der Propellerblätter im Flug, das die OKB-Spezialisten 1953 bei der Ka-15 entdeckten. Es wurde beseitigt, indem die originalen Horn-Gegengewichte an der Klinge angebracht wurden, die ihre Zentrierung um den erforderlichen Betrag nach vorne verlagerte.
Der Einsatz des Helikopters in feuchtem Seeklima brachte jedoch bald eine unerwartete Überraschung: Das Flattern begann wieder Signale über sich selbst im Flug zu geben. Es stellte sich heraus, dass während des Betriebs das Holz der Klinge aufquillt und sich im Raum der Fächer zwischen der Ober- und Unterhaut Feuchtigkeit ansammelt. Dies führte zu einer Verschiebung des Zentrierrückens und verursachte das Auftreten eines Flatterns. Schon bald konnten Flattererscheinungen durch die Verschiebung der Zentrierung des Klingenrückens nicht durch Aufquellen, sondern durch Reparaturen im Betriebszustand festgestellt werden. Um das Auftreten von Eigenschwingungen der Propellerblätter zu verhindern, wurde ein standardisierter Zentrierwirkungsgrad in die Technologie ihrer Herstellung eingeführt. Er hat es ermöglicht, das Flattern der Rotorblätter endlich in den Griff zu bekommen.
Nach der Einführung der Ka-15 in eine Serie hat sich der Arbeitsumfang zur Erhöhung der Ressourcen von Maschinen und zur Erweiterung ihrer Einsatzmöglichkeiten erheblich geändert. Im Werk wurden zahlreiche Stände zum Testen von Einheiten und höchstbelasteten Teilen unter dynamischen Belastungsbedingungen in Betrieb genommen. Langzeitlebensdauertests wurden fortgesetzt. Die Flugforschung wurde durchgeführt, um den „Wirbelring“zu untersuchen und Empfehlungen für den Piloten zu erarbeiten, um zu verhindern, dass der Helikopter in dieses Phänomen gerät und wie man daraus wieder herauskommt. Die Tests der Ka-15 wurden im Autorotationsmodus der Rotorpropeller abgeschlossen, einschließlich Landungen auf dem Flugplatz und der Wasseroberfläche (mit Ballonfahrwerk) bei ausgefallenen Triebwerken.
Die Probefahrten des Schiffshubschraubers begannen 1956 in der Ostsee von Stützpunkten an Bord des Zerstörers Svetly aus. 1957-1958 wurden die ersten Unterabteilungen des Schiffes Ka-15 erstellt.1958 begann der Zerstörer Svetly mit der Ausrüstung der Start- und Landebahn, und 1961 wurde die Flotte mit acht Projekt-57-Raketenschiffen mit Start- und Landebahnen, Lagertanks für Flugkraftstoffe und Schmiermittel, Kabinen für Flieger und Spezialausrüstung für den Betrieb von Dreh- Flügelflugzeuge.
In der Volkswirtschaft wurde die Ka-15 als Kundschafter nach Meerestieren auf Schiffen der Schleppnetzflotte eingesetzt. In der Anti-U-Boot-Modifikation konnte die Ka-15 zwei radio-hydroakustische Bojen RSL-N oder den SPARU-Empfänger tragen. In diesem Fall arbeiteten zwei Helikopter zusammen: Einer ließ Bojen auf dem Arbeitsfeld des Wasserbereichs abwerfen und der andere hörte ihnen mit einem SPARU zu, um ein U-Boot zu entdecken und es zu zerstören, eine Ka-15 wurde in einem Schockversion, ausgestattet mit einem OPB-1R-Visier und ausgestattet mit zwei Tiefenbomben mit einem Gewicht von 50 kg.
Die Ka-15M-Variante hatte Verbesserungen, um die Steuerungskinematik des Trägersystems zu verbessern, die Zuverlässigkeit des Fahrzeugs und die Effizienz seiner betrieblichen Herstellbarkeit zu erhöhen. Die Ka-15M kam in verschiedenen Ausführungen zum Einsatz und verfügte über die entsprechende Ausstattung: Sprühgeräte, Bestäubungsgeräte, Aerosolerzeugungsgeräte, spezielle Hängecontainer für die Zustellung von Post und Kleinfracht, Rettungsboote, abnehmbare Seitengondeln für den Transport bettlägeriger Patienten und vieles mehr.
Die Ausbildung UKa-15 wurde für die Ausbildung von Piloten und Trainingsflügen benötigt. Es hatte eine Doppelsteuerung sowie zusätzliche Kunstflugausrüstung und Verschlüsse für die Durchführung von Schulungs- und Lehrinstrumentenflügen. Der Hubschrauber wurde 1956 in einem Flugzeugwerk in Ulan-Ude gebaut. 1957 bestand er erfolgreich staatliche Prüfungen und wurde dann in Serie produziert. Insgesamt wurde die "fünfzehnte" Ka-15 354 Kopien verschiedener Modifikationen gebaut.
Ka-18 ist eine weitere Modifikation der Ka-15M. Es war für den Transport von Passagieren, Post und Fracht sowie für den Transport von Kranken und Verletzten in stationäre medizinische Einrichtungen bestimmt. Zusammen mit der Ka-15M wurde sie auch in der Luftfahrtchemie eingesetzt. Der Prototyp wurde 1956 hergestellt und 1957 bestand er erfolgreich die staatlichen Prüfungen. Die Ka-18 wurde in Massenproduktion hergestellt und war etwa 20 Jahre im Einsatz. Mehr als 110 Fahrzeuge wurden gebaut.
Die zivile Ka-18 unterschied sich von der einfachen Ka-15 durch eine übergroße Kabine, die einen Piloten, drei Passagiere oder einen Patienten auf einer Trage und einen begleitenden Arzt aufnehmen konnte. Um das Verladen von Sanitärtragen in den Hubschrauber zu erleichtern, wurde eine Luke in der Rumpfnaseverkleidung angebracht.
Unter der Leitung von Kamov in den Jahren 1958-1963 hat eine Gruppe von Designern, Technologen und Wissenschaftlern zum ersten Mal weltweit entwickelt, getestet und in Großserienproduktion von Propellerblättern mit innovativem Design aus Polymerverbundwerkstoffen auf den Markt gebracht Qualität des Rotors und erhöhte die Blattressource deutlich. Vergleichstests von 11 Sätzen gewöhnlicher LD-10M-Holzblätter und 6 Sätzen neuer B-7-Glasfaserblätter wurden auf dem elektrischen Propellerständer der EDB unter den gleichen Bedingungen durchgeführt. Gleichzeitig fielen bei Rotorblättern mit B-7-Blättern die Polaren praktisch zusammen, und bei Schrauben mit Holzblättern wurde ihre signifikante Streuung beobachtet.
Die Konstruktions- und Fertigungstechnologie von Rotorblättern aus Polymerverbundwerkstoffen wurde in fünf ausländischen Ländern patentiert, die auf dem Gebiet des Hubschrauberbaus führend sind. Sie dienten als Grundlage für die Entwicklung weiterentwickelter Rotorblätter einer neuen Generation. Testpilot V. Vinitsky stellte 1958-1959 zwei Geschwindigkeitsweltrekorde auf der Ka-15M auf. Und 1958, auf der Weltausstellung in Brüssel, erhielt Ka-18 eine Goldmedaille. Nichtsdestotrotz gebührt ein Großteil des Verdienstes der Basis-Ka-15, auf der zuvor alle Systeme entwickelt wurden, die den Erfolg auf der Ka-18 ermöglichten.
Ab dem Ka-"fünfzehnten" begann der breite praktische Einsatz von Koaxialhubschraubern in der Marine und der Zivilluftflotte.
