Ka-15 sa stal prvou helikoptérou vyrobenou spoločnosťou Kamov Design Bureau vo veľkej sérii. Toto rotorové lietadlo bolo pôvodne vyvinuté pre potreby námorného letectva ako protiponorkový vrtuľník, prieskum lodí a spojovací prostriedok. Bol to Ka-15, ktorý sa stal prvou helikoptérou na plný úväzok na lodiach sovietskeho námorníctva.
Dnes si niektorí nadšenci letectva niekedy kladú otázku: „Prečo naši námorní námorníci uprednostňovali v tom čase nezverejnenú schému koaxiálnych rotorových lietadiel pred bežným jednorotorovým vrtuľníkom s chvostovým rotorom? Prečo bolo potrebné podstúpiť také vysoké technické riziko? Skutočne ešte skôr, vďaka úspechom ctihodného leteckého konštruktéra I. I. Sikorsky v USA, helikoptéra s chvostovým rotorom sa už začala používať v rôznych oblastiach ľudskej činnosti, vrátane námorníctva.
Je potrebné poznamenať, že výroba helikoptér s chvostovým rotorom sa začala v nebývalom rozsahu. Americký konštruktér vrtuľníkov A. Young v prvej polovici štyridsiatych rokov len v USA počítal s viac ako 340 firmami, ktoré sa zaoberali vývojom a stavbou helikoptér tohto systému. Koncom päťdesiatych rokov u nás, v A. S. Yakovleva a M. L. Na konkurenčnom základe boli postavené jednorotorové helikoptéry Jak-100 a GM-1 (v sérii-Mi-1) s maximálnou vzletovou hmotnosťou asi 2500 kg. Prednosť dostal Mi-1, ktorý bol vyrobený vo veľkých sériách. Do služby v ruskom námorníctve sa však nehodil. Prečo je to tak?
Odpoveď je dostatočne jednoduchá. V USA sa na lietadlových lodiach začali používať helikoptéry v námorníctve. S umiestnením, zabezpečením vzletov a pristátí pre helikoptéry klasickej schémy na veľkých lodiach neboli žiadne problémy. V ZSSR, ktorý v tom čase nemal také lode, sa plánovalo začať používanie helikoptér v námorníctve na lodiach s malým výtlakom. Tieto lode mohli byť vybavené malými dráhami, ohraničenými už existujúcimi lodnými nadstavbami, ktoré výrazne obmedzovali prístupy k nim počas letov.
Medzitým sa v OKB N. I. Kamov už mal určité skúsenosti s vytváraním koaxiálnych helikoptér. Vydaním a vývojom prvých ultraľahkých lodných jednomiestnych koaxiálnych helikoptér Ka-10 a Ka-10M bola formácia mladého OKB dokončená. Vojenské testy svetla Ka-10, vykonané na Čiernom mori, odhalili potrebu námorníctva postaviť helikoptéru, ktorá je zdvíhanejšia a nezávislejšia na poveternostných podmienkach. Takýmto strojom sa stal viacúčelový vrtuľník Ka-15, navrhnutý tiež podľa koaxiálnej schémy zvolenej Kamovom.
Nová helikoptéra bola dvojsedadlovým strojom, v kokpite ktorého bolo sedadlo operátora umiestnené napravo od pilota. O lodiach s malým výtlakom je známe, že podliehajú výraznému valeniu a nakláňaniu. Silné turbulentné prúdenie vzduchu, prítomnosť rôznych nadstavieb a kývanie lode spôsobili, že naši námorní námorníci nedôverovali helikoptére s chvostovým rotorom, citlivej na rýchlosť a smer vetra.
Aby sa konečne presvedčili o ich správnosti, neskôr dokonca vykonali porovnávacie testy koaxiálneho Ka-15 a jednorotorového Mi-1 na delostreleckom krížniku Michaila Kutuzova. Koaxiálny Ka-15 kvôli svojej minimálnej veľkosti a vyššej manévrovateľnosti úspešne vzlietol z malej pristávacej dráhy a pristál na nej aj so šesťbodovou drsnosťou mora. Za týchto podmienok nebolo možné Mi-1 s dlhým chvostovým výložníkom a chvostovým rotorom, ktoré výrazne obmedzovali možnosti jeho prevádzky, ovládať, keď dochádzalo k veľkým turbulenciám prúdenia vzduchu a kývaniu nosnej lode. Preto bola schéma koaxiálneho vrtuľníka v ZSSR požadovaná námorníctvom.
Je potrebné povedať, že koaxiálny dizajn lietadla s rotačnými krídlami upútal pozornosť svojimi očividnými výhodami nielen pre domácich námorníkov, ale aj pre dizajnérov z celého sveta. Na vytvorenie ťahu rotorov sa tu používa takmer všetka sila elektrárne. Reaktívne momenty vytvorené vrtuľami sú navyše v hlavnej prevodovke navzájom vyvážené a nie sú prenášané do trupu lietadla. Všetky sily a momenty síl zo systému nosiča helikoptéry sú uzavreté v krátkom trupovom oddelení umiestnenom medzi dvoma výkonovými rámami, na ktorých sú prevodovka a nosný systém umiestnené zhora a podvozok je pripevnený zospodu, na oboch stranách. Je takmer nemožné vytvoriť kompaktnejšiu schému pre rotorové lietadlo. Preto mnoho známych zahraničných leteckých konštruktérov, ako napríklad L. Breguet, D. Perry, S. Hiller, G. Berliner, A. Ascanio a ďalší, ako aj letecké firmy, vrátane domácej projekčnej kancelárie A. S. Jakovlev sa pokúsil zvládnuť schému koaxiálnej helikoptéry. Medzi helikoptérami postavenými v druhej polovici 40. rokov na tomto princípe možno pomenovať „Roteron“, „Brantly B-1“, „Benlix K“, „Dorand G-20“, Bell „Molel 49“, „Breguet G -11 -E “a„ Breguet G -111 “, ako aj experimentálna helikoptéra Jakovlevského konštrukčného úradu.
Niektoré z helikoptér vytvorených v 40. - 50. rokoch, napríklad „Breguet G -111“(Francúzsko), Bell „Molel 49“(USA) a ďalšie, mali na dané obdobie vynikajúce letové vlastnosti. Všetky zahraničné spoločnosti a Jakovlevský návrhový úrad však odmietli zlepšiť a vyvinúť túto sľubnú schému kvôli veľkému počtu problémov, s ktorými sa stretávajú.
Kamovská dizajnérska kancelária počas vývoja, konštrukcie, testovania a vývoja Ka-15 tiež narazila na niekoľko ťažkostí kvôli nedostatku vedeckej a experimentálnej základne v oblasti aeromechaniky koaxiálnych rotorov. Dizajnéri a vedci OKB sa úspešne vyrovnali s mnohými problémami. Pod vedením Nikolaja Kamova vznikla unikátna škola vedeckého dizajnu a praktického dizajnu vozidiel s rotačnými krídlami rôznych schém a predovšetkým koaxiálnych schém. Ďalším problémom, s ktorým sa dizajnéri pri navrhovaní nových strojov vždy stretávajú, je správna voľba veľkosti lietadla.
Hlavný konštruktér Kamov veril, že po Ka-10 so vzletovou hmotnosťou menej ako 400 kg nová helikoptéra Ka-15 s hmotnosťou 1 500 kg najlepšie uspokojí široké spektrum protichodných záujmov. Na návrh helikoptéry v ťažšej hmotnostnej kategórii zrejme nebol vnútorne pripravený. Kamovovi spoločníci sa ho pokúsili presvedčiť, že vrtuľník Mi-1 už v tejto triede existuje, čo vyplnilo výklenok v záujme vojenského rezortu a národného hospodárstva a Ka-15 bude mať veľmi úzky námorný záber. V roku 1951, na pokyn vlády, Mil Design Bureau začala s vývojom helikoptéry Mi-4 so vzletovou hmotnosťou 7000-8000 kg, ktorá sa v roku 1952 začala sériovo vyrábať. Vtedy nebolo možné presvedčiť Kamov. V tomto ohľade stratila jeho OKB tempo a možnosť zaujať vedúce postavenie v krajine v počte sériovo vyrábaných helikoptér s kódom „Ka“v triede rotorových lietadiel do 10 000 kg.
Obrana predbežného návrhu Ka-15 sa uskutočnila v roku 1951. V decembri bol postavený plnohodnotný model automobilu. Prvý vzlet helikoptéry do vzduchu sa uskutočnil v apríli 1953. Sériová výroba helikoptéry bola zahájená v leteckom závode v Ulan-Ude v roku 1956.
Porovnajme základné údaje o koaxiálnych a jednorotorových vrtuľníkoch. Z vyššie uvedených údajov vyplýva, že koaxiálny Ka-15 s polovičným výkonom motora unesie v nákladnom priestore zaťaženie približne rovnakej hmotnosti ako slávny jednorotorový Mi-1, ktorý vytvoril asi 30 svetových rekordov. Ka-15 je zároveň o 1 000 kg ľahší a jeho dĺžka, berúc do úvahy rotujúce vrtule, je takmer 1,7 krát menšia ako u Mi-1. Práve tieto nesporné výhody kompaktného Ka-15 v kombinácii s najvyššou ovládateľnosťou umožnili helikoptére úspešne splniť svoje hlavné poslanie: úspešne vykonať prieskum povrchovej situácie a zabezpečiť komunikáciu medzi loďami a pobrežnými základňami v záujmy námorníctva.
Dokonca aj na Ka-10 sa koaxiálny systém usporiadania a riadenia rotora dostal do praktickej implementácie. Zahŕňal dve výkyvné dosky, mechanizmy spoločného a diferenciálneho rozstupu a množstvo ďalších prvkov. Toto všetko bolo samozrejme potrebné zlepšiť v priebehu dolaďovania novej helikoptéry. Spoločnú činnosť motora a rotora rotora zjednotil riadiaci systém, ktorý mal v kokpite riadiacu páku „krokového plynu“s otočnou rukoväťou na korekciu režimu prevádzky motora.
Mimochodom, taký systém na helikoptére GM-1 v Mile nebol a bolo veľmi ťažké ovládať stroj za letu. Spoločnou rozstupovou pákou pilot zmenil uhly lopatiek rotora a riadiaca páka motora (plyn) zvolila požadovaný režim prevádzky motora. Mil tento systém predstavil neskôr, už na úprave helikoptéry GM-1, ktorá dostala označenie Mi-1.
Jednou z najťažších úloh, ktoré museli konštruktéri vyriešiť, bolo štúdium povahy vibrácií na koaxiálnom vrtuľníku a vývoj odporúčaní a metód na ich prijatie na prijateľnú úroveň. Aby sa znížil vplyv vonkajších aerodynamických periodických síl, vyvinuli v roku 1947 nadšenci na čele s Kamovom pri stavbe prvej koaxiálnej helikoptéry Ka-8 metódu statického a dynamického nastavenia systému nosiča. V priebehu skúšobných a továrenských testov Ka-15 v spolupráci s TsAGI a LII bolo vykonaných niekoľko jeho konštrukčných vylepšení zameraných na prekonanie vlastných kmitov zemskej rezonancie a chvenia lopatiek rotora. Kombinácia niektorých konštruktívnych opatrení umožnila úspešne sa vyrovnať s problémom rezonancie na Ka-15. Ďalším, nemenej nebezpečným typom vlastnej oscilácie, bolo trepotanie vrtuľových listov za letu, ktoré špecialisti OKB objavili v roku 1953 na Ka-15. Odstránilo sa to namontovaním pôvodných protizávaží rohovitého typu na čepeľ, ktoré posunulo jeho vystredenie dopredu o požadované množstvo.
Prevádzka helikoptéry vo vlhkom morskom podnebí však čoskoro priniesla nečakané prekvapenie: chvenie opäť začalo dávať za letu o sebe signály. Ukázalo sa, že počas prevádzky drevo čepele napučiava a vlhkosť sa hromadí v priestore oddelení medzi hornou a dolnou kožou. To viedlo k posunutiu strediaceho chrbta a spôsobilo vzhľad chvenia. Čoskoro bolo možné odhaliť chvenie v dôsledku posunutia centrovania čepele späť nie z jeho napučania, ale v dôsledku opráv vykonaných v podmienkach prevádzkových jednotiek. Aby sa zabránilo vzniku vlastných oscilácií lopatiek vrtúľ, bola do technológie ich vytvárania zavedená štandardizovaná miera účinnosti centrovania. Umožnil konečne prevziať kontrolu nad chvením listov rotora.
Po uvedení série Ka-15 na trh sa rozsah prác na zvýšení zdrojov strojov a rozšírení možností ich použitia výrazne zmenil. V závode bolo uvedených do prevádzky množstvo stojanov na testovanie jednotiek a najzaťaženejších častí za podmienok dynamického namáhania. Testy dlhodobej životnosti pokračovali. Uskutočnil sa letový výskum na štúdium „vírivého prstenca“a na vypracovanie odporúčaní pre pilota, aby sa helikoptéra nedostala do tohto javu a ako sa z neho dostať. Testy Ka-15 boli dokončené v autorotačnom režime vrtúľ rotora vrátane pristátia na letisku a na vodnej hladine (s balónovým podvozkom) s nefunkčnými motormi.
Morské skúšky lodnej helikoptéry sa začali v roku 1956 v Baltskom mori zo základní na palube torpédoborce Svetly. V rokoch 1957-1958 boli vytvorené prvé pododdelenia lode Ka-15. V roku 1958 začal torpédoborec Svetly vybavovať pristávaciu dráhu a v roku 1961 bola flotila doplnená o osem raketových lodí projektu 57 s pristávacími dráhami, skladovacími nádržami na letecké palivá a mazivá, kabínami pre letcov a špeciálnym vybavením na zabezpečenie prevádzky rotačných- krídlové lietadlo.
V národnom hospodárstve bol Ka-15 používaný ako prieskumník morských živočíchov na lodiach vlečnej flotily. V protiponorkovej úprave mohol Ka-15 niesť dve rádio-hydroakustické bóje RSL-N alebo prijímač SPARU. V tomto prípade spolupracovala dvojica helikoptér: jedna zhodila bóje na pracovný štvorec vodnej plochy a druhá ich počúvala pomocou SPARU na detekciu ponorky a na jej zničenie bol použitý Ka-15. šoková verzia, vybavená zameriavačom OPB-1R a vybavená dvoma hĺbkovými bombami s hmotnosťou 50 kg.
Variant Ka-15M mal vylepšenia na zlepšenie kinematiky riadenia nosného systému, zvýšenie spoľahlivosti vozidla a efektívnosť jeho prevádzkovej vyrobiteľnosti. Ka-15M bol používaný v rôznych verziách a mal príslušné vybavenie: postrekovače, opeľovacie jednotky, zariadenia na generovanie aerosólov, špeciálne závesné kontajnery na doručovanie pošty a malého nákladu, záchranné člny, odnímateľné bočné gondoly na prepravu pacientov na lôžku a mnoho ďalších.
Výcvik UKa-15 bol potrebný na výcvik pilotov a výcvikové lety. Mal dvojité ovládanie, ako aj ďalšie akrobatické vybavenie a žalúzie na vykonávanie výcvikových a inštruktážnych letov podľa prístrojov. Helikoptéra bola postavená v roku 1956 v leteckom závode v Ulan-Ude. V roku 1957 úspešne prešiel štátnymi testami a potom bol sériovo vyrábaný. „Na pätnástom“Ka-15 bolo postavených 354 kópií rôznych úprav.
Ka-18 je ďalšou modifikáciou Ka-15M. Bol určený na prepravu cestujúcich, pošty a nákladu, na prepravu chorých a zranených osôb do lôžkových zdravotníckych zariadení. Spolu s Ka-15M sa používal aj v leteckých chemických prácach. Prototyp bol vyrobený v roku 1956 a v roku 1957 úspešne prešiel štátnymi testami. Ka-18 bol sériovo vyrábaný a bol v prevádzke asi 20 rokov. Vyrobilo sa viac ako 110 vozidiel.
Civilný Ka-18 sa od základného Ka-15 odlišoval nadrozmernou kabínou, v ktorej sa mohol na nosidlách a sprievodnom lekárovi ubytovať pilot, traja cestujúci alebo jeden pacient. Na uľahčenie nakladania hygienických nosidiel do helikoptéry bol v kapotáži nosa trupu vytvorený poklop.
Pod vedením Kamova v rokoch 1958-1963 skupina dizajnérov, technológov a vedcov po prvýkrát na svete vytvorila, testovala a spustila veľkovýrobu lopatiek vrtule inovatívnej konštrukcie z polymérnych kompozitov, ktoré zvýšili aerodynamiku. kvalitu rotora a výrazne zvýšil zdroj lopatiek. Porovnávacie testy 11 sád bežných drevených listov LD-10M a 6 sád nových listov zo sklolaminátu B-7 boli vykonané za rovnakých podmienok na vrtuľovom stojane EDB. Súčasne sa pri listoch rotora s listami B-7 polárne zhodovali a pri skrutkách s drevenými listami bol pozorovaný ich významný rozptyl.
Technológia návrhu a výroby lopatiek z polymérnych kompozitov bola patentovaná v piatich zahraničných krajinách, ktoré vedú v oblasti konštrukcie helikoptér. Slúžili ako základ pre vytvorenie pokročilejších listov rotora novej generácie. Testovací pilot V. Vinitsky v rokoch 1958-1959 vytvoril na Ka-15M dva svetové rýchlostné rekordy. A v roku 1958 dostal Ka-18 na svetovej výstave v Bruseli zlatú medailu. Napriek tomu veľká zásluha na tom patrí základnému Ka-15, na ktorom boli predtým vyvinuté všetky systémy, ktoré umožnili dosiahnuť úspech na Ka-18.
Práve z Ka- „pätnásteho“sa začala široká praktická prevádzka koaxiálnych helikoptér v námorníctve a civilnej leteckej flotile.
