המסוק הסדרתי הראשון של ניקולאי קמוב

המסוק הסדרתי הראשון של ניקולאי קמוב
המסוק הסדרתי הראשון של ניקולאי קמוב

וִידֵאוֹ: המסוק הסדרתי הראשון של ניקולאי קמוב

וִידֵאוֹ: המסוק הסדרתי הראשון של ניקולאי קמוב
וִידֵאוֹ: Falklands War 1982 (Episode 3) 2024, אַפּרִיל
Anonim
המסוק הסדרתי הראשון של ניקולאי קמוב
המסוק הסדרתי הראשון של ניקולאי קמוב

ה- Ka-15 הפך למסוק הראשון שיוצרה על ידי לשכת התכנון של קמוב בסדרה גדולה. כלי טיס זה פותחו במקור לצרכי התעופה הימית, כמסוק נגד צוללות, סיור אוניות וקישור. ה- Ka-15 הוא שהפך למסוק הראשון במשרה מלאה על ספינות הצי הסובייטי.

כיום, כמה חובבי תעופה שואלים את עצמם לפעמים את השאלה: "מדוע העדיפו מלחינו הימיים את תכנית הרוטור קואקסיאלית שלא נחשפו באותה תקופה על פני מסוק הרוטור החד-רגיל עם רוטור זנב? מדוע היה צורך לקחת סיכון טכני כה גבוה? " ואכן, עוד קודם לכן, הודות להצלחותיו של מעצב המטוסים הנערץ I. I. Sikorsky בארצות הברית, מסוק עם רוטור זנב כבר החל לשמש במגוון רחב של תחומי פעילות אנושיים, כולל הצי.

יש לציין כי ייצור מסוקי הרוטור הזנב החל בהיקף חסר תקדים. מעצב המסוקים האמריקאי א 'יאנג במחצית הראשונה של שנות הארבעים בארה"ב לבדה מנה יותר מ -340 חברות העוסקות בפיתוח ובניית מסוקים של תוכנית זו. בסוף שנות החמישים בארצנו, ב- A. S. יאקובלבה ומ.ל. מייל, על בסיס תחרותי, נבנו מסוקים חד-רוטוריים, בהתאמה, יאק -100 ו- GM-1 (בסדרה-ה- Mi-1) עם משקל המראה מרבי של כ -2500 ק"ג. ההעדפה ניתנה ל- Mi-1, שנבנה בסדרות גדולות. עם זאת, הוא לא התאים לשירות בצי הרוסי. למה?

התשובה פשוטה מספיק. בארצות הברית החלו להשתמש במסוקים בחיל הים על נושאות מטוסים. לא היו בעיות במיקום, אספקת המראות ונחיתות למסוקים של התוכנית הקלאסית באוניות גדולות. בברית המועצות, שלא היו לה ספינות כאלה באותה תקופה, תוכנן להתחיל להשתמש במסוקים בחיל הים באוניות בעלות עקירה קטנה. ספינות אלה יכלו להיות מצוידות במסלולים קטנים, הגובלים במבני -על של ספינות קיימים, דבר שהגביל את הגישות אליהם במהלך טיסות.

בינתיים, ב- OKB N. I. לקאמוב כבר היה ניסיון כלשהו ביצירת מסוקים קואקסיאליים. עם שחרורו ופיתוחם של המסוקים הקואקסיאליים החד-מושבים האולטרה-קלים החד-מושבים Ka-10 ו- Ka-10M, הושלמה הקמת OKB הצעירה. בדיקות צבאיות של ה- Ka-10 הקלה שבוצעו בים השחור, חשפו את הצורך של חיל הים לבנות מסוק שהוא יותר מרים ואינו תלוי יותר בתנאי מזג האוויר. ה- Ka-15, מסוק רב תכליתי, שתוכנן גם הוא לפי התוכנית הקואקסיאלית שבחר קאמוב, הפך למכונה כזו.

תמונה
תמונה

המסוק החדש היה מכונה דו מושבית, שבתא הטייס שבתוכה נמצא מושב המפעיל מימין הטייס. ספינות עם עקירה קטנה ידועות כפופות לגלגול והטלה משמעותיות. זרימת האוויר הסוערת העוצמתית, הימצאות מבני -על שונים והתנדנדות הספינה גרמו למלחינו הימיים לחוסר אמון במסוק בעל רוטור זנב, רגיש למהירות ולכיוון הרוח.

כדי להשתכנע סוף סוף בנכונותם, הם אף ערכו מאוחר יותר בדיקות השוואתיות של ה- Ka-15 הקואקסיאלי וה- Mi-1 הרוטור היחיד על שייטת התותחים של מיכאיל קוטוזוב. בשל גודלו המינימלי ויכולת התמרון הגבוהה יותר, ה- Ka-15 הקואקסיאלי המריא בהצלחה ממסלול קטן ונחת עליו אפילו בחספוס של שש נקודות של הים.בתנאים אלה לא ניתן היה להפעיל את ה- Mi-1 עם בום זנב ארוך ורוטור זנב, שהגביל משמעותית את אפשרויות הפעולה שלו כאשר הייתה סערה גבוהה של זרימת האוויר והתנדנדות ספינת המוביל. לפיכך, תוכנית המסוקים הקואקסיאליים בברית המועצות הייתה מבוקשת על ידי חיל הים.

יש לומר כי העיצוב הקואקסיאלי של מטוסים בעלי כנף סיבובית משך תשומת לב עם יתרונותיו הברורים לא רק של מלחים ביתיים, אלא גם של מעצבים מכל רחבי העולם. כמעט כל הכוח של תחנת הכוח משמש כאן ליצירת דחף הרוטורים. בנוסף, הרגעים הריאקטיביים שיצרו המדחפים מאוזנים זה בזה בתיבת ההילוכים הראשית ואינם מועברים לגוף המטוס. כל המאמצים ורגעי הכוחות ממערכת נושאת המסוקים סגורים על תא המטוס הקצר הממוקם בין שתי מסגרות הכוח, שעליהן ממוקמות תיבת ההילוכים ומערכת הנשיאה, וציוד הנחיתה מחובר מלמטה, משני הצדדים. כמעט בלתי אפשרי ליצור תכנית קומפקטית יותר לכלי רכב. לכן מעצבי מטוסים זרים ידועים רבים, כגון ל 'ברגה, ד' פרי, ס 'הילר, ג' ברלינר, א 'אסקניו ואחרים, וכן חברות תעופה, כולל לשכת העיצוב המקומית א.ש. יעקובלב, ניסה להשתלט על תכנית המסוקים הקואקסיאליים. בין המסוקים שנבנו במחצית השנייה של שנות ה -40 על פי עקרון זה, ניתן למנות את "רוטרון", "ברנטלי B-1", "בנליקס K", "דורנד G-20", בל "מולל 49", "ברגו G -11 -E "ו-" Breguet G -111 ", כמו גם מסוק ניסיוני של לשכת העיצוב יעקובלב.

לחלק מהמסוקים שנוצרו בשנות ה -40-50, למשל, "Breguet G -111" (צרפת), בל "מולל 49" (ארה"ב) ואחרים, היו מאפייני טיסה מצוינים לאותה תקופה. עם זאת, כל החברות הזרות ולשכת העיצוב יעקובלב סירבו לשפר ולפתח תכנית מבטיחה זו בשל ריבוי הבעיות שנתקלו בהן.

תמונה
תמונה

לשכת התכנון של קמוב במהלך עבודות הפיתוח, הבנייה, הבדיקה והפיתוח של ה- Ka-15 נתקלה גם במספר קשיים בשל היעדר בסיס מדעי וניסיוני בתחום האווירו-מכניקה של רוטורים קואקסיאליים. מעצבים ומדענים של OKB התמודדו בהצלחה עם בעיות רבות. בהנהגתו של ניקולאי קמוב, הוקם בית ספר ייחודי לעיצוב מדעי ועיצוב מעשי של כלי כנף סיבוביים של תוכניות שונות, ובראש ובראשונה, תוכניות קואקסיאליות. בעיה נוספת שמתמודדים תמיד עם מעצבים בעת תכנון מכונות חדשות היא הבחירה הנכונה של גודל המטוס.

המעצב הראשי קמוב האמין שאחרי ה- Ka-10 במשקל ההמראה של פחות מ -400 ק"ג, מסוק ה- Ka-15 החדש, שמשקלו 1500 ק"ג, יספק בצורה הטובה ביותר מגוון רחב של אינטרסים מנוגדים. ככל הנראה, הוא לא היה מוכן פנימית לעיצוב מסוק בקטגוריית משקל כבד יותר. מקורביו של קמוב ניסו לשכנע אותו כי מסוק ה- Mi-1 כבר קיים במעמד זה, שמילא נישה לאינטרסים של המחלקה הצבאית והכלכלה הלאומית, ול- Ka-15 יהיה היקף ימי צר מאוד. בשנת 1951, בהוראת הממשלה, החלה הלשכה לעיצוב מיל לפתח את מסוק ה- Mi-4 במשקל ההמראה של 7000-8000 ק"ג, שבשנת 1952 החל לייצר המוני. לא ניתן היה לשכנע את קמוב אז. בהקשר זה איבד ה- OKB שלו את הקצב ואת ההזדמנות לתפוס עמדה מובילה בארץ במספר המסוקים המיוצרים סדרתיים עם קוד "קא" במחלקה של כלי טיס עד 10,000 ק"ג.

ההגנה על התכנון המקדים של ה- Ka-15 התקיימה בשנת 1951. בדצמבר נבנה דגם בקנה מידה מלא של המכונית. ההרמה הראשונה של המסוק לאוויר התרחשה באפריל 1953. ייצור סדרתי של המסוק החל במפעל המטוסים באולן-אודה בשנת 1956.

תמונה
תמונה

בואו נשווה את הנתונים הבסיסיים של מסוקים קואקסיאליים וחד-רוטוריים. מהנתונים הנ"ל עולה כי ה- Ka-15 הקואקסיאלי, בעל מחצית מכוח המנוע, נושא עומס של אותה מסה בערך בתא המטען כמו הרוטור החד-מפורסם Mi-1, שקבע כ -30 שיאי עולם. יחד עם זאת, ה- Ka-15 קל יותר ב -1000 ק"ג, ואורכו, בהתחשב במדחפים המסתובבים, הוא כמעט פי 1.7 מזה של ה- Mi-1.יתרונות אלה הבלתי מעורערים של ה- Ka-15 הקומפקטית, בשילוב יכולת התמרון הגבוהה ביותר, הם שאפשרו למסוק למלא את מטרתו העיקרית בהצלחה: לבצע בהצלחה סיור של מצב השטח ולספק תקשורת בין ספינות ובסיסי חוף באזור האינטרסים של חיל הים.

אפילו ב- Ka-10, פריסת הרוטור והבקרה של הרוטור הקואקסיאלי הובאו ליישום מעשי. הוא כלל שני לוחות סחיטה, מנגנוני שיפוע נפוצים ודיפרנציאליים, ועוד מספר אלמנטים. כמובן שכל זה היה צריך להשתפר במהלך כוונון עדין של המסוק החדש. הפעולה המשותפת של המנוע ורוטור הרוטור התאחדה על ידי מערכת הבקרה, שבתא הטייס הייתה ידית שליטה מסוג "גז חורג" עם ידית מסתובבת לתיקון מצב ההפעלה של המנוע.

אגב, לא הייתה מערכת כזו במסוק GM-1 במיל, והיה קשה מאוד לשלוט במכונה בטיסה. בעזרת ידית המגרש המשותפת, הטייס שינה את זוויות להבי הרוטור, וידית בקרת המנוע (המצערת) בחרה את מצב ההפעלה הדרוש של המנוע. מיל הציגה מערכת זו מאוחר יותר, כבר על שינוי מסוק GM-1, שקיבל את הכינוי Mi-1.

אחת המשימות הקשות ביותר שהמעצבים היו צריכים לפתור הייתה חקר טיב הרטטים במסוק קואקסיאלי ופיתוח המלצות ושיטות להבאתם לרמה מקובלת. כדי להפחית את ההשפעה של כוחות תקופתיים אווירודינמיים חיצוניים, בשנת 1947, חובבים בראשות קאמוב, בעת בניית מסוק ה- Ka-8 הקואקסיאלי הראשון, פיתחו שיטה להתאמה סטטית ודינאמית של מערכת המוביל. במהלך בדיקות הספסל והמפעל של ה- Ka-15, בשיתוף עם TsAGI ו- LII, נעשו מספר שיפורים בעיצוב שלו, שמטרתם להתגבר על תנודות עצמיות של תהודה אדמה והרפפות להבי רוטור. השילוב של כמה אמצעים בונים איפשר להתמודד בהצלחה עם בעיית התהודה על ה- Ka-15. סוג אחר, לא פחות מסוכן של תנודה עצמית, היה התנפנפות להבי המדחף בטיסה, שגילו מומחי OKB ב- Ka-15 בשנת 1953. הוא חוסל על ידי הרכבת משקולות הנגד המקוריות מסוג ה קרן על הלהב, שהזיזו את ריכוזו קדימה בכמות הנדרשת.

אולם פעולתו של המסוק באקלים ים לח לחשה במהרה הפתעה בלתי צפויה: התנופפות שוב החלה לתת אותות על עצמה בטיסה. התברר כי במהלך הפעולה עץ הלהב מתנפח ולחות מצטברת בחלל התאים שבין העור העליון והתחתון. זה הוביל לעקירה של הגב המרכזי וגרם להופעת רפרוף. עד מהרה ניתן היה לזהות תופעות רפרוף עקב התזוזה של ריכוז הלהב לאחור מהתנפחותו, אלא כתוצאה מתיקונים שבוצעו בתנאי יחידות הפעלה. כדי למנוע הופעת תנודות עצמיות של להבי המדחף, הוכנסו מרווח סטנדרטי של יעילות ריכוז לטכנולוגיה של יצירתם. הוא איפשר סוף סוף להשתלט על התנפנפות להבי הרוטור.

לאחר השקת ה- Ka-15 לסדרה, היקף העבודה להגדלת משאבי המכונות והרחבת אפשרויות השימוש בהם השתנה באופן משמעותי. במפעלים הוכנסו מספר דוכנים לביצוע יחידות בדיקה והחלקים הטעונים ביותר בתנאי לחץ דינאמיים. נמשכו בדיקות חיים לטווח ארוך. בוצע מחקר טיסה לחקר "טבעת המערבולת" וכדי לעבד המלצות לטייס למניעת כניסת המסוק לתופעה זו וכיצד לצאת ממנה. הבדיקות של ה- Ka-15 הושלמו במצב של רוטורציה של מדחפי הרוטור, כולל נחיתות בשדה התעופה ומשטח המים (עם ציוד נחיתה לבלונים) כשהמנועים לא פעילים.

תמונה
תמונה

ניסויי ים במסוק הספינה החלו בשנת 1956, בבלטי מבסיסים על סיפון המשחתת סבטלי. בשנים 1957-1958 נוצרו חלוקות המשנה הראשונות של הספינה Ka-15.בשנת 1958, המשחתת Svetly החלה לצייד את המסלול, וב -1961 חודשה הצי לשמונה ספינות טילים מסוג פרויקט 57 עם מסלולי מסלול, מיכלי אחסון לדלקים וחומרי סיכה לתעופה, בקתות לטייסים וציוד מיוחד להבטחת הפעלתם של סיבובים. מטוסי כנף.

בכלכלה הלאומית שימש ה- Ka-15 כצופים לחיות ים באוניות צי הצי. בשינוי האנטי-צוללות, ה- Ka-15 יכול לשאת שני מצופים רדיו הידרו-אקוסטיים RSL-N או מקלט SPARU. במקרה זה, זוג מסוקים עבדו יחד: אחד הפיל מצופים בכיכר העבודה של אזור המים, והשני הקשיב להם באמצעות SPARU לאיתור צוללת, ולהשמדתה, נעשה שימוש בקא -15 ב גרסת הלם, מצוידת במראה OPB-1R ומצוידת בשתי פצצות עומק במשקל 50 ק ג.

תמונה
תמונה

בגרסת Ka-15M היו שיפורים לשיפור קינמטיקת הבקרה של מערכת המנשא, הגברת האמינות של הרכב ויעילות הייצור התפעולי שלו. ה- Ka-15M שימש בגרסאות שונות והיה בעל הציוד המתאים: ריסוס, יחידות האבקה, מכשירי ייצור תרסיס, מכולות תלויות מיוחדות למשלוח דואר ומטענים קטנים, סירות חילוץ, גונדולות צד נשלפות להובלת חולים מרותקים למיטה, ועוד.

אימון ה- UKa-15 נדרש לאימון טייסים וטיסות אימון. היו לו פקדים כפולים, כמו גם ציוד אירובטי ותריסים נוספים לביצוע טיסות אימון ומכשירי הדרכה. המסוק נבנה בשנת 1956 במפעל מטוסים באולן-אודה. בשנת 1957 עבר בהצלחה מבחנים ממלכתיים ולאחר מכן הופק בהמונים. בסך הכל נבנה ה- Ka-15 ה"חמישה עשר "354 עותקים של שינויים שונים.

Ka-18 הוא שינוי נוסף של ה- Ka-15M. הוא נועד להובלת נוסעים, דואר ומטען, להובלת חולים ופצועים למוסדות רפואיים מאושפזים. יחד עם ה- Ka-15M, הוא שימש גם בעבודה כימית תעופתית. אב הטיפוס יוצר בשנת 1956, ובשנת 1957 עבר בהצלחה מבחנים ממלכתיים. ה- Ka-18 הופק בייצור המוני והוא פעל כ -20 שנה. נבנו יותר מ -110 רכבים.

אזרח Ka-18 האזרחי שונה מה- Ka-15 הבסיסי בתא נוסעים גדול מידי שיכול להכיל טייס, שלושה נוסעים או מטופל אחד על אלונקה ורופא מלווה. לנוחיות העמסת אלונקות סניטריות למסוק, בוצע פתח ביחידת האף בגוף המטוס.

תמונה
תמונה

בהנהגתו של קמוב בשנים 1958-1963, קבוצת מעצבים, טכנולוגים ומדענים לראשונה בעולם יצרה, בדקה והשיקה ייצור רחב של להבי מדחף בעיצוב חדשני העשוי מרוכבים פולימריים, הם הגדילו את האווירודינמיקה. איכות הרוטור והגדילה משמעותית את משאב הלהב. בדיקות השוואתיות של 11 סטים של להבי עץ רגילים מסוג LD-10M ו -6 סטים של להבי פיברגלס חדשים מסוג B-7 בוצעו על מעמד המדחף החשמלי של ה- EDB באותם תנאים. יחד עם זאת, עבור להבי רוטור עם להבי B-7, הקוטבים כמעט חופפים, ולברגים עם להבי עץ, נצפתה הפיזור המשמעותי שלהם.

תמונה
תמונה

טכנולוגיית העיצוב והייצור של להבים מפרופילים פולימריים קיבלו פטנט בחמש מדינות זרות המובילות בתחום בניית המסוקים. הם שימשו בסיס ליצירת להבי רוטור מתקדמים יותר מדור חדש. טייס המבחן V. ויניצקי בשנים 1958-1959 קבע שני שיאי מהירות עולמיים ב- Ka-15M. ובשנת 1958, בתערוכה העולמית בבריסל, Ka-18 קיבל מדליית זהב. אף על פי כן, חלק גדול מהקרדיט לכך שייך ל- Ka-15 הבסיסית, שעליה פותחו כל המערכות שאפשרו להשיג הצלחה ב- Ka-18.

זה היה החל מה- "החמישה עשר" שהפעולה המעשית הרחבה של מסוקים קואקסיאליים החלה בחיל הים ובצי האוויר האזרחי.

מוּמלָץ: