Двенадцатого ноября 1947 года в атмосфера поднялась первая в нашей стране машина с соосной схемы расположения несущих винтов — это был экспериментальный прототип, разработанный знаменитым советским авиаконструктором Николаем Камова — Ка-8 «Иркутянин». До сих пор Россия остается один-единственным государством в мире наладил массовое производство машин с соосными винтами, нигде в мире серийно вертолеты такой схемы не производятся, лишь опытные и экспериментальные образцы. О том, для чего нужна соосная схема, а также о ее главных преимуществах и недостатках читайте в этой статье, подготовленной по материалам РИА Новинки.
Первый соосный летательный аппарат КБ имени Камова К-8 «Иркутянин» больше напоминает летающий мотоцикл, чем обычный вертолет. Во-первых, у него отсутствует фюзеляж. Вся конструкция заключается из стальных труб, закрепленных на двух надувных цилиндрических баллонах. Пилот сидит в небольшом открытом кресле. Максимальная взлетная масса Ка-8 — итого 320 килограммов, длина — 3,7 метра, высота 2,5 метра. Скромные и летные характеристики: «Иркутянин» был способен подниматься на 250 метров максимум и разгоняться до 80 километров в час. Впрочем, за скоростью и вышиной при создании «первенца» камовцы не гнались. Настоящим прорывом стали трехлопастные несущие винты расположены один над другим. Это конструктивное решение — визитная карточка утилитарны всех камовских вертолетов.
В соответствии с третьим законом Ньютона, который говорит, что «взаимодействия двух тел друг на друга между собой равновелики и направлены в противоположные стороны», вертолет традиционной схемы постоянно доворачивает в сторону, противоположную вращению несущего винта. Чтобы компенсировать момент вращения, на хвостовую балку устанавливается кормчий винт, парирующий момент вращения несущего винта. Соосным вертолетам Камова нет необходимости в рулевом винте, т. к. их несущие винты сами обращаются в противоположные стороны. Такое решение значительно упрощает механику машины и снижает ее уязвимость.
Ка-8 предназначался для связи и разведки, машина была выстроена всего в трех экземплярах. Впервые широкой публике «Иркутянина» показали на параде в Тушино летом 1948 года. Вертолет поднялся в атмосфера прямо с кузова грузовика, сделал несколько проходов и благополучно приземлился. Именно тогда им заинтересовалось командование ВМФ, заказала Камову проект создания специализированной агентурной машины. С тех пор вертолеты Ка долгое время оставались флотским «эксклюзивом».
Интересный факт: само слово «вертолет» вошло в обиход именно благодаря Камову. Собственно так 8 февраля 1929 года на заседании Технической комиссии Центрального совета Осоавиахима авиаконструктор назвал свое изобретение — летательный аппарат Каскр-1, какой на самом деле таковым не был, а был типичным автожиром. Классический вертолет в современном понимании тогда назывался «вертолетом» (от французского i’hélicoptère, заимствованного в крышке XIX века) и носил это имя всю первую половину прошлого века. Перед тушинским парадом организаторы спросили Николая Камова, как представить Ка-8 публике. Тот поразмыслил и ответил: «вертолет».
Вертолет Ка-15
Прямыми потомками Ка-8 стали вертолеты Ка-10, Ка-15, созданные на его основе. Первый появился в конце 1948 года и утилитарны не отличался от оригинальной машины. Он получил более мощный двигатель, больший диаметр несущих винтов и радиостанцию. Кроме того, в Ка-10 была предусмотрена система катапультирования, выбрасывает пилота назад линией складывания спинки кресла. Испытания этой машины были непростыми. Вертолет раз за разом терял винтами воздушный поток. Однажды это повергло к трагедии. Летчик-испытатель Михаил Гуров поднял Ка-10 над испытательной площадкой на 200 метров, проверяя, насколько машине хватает топлива на такой вышине. Для этого он вел аппарат на номинальных оборотах. Скорости лопастей оказалось недостаточно, и вертолет упал. Гуров скончался по дороге в больницу.
Впрочем, со порой Ка-10 довели до ума. В 1951 году приняли решение о строительстве военной версии вертолета. К 1953 году в строю уже было девять машин. Ка-10 удалось успешно посадить на палубу крейсера «Максим Горестный» при сильном ветре, что лишний раз доказало преимущество соосной схемы: вертолет практически не разговаривает даже в шторм. Кроме того, военный вариант машины получил полноценную приборную панель с высотомером, спидометром, компасом, вариометром и указателем вращения тащащих винтов.
Ка-15 стал первым вертолетом Николая Камова, что пошел в большую серию. Всего было построено 354 машины этого образа. Ка-15 задумывался как противолодочный вертолет, но для нужд флота он оказался недостаточно эффективным — сказывалась малая грузоподъемность. В результате во флоте разработали необычную тактику военных троек. Первый Ка-15 нес два гидроакустических буя для обнаружения подводных лодок. На втором была установлена аппаратура управления и слежения. Глубинные бомбы же устанавливались на третьем. Удобопонятно, что такой подход снижал общий боевой вес Ка-15. К тому же было несколько случаев схлестывания лопастей несущих винтов, что приводило к крушению вертолета. Вряд ли стоит винить в этом конструкторов: соосная схема в то пора была малоизвестной областью. Приходилось учиться на ошибках.
Вертолет Ка-15 на поплавках
По сравнению с традиционной схемой с рулевым винтом, соосная схема гораздо сложнее в техническом и конструктивном плане. Присутствие двух соосных валов и реализация синхронизации вращения винтов усложняют конструкцию трансмиссии. Для исключения схлестывания лопастей при любых маневрах винты имеют большенный разнос по высоте, что дополнительно усложняет конструкцию и существенно увеличивает высоту вертолета и существенно поднимает его центр тяжести.
В других странах серийных машин подобный конструкции просто нет — это отечественное ноу-хау. На Западе строят только какие-то опытные экземпляры, до массового производства дело так и не дошло.
Всего для нужд Военно-морского флота КБ Камова разработало немало десятка различных моделей вертолетов.
Эти вертолеты способны выполнять широкий круг задач: вести разведку, высаживать десант на побережье, поддерживать его огнем, спасать сшибленных над морем летчиков, выслеживать подводные лодки противника и многое другое. Работу соосных винтов на данных машинах удалось «отполировать до сияния» — серьезные летные происшествия с ними — единичные случаи.
«В соосных вертолетов выше грузоподъемность и на внешней подвеске, и внутри кабины, а кроме того, габариты соосного вертолета меньше, что весьма удобно при использовании, например, на нефтяных площадках, — рассказал РИА Новости Заслуженный летчик-испытатель России, старший летчик-испытатель АО «Камов» Александр Папай. — При соосной схемы управляемость вертолета рослее, выше маневренность и лучше высотные характеристики, потому что вся мощность идет на основные винты. А маневренность нужна при ведении боевых действий. Соосный вертолет симметричный, у него нет в полете добавочных кренов».
Весь накопленный за десятилетия опыт камовцы использовали при создании машин и для армейской авиации. О «Черных акул» Ка-50 и их двухместных модификациях Ка-52 «Аллигатор» слышали, наверное, все. Бронированные и вооруженные современными ракетами «летающие танки» показали себя грозной силой. Боевая Ка-50 в Чечне подтвердила, что вертолеты соосной схемы отлично себя чувствуют не только над морем, но и в горах, где боковой ветер и сложные метеоусловия могут погубить даже опытного пилота.
Ка-50 над Москвой (Полуденное Бутово)
«Черная акула» получилась очень живучей. В одном из боевых вылетов экипаж отстрелялся по боевикам с малой высоты, в результате чего в одну из лопастей угодил большой осколок. Вертолет без проблем долетел до аэродрома Ханкала, где поврежденный участок просто отрезали. После этого он своим ходом добрался до пункта базирования. В цельном же летчики в Ка-50 буквально влюбились. Мощное бронирование кабины и наличие системы катапультирования предоставляет экипажам уверенности, что в сочетании с высокой автоматизацией полета и отличными маневренными характеристиками самым позитивным образом влияет на боевой дух летчиков.
Все эти черты характерны и для двухместного Ка-52, который дебютировал в Сирии. В марте 2016 года несколько «Аллигаторов» бывальщины переброшены на авиабазу Хмеймим и используются в различных операциях. Обкатали на Ближнем Востоке и палубную модификацию Ка-52К, получившая обозначение «Катран». Обе машины отлично показали себя в не привычном для них климате.
Ударный вертолет Ка-52
На сегодняшний день в частях армейской авиации стоят на вооружении более 100 «Аллигаторов». До крышки 2017 года Минобороны должно получить еще 14 машин. Наравне с милевскими Ми-28Н, Ми-35 они будут основными ударными вертолетами Российской армии в ближайшие десятилетия.