أصبحت Ka-15 أول طائرة هليكوبتر ينتجها مكتب تصميم Kamov في سلسلة كبيرة. تم تطوير هذه الطائرة العمودية في الأصل لتلبية احتياجات الطيران البحري ، كطائرة هليكوبتر مضادة للغواصات واستطلاع السفن والاتصال. كانت الطائرة Ka-15 هي أول طائرة هليكوبتر بدوام كامل على متن سفن البحرية السوفيتية.
اليوم ، يسأل بعض عشاق الطيران أحيانًا على أنفسهم السؤال التالي: "لماذا فضل البحارة البحريون لدينا مخطط الطائرات العمودية المحورية غير المكشوف في ذلك الوقت على المروحية المعتادة أحادية الدوار ذات الذيل الدوار؟ لماذا كان من الضروري اتخاذ مثل هذه المخاطر الفنية العالية؟ " في الواقع ، حتى قبل ذلك ، بفضل النجاحات التي حققها مصمم الطائرات الموقر I. I. سيكورسكي في الولايات المتحدة ، بدأت بالفعل طائرة هليكوبتر ذات ذيل دوار في الاستخدام في مجموعة متنوعة من مجالات النشاط البشري ، بما في ذلك البحرية.
وتجدر الإشارة إلى أن إنتاج مروحيات الذيل الدوار بدأ على نطاق غير مسبوق. مصمم طائرات الهليكوبتر الأمريكي A. Young في النصف الأول من الأربعينيات في الولايات المتحدة وحدها أحصى أكثر من 340 شركة تعمل في تطوير وبناء طائرات هليكوبتر لهذا المخطط. في نهاية الخمسينيات في بلادنا ، في أ. ياكوفليفا و م. ميل ، على أساس تنافسي ، تم بناء طائرات هليكوبتر أحادية الدوار ، على التوالي ، Yak-100 و GM-1 (في السلسلة - Mi-1) بوزن إقلاع أقصى يبلغ حوالي 2500 كجم. تم إعطاء الأفضلية للطائرة Mi-1 ، التي تم بناؤها في سلسلة كبيرة. ومع ذلك ، لم يكن لائقًا للخدمة في البحرية الروسية. لماذا هذا؟
الجواب بسيط بما فيه الكفاية. في الولايات المتحدة ، بدأ استخدام طائرات الهليكوبتر في البحرية على حاملات الطائرات. لم تكن هناك مشاكل في التنسيب وتوفير الإقلاع والهبوط لطائرات الهليكوبتر من المخطط الكلاسيكي على السفن الكبيرة. في الاتحاد السوفياتي ، الذي لم يكن لديه مثل هذه السفن في ذلك الوقت ، كان من المخطط أن يبدأ استخدام طائرات الهليكوبتر في البحرية على السفن ذات الإزاحة الصغيرة. يمكن تجهيز هذه السفن بمدارج صغيرة ، تحدها الهياكل الفوقية الموجودة بالفعل للسفن ، مما حد بشكل كبير من الاقتراب منها أثناء الرحلات الجوية.
في غضون ذلك ، في OKB N. I. كان لدى كاموف بالفعل بعض الخبرة في إنشاء طائرات هليكوبتر متحدة المحور. مع إطلاق وتطوير أول مروحيات متحدة المحور محمولة على متن سفينة خفيفة الوزن من طراز Ka-10 و Ka-10M ، تم الانتهاء من تشكيل OKB الشاب. كشفت الاختبارات العسكرية للطائرة الخفيفة Ka-10 ، التي أجريت في البحر الأسود ، عن حاجة البحرية إلى بناء مروحية تكون أكثر قدرة على الرفع وأكثر استقلالية عن الظروف الجوية. أصبحت Ka-15 ، وهي طائرة هليكوبتر متعددة الأغراض ، تم تصميمها أيضًا وفقًا للمخطط المحوري الذي اختاره كاموف ، مثل هذه الآلة.
كانت المروحية الجديدة عبارة عن آلة ذات مقعدين ، يوجد في قمرة القيادة مقعد المشغل على يمين الطيار. من المعروف أن السفن ذات الإزاحة الصغيرة تخضع لتدحرج ونصب كبير. تسبب تدفق الهواء القوي المضطرب ، ووجود العديد من الهياكل الفوقية وتأرجح السفينة في عدم ثقة البحارة البحريين في طائرة هليكوبتر بدوار ذيل حساس لسرعة الرياح واتجاهها.
ولكي يقتنعوا أخيرًا بصحتهم ، فقد أجروا لاحقًا اختبارات مقارنة للطائرة المحورية Ka-15 والدوار الفردي Mi-1 على طراد مدفعية ميخائيل كوتوزوف. نظرًا لحجمها الصغير وقدرتها العالية على المناورة ، فقد انطلقت الطائرة Ka-15 المحورية بنجاح من مدرج صغير وهبطت عليه حتى مع خشونة البحر من ست نقاط.في ظل هذه الظروف ، لا يمكن تشغيل Mi-1 مع ذراع طويل الذيل ودوار ذيل ، مما حد بشكل كبير من إمكانيات تشغيله ، عندما كان هناك اضطراب شديد في تدفق الهواء وتأرجح السفينة الحاملة. وهكذا ، كان مخطط المروحية المحورية في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية مطلوبًا من قبل البحرية.
يجب أن يقال أن التصميم المحوري للطائرات ذات الأجنحة الدوارة جذب الانتباه بمزاياها الواضحة ليس فقط للبحارة المحليين ، ولكن أيضًا للمصممين من جميع أنحاء العالم. يتم استخدام كل طاقة محطة الطاقة تقريبًا هنا لإنشاء قوة دفع الدوارات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن اللحظات التفاعلية التي تم إنشاؤها بواسطة المراوح تكون متوازنة بشكل متبادل في علبة التروس الرئيسية ولا تنتقل إلى جسم الطائرة. يتم إغلاق جميع الجهود ولحظات القوات من نظام حامل طائرات الهليكوبتر في مقصورة قصيرة من جسم الطائرة تقع بين إطاري الطاقة ، حيث يوجد صندوق التروس ونظام الناقل في الأعلى ، ويتم تثبيت جهاز الهبوط من الأسفل ، على كلا الجانبين. يكاد يكون من المستحيل إنشاء مخطط أكثر إحكاما للطائرة العمودية. هذا هو السبب في أن العديد من مصممي الطائرات الأجانب المعروفين ، مثل L. Breguet و D. Perry و S. Hiller و G. Berliner و A. Ascanio وغيرهم ، بالإضافة إلى شركات الطيران ، بما في ذلك مكتب التصميم المحلي A. S. ياكوفليف ، لإتقان مخطط طائرات الهليكوبتر المحوري. من بين طائرات الهليكوبتر التي بنيت في النصف الثاني من الأربعينيات على هذا المبدأ ، يمكن تسمية "Roteron" و "Brantly B-1" و "Benlix K" و "Dorand G-20" و Bell "Molel 49" و "Breguet G -11 -E "و" Breguet G-111 "، بالإضافة إلى مروحية تجريبية تابعة لمكتب تصميم Yakovlev.
بعض طائرات الهليكوبتر التي تم إنشاؤها في الأربعينيات - الخمسينيات ، على سبيل المثال ، "بريجيه جي 111" (فرنسا) ، بيل "مولي 49" (الولايات المتحدة الأمريكية) وغيرها ، كانت لها خصائص طيران ممتازة لتلك الفترة. ومع ذلك ، رفضت جميع الشركات الأجنبية ومكتب تصميم ياكوفليف تحسين وتطوير هذا المخطط الواعد بسبب العدد الكبير من المشاكل التي واجهتها.
واجه مكتب كاموف للتصميم أثناء أعمال التطوير والبناء والاختبار والتطوير لـ Ka-15 عددًا من الصعوبات بسبب الافتقار إلى قاعدة علمية وتجريبية في مجال ميكانيكا الطيران للدوارات المحورية. نجح المصممون والعلماء في OKB في التعامل مع العديد من المشكلات. تحت قيادة نيكولاي كاموف ، تم تشكيل مدرسة فريدة من نوعها للتصميم العلمي والتصميم العملي للمركبات ذات الأجنحة الدوارة بمخططات مختلفة ، وقبل كل شيء ، تم تشكيل المخططات المحورية. مشكلة أخرى يواجهها المصممون دائمًا عند تصميم آلات جديدة هي الاختيار الصحيح لحجم الطائرة.
يعتقد كبير المصممين كاموف أنه بعد Ka-10 بوزن إقلاع أقل من 400 كجم ، فإن طائرة الهليكوبتر Ka-15 الجديدة ، التي تزن 1500 كجم ، سترضي بشكل أفضل مجموعة واسعة من المصالح المتضاربة. على ما يبدو ، لم يكن جاهزًا داخليًا لتصميم طائرة هليكوبتر من فئة الوزن الثقيل. حاول شركاء كاموف إقناعه بأن المروحية Mi-1 موجودة بالفعل في هذه الفئة ، والتي شغلت مكانة في مصلحة الإدارة العسكرية والاقتصاد الوطني ، وأن Ka-15 سيكون لها نطاق بحري ضيق للغاية. في عام 1951 ، بناءً على تعليمات من الحكومة ، بدأ مكتب تصميم Mil في تطوير طائرة هليكوبتر Mi-4 بوزن إقلاع يتراوح بين 7000 و 8000 كجم ، والتي بدأت في عام 1952 في الإنتاج الضخم. لم يكن من الممكن إقناع كاموف حينها. في هذا الصدد ، فقد OKB الخاص به السرعة والفرصة لأخذ مكانة رائدة في البلاد في عدد طائرات الهليكوبتر المنتجة بشكل متسلسل برمز "Ka" في فئة الطائرات العمودية حتى 10000 كجم.
تم الدفاع عن التصميم الأولي لـ Ka-15 في عام 1951. في ديسمبر ، تم بناء نموذج كامل للسيارة. تم أول رفع للمروحية في الهواء في أبريل 1953. بدأ الإنتاج التسلسلي للطائرة الهليكوبتر في مصنع الطائرات في أولان أودي في عام 1956.
دعونا نقارن البيانات الأساسية لطائرات الهليكوبتر متحدة المحور وحيدة الدوار. من البيانات المذكورة أعلاه ، يترتب على ذلك أن الكا 15 المتحد المحور ، بنصف قوة المحرك ، يحمل في حجرة الشحن حمولة تقارب نفس الكتلة مثل الطائرة الدوارة الأحادية الشهيرة Mi-1 ، والتي سجلت حوالي 30 رقماً قياسياً عالمياً. في الوقت نفسه ، فإن Ka-15 أخف وزنًا بمقدار 1000 كجم ، ويبلغ طولها ، مع مراعاة المراوح الدوارة ، 1.7 مرة تقريبًا أقل من Mi-1.هذه المزايا التي لا جدال فيها لمركبة Ka-15 المدمجة ، جنبًا إلى جنب مع أعلى قدرة على المناورة ، هي التي جعلت من الممكن للطائرة الهليكوبتر أن تفي بنجاح بمهمتها الرئيسية: إجراء استكشاف ناجح للوضع السطحي وتوفير الاتصال بين السفن والقواعد الساحلية في مصالح البحرية.
حتى في Ka-10 ، تم تطبيق تخطيط الدوار المحوري ونظام التحكم في التنفيذ العملي. تضمنت لوحين متذبذبتين ، وآليات خطوة مشتركة وتفاضلية ، وعدد من العناصر الأخرى. بالطبع ، كل هذا كان لا بد من تحسينه أثناء ضبط المروحية الجديدة. تم توحيد التشغيل المشترك للمحرك والدوار الدوار بواسطة نظام التحكم ، والذي كان يحتوي في قمرة القيادة على ذراع تحكم "غاز متدرج" بمقبض دوار لتصحيح وضع تشغيل المحرك.
بالمناسبة ، لم يكن هناك مثل هذا النظام على المروحية GM-1 في ميل ، وكان من الصعب للغاية التحكم في الجهاز أثناء الطيران. باستخدام ذراع الميل المشترك ، قام الطيار بتغيير زوايا ريش الدوار ، واختار ذراع التحكم في المحرك (الخانق) وضع تشغيل المحرك المطلوب. قدم Mil هذا النظام لاحقًا ، بالفعل على تعديل طائرة هليكوبتر GM-1 ، التي حصلت على التصنيف Mi-1.
كانت إحدى أصعب المهام التي كان على المصممين حلها هي دراسة طبيعة الاهتزازات على طائرة هليكوبتر متحدة المحور ووضع توصيات وطرق للوصول بها إلى مستوى مقبول. لتقليل تأثير القوى الدورية الديناميكية الهوائية الخارجية ، في عام 1947 ، قام المتحمسون بقيادة كاموف ، عند بناء أول طائرة هليكوبتر Ka-8 متحدة المحور ، بتطوير طريقة للضبط الثابت والديناميكي لنظام الناقل. في سياق اختبارات مقاعد البدلاء والمصنع لـ Ka-15 ، بالتعاون مع TsAGI و LII ، تم إجراء عدد من تحسينات التصميم ، بهدف التغلب على التذبذبات الذاتية لرنين الأرض ورفرفة ريش الدوار. جعل الجمع بين بعض التدابير البناءة من الممكن التعامل بنجاح مع مشكلة الرنين على كا 15. نوع آخر ، ليس أقل خطورة من التذبذب الذاتي ، هو رفرفة ريش المروحة أثناء الطيران ، والتي اكتشفها متخصصو OKB في كا 15 في عام 1953. تم التخلص منه عن طريق تركيب الأثقال الموازنة الأصلية من نوع البوق على الشفرة ، والتي حولت تمركزها إلى الأمام بالمقدار المطلوب.
ومع ذلك ، فإن تشغيل المروحية في مناخ بحري رطب سرعان ما أحدث مفاجأة غير متوقعة: بدأت الرفرفة مرة أخرى في إعطاء إشارات عن نفسها أثناء الطيران. اتضح أنه أثناء التشغيل ، ينتفخ خشب الشفرة وتتراكم الرطوبة في مساحة المقصورات بين الجلد العلوي والسفلي. أدى هذا إلى إزاحة قلب الدفاع وتسبب في ظهور رفرفة. سرعان ما أصبح من الممكن اكتشاف ظاهرة الرفرفة بسبب إزاحة مركز الشفرة للخلف ليس من انتفاخها ، ولكن نتيجة للإصلاحات التي تم إجراؤها في ظروف وحدات التشغيل. لمنع ظهور التذبذبات الذاتية لشفرات المروحة ، تم إدخال هامش معياري لكفاءة التمركز في تقنية إنشائها. لقد جعل من الممكن أخيرًا السيطرة على رفرفة ريش الدوار.
بعد إطلاق Ka-15 في سلسلة ، تغير نطاق العمل لزيادة موارد الآلات وتوسيع إمكانيات استخدامها بشكل كبير. تم تشغيل العديد من المنصات في المصنع لاختبار الوحدات والأجزاء الأكثر تحميلًا في ظل ظروف الضغط الديناميكي. استمرت اختبارات العمر الطويل. أجريت أبحاث الطيران لدراسة "حلقة الدوامة" ووضع توصيات للطيار لمنع المروحية من الدخول في هذه الظاهرة وكيفية الخروج منها. تم الانتهاء من اختبارات Ka-15 في وضع الدوران التلقائي للمراوح الدوارة ، بما في ذلك عمليات الهبوط في المطار وسطح الماء (مع معدات هبوط البالون) مع توقف المحركات.
بدأت التجارب البحرية لمروحية السفينة في عام 1956 ، في بحر البلطيق من قواعد على متن المدمرة سفيتلي. في 1957-1958 ، تم إنشاء التقسيمات الفرعية الأولى للسفينة Ka-15.في عام 1958 ، بدأت مدمرة Svetly بتجهيز المدرج ، وفي عام 1961 تم تجديد الأسطول بثماني سفن صواريخ من طراز Project 57 مع مدارج ، وخزانات لوقود الطائرات ومواد التشحيم ، وكبائن للطائرات ، ومعدات خاصة لضمان تشغيل الدوار- طائرات الجناح.
في الاقتصاد الوطني ، تم استخدام Ka-15 ككشاف للحيوانات البحرية على متن سفن أسطول شباك الجر. في التعديل المضاد للغواصات ، يمكن أن تحمل Ka-15 عوامين راديو صوتي مائي RSL-N أو مستقبل SPARU. في هذه الحالة ، عملت طائرتان هليكوبتر معًا: أسقطت إحداهما عوامات في ساحة العمل بمنطقة المياه ، واستمعت الأخرى لها باستخدام SPARU للكشف عن غواصة وتدميرها ، تم استخدام Ka-15 في نسخة الصدمة ، مزودة بمشهد OPB-1R ومجهزة بقنبلتين عمق تزن 50 كجم.
يحتوي متغير Ka-15M على تحسينات لتحسين حركيات التحكم في نظام الناقل ، وزيادة موثوقية السيارة وكفاءة قابليتها للتصنيع التشغيلي. تم استخدام Ka-15M في إصدارات مختلفة ولديها المعدات المناسبة: الرش ، ووحدات التلقيح ، وأجهزة توليد الهباء الجوي ، والحاويات المعلقة الخاصة لتوصيل البريد والبضائع الصغيرة ، وقوارب الإنقاذ ، والجندول الجانبي القابل للإزالة لنقل المرضى طريح الفراش ، وأكثر من ذلك بكثير.
كان تدريب UKa-15 مطلوبًا لتدريب الطيارين وتدريب الرحلات الجوية. كان لديه تحكم مزدوج ، بالإضافة إلى معدات أكروباتية إضافية ومصاريع لأداء رحلات التدريب والأدوات التعليمية. تم بناء المروحية في عام 1956 في مصنع للطائرات في أولان أودي. في عام 1957 ، نجح في اجتياز اختبارات الحالة ثم تم إنتاجه بكميات كبيرة. في المجموع ، تم بناء "الخامس عشر" Ka-15 354 نسخة من مختلف التعديلات.
Ka-18 هو تعديل إضافي لـ Ka-15M. كانت مخصصة لنقل الركاب والبريد والبضائع ، لنقل المرضى والمصابين إلى المؤسسات الطبية للمرضى الداخليين. إلى جانب Ka-15M ، تم استخدامه أيضًا في الأعمال الكيميائية للطيران. تم تصنيع النموذج الأولي في عام 1956 ، وفي عام 1957 اجتاز بنجاح اختبارات الحالة. تم إنتاج Ka-18 بكميات كبيرة وكان قيد التشغيل لمدة 20 عامًا تقريبًا. تم بناء أكثر من 110 مركبة.
اختلفت الطائرة Ka-18 المدنية عن الطائرة الأساسية Ka-15 في مقصورة كبيرة الحجم يمكن أن تستوعب طيارًا أو ثلاثة ركاب أو مريض واحد على نقالة وطبيب مرافق. لراحة تحميل نقالات صحية في المروحية ، تم عمل فتحة في أنف جسم الطائرة.
تحت قيادة Kamov في 1958-1963 ، قامت مجموعة من المصممين والتقنيين والعلماء لأول مرة في العالم بإنشاء واختبار وإطلاق إنتاج واسع النطاق لشفرات المروحة ذات التصميم المبتكر المصنوع من مركبات البوليمر ، مما أدى إلى زيادة الديناميكية الهوائية جودة الدوار وزيادة كبيرة في مورد الشفرة. تم إجراء اختبارات مقارنة لـ 11 مجموعة من الشفرات الخشبية العادية LD-10M و 6 مجموعات من شفرات الألياف الزجاجية B-7 الجديدة على حامل المروحة الكهربائية في EDB في نفس الظروف. في الوقت نفسه ، بالنسبة للشفرات الدوارة ذات الشفرات B-7 ، تزامن القطبان عمليًا ، وبالنسبة للبراغي ذات الشفرات الخشبية ، لوحظ تبعثرها الكبير.
تم تسجيل براءة اختراع تصميم وتصنيع الشفرات من مركبات البوليمر في خمس دول أجنبية رائدة في مجال صناعة طائرات الهليكوبتر. لقد كانت بمثابة الأساس لإنشاء شفرات دوارة أكثر تقدمًا لجيل جديد. وضع طيار الاختبار V. Vinitsky في 1958-1959 رقمين قياسيين عالميين للسرعة على Ka-15M. وفي عام 1958 ، في المعرض العالمي في بروكسل ، حصلت Ka-18 على ميدالية ذهبية. ومع ذلك ، فإن الكثير من الفضل في ذلك يعود إلى Ka-15 الأساسي ، والذي تم تطوير جميع الأنظمة عليه مسبقًا مما جعل من الممكن تحقيق النجاح في Ka-18.
من القرن الخامس عشر بدأ التشغيل العملي الواسع للمروحيات المحورية في الأسطول البحري والجوي المدني.
