Глава 3

УКРОЩЕНИЕ СТРОПТИВОЙ

 

В.А.Касьяников, долгое время бывший  начальником  Отдела технических проектов, а затем первым заместителем генерального конструктора С.В.Михеева, как-то вспомнил шутливое высказывание известного вертолетчика — аэродинамика Л.С.Вильдгрубе: «Всеми своими недостатками соосная схема обязана Н.И.Камову».

В самом деле, в эпоху энтузиастов одиночек, когда строились в основном небольшие экспериментальные винтокрылые аппараты, соосной схеме часто отдавали предпочтение:   симметрия несущей системы,  отсутствие потерь мощности на вращение хвостового винта,  малые габариты. Но вот серийные вертолеты начали входить в реальную жизнь.  Когда  вертолеты Камова попытались  отвоевать свое место в этой жизни, соосную схему стало модно критиковать. В массовой эксплуатации соосный вертолет стал проявлять свой своеобразный характер. Чтобы получить хорошего скакуна из дикого жеребца, его надо «приручить». Это справедливо  для любого летательного аппарата. Но одновинтовой вертолет доводили крупные коллективы М.Л.Миля в России и И.И.Сикорского в Америке,  над продольной схемой трудились Ф.Н.Пясецкий  в Америке, А.С.Яковлев в России,  Р.Хафнер в Великобритании, а судьбу соосного вертолета определил по существу  коллектив Камова в одиночку.

Итак, 1945-й – победный и трудный послевоенный год. Камов – начальник небольшой конструкторской группы на заводе в Химках.  В его распоряжении небольшая комната в одном из цехов и два-три сотрудника. Рутинные производственные дела, в свободное время – осмысление пройденного, мысли о будущем.  В это время его недавний заместитель М.Л.Миль, который в 1943 году после закрытия завода № 290 уехал из сибирского Билимбая в Москву и начал работать в ЦАГИ, уже стал доктором наук и начал разработку  экспериментального геликоптера.

«По одежке протягивают ножки» – надо было начинать с малого. В книге «Винтовые летательные аппараты» Камов пишет:

«С точки зрения использования мощности силовой установки двухвинтовые геликоптеры имеют явные преимущества перед одновинтовыми с рулевым винтом…

Компактность конструкции механизмов соосного геликоптера и достаточно высокий к.п.д. трансмиссии привлекают внимание конструкторов при проектировании геликоптеров малого веса. Действительно, почти все известные геликоптеры с полетным весом до 800 кг и моторами малой мощности строятся по двухвинтовой соосной схеме…

Наименьшие габариты имеет соосная схема. Это ставит соосную схему геликоптера в преимущественное положение с точки зрения хранения (например, для аппаратов индивидуального пользования)…

Соосная схема не эквивалентна двухвинтовой с разнесенными винтами. По опытам некоторых исследователей общая тяга соосных винтов, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга (около О.1D) примерно  на 8% больше тяги одиночного винта того же диаметра. Что касается вибраций соосной системы, то следует отметить, что соосный геликоптер мало отличается в этом смысле от автожира…

Соосный геликоптер по эффективности управления несколько лучше, чем одновинтовой, но требует более точного проектирования системы управления».

В то время на глаза Камову попалась фотография  ранцевого соосного вертолета «Хоппикоптер 100» американского конструктора Х.Пентекоста.  Новоявленный Икар прикрепил к спине соосный винт с двигателем и полетел. Чем не народный геликоптер – простой, дешевый, хранящийся у домашней хозяйки на балконе («средство воздушного передвижения индивидуального пользования»).

Надо отдать должное Николаю Ильичу – идею «винтокрылого человека» Камов отверг сразу: людей было все-таки жалко. Способ управления вертолетом путем  поворота рукой винтомоторной группы (ВМГ) вначале пришелся ему по вкусу. Рисунок соосного вертолета с управляемой вручную ВМГ сохранился  в описании изобретения Камова к авторскому свидетельству № 68130 (8 октября 1945 г.):

«Геликоптер снабжен пирамидальной трубчатой фермой, которая опирается на два баллона, выполняющих роль посадочных элементов… В верхней части фермы на двух резиновых демпферах и шарнирах монтирована винтомоторная группа, состоящая из мотора, муфты свободного хода, муфты сцепления, редуктора и двух соосных несущих винтов, вращающихся в противоположные стороны.

Для управления геликоптером вся винтомоторная группа может поворачиваться около шарниров посредством рукоятки. На этой рукоятке монтирована вторая рукоятка, при перемещении которой производится одновременный или дифференциальный поворот лопастей несущих винтов».

На совещании далекого 1931 года в штабе Черноморского Флота, среди  заданных Камову вопросов был и такой:

— «Может ли вертолет взлетать на поплавках?»

Как бы отвечая на этот вопрос, своего винтокрылого  первенца Камов  поставил на поплавки. Эта не такая уж важная техническая деталь, дань морскому прошлому, во многом определила путь развития ОКБ Камова.

Между тем в ЦАГИ  работы по геликоптеру продолжались. 9 апреля 1946 года М.Л.Миль представил  экспертной комиссии МАП  свой проект трехместного геликоптера ЭГ-1 (экспериментальный геликоптер-1), выполненного по одновинтовой схеме. 

Пришлось потрепать нервы и себе, и министерским столоначальникам, но, в конце концов, Камов   добился, чтобы для его группы нашлось место в ЦАГИ. Заместитель министра авиационной промышленности и начальник ЦАГИ С.Н.Шишкин  принял решение об организации при БНТ ЦАГИ группы Камова на правах самостоятельного подразделения. Приказ об этом № 26 по 7-му Главному управлению МАП был подписан 3 мая 1946 года.

1 июня 1946 года переезд из подмосковных Химок на улицу Радио состоялся. Камов получил задание написать книгу о винтовых летательных аппаратах. На самом деле книга была уже почти написана, и  на новом месте были продолжены работы по соосному вертолету, получившему обозначение Ка-8. Камов даже написал И.В.Сталину письмо, в котором предложил создать «воздушную пехоту».   

В ходе проектирования Камов полностью ушел от концепции винтокрылого человека. Он удачно скомпоновал маленький аппарат, расположив мотор спереди, а летчика посадив за валом несущих винтов. Камов придумал оригинальную систему управления соосными несущими винтами, включающую в себя втулки верхнего и нижнего несущих винтов, верхний и нижний автоматы перекоса, механизм общего и дифференциального шага. Он назвал свое изобретение «Ротор геликоптера» (авторское свидетельство № 83998, 11.09.1946 г.) и дал ему следующую формулу:

«1. Ротор геликоптера, заключающий в себя два соосных винта и два автомата-перекоса, служащих для циклического изменения шага лопастей, отличающийся тем, что, с целью изменения общего  шага лопастей любого винта и обоих винтов одновременно, автоматы перекоса выполнены неподвижными в осевом направлении, а втулки винтов выполнены переставными  в осевом направлении  с помощью тяг,  концентрически расположенных внутри полых валов.

2. Форма выполнения ротора по п. 1, отличающаяся тем, что втулки валов соединены с валами шлицевыми соединениями».

Впоследствии  «ротор» получил название «колонка соосных винтов».

Камов  описал механизм общего и дифференциального шага (МОДШ), с помощью которого общий шаг лопастей изменялся либо солидарно, либо разно направленно на верхнем и нижнем винтах. Изменение общего шага всех лопастей позволяет управлять величиной полной аэродинамической силы несущих винтов. Когда шаг лопастей одного винта увеличивается, а другого винта на такую же величину уменьшается,  суммарная величина этой силы остается неизменной, а за счет разницы крутящих моментов  винтов появляется несбалансированный момент, разворачивающий аппарат вокруг вертикальной оси (путевое управление).

Для продольного и поперечного управления Камов использовал автоматы-перекоса, воздействующие на циклический шаг лопастей. Он  писал:

«нижний автомат перекоса с тягами управления являются первичным органом циклического кругового управления обоими винтами. Тяги продольного и поперечного управления  действуют на внутреннее кольцо нижнего автомата перекоса и вызывают его наклон в любом азимутальном направлении. Благодаря связи нижнего и верхнего автомата перекоса с помощью поводка наклон  нижнего автомата перекоса вызывает такой же наклон и верхнего автомата перекоса».

Верхний и нижний автоматы перекоса Камов соединил двумя тягами параллельности, расположенными под углом 90° в плане.

Вертолет Ка-8  воплотил чисто вертолетную идею – в его конструкции не было предусмотрено никаких иных органов управления кроме ротора. Лишь  небольшая шайба – киль, установленный позади летчика для обеспечения путевой устойчивости, роднил этот аппарат с обликом самолета.  

Направление вращения несущих винтов было выбрано таким образом, что верхний несущий винт при виде сверху вращался против часовой стрелки, нижний – по часовой. Основные параметры ротора: диаметр  несущих винтов — 5,6 м, угол регулятора взмаха — 30°, угол опережения управления —  46°, количество лопастей на винте — три. Последнее решение осталось неизменным для всех последующих соосных вертолетов Камова. Подвеску лопастей он, естественно, выполнил шарнирной.

В горизонтальном и осевом шарнирах Камов применил шариковые подшипники. В вертикальном шарнире установил бронзовый подшипник скольжения.

При создании лопасти, дабы избежать мучений в производстве, Камов решил опереться на древнейший авиационный материал – древесину. Лонжерон лопасти состоял из деревянных реек с вклеенными между ними стальными листами, которые передавали центробежную силу лопасти сварному узлу крепления лопасти (авторское свидетельство №70843  Камова от 11.09.1946 г.).

За неимением лучшего Камов применил мотоциклетный мотор М-75 мощностью  35 л.с., который в процессе работы был форсирован до 42 л.с.

В.Б.Баршевский писал:

«Учитывая большой вес и низкий уровень совершенства мотоциклетного двигателя, необходимо было создать особо легкую, буквально ювелирную конструкцию машины.  И здесь талант Камова проявился в полную силу. Многие главные агрегаты он вычерчивал и рассчитывал сам, оставляя неизгладимое впечатление от своего стиля работы.  Конструкция как бы сама появлялась на листе ватмана…».

По расчетам  полетная масса машины должна была составить не более 300 кг, максимальная скорость полета — до  80 км/ч.

Приказом министра М.В.Хруничева № 721 от 13 ноября 1946 года «…для выполнения задания правительства, возложенного на Н.И.Камова» было предписано увеличить штат  группы и выделить ей дополнительную площадь. Главком ВМС и военно-морской министр, адмирал И.С.Юмашев утвердил на вертолет Ка-8 ТТТ.  Рабочее проектирование вели две бригады: конструкторская под руководством А.Н.Конарева и расчетная под руководством В.Б.Баршевского. Редуктор и ряд деталей колонки соосных винтов начертил работник ЦАГИ Н.Г.Русанович, аэродинамический расчет выполнили специалисты КБ И.П.Братухина Б.Я.Жеребцов и В.П.Бахур. В проектирование машины активно включились новые сотрудники Камова: В.В.Персианов, Т.А.Гришина, П.О.Юрченко, В.П.Барышев, выпускники МАИ  В.Н.Иванов и А.М.Конрадов.

Изготовление агрегатов вертолета пришлось разместить  в разных местах. Механические детали делали на заводе № 156, хотя, по воспоминаниям Баршевского  А.Н.Туполев «сурово наказывал рабочих, замечая на станках «чужие» детали». Производство  лопастей освоили на винтовом заводе около платформы Новая, литье – в ВИАМ. Для сборки вертолета выделили угол в  полуразрушенном цехе завода № 456 в Химках. Здесь осенью 1947 года  первый вертолет Ка-8 был собран.

Для его летных испытаний была образована группа, которую возглавил инженер-летчик В.А.Карпов, имевший опыт полетов на автожире А-7 и вертолете ЦАГИ 5-ЭА. В группу входили также летчик М.Д.Гуров и авиамеханик. 

При первых попытках раскрутить винты вертолета Ка-8 возникли сильные вибрации. Сейчас ясно, что это был  флаттер лопастей. В то время о вертолетном флаттере ничего не знали. Летчик и писатель А.Сент-Экзюпери писал о приоритете творческой интуиции над чистой теорией. Техническая интуиция не подвела Камова: он сделал поводок лопасти более жестким, и флаттерные вибрации  исчезли.
При раскручивании винтов вертолет вел себя неустойчиво. Расширили колею баллонетов – угодили в «земной резонанс». Особенно сильно земной резонанс проявился во время продувок Ка-8 в аэродинамической трубе. При возникновении сильной раскачки проводивший испытания специалист ЦАГИ И.О.Факторович прижал баллонет к полу своим телом, «сбил» собственную частоту аппарата и спас, таким образом вертолет и аэродинамическую трубу. После этого случая Камов преисполнился почтением к «земному резонансу» на всю жизнь. Собственную частоту вертолета на баллонетах повысили, накачав их посильнее.
Баршевский писал:

«Начались испытания, которые прерывались доработками. Машину разбирали и собирали буквально за один день, устраняли дефекты и испытания продолжались…

Осенью вертолет отвезли на Химкинское водохранилище и спустили на воду. Он не опрокинулся, но сильно завалился назад. Пришлось переделывать поплавки, уменьшая их конусность. После этого Гуров начал пытаться оторвать машину от земли, но тяги явно не хватало. Начали облегчать вертолет: сняли выхлопные патрубки, хвостовое оперение, некоторые приборы и до предела уменьшили заправку, но этого было мало. Тогда Гуров все таки поднял машину в воздух… но стоя на земле за креслом. Необходимо было форсировать мотор. Сотрудник ЦИАМ-а  А.Н.Силкин, знакомый нашего механика Ананьева, посоветовал перейти на спирто-бензиновую смесь — прием, используемый мотогонщиками. «Спиртизин» (90% спирта и 10% бензина) помог. Машина стала уверенно отрываться от земли, и Гуров подолгу висел на короткой привязи, отрабатывая технику пилотирования. Николаю Ильичу очень хотелось увеличить высоту висения, удлинив привязь. Он сам отмерил длину тросов и разметил места для штопоров. Гуров завис на высоте около полутора метров, но вертолет несколько сдвинулся в сторону, троса швартовки натянулись, и вертолет опрокинулся. Осколки лопастей разлетелись в разные стороны, но никто, кроме главного конструктора, не пострадал. Николай Ильич потом долго носил с собой в портфеле оторванный конец лопасти, которым его ударило в плечо. Кожаный реглан защитил руку, но синяк был большой».
12 декабря 1947 года М.Д.Гуров выполнил на вертолете Ка-8 полет по кругу. Это полет был первый полет отечественного соосного вертолета (летные испытания экспериментального соосного  вертолета ОКБ А.С.Яковлева начались 9 апреля 1948 года).
Вертолет в воздухе был неустойчив. Чтобы держать его в «узде», нужно было постоянно  работать рычагами управления. Тем не менее летные испытания вертолета  шли интенсивно, каждый полет подсказывал новые приемы техники пилотирования. Постепенно была освоена посадка в центр небольшой по размерам площадки – важный этап в освоении корабельного базирования вертолета. Во время одного из полетов выключился перегревшийся двигатель, и Гурову пришлось перевести машину в режим крутого планирования. Это был первый, хотя и незапланированный  случай  авторотации соосного вертолета. Перед самой посадкой летчик выровнял машину и «подорвал» общий шаг.  Баллоны зарылись в глубокий снег, вертолет завалился вперед, но летчик остался живым и невредимым.

После завершения доводочных работ начались полеты  по программе  подготовки к   воздушному параду в Тушино. Неожиданно  1 июня 1948 года министр  М.В.Хруничев прекратил финансирование вертолета Ка-8. Возмущенный Камов стучится во все двери.

С 17 по 30 июня он направляет  письма: командующему ВВС Московского военного округа генерал-майору В.И.Сталину, начальнику управления по делам изобретений и открытий Гостехники СССР В.Н.Кострову, председателю Совета Министров  И.В.Сталину, председателю ДОСААФ генерал-майору Н.П.Каманину, заместителю председателя СМ СССР Л.П.Берия, министру вооруженных сил, маршалу Н.А.Булганину, в ЦК ВКП(б) А.А.Жданову.

В письме Кострову Камов пишет:

«В результате 25-летней работы в области авиации, 20-летней работы в области винтовых летательных аппаратов и сделанных мной изобретений в области автоматической стабилизации несущих систем, в частности, для соосных винтов, руководимому мной коллективу (31 человек) удалось построить и облетать весьма интересный летательный аппарат — одноместный двухвинтовой соосный геликоптер (вертолет) Ка-8, с мотоциклетным мотором М-76, мощностью 38 л.с. Аппарат в честь моей родины назван «Иркутянин»».

После подробного описания свойств Ка-8 и его возможных применений, Камов продолжает:

«Вчера меня известил зам. Министра Авиапромышленности тов. Шишкин, что моя группа с 1-го июля расформировывается, и работа по доводке Ка-8 прекращается.
Ввиду того, что это мероприятие вызвано необходимостью сокращения расходов, а на эту работу уже затрачено 2500 тыс. руб. и будут при ликвидации оплачены счета заводов поставщиков на 350 тыс. руб., становится странным, что Министерством не обеспечена возможность окончания этой работы, которая потребует дополнительных расходов 300-500 тыс. руб., так как есть возможность довести машину до серии с группой в 12-14 человек в течение 3-х-4-х месяцев.
Тем более странно, что в правительственное задание включены 3 трехместных геликоптера конструкции Яковлева, Миля и Братухина, причем задания Яковлева и Миля одинаковы….
Все это наводит меня на грустные размышления: мои проекты геликоптеров Ка-11 «Байкал» и Ка-12 «Родина» не включены в план, хотя и одобрены ВВС и ВВС ВМФ, а проекты с худшими показателями вставлены в план опытного строительства…
В силу этого прошу Вас возбудить перед Правительством ходатайство о том, чтобы мне дали весьма небольшую сумму денег на доводку в 1948 году вертолетов Ка-8 «Иркутянин», сохранив минимальный коллектив хотя бы 15-20 чел.
Если это не удастся, то прошу Вас выделить эту сумму из фонда, отпущенного на реализацию изобретений…. Исходя из всего изложенного, а также принимая во внимание мои многочисленные изобретения и усовершенствования в области авиации, считаю обязательным с государственной точки зрения обратиться к Вам с тем, чтобы Вы в Правительстве поставили вопрос будут ли созданы мне человеческие условия для работы, которые я заслужил своим двадцатилетним трудом новатора авиационной техники. Н.Камов, Главный конструктор, кандидат технических наук, доцент МАИ.»

Камову удалось добиться на тот момент главного. Заместитель министра распорядился оставить Камову для подготовки к параду на полтора месяца 16 сотрудников. По просьбе  В.И.Сталина на время проведения репетиций к параду Главный маршал авиации К.А.Вершинин  принял сотрудников Камова на довольствие.

На авиационном параде в честь Дня Военно-Воздушного Флота 25 июля 1948 года приняли участие два винтокрылых аппарата: выполненный по поперечной схеме вертолет  связи Б-11 конструкции Братухина и соосный вертолет Камова. Диктор, объявляя о начале демонстрации Ка-8, впервые употребил предложенное Камовым еще в бытность работы над КАСКР-ом слово вертолет. Ка-8, пилотируемый Гуровым, взлетел с платформы грузовика ЗИС-150, сделал круг над аэродромом и завис напротив правительственной трибуны. По воспоминаниям Баршевского «как только летчик начал убирать «газ», двигатель «чихнул», угрожая заглохнуть… он уже собирался отлететь куда-нибудь подальше, чтобы не разбиваться на глазах у руководителей страны. Но пока он раздумывал, вертолет стал потихоньку  опускаться». Никто ничего не заметил, и на следующий день газеты поэтически писали, что вертолет завис, «как пчела над цветком».

Гуров был награжден орденом Красной Звезды.

Полет Ка-8 понравился публике, и, что было важнее, руководителям государства. Камову передали поздравления от И.В.Сталина. При личной встрече Главнокомандующий ВМФ СССР Н.Г.Кузнецов предложил Камову организовать конструкторское бюро для разработки связного вертолета корабельного базирования.

Первый опыт разработки корабельного вертолета связан с именем нашего соотечественника, уроженца города Киева Игоря Ивановича Сикорского.  В далеком 1909 году Сикорский построил два соосных вертолета (не летали), затем он создал самые большие в мире  многомоторные самолеты «Русский витязь» и «Илья Муромец», а после революции эмигрировал в США, где в впоследствии основал крупнейшую компанию по разработке и выпуску винтокрылых машин.  В 1939 году он завершил постройку двухместного вертолета VS-300 (Воут-Сикорский). 17 апреля 1941 года этот поставленный на поплавки вертолет совершил первый в мире взлет с водной поверхности. В 1942 году были проведены испытания для определения возможности использования вертолета для охраны морских караванов.

По заказу флота США работал и другой пионер вертолетостроения, сын выходца из дореволюционной России Франк Николс Пясецкий. В 1945 году Пясецкий построил три опытных легких вертолета, предназначенных  для эксплуатации с палубы авианосца

Камову предстояло оснастить арсенал флота еще одним видом винтокрылой машины – соосным вертолетом.

 

Быстро создать корабельный вертолет под заданные цели  было возможно, приняв в качестве основы конструкции вертолет Ка-8.  Но непременно нужен был более мощный двигатель.

3  августа 1948 года Камов написал письмо М.В.Хруничеву и К.А.Вершинину, в котором   просил поручить главному конструктору А.Г.Ивченко разработку авиационного  мотора мощностью 55 л.с. Имея такой двигатель, можно было значительно улучшить летные данные  вертолета. Камов разработал проект ТТТ к двигателю, и 9 августа 1948 года направил их А.Г.Ивченко.  Соосный вертолет с 55-и сильным двигателем АИ-4Г получил обозначение Ка-10 и назван «Иркутянин» – в честь родного города главного конструктора. 29 сентября 1948 года вышло Постановление Совета Министров СССР № 3658-1485 «о проведении государственных испытаний и о внедрении в  серийное производство одноместного вертолета «Иркутянин» конструкции Камова».

Соответствующий приказ министра авиационной промышленности от 7 октября 1948 года за номером 772 предписывал: реорганизовать опытное конструкторского бюро №3 И.П.Братухина (было расположено на  месте бывшей деревообделочной фабрики в доме 13 по 2-й Рыбинской улице на окраине парка Сокольники) в Государственный опытный завод №3, организовав при нем опытное конструкторское бюро №2; главным конструктором ОКБ-2 назначить т. Камова Н.И.; управлению кадров с 10 октября перевести на работу в ОКБ-2  завода №3 весь личный состав группы Камова, а также молодых специалистов, проходящих практику в группе Камова; главному конструктору ОКБ-4 т. Милю М.Л. вернуть ОКБ-2 завода № 3 архив бывшего завода № 290; главному конструктору т. Камову заключить договор с главным конструктором т. Ивченко  на поставку моторов для вертолета «Иркутянин»; главному конструктору т. Камову  предъявить на государственные испытания два вертолета ««Иркутянин»» в мае 1949 года.

7 октября 1948 года принято считать днем основания фирмы КАМОВ.

Камов  перебрался на 2-ю Рыбинскую улицу.  Здесь, кроме ОКБ Братухина, размещалась специальная конструкторская группа реактивного геликоптеростроения Ю.С.Старинина, Б.Я.Жеребцова, и Ю.С.Брагинского, а также специальное бюро аэродромного оборудования.  Коллективу Камова предоставили несколько комнат на втором этаже здания, для Камова и его заместителя М.З.Ефимова были оборудованы кабинеты. Теперь  Камов мог размещать производственные задания в цехах завода.  Имелась также хорошая летно-испытательная  станция, которая располагалась на Измайловском аэродроме. Начальником ЛИС был генерал-лейтенант С.П.Денисов.

27 октября 1948 года был оформлен договор с ВМФ на постройку  вертолета Ка-10. 21 января 1949 года ТТТ на вертолет утвердил К.А.Вершинин.

На изготовление вертолета Ка-10 давалось полгода. Поэтому  конструкцию основных агрегатов этого вертолета Камов оставил такой же, как на Ка-8, за несущего винта, диаметр которого был увеличен с 5,6 до 5,8 м. В кабине были установлены самые необходимые пилотажные приборы, сигнальный ракетный пистолет, коротковолновая радиостанция двусторонней телефонной связи типа РСИ-4 с дальностью действия 50 км. Полетная масса вертолета возросла  до 390 кг.

В ходе изготовления Ка-10 Камов организовал лабораторно-стендовые испытания некоторых наиболее важных узлов и агрегатов. Статическим испытаниям и испытаниям на выносливость были подвергнуты лопасти, вал верхнего винта. Шарикоподшипники втулок несущих винтов прошли 200-часовые ресурсные испытания с воспроизведением реальных условий колебательного движения. Один экземпляр вертолета прошел 200-часовые ресурсные испытания на привязи.

30 августа 1949 года Гуров выполнил на Ка-10  первый полет над аэродромом Измайлово.

Программа летных испытаний близилась к завершению, когда в одном из последних полетов 8 октября 1949  произошла катастрофа. Полет выполнялся на пониженных оборотах и, скорее всего, отступающие лопасти попали в область срыва потока воздуха.  Машина упала.

Погиб замечательный летчик, друг Камова.

После гибели Гурова испытания Ка-10  продолжил летчик Игнат Кедровский. Кедровскому принадлежит заслуга  выполнения одного из самых опасных и ответственных заданий программы летных испытаний: впервые в истории соосного вертолета он преднамеренно ввел вертолет в режим самовращения.  Так на практике было  опровергнуто довольно распространенное тогда мнение, которое разделял даже М.Л.Миль, что соосный винт авторотировать не может.

В 1950 году после курса лечения от туберкулеза к летным испытаниям подключился летчик Д.К.Ефремов.

Дмитрий Константинович Ефремов ярко проявил себя в  ОКБ Камова. Он родился в Москве 30 октября 1920 года в семье служащего мануфактурного магазина К.Н.Ефремова, 1889 года рождения. Мать Дмитрия, Р.И.Воронцова, родилась в Москве в 1895 году и тоже была служащей.

В 1928 году Дима поступил в среднюю школу. Материальное положение семьи было нелегким, к тому же заболела мать. В 1938 году, не доучившись, он поступает работать слесарем на авиационный завод. Война застает его курсантом Бауманского аэроклуба, который направляет его в Саратовскую Военную Авиационную планерную школу. После окончания летных курсов с 1942 года Ефремов участвует в боях с немцами в качестве пилота-планериста, летает в тыл врага с боеприпасами для попавших в окружение, вывозит раненых. Заслуги боевого планериста отмечены медалью «За отвагу». В конце войны он становится летчиком-испытателем, затем, в 1946 году, летчиком-инструктором Военно-авиационной школы ВДВ в Славгороде. В январе 1948 года, после демобилизации, Ефремов устраивается на работу старшим техником в БНИ ЦАГИ.

В ноябре 1948 года Ефремова переводят в только что созданное ОКБ Камова. Здесь в качестве авиационного механика он проводит ресурсные испытания вертолета Ка-8. Ни на минуту его не оставляет желание летать. Выполнить это желание помогает изготовленный по указаниям Гурова тренажер «треле» (такого же типа, который использовал для аналогичных целей А.М.Черемухин), позволяющий вертолету подниматься на небольшую высоту и перемещаться вперед и назад в пределах, допускаемых тросовой привязью. Забравшись в кресло пилота, Ефремов поднимает вертолет на несколько метров от земли, приобретая навыки управления.

 

В апреле 1949 года летчик испытатель Е.А.Гридюшко готовился к испытаниям Ка-10. Ефремов получил задание подготовить для тренировочных зависаний на привязи вертолет Ка-8. Во время подлета из-за ненадежной контровки гайки шарового шарнира разъединилась тяга, соединяющая поводок верхней лопасти с автоматом-перекоса. Потерявшая управление верхняя лопасть схлестнулась с нижней. 

В объяснительной записке Ефремов не только описывает свои ощущения и действия, но и воссоздает детали случившегося (сходимость лопастей в правой полусфере). В этом эпизоде проявились качества, присущие летчику-испытателю: хорошая реакция, хладнокровие, позволяющее увидеть и запомнить существенные моменты нештатной ситуации.

Самодельный тренажер становится его летной школой. В сентябре 1949 года Камов приказом по заводу назначает Ефремова летчиком- испытателем.

 

28 октября 1950 года заводские испытания Ка-10 были завершены. Хороший темп испытаний задали ведущие инженеры А.М.Конрадов и, особенно, В.И.Бирюлин.

Виктор Иванович Бирюлин вступил на авиационную тропу еще в юношестве. После окончания семилетки в 1930 году, он слесарил в Центральных авиаремонтных мастерских, потом был слушателем курсов авиатехников при ВВА им. Н.Е.Жуковского. В 1932 году  вступил  в Красную армию, работал механиком самолетов. С 1933 по 1945 год Бирюлин работает в ОКБ С.В.Ильюшина в должностях конструктора, ведущего инженера и начальника конструкторской бригады.

По рекомендации С.В.Ильюшина в 1945 году Бирюлин был командирован в Англию по линии Торгпредства СССР. Кроме выполнения непосредственных заданий по приобретению авиационной техники, Бирюлин использовал командировку для изучения английского языка и знакомства с ценной для авиационных  специалистов  информацией. Так он заинтересовался геликоптерами. После возвращения в СССР с 1948 года он связывает свою судьбу    с вертолетами и ОКБ Камова. В работах по созданию первых соосных вертолетов Бирюлин  проявил себя грамотным и энергичным специалистом, и в 1957 году Камов назначил его своим заместителем. На протяжении всей дальнейшей деятельности Бирюлина отличали колоссальная работоспособность, деловитость, и организаторский талант.

Программу государственных испытаний выполняли летчик-испытатель капитан Е.А.Гридюшко и Д.К.Ефремов. На первом этапе государственных испытаний, в процессе которых проверялись летные характеристики, принял участие Николай Ильич. Эти испытания проходили под Ригой на Киш-озере. Здесь Ефремов отрабатывает методику полета вертолета над водой, способы его посадки на воду и движения по воде во всех направлениях: передом, задом, боком, развороты на месте. В воздухе Ефремов показывает морякам возможности маленькой, верткой, способной совершить посадку на любой пятачок машины; на земле анализирует полеты, уровень вибраций, проверяет исправность техники, улучшает балансировку лопастей.

Летом 1950 года Адмирал Флота СССР С.Г.Горшков наблюдает за тем, как вертолет Ка-10 в районе мыса Херсонес взлетает и садится на крышку дота. Горшков дает добро посадке вертолета Ка-10 на линкор «Новоросийск», наблюдает полеты вертолета с линкора.

7 декабря 1950 года вертолет Ка-10 совершил посадку на палубу легкого крейсера «Максим Горький».  Эта дата — начало истории вертолетной корабельной авиации России.

Соосные вертолеты впервые прошли проверку на безопасность взлета и посадки на качающуюся палубу движущегося со скоростью до 26 узлов корабля в условиях сильных вихрей, образующихся при обтекании воздухом корабельных надстроек и в опасной от них близости.

Летом 1951 года  были выполнены успешные опыты по буксировке вертолетом Ка-10 спасательной лодки ЛАС-3, на борту которой находились три человека.

Успешно совершив 199 полетов, вертолеты Ка-10 в феврале 1951 года завершили программу Государственных испытаний, по результатам которых было рекомендовано принять вертолеты на вооружение авиации ВМФ и организовать их серийное производство. 24 августа 1951 года состоялось Решение Бюро по военно-промышленным вопросам о постройке войсковой серии Ка-10 по договору с ВМФ.

Осенью 1951 года Камову пришлось пережить очередной переезд  своего коллектива. Все лето и начало осени этого года под влиянием событий на Корейском полуострове ОКБ-2 проектировало военно-транспортный вертолет продольной схемы, предназначенный для перевозки до 40 бойцов пехоты или 4-х тонн груза. Однако задание на такой вертолет получило бюро Яковлева.

Приказом МАП от 23  октября 1951 года ОКБ-4   была поручена постройка 5 вертолетов Ка-10 войсковой серии. В осенне-зимний период 1952 года под командованием капитана А.Н.Воронина серийные вертолеты участвовали в войсковых испытаниях на Черном море.

В 1951 году на праздновании дня Военно-Морского флота Д.К.Ефремов и Е.А.Гридюшко показали «парное катание»: эффектную картину скоординированного  полета двух вертолетов Ка-10, которые садились и взлетали с движущихся кораблей.

В марте 1952 года в составе Черноморского флота появился отдельный вертолетный отряд. Вертолеты Ка-10 выполняли разнообразные задачи,  летая с кораблей класса линкор, крейсер, эсминец. Были осуществлены взлеты и посадки вертолета Ка-10 на бронекатера во время их хода. Завершающий этап войсковых испытаний выпал на долю Д.К.Ефремова.

В конце 1952 года Камов направляет Ефремова для проведения испытаний Ка-10 на кораблях Черноморского флота. О походе сохранились дневниковые заметки Ефремова. В них приоткрывается душа увлеченного своим делом человека, его беспокойная, ищущая натура. Приведем небольшие выдержки из записок Ефремова.

«07. 12.-52 вечером в 19-00 вышли из Севастополя в море на Новороссийск.

 

Утром 9-го. Погода благоприятствует. Машину расчехлили, надели лопасти. Коррозия вылезла всюду, на кольцах автоматов соль и вода. Чехол не обеспечивает сохранения машины в походе.

Вылета мне давать не хотят. Кое-как уговорил о полете около корабля. Командир корабля предупредил, что «бора» может опуститься каждую минуту. Признак «боры» — море кипит.

Получаю последнее предупреждение: не ходить далеко от корабля, не летать вокруг него, не лазить вверх — взлетаю.

Показания приборов нормальные. Низкая температура приводит к несколько непривычному положению общего шага, отдал от себя, а вертолет рвется ввысь. За кораблем в воздухе хаос, отхожу в сторону. Машина висит, а скорость от 0 до 40 км/ч. Увеличиваю скорость до 80 км/ч, набираю высоту 100 м, делаю разворот вправо на 180 градусов. Машина то совсем теряет, то увеличивает скорость до максимальной (по прибору). Дымовая завеса несколько раздвинулась. С гор спускается белая с лиловым основанием туча. В воздухе очень холодно. Температура масла с 40 градусов опустилась до 25. По очкам стучит мелкая снежная крупа. Разворачиваюсь на 90 градусов вправо. Вхожу в сплошную пелену дыма. Горизонта нет. Едва просматривается корабль и барашки волн. В нос бьет едкий запах дыма.

Иду на посадку. Вертолет трясет страшно. Трудно понять, что творится с машиной: то ли ее трясет, то ли дергает ручку, то ли ветер грозит сломать лопасти. Высота меняется скачками, то 70, то 230 метров. Вертикальная скорость перестает подчиняться общему шагу. Авторотирую с вертикальной скоростью снижения 0-3 м/сек. Заход на посадку требует усиленного внимания. Машину бросает как пушинку. Трудно представить посадку в таких условиях без встречающих. Но вот машина схвачена…  Полет окончил благополучно.

 14.12.52 г. Эксплуатация вертолета — это мучение. Мучение таскать с места на место на руках… Мучает тряска. Мучает коррозия. Мучает недостаточный запас мощности в теплую штилевую погоду… Волнует обзор назад при посадке на палубу. Волнуют удары взрывной волны по фюзеляжу.

Утро (следующего дня. Прим. автора). …Подбежавший посыльный ищет наше начальство. Командующий эскадрой приказал передать пакет на эсминец. Саврасов пошел на эсминец… Пакет был передан, задание выполнено — первое действительно нужное задание.

18.12.52 г. В 16-00 должны входить в бухту. Поход окончен. Общий налет на вертолете 5 ч 20 мин, выполнено 28 посадок»…

По результатам войсковых испытаний вертолетов Ка-10 на Черноморском Флоте Главнокомандующий ВМФ Н.Г.Кузнецов утвердил Заключение, в котором говорилось, что вертолеты Ка-10 испытания выдержали,  но ввиду ограниченной грузоподъемности, этот вертолет не может полностью выполнять свои задачи, и поэтому принятие его на вооружение ВМФ нецелесообразно.

На основе Ка-10 Камов создает модифицированный вариант — вертолет Ка-10М. На Ка-10 управление общим шагом лопастей выполнялось непосредственным перемещением втулок несущих винтов вверх-вниз по шлицам валов. При этом летчик преодолевал подъемную силу  несущих винтов, уподобляя себя известному герою, который сам себя вытаскивал за волосы. В связи с этим в своих черноморских  записках Д.К.Ефремов писал:

«Представьте мой ужас, когда я почувствовал при взятии общего шага, что и общий шаг, и педали заедают. Попытка раскачать ни к чему не привела… Быстро был разобран механизм, на всех червяках ржавчина. Нижний стакан ржавый с надиром. Верхний стакан под сальником чистый. Зачистили резьбы шкуркой, промыли, собрали и поставили все на место. В 14-30 мотор был запущен вторично. Начальство, видя наши хлопоты, баркас забрало и поехало на берег. При пробе шаг и педаль чуть-чуть облегчились, но были еще очень далеки от прежнего… Полет продолжался 35 минут. Почти все 35 минут я двигал ногами и шагом в надежде притереть червяки и все ходовые части…». Еще Ефремов писал: «Мучает тяжелый общий шаг. Мучают тяжелые педали . .. Каждую посадку на кораблю удивляешься, как можно было делать такой тяжелый и неудобный шаг-газ, с такой неудобной коррекцией. Для посадки на корабль, особенно движущийся, необходим легкий общий шаг с мотоциклетной ручной коррекцией, обеспечивающей постоянство оборотов при   работе шагом от 0 до 50 км/ч… ».

 В колонке   вертолета Ка-10М  Камов, В.Н.Иванов и А.И.Власенко ввели скользящие по шлицам валов промежуточные ползушки, а втулки закрепили на валах несущих винтов неподвижно (а.с. № 207035 с приоритетом от 31 августа 1953 г.). Теперь, чтобы   изменить шаг лопастей, летчику надо было преодолеть не подъемную силу, а гораздо меньшие усилия, определяемые шарнирными моментами лопастей. Колонка соосных винтов приобрела вид, близкий к современному. Авторы сформулировали предмет своего изобретения так:

«Система управления соосным двухвинтовым вертолетом, заключающая в себе два неподвижных в осевом направлении автомата-перекоса, связанных с рычажными системами поворота лопастей, и устройство для изменения общего и дифференциального шага лопастей любого винта и обоих винтов одновременно с помощью переставных в осевом направлении тяг управления, концентрически расположенных внутри полых валов, отличающаяся тем, что устройство для изменения шага лопастей выполнено в виде двух переставных в осевом направлении концентрически охватывающих валы вспомогательных втулок, связанных с тягами управления и с рычажной системой поворота лопастей винтов, втулки которых закреплены на валах неподвижно».

Кроме того, как предлагал Ефремов,  была установлена система шаг-газ. Оснований для «мучений» летчика стало гораздо меньше. Путевую устойчивость вертолета удалось повысить  введением двухкилевого оперения.

В связи с повышением полетного веса до 390 кг были применены лопасти ЛД-6 с переменной толщиной профиля и круткой в 12 градусов. Для повышения устойчивости по отношению к автоколебаниям типа «земной резонанс» были удлинены вертикальные ограничители. С 1955 года на вертолете Ка-10М  выполнялись исследовательские и демонстрационные полеты. Газета «Комсомольская правда» в номере от 25 сентября 1955 года писала:

«Когда с «воздушного мотоцикла» сняли чехол, первое, что бросилось в глаза, это отсутствие шасси. Вместо колес мы увидели два резиновых надутых баллона. На этих «гондолах», соединенных между собой легкой ажурной рамой, расположилось все оборудование машины: мотор такой же мощности, как у «Победы», несущие винты, кресло пилота, рукоятки управления… Это самый маленький вертолет «Ка-10», прозванный «воздушным мотоциклом»…  Пилот занял свое место, застегнул ремни. Легкое движение руки — и два винта, расположенные друг над другом, закружились, подняв ураганный вихрь. Поворот ручки, именуемой «шаг-газ», изменил наклон лопастей, «воздушный мотоцикл» оторвался от земли и плавно пошел вверх. Затем он повисел в воздухе, полетел вперед, попятился назад, «шарахнулся» в сторону и снова остановился…
Камов, находившийся на земле, склонился к микрофону портативной радиостанции.
— Дмитрий, — сказал он, — давай-ка к нам!
Машина устремилась на нас. Пилот словно не замечал людей, стоящих у радиостанции. Почему-то захотелось отступить в сторону, но Камов не двигался. До вертолета оставалось буквально несколько метров, когда он вдруг замер, покачиваясь в воздухе, как лодка на волнах. Пилот улыбался. До него можно было дотянуться рукой.
Потом «воздушный мотоцикл» взмыл вверх и большими кругами начал набирать высоту.
Подъехал грузовик с откинутыми бортами.
—  Смотрите, что будет теперь! — сказал Камов.
Словно коршун, который высмотрел добычу, вертолет устремился вниз, к грузовику. На мгновенье он приостановился, как бы окончательно прицеливаясь, затем плотно сел на платформу автомашины.
— Наш «мотоцикл» может сесть на палубу любого судна, идущего полным ходом, — пояснил конструктор.
Из рассказа Николая Ильича мы узнали, что новый вертолет может летать со скоростью 120 км/ч и подниматься на высоту до 2500 м.
Эта машина предназначается для самых разнообразных работ. С ее помощью можно искать косяки рыбы в море; в местах скопления ее пилот будет выбрасывать сигнальные буи или сообщать о своих наблюдениях по радио. Вертолет может вести разведку при строительстве дорог, патрулировать высоковольтные линии и газопроводы, с успехом служить средством связи в сельской местности.
Управление машиной весьма несложно. «Ка-10» исключительно экономичен: он расходует всего 12 кг горючего на каждые 100 км пути…».

Итак, маленький, легкий, верткий вертолет был создан и эффектно преподнесен общественности. Но заказчики не выстроились в очередь за вертолетом-малюткой. Время воздушных мотоциклистов еще не пришло, а кроме них никому не нужен был летательный аппарат, способный поднять, да и то с трудом, одного летчика.

Значительно позже, в 1957 году в связи с появившимися в печати сообщениями о создании в США «карманного» вертолета, Н.И.Камов, несмотря на  огромную занятость другими темами, попытался вновь привлечь внимание руководства к вертолету Ка-10.

Из письма от 18 августа 1957 года Камова Н.С.Хрущеву:
«Ознакомясь из иностранной печати с устройством этих американских вертолетов и их двигателей, я пожалел о том, как неряшливо подчас мы обращаемся с нашими достижениями. Ведь это у нас в СССР впервые был создан такой летающий «карманный» вертолет Ка-8, который по указанию Главнокомандующего ВВС СА Маршала Вершинина впервые в мировой практике осуществил взлет и посадку на автомобиль на параде в день Авиации в 1948 году. Впоследствии на базе вертолетов Ка-8 были построены одноместные вертолеты связи и наблюдения Ка-10 со специально сделанным авиадвигателем АИ-4Г конструкции А.Г.Ивченко, мощностью 55 л.с….
Последнее время я получаю многочисленные письма из различных уголков нашей страны, из различных организаций и отдельных лиц непосредственно и через редакции газет и журналов с просьбой посодействовать в приобретении наших «летающих мотоциклов» Ка-10М (некоторые просят в рассрочку).
…я обращаюсь к Вам с просьбой поддержать мое предложение:
1) Организовать крупносерийный выпуск «летающих мотоциклов» — одноместных вертолетов Ка-10М с выпуском их в 1957 году 200 шт. и в 1958 году. 500 шт., установив отпускную цену их в пределах 15-20 тыс. руб….
2) Распределение вертолетов Ка-10М производить по аэроклубам ДОСААФ, где и организовать обучение полетам на них…
Это мероприятие позволит широко приобщить авиационную молодежь к новому транспортному средству — вертолетам и позволит сэкономить стране сотни миллионов рублей как на обучении летно-технического состава ВВС и Аэрофлота, так и в проведении многочисленных работ (аэротоксикация лесов, почтовая связь в колхозах и районах, разведка рыбы с сейнеров, патрулирование высоковольтных линий, нефте- и газопроводов, прокладка шоссейных и железных дорог, связь в коневодческих и животноводческих колхозах, доставка спермы, отстрел хищников, дефолиация хлопчатника и много других работ), где можно применить простейшую машину, а мы принуждены применять машины со стоимостью часа ресурса в 50 раз большего…
Придавая особую важность этому вопросу, хотелось бы иметь возможность доложить более подробно этот вопрос в ЦК КПСС.
ЧЛЕН КПСС, ПАРТБИЛЕТ 00445523, Н.КАМОВ, КОНСТРУКТОР ВЕРТОЛЕТОВ»
 

Подобные письма Камов направляет министру АП  П.В.Дементьеву, главнокомандующему ВВС,  маршалу авиации К.А.Вершинину.

Позиция военных остается неизменной. 3 апреля 1957 года К.А.Вершинин направляет Камову заключение ВВС. Да, соглашаются военные, вертолет типа Ка-10 может быть использован для связи, разведки и корректировки артиллерийского огня. Однако «для успешного решения этих задач необходимо иметь двухместный вертолет с закрытой кабиной».

Камов продолжает попытки вдохнуть новую жизнь в  «народный вертолет» Ка-10М. 28 марта 1958 года он вновь обращается к Н.С.Хрущеву:

«В последние годы, может быть под влиянием наших работ в области создания одноместных вертолетов, в различных странах появился целый ряд конструкций одноместных вертолетов. Некоторые из них внедряются в серийное производство. Создан ряд легких специальных двигателей мощностью 40-75 л.с.
Было бы крайне досадно знать, что мы, бывшие пионерами в этом деле, окажемся в хвосте за иностранцами.
Зная Вас, как горячего поборника советского технического приоритета, и придавая большое значение широкому распространению маленьких дешевых вертолетов-малюток для массового развития вертолетостроения в СССР, я вхожу с предложением в ЦК КПСС и очень прошу Вас его поддержать.
Предлагаю:
1. Организовать на заводе в Улан-Удэ или в г. Иркутске серийное производство вертолетов Ка-10М, с последующим ежегодным выпуском, начиная с 1959 года, 1000 шт., с доведением стоимости серийного вертолета в конце 1959 года до 12000 рублей. Вертолеты выпускать с ресурсом 300 часов…
Со своей стороны обещаю Центральному Комитету приложить все свои силы для решения этой очень важной задачи, которая станет еще одной вехой в деле дальнейшего культурного и технического подъема советского человека, советской молодежи…».

Ступая на палубу крейсера после тяжелого утомительного полета на вертолете Ка-10, Д.К.Ефремов мечтал о сильной морской машине, хотя бы двухместной, способной летать в любых условиях днем и ночью,  с кабиной, которая могла укрыть летчика от пронзительного ветра, спасти больного или принять полезный груз. Он спускался в тесную, плохо освещенную каюту и под страшный  шум ударов бьющихся о борт корабля волн писал:

«..Двухместная машина — вот мечта моряков. На днях требовалось срочно перебросить на берег больного. Возможность собрать командиров в походе для решения той или иной задачи. Переброска с корабля на корабль агитаторов, лекторов, кинокартин, литературы и т.п. Спасение утопающих.

Ночные встречи, ночные маневры, ночные стрельбы; научиться работать ночью, находить противника, вести с ним бой, маневрировать — вот основная задача… Радиолокатор — вот ночной глаз, от которого не спрячешься. Для того, чтобы дать настоящую пользу флоту, мы должны сделать машину, летающую ночью. Машину с радиолокационным оборудованием, со всеми новшествами, характеризующими последнее слово техники. Посадка и взлет с корабля ночью не сложнее, чем днем. Может быть, посадка ночью даже легче, так как летчик будет видеть только кусок освещенной палубы и все окружающее — море, другие корабли, берег — не будут его смущать. Имея на борту искатель мин и подводных лодок, вертолет сможет оказать неоценимую услугу флоту. Ночной корабельный вертолет, оборудованный по последнему слову техники, имеющий два места для летчика и штурмана-оператора, имеющий на борту глубинные бомбы, осветительные ракеты, искатели мин и подводных лодок — вот машина, ради которой есть смысл работать. Машина, которая оправдает трудовые деньги, вложенные государством в ее постройку.

Вертолет-наблюдатель, очевидно, может быть применен только с хорошим биноклем. 13-го числа я наблюдал с мачты в стереотрубу на горизонте подводную лодку и три охотника, шедших в кильватере. Простым глазом всю эту армаду можно было принять за более крупные волны. Напрашивается вопрос, какой смысл поднимать наблюдателя, когда он все равно не сможет ничего разобрать. Считаю совершенно необходимым на вертолете иметь мощный бинокль, укрепленный на кожухе специальными кронштейнами…

Во время полета Саврасова у меня был разговор с нач.штаба. Машина ему нравится, и он видит возможность ее применения в следующих направлениях. Связь с кораблями в походе и на стоянке при волнении моря более 3-4 баллов. Наблюдатель, как средство расширить горизонт, поднять глаза над кораблем. Поиск мин в фарватерах…».

Под записками Ефремова мог бы вполне расписаться и Камов, и его ближайшие сподвижники. Многие сегодняшние вопросы Камов предвосхитил  20 лет назад, когда выступал с докладом перед военными моряками в Севастополе.

 

Двухместный вертолет Ка-15 в качестве связной и разведовательно-дозорной машины флота Камов начал проектировать летом 1950 года. Вертолет предназначался для базирования на крейсерах и эсминцах, а также на береговых аэродромах. Вертолет должен был быть оборудован специальными приборами наблюдения и связи для разведки и целеуказания.

 Совместно со специалистами ВМФ Камов определил основные параметры новой машины: диаметр несущих винтов 9,96 м, полетная масса порядка 1,4 тонны, двигатель АИ-14В мощностью 245 л.с. (в ходе эксплуатации вертолета был заменен на форсированный двигатель АИ-14ВФ мощностью 280 л.с.).

В.Б.Баршевский, В.И.Бирюлин и Б.Ю.Костин сделали несколько вариантов компоновки.  Баршевский писал:

«…мы занялись поисками  оптимальной компоновки, благо, главный конструктор был на государственных испытаниях Ка-10 в Риге и в нашу самодеятельность не вмешивался. Чего только мы не выдумывали. Вертели по всякому двигатель, ставили его даже сбоку, так, чтобы цилиндры были в плоскости полета, Прорисовывали различные поплавки и хвосты, оставляя неизменными только кабину экипажа и вал несущих винтов. Когда же приехал Николай Ильич, и мы с гордостью показали ему десяток компоновок (которые мы оценили по выдуманной нами же десяти бальной системе) он сразу же выбрал самую простую и по нашему мнению самую плохую. Это была традиционная компоновка и даже с колесным шасси». Габаритные размеры вертолета –длина (с винтами), ширина и высота — составили 9,96х2,84х3,35 м. Направление вращения несущих винтов, в отличие от вертолетов Ка-8 и Ка-10, было выбрано таким, что при виде сверху верхний винт вращался по часовой стрелке, нижний – против часовой. Такая схема вращения сохранилась на всех последующих соосных вертолетах Камова.

От поплавкового шасси Камов отказался под впечатлением «земного резонанса» на Ка-8. Надувные баллоны совсем не давали демпфирования, и это было опасно.  Свежи в памяти были «мучения»  Ефремова, других летчиков и механиков связанные с необходимостью перетаскивания по палубе вертолета Ка-10.

Н.И.Камов выбрал обычную компоновку с передним расположением кабины, закрытым обтекаемым фюзеляжем и колесным шасси. Размещение экипажа перед двигателем давало хороший обзор, объемный фюзеляж позволял разместить вооружение и специальное оборудование для поиска подводных лодок, колесное шасси избавляло от мучений перетаскивания машины с места на место на аэродроме и обеспечивало безопасную посадку на режиме авторотации. На новый вертолет были перенесены основные решения, опробованные на Ка-8 и Ка-10. От этих вертолетов Ка-15 отличался наличием стабилизатора и  рулей поворота.  По диаметру несущего винта, взлетной массе и мощности двигателя новый вертолет превышал Ка-10М, соответственно, в 1,63, 3,43 и 4,63 раз.

В сентябре 1950 года в МАП, ВВС и ВМФ был направлен проспект, содержащий результаты предварительных проработок вертолета. Весной 1951 года ОКБ начало разработку эскизного проекта. Финансирование  работ было открыто 9 июня 1951 года распоряжением № 6043 заместителя председателя Совета Министров Н.А.Булганина.  3 октября командованию ВМФ  был направлен эскизный проект и одновременно началась постройка макета. Постройка макета была закончена  в конце 1951 года.

 

Расчетными и экспериментальными исследованиями  вертолета Ка-15 руководил Баршевский. Он задал  основные характеристики вертолета. Аэродинамические расчеты выполнил С.Я.Финкель. Расчет характеристик махового движения лопастей сделал выпускник МАИ С.Б.Герштейн, который разработал также методику испытаний вертолета Ка-15 на флаттер. О.И.Полтавцева, А.И.Дрейзин и М.И.Смирнов возглавили работы по статической и динамической прочности наиболее важных, определяющих безопасность полета агрегатов. Начальником «копировки», играющей в те времена важную роль, Николай Ильич поставил Н.Н.Карташева, ставшего вскоре любимцем не только копировщиц, но и всего КБ.

Предложенную Камовым конструкцию деревянной лопасти применительно к вертолету Ка-15  развил М.А.Купфер. Сосновые рейки, листовая дельта-древесина и фанерная обшивка собирались на клее ВИАМ-Б3. Лопасти обклеивались полотном, красились и полировались.  На передней кромке лопасти приклепывалась латунная противоэрозионная  накладка. Для придания лопасти более передней центровки носик накладки заливался свинцом, а в хвостовых секциях делались отверстия облегчения, заполненные пенопластом. Имелась спиртовая противообледенительная система, трубки которой проходили в передней части лопасти, названной как ЛД-10.

Колонку вертолета Ка-15 проектировали Н.И.Камов, А.И.Власенко и В.С.Альтфельд. В колонке были сохранены основные принципы, отработанные на вертолете Ка-10М: жесткое закрепление втулок несущих винтов на шлицах валов редуктора, подвижные в осевом направлении промежуточные ползушки, МОДШ с тягами управления внутри валов. Для упрощения регулировки несущей системы Камов, Власенко и Ефремов предложили изменить конструкцию колонки так, чтобы карданная подвеска верхнего автомата-перекоса получила возможность свободно перемещаться вдоль вала верхнего винта. При этом, чтобы обеспечить взаимную параллельность автоматов-перекоса, надо было всего лишь изготовить соединительные тяги одинаковой длины (авторское свидетельство № 128302 от 27.10.59 г). Это было внедрено на колонке   Ка-15, где автоматы перекоса соединялись между собой тремя точно отрегулированными по длине тягами, верхний автомат-перекоса  устанавливался на валу верхнего винта свободно и фиксировался шлиц-шарниром только от поворота. Расстояние между втулками несущих винтов было выбрано равным 1 м (10% от величины диаметра несущего винта),  угол регулятора взмаха – 27°, угол опережения управления – 63°. Вертикальные шарниры впервые были собраны на игольчатых подшипниках и оснащены фрикционными демпферами.

 Основой силовой схемы фюзеляжа послужила пространственная ферма из стальных труб. Для придания хорошей аэродинамики ферма была «одета» в дюралевый каркас. На конце клепаной хвостовой балки крепился стабилизатор с двумя шайбами, выполняющими роль килей и рулей поворота. От девятицилиндрового двигателя АИ-14В, расположенного в «горячем» отсеке  внутри фюзеляжа, мощность передавалась двухступенчатому редуктору, приводящему во вращение валы верхнего и нижнего несущих винтов. На одном из валов редуктора был установлен дисковый тормоз несущих винтов.

Управление несущими винтами осталось таким же, как на вертолетах Ка-8 и Ка-10. Оно было обратимым, использовало тросовую проводку, червячные дифференциалы, пружинные загрузочные механизмы на рычагах управления.

На приборной доске были установлены авиагоризонт АГК-47Б, указатель скорости УС-250, вариометр ВР-10, тахометр двигателя и несущих винтов, магнитный компас Ки-13 и другое оборудование, позволяющее совершать полеты днем и ночью в любых метеорологических условиях.

Основные опоры шасси были выполнены с использованием пространственной  пирамидальной фермы, две переднее опоры шасси были рычажного типа.

В 1952 году года было закончено проектирование вертолета Ка-15 и начато изготовление опытных машин.

14 апреля 1953 года Ефремов совершил на первом экземпляре вертолета Ка-15, предназначенном для ресурсных испытаний, короткое висение. Понадобился большой объем летных испытаний, чтобы овладеть техникой пилотирования машины, не обладавшей достаточной статической устойчивостью.  Вследствие обратимости управления и значительных сил трения в тросовой проводке нагрузки на рычаги управления делали пилотирование довольно утомительным занятием.

По программе летных испытаний вертолета Ка-15 предстояло изучить  явления «вихревого кольца» и отработать режим посадки на авторотации. Первый из этих режимов особенно коварен. При определенном сочетании значений скорости поступательного движения (менее 50-70км/ч) и скорости снижения (примерно 5-15 м/с) характер обтекания лопастей изменяется так, что реакция вертолета на управляющие команды летчика становится противоположной обычной. Вертолет как бы затягивает в «черную дыру», а если летчик увеличивает шаг лопастей, вертолет «проваливается» еще беспорядочней. Поэтому для каждого вертолета нужно знать границы «вихревого кольца». Нужны также рекомендации летчику, чтобы он знал, как действовать в случае непреднамеренного попадания в опасную зону.

Исследования режимов «вихревого кольца» и авторотации выполнили ведущий инженер Т.В.Руссиян и шеф-пилот Ефремов. Подбор этой пары оказался очень удачным, потому что Руссиян была не только хорошим инженером, но и отличным пилотом, а Ефремов был не только летным ассом, но и талантливым исследователем. Впоследствии  Руссиян стала летчицей-спортсменкой и установила несколько мировых вертолетных рекордов в том числе такой трудный как рекорд дальности полета.

Государственные испытания завершились в мае 1955 года. Войсковые испытания проводились на крейсерах одиночного и группового базирования. На крейсере «Михаил Кутузов»  провели сравнительные испытания вертолетов Ми-1 и Ка-15. Основной вывод —  длинная хвостовая балка Ми-1 практически исключает возможность применения этого вертолета на корабле при качке. 

Серийный вертолет Ка-15 был  запущен в производство на УУАЗ в апреле 1956 года. Завод был добротный, с устоявшимися самолетными традициями. Директорствовал на нем А.В.Давыдов, ставший вскоре Председателем совета народного хозяйства Бурят — монгольского административно-экономического района, а главным инженером был С.И.Исаев (сменивший впоследствии Давыдова на посту директора завода). На период освоения вертолетной техники Камов направил туда в качестве представителя главного конструктора своего заместителя В.Н.Иванова. Для разрешения возникающих в процессе производства вопросов на завод неоднократно выезжали  большие группы специалистов ОКБ, в их числе  М.А.Купфер, В.Б.Баршевский, В.И.Бирюлин, Д.К.Ефремов, Т.В.Руссиян.

Осенью 1956 года очередную группу возглавил М.А.Купфер. В натурных испытаниях на флаттер участвовал аэродинамик Сережа Герштейн. Импульсивный Сергей, желая что то сказать летчику,  бросился к работающему на земле вертолету и попал под страшный удар лопасти нижнего винта.  Это случилось 24 октября. Погиб влюбленный в свое дело совсем молодой человек. Щемящая боль в сердце надолго осталась в сердцах всех, кто знал Сергея Борисовича Герштейна.

Подготовка производства и выпуск первого вертолета давались с большими трудностями. Выявлялись многочисленные недоработки конструкторской документации, трудно решалась проблема вибраций вертолета. На партийно-хозяйственном активе серийного завода, состоявшемся 10 апреля 1957 года, было принято обращение к главному конструктору Камову и его бригаде «…ускорить решение вопроса по устранению вибраций несущей системы с тем, чтобы обеспечить выполнение товарного плана завода, начиная с апреля месяца 1957 года».

Доводилось до сведения партийного комитета завода п.я. 34 и парткома МАП «что чертежи на изделие «Ка-15» переданы… крайне сырые и недоработанные, что привело к большому количеству (около 2000) конструктивных изменений и повлекло за собой затяжку освоения изделий».

Камов усиливает требовательность к качеству серийного производства. 19 августа Камов пишет своему представителю на серийном заводе Иванову резкое письмо:

«По-видимому, Вы до сих пор недооценили всю важность своевременного решения вопросов и проводите тактику «непротивления злу», занимаясь решением меньших, второстепенных вопросов, касающихся главным образом обоснования разного рода отступлений от чертежа… (т.е. по сути дела санкционировании брака). Такое положение дел заставляет меня сделать Вам еще раз серьезное предупреждение».

 

Постепенно удалось настроить производство на выпуск качественной техники.

Первый полет головного серийного вертолета Ка-15 выполнил летчик В.Я.Кабанов.

Камов предпринимает попытки расширить поле деятельности вертолета Ка-15. ОКБ оснащает вертолет гидроакустической станцией поиска подводных лодок «Клязьма» и устройством «Чинара» для сбрасывания радиобуев, создает учебную машину УКа-15 с двойным управлением, дополнительными пилотажными приборами и шторками для обучения летчиков слепому полету. Создается народнохозяйственная модификация — многоцелевой вертолет Ка-15М.

13 октября 1956 года Д.К.Ефремов поднял в воздух вертолет Ка-18. Четырехместный вертолет с хорошими аэродинамическими формами по внешнему виду отличался от  Ка-15 удлиненной и расширенной кабиной. Компоновал эту многоцелевую машину гражданского назначения М.Б.Малиновский. Вертолет Ка-18 предназначался для перевозки трех пассажиров и 20 кг груза или для перевозки одного больного в сопровождении медработника, а также для сельскохозяйственных работ. По требованию Заказчика к вертолету прикладывалось сменное оборудование. После завершения длившихся два года государственных испытаний вертолет был запущен в серийное производство и выпускался  с двигателем АИ-14ВФ в пассажирском, почтовом и санитарном вариантах. Его летные характеристики в основном были такие же, как у вертолета Ка-15, за исключением увеличенной до 160 км/ч максимальной скорости полета. Первый полет на серийном вертолете Ка-18 выполнил летчик УУАЗ В.А.Акимов.

Работа над семейством вертолетов Ка-15 и Ка-18 стала решающим этапом в становлении соосных машин.

Очевидные успехи были достигнуты ценой  напряженного труда, пота и крови.  Соосная схема упорно сопротивлялась «приручению». Главная  битва  развернулась в области динамической прочности. Чтобы лучше представить существо возникших трудностей,  нужно  сказать хотя бы несколько слов о некоторых особенностях аэромеханики вертолета.

В отличие от самолетных крыльев собственная жесткость лопастей несущего винта мала –  на стоянке вертолета они легко прогибаются под действием силы тяжести. «Жесткими»  их делают центробежные силы вращения. Лопасти вращаются и совершают колебательные движения. Лопасть  крепится к втулке несущего винта с помощью шарниров, ее движения относительно их осей называют маховыми. На самом деле лопасти  не только машут, но  изгибаются. Даже если бы не было шарниров, траектория движения концов лопастей изменилась бы мало – так велико действие на упругую лопасть аэродинамических и центробежных  сил.

Вспоминается один случай. Во время опытной летной эксплуатации вертолетов Ка-25 на крейсере «Москва» произошел инцидент, о котором Камову пришлось дать срочную телеграмму заместителю министра авиационной промышленности А.А.Кобзареву: « В октябре 1967 г. на вертолетоносце проекта 1123 при пролете одного вертолета Ка-25 в непосредственной близости от другого стоящего на палубе с неработающими винтами… была согнута лопасть Д1 в комлевом сечении». Заместитель главного конструктора И.А.Эрлих немедленно вылетел в Севастополь, забрав с собой автора книги. По прибытии в штаб Черноморского флота мне было поручено проверить механические свойства лонжерона лопасти, изготовленного из алюминиевого сплава. Дело не терпело отлагательства,  и за один день с куском металла мне пришлось пройти через кабинеты директоров двух заводов, побывать в цехе и лабораториях.  На следующий день с результатами  измерений и аккуратно вырезанным из лопасти профилем я появился у штаба.  По каким то причинам пропуск мне оформить не успели, а приказать часовому пропустить человека без пропуска никто не мог. Тогда начальник штаба распорядился открыть парадные двери старинного особняка, в котором располагался штаб. Двери с недовольным скрипом распахнулись, и я вдруг оказался в центре группы морских офицеров. Один из них взял профиль лопасти, некоторое время его разглядывал, и, наконец,  произнес с недоумением и даже некоторым возмущением: «И на этом летают наши летчики?!».

А надо сказать, что на вертолете Ка-25 впервые Камов применил лопасти, изготовленные по образу и подобию лучших лопастей того времени (с американского вертолета  S-55).  Трудно воспринимается  факт, что тонюсенькая лопасть способна поднять такой же груз, как метровой толщины крыло. Здесь мы сталкиваемся с одним из парадоксов техники: дополнительные силы, в данном случае центробежные, нагружая лопасть, делают ее достаточно прочной.

 Не меньше загадок таит маховое движение лопастей. Природа маховых движений лопастей и крыльев птиц различна.  Птицы машут крыльями, управляют их движениями посредством сокращения мышц.  Лопасти вертолета машут как бы сами по себе под воздействием периодически изменяющихся внешних сил. Конструктор вертолета должен озаботиться тем, чтобы при своем интенсивном колебательном движении лопасть не натолкнулась бы на какую бы то ни было часть вертолета, не перерубила бы, к примеру, хвостовую балку.  У соосного вертолета это приводит к особой  задаче – предотвратить опасное сближение вращающихся во встречных направлениях лопастей верхнего и нижнего несущих винтов.  Пока не придуман способ непосредственного управления движением лопасти, конструктор соосного вертолета, во-первых, размещает втулки верхнего и нижнего несущих винтов на значительном расстоянии друг от друга, во вторых, строит такую систему управления шагом лопастей, при которой «тюльпаны» несущих винтов при различных эволюциях вертолета наклоняются вперед и вбок по возможности солидарно.      

Неравномерное поле скоростей потока воздуха через плоскость несущего винта в сочетании с маховым движением лопастей порождают вибрации.  Прочнист ЦАГИ Н.Н.Корчемкин  бурчал: «вертолет летает, потому что трясется».  На самолете главный источник вибраций – пропеллер и вращающие части двигателей. Их размеры и массы малы по сравнению с габаритами и массой  самолета. На вертолете диаметр и масса лопастей несущих винтов (НВ) весьма внушительны. Надо еще принять во внимание малую жесткость лопастей несущих винтов, фантастическую сложность их нагружения аэродинамическими силами, особенно на режиме «косой обдувки». Обычно на вертолете более сильно проявляются вибрации «оборотные» (с частотой, равной частоте вращения НВ) и лопастные (с частотой, кратной числу лопастей НВ).

Известная авиационная проблема — флаттер. Природа флаттера одинакова у самолетного крыла и у лопасти вертолета. Флаттер – это самовозбуждающиеся колебания  аэродинамического тела в потоке воздуха, которые развиваются в результате определенного сочетания аэродинамических и инерционных сил. Отсутствие  флаттера достигается взаимным расположением на профиле тела трех «замечательных» точек: фокуса (точка приложения аэродинамических сил), центра тяжести (точка приложения инерционных сил) и точки оси жесткости.

Силы, которые при случайном  отклонении профиля (например от порыва ветра) стремятся вернуть его в исходное состояние, называются демпфирующими. Силы в противоположном направлении – возбуждающие. По мере роста скорости потока воздуха, обтекающего тело, их баланс изменяется в пользу возбуждающих сил. Поэтому существует так называемая граница или критическая скорость флаттера, при превышении которой крыло  или лопасть попадают в зону неустойчивости.

Регулятором, который  управляет перетеканием  мощности воздушного потока в энергию колебаний, служит взаимное расположение фокуса, центра тяжести и оси жесткости профиля. Например, если центр тяжести дальше от передней кромки лопасти, чем ось жесткости, то при отклонении лопасти вверх возникают инерционные силы, которые закручивают профиль относительно оси жесткости так, что его угол атаки увеличивается и возбуждающие аэродинамические силы, направленные в сторону отклонения возрастают. Возникает механизм усиления колебаний. Отсюда, в частности,  забота конструктора о возможно более передней центровке крыла (лопасти).

Вертолетный флаттер «богаче» самолетного (случай, когда богатство не радует). Крыло самолета крепится к фюзеляжу жестко и может закручиваться вокруг оси жесткости только за счет собственной податливости. Лопасть вертолета податливее на кручение сама по себе, и,  кроме того,  она может поворачиваться в осевом шарнире втулки несущего винта за счет податливости поводка и всей последующей цепочки управления.  Поводок лопасти – это своего рода черенок листа дерева.  «Дрожит, как осиновый лист» — случай,  когда критическая скорость флаттера равна нулю.   Сказанным далеко не исчерпываются возможные формы флаттера вертолета.  Есть «синфазный» флаттер, когда колебания всех лопастей совершаются солидарно, «циклический» флаттер,  когда по азимуту несущего  винта словно бежит вибрационная .волна,  есть срывной флаттер…  По темпу нарастания колебаний различают «мягкий» и «жесткий» флаттер.  «Мягкая» форма флаттера (установившиеся колебания) возможна, если  начиная с некоторой амплитуды колебаний в дело вступают дополнительные демпфирующие силы.   

Резонансные вибрации и флаттер широко распространены в технике, но «земной резонанс» – исключительная привилегия винтокрылого аппарата.   Подобно флаттеру, «земной резонанс» представляет собой автоколебания, но в данном случае их природа чисто инерционная.  Свое название «земной резонанс» получил в силу того, что впервые проявил себя на земле,  когда Х. Сиерва  оснастил втулку несущего винта автожира С-7 вертикальными шарнирами. Шарнир дал лопасти еще одну степень свободы, а любая уважающая себя система считает своим непременным  долгом на все 100% использовать предоставленную свободу.  В поле центробежных сил лопасть имеет собственную частоту колебаний относительно вертикального шарнира, подобно маятнику в поле тяготения. Эта собственная частота  обычно равна 25-30% от частоты вращения несущего винта. При симметричной форме колебаний лопастей относительно вертикальных шарниров общий центр тяжести лопастей смещается относительно оси вращения винта и начинает вращаться в сторону, противоположную вращению. На неподвижную опору, например, фюзеляж, передаются переменные силы с частотой, равной разнице между частотой вращения винта и частотой вращения центра тяжести лопастей.  Таким образом несбалансированная центробежная сила действует на неподвижную опору с частотой 70-75% от оборотной частоты. В том случае, когда собственная частота опоры несущего винта (вертолета на шасси, несущего винта на упругом валу или на крыле) близка к частоте несбалансированных центробежных сил (т.е. к частоте, составляющей 70-75% от частоты вращения несущего винта),  колебания лопастей относительно вертикальных шарниров и колебания опоры несущего винта стремятся взаимно усилить друг друга, и возникают автоколебания.   Демпфирующие свойства конструкции или специальные устройства поглощают энергию колебаний и, в принципе, могут полностью предотвратить их возникновение. Если автоколебания все же возникли, возможны два варианта из развития. Когда при увеличении амплитуды колебаний демпфирующий эффект не возрастает (случай линейного трения), или даже уменьшается (случай «сухого» трения) –  нарастание колебаний приобретает взрывной характер.  Когда при нарастании колебаний возрастает и тормозящий эффект (например, сила сопротивления пропорциональна квадрату скорости перемещения),  автоколебания стабилизируются на некотором уровне.

После первых полетов на вертолете ЦАГИ 1-ЭА летчик-испытатель и ученый в области прочности  А.М.Черемухин писал, что он чувствовал себя «на аппарате, как на острие иглы». Примерно такие же ощущения испытывали  летчики Ка-8, Ка-10 и Ка-15. Эти вертолеты были неустойчивы.  Неустойчивость в воздухе свойственна многим предметам. Правда, когда с деревьев падают листья, они обычно покачиваются, но не делают «мертвой петли». Про такие листья говорят, что они обладают «статической устойчивостью» (существуют силы, стремящиеся вернуть тело в равновесное состояние). Ровный, без покачиваний полет бумажного самолетика говорит о его «динамической устойчивости». С точки зрения устойчивости вертолет – сложная система, состояние которой определяет конфигурация несущего винта и планера. Правильный выбор конструктивных параметров подвески лопастей и системы управления,  фюзеляжа и оперения, продольной центровки аппарат могут превратить опору «пятой точки» летчика из «шила» в нечто более комфортабельное.

Еще одно: нет в технике подобного несущему винту и трансмиссии вертолета  механического устройства, где было бы такое большое количество критических элементов конструкции, подверженных воздействию высоких переменных нагрузок. Разрушение любого критического элемента – катастрофа. Так что на всех типах летательных аппаратов, претендующих на честь называть себя вертолетами, проблема усталостной прочности и безопасного ресурса всегда стоит на первом плане.

Некоторые особенности конструкции соосного вертолета – большой «вынос» верхнего несущего винта, установка его на длинном тонком упругом валу, относительно большая протяженность проводки управления вносят свой негативный вклад в проблемы динамической прочности.

Последнее замечание: существует так называемый «масштабный эффект». При увеличении размеров колебательной системы возбуждающие силы растут быстрее демпфирующих. В силу этого переход к большим по размерности вертолетам делает вопросы динамической прочности острее.

Размеры Ка-15 превысили размеры Ка-8 и Ка-10 немногим более,  чем в полтора раза, но этого оказалось достаточным, чтобы доводка этого соосного вертолета по вибрациям и прочности оказалась такой же длительной, упорной и сложной, как доводка Сикорским, Милем и Яковлевым своих первых вертолетов VS-300, Ми-1 и Як-24.   Доводочные работы возглавили ведущий конструктор В.И.Бирюлин и начальник расчетной бригады В.Б.Баршевский. Камов принимал активное участие в этой работе на всех ее этапах. 

В процессе летных испытаний и эксплуатации проблема  вибраций и прочности накатывалась на вертолет Ка-15 четырьмя крупными волнами. 1953-1956 годы прошли под знаком борьбы с вынужденными вибрациями и «земным резонансом». До 1959 года острой оставалась проблема флаттера несущих винтов. В процессе массовой эксплуатации в 1960-1961 годах на первый план вышла проблема опасного сближения лопастей верхнего и нижнего несущих винтов. Наконец,  по мере роста наработки жизненно важных агрегатов вертолета в 1963 –1965 годах  стали проявляться случаи «усталости» конструкции.

В начале наземных и летных испытаний более всего досаждали вибрации с частотой вращения несущих винтов («оборотные» вибрации).  Вертолет «сидел» в резонансе, причем большая «заслуга» в  этом принадлежала длинному и упругому валу верхнего винта.   Чтобы  повысить жесткость вала увеличили толщину его стенок и поставили в верхней части редуктора дополнительную третью опору (на 360 мм выше второй). За счет этих мероприятий собственная частота колебаний вертолета была существенна увеличена, но уровень вибрации продолжал оставаться высоким.  Тогда принялись за идущие от винта несбалансированные силы. Д.К.Ефремов обратил внимание, что на вибрации вертолета большое влияние оказывает качество изготовления  лопастей. Он писал:

«Все лопасти… должны быть одинаковы по обработке поверхности, по форме в плане, по профилю и по закрутке…  Разница углов установки концевых сечений лопастей составила в комплекте  3-4 градусов, при заданной величине крутки лопасти 4 градуса, то есть 100%». М.А.Купфер навел порядок в столярном цехе, обеспечил более высокое  качество  изготовления лопастей.  Но, как выяснилось, дело было не только в качестве изготовления. На эксплуатационных режимах несущие винты были близки к границе флаттера. Лопасти нуждались в более  передней центровке. Купфер предложил поставить на переднюю кромку лопастей применявшиеся в самолетостроении хорошо обтекаемые  выносные противофлаттерные   балансиры «рогового типа».  Чтобы определить их число, массу и лучшие места для установки, пришлось выполнить большое число связанных с повышенным риском полетов. Противофлаттерные балансиры надолго стали своеобразным фирменным знаком.

В 1954  году в столице Бурятии на Улан-Удинском авиационном заводе (УУАЗ) были изготовлены первые  вертолеты Ка-15, но заказчик не принимал их из-за сильной тряски.  Борьба с вибрациями продолжилась. В помощь представителю главного конструктора В.Н.Иванову Камов направил С.Б.Герштейна, затем  Купфера, Ефремова и Баршевского.  После многих безуспешных попыток добиться приемлемого уровня вибраций за счет тщательной балансировки лопастей пришлось на 150 мм укоротить вала верхнего винта. Относительное расстояние между втулками несущих винтов при этом уменьшилось до 0,086 Dнв (Dнв — диаметр несущего винта). В последствии  были приняты дополнительные меры по снижению вибраций.  Хороший эффект был достигнут установкой так называемого «треугольника» пружинных тяг между лопастями верхнего винта. Эта конструкция была предложена Камовым, Власенко и Ефремовым и оформлена как изобретение (а.с. 128301 с приоритетом от 27 октября 1959 года) с формулировкой:

«Устройство для демпфирования колебаний лопастей верхнего несущего винта вертолета соосной схемы, вращающихся относительно вертикального шарнира, включающее в себя демпферы, соединяющие вилки лопастей, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, а также устранения разбалансировки несущего винта, демпферы, соединяющие лопасти, выполнены в виде подпружиненных телескопически смонтированных штанги и корпуса, концы которых сочленены с вилками лопастей посредством регулируемых шарнирных наконечников».

Применение данного устройства повысило также устойчивость вертолета по отношению к автоколебаниям «земной резонанс». Усилиями Н.И.Камова, В.И.Бирюлина, В.Б.Баршевского, А.И.Власенко, Д.К.Ефремова, С.Б.Герштейна, В.Н.Иванова, А.Я.Ильченко,  Ф.И.Фельдмана и ряда других специалистов вибрации вертолета удалось привести в норму.

Вторая волна неприятностей ознаменовалась случаями возникновения флаттера несущих винтов. Это произошло во время освоения вертолета  Ка-15 эксплуатирующими подразделениями

В начале 1958 года из-за флаттера с последующим схлестыванием лопастей произошла авария вертолета Ка-15 в Мячково, Московской области, и катастрофа в городе Иваново. В результате катастрофы погиб летчик. Осенью 1958 года в  Казахской ССР из-за схлестывания лопастей потерпел аварию еще один вертолет Ка-15. Летчику удалось посадить машину на обрубках лопастей, и все, слава богу, остались живы. Выяснилось, что перед полетом лопасти ремонтировали, зашивая проволокой трещины триммеров. Для придания товарного вида шов закрыли слишком толстым слоем шпатлевки, что привело к смещению центра тяжести сечения лопасти назад с неизбежным ухудшением флаттерных характеристик. На основании летных испытаний и других работ, проведенных М.А.Купфером, Д.К.Ефремовым, В.Б.Баршевским, Т.В.Руссиян, Е.Б.Ломизе было решено увеличить противофлаттерный груз лопасти и заново проверять на флаттер все прошедшие ремонт лопасти (теперь устанавливались два противофлаттерных груза по 240 и 365 грамм). Модифицированные деревянные лопасти получили название ЛД-10М. Казалось, что безопасность от флаттера обеспечена. Однако в 1959 году было отмечено еще несколько случаев появления флаттера. Флаттер сопровождался повышенным маховым движением лопастей и их соударением. Это дало повод ряду критиков Камова говорить о нежизненности  соосной схемы.

Странным было то, что причиной аварий становились лопасти, прошедшие  жесткую заводскую проверку на флаттер. Обращало на себя внимание то, что все неприятности случались летом. В это время года, правда, больше летают, но все-таки что-то здесь было не так.

Автор книги был тогда заместителем начальника бригады динамической прочности и много размышлял о причинах сложившегося положения.  Специально флаттером я не занимался, но общие представления об этом явлении у меня были.  Как-то, вглядываясь в материалы стендовых испытаний осевого шарнира (ОШ) втулки несущего винта, я обратил внимание на сильную зависимость момента трения этого узла от температуры окружающего воздуха.  В холод трение резко возрастало.  Подшипники качения этого узла дать такой эффект не могли.  Провели простой эксперимент, и выяснили, что обнаруженное изменение трения вызвано изменением жесткости резиновых уплотнений шарнира.   Таким образом, зависимость трения в ОШ от  температуры объяснилась.  Между обнаруженным явлением и случаями «летнего» флаттера вполне могла быть связь, поскольку флаттер НВ сопровождается возвратно-вращательными колебаниями лопасти в ОШ из-за упругости проводки управления. В холод демпфирующая роль трения  увеличивается, и флаттер отсутствует. Оставалось непонятным, каким образом плохие лопасти благополучно выдерживали контрольные испытания на флаттер.  Разгадка оказалась простой: если  лопасти летом не выдерживали проверку на флаттер, заводчане  оставляли их  до лучших времен, до холодов.  Разброс по поперечной центровке лопастей был приличный, и всегда можно было найти лопасти с более передней центровкой, которые летом вели себя нормально. В зимнее время предъявляли заказчику худшие по центровке лопасти.

 В Улан-Удэ были организованы сравнительные испытания  лопастей на флаттер в разные времена года.  Я проводил испытания осенью и зимой и, чтобы поймать температуру ниже минус 30 градусов по Цельсию, заставил механика в один из предновогодних дней устроить наземные гонки в 5 часов утра. Это было глупостью, так как в сильный мороз никто не  проводил испытания, но  зато на графике появилась точка, соответствующая минус 37°С.

Проведенные исследования дали возможность разработать  методику проверки флаттерных характеристик несущих винтов, которая исключала возможность попадания в эксплуатацию  лопастей с недостаточным запасом по флаттеру во всяком случае из-за влияния температуры. 

Обстоятельства этой истории навели меня на несколько экзотический способ борьбы с флаттером. Я решил искусственно повысить трение в ОШ и, с этой целью упорный подшипник качения заменил упорным подшипником скольжения в виде обычной шайбы из антифрикционного материала.   Надо сказать, что упорный подшипник ОШ воспринимает центробежную силу лопасти и позволяет лопасти совершать  интенсивные возвратно-вращательные крутильные движения.  Ни один из традиционных материалов не пожелал работать  в  таких условиях. Антифрикционные бронзы, капроны, полиамиды с различными добавками даже при наличии жидкой смазки довольно быстро, иногда мгновенно, «заедали», полиэтилен высокого давления вначале работал, но через пару часов все-таки расплавлялся.

  Консультации в различных НИИ ничего не дали. В один прекрасный день мы с В.Б.Баршевским побывали в Институте Машиноведения АН СССР. Нас приняли в лаборатории износостойкости, которую возглавлял д.т.н. М.М.Хрущов. Хрущов познакомил нас с молодым тогда ученым А.П.Семеновым, который только что вернулся из Англии, где фирма «Гласир» создала высокопрочные антифрикционные материалы на основе тефлона (российский аналог – фторопласт-4). Для повышения работоспособности я устанавливал в осевой шарнир не одну шайбу, а целую «кишкоснасть» (выражение Купфера)  — пакет из набора 4-х – 8-и чередующихся металлофторопластовых и стальных шайб. Такой «подшипник-демпфер осевого шарнира» был даже испытан на вертолете Ка-15 по программе, утвержденной М.А.Купфером.  На вертолете, оснащенном этими  демпферами, испытатели не смогли найти никаких признаков флаттера, но, к сожалению,  неприемлемо возросли нагрузки на ручку управления. С другой стороны, полученные результаты указывали на то, что способный работать без смазки металлофторопластовый материал может быть успешно использован в горизонтальном и, особенно, в вертикальном шарнирах втулки несущего винта, а также в многочисленных шарнирах системы управления.

Вскоре экспериментальная лаборатория завода освоила производство различных втулок, шайб, шарнирных подшипников.  Николай Ильич ничего не знал об этих опытах, так как в конструкцию вертолета металлофторопластовые подшипники внедрены еще не были, а морочить голову главному конструктору незавершенной работой нужды не было. Но однажды, во время какого-то сердитого разговора в кабинете Камова, он заметил у меня в руках небольшой, только что «испеченый» шаровой металлофторопластовый подшипник. 

«Что это там у тебя? – пробурчал он, и, отобрав подшипник,   попытался его разобрать. Подшипник, кстати сказать, был неразборным.  Разговор был нарушен, все стали разглядывать подшипник и давать советы. Я кратко рассказал о способности металлофторопластового материала работать без смазки. Николай Ильич вдруг стал как-то добрее, припомнил Поля Ришара и романтическую эпоху создания КАСКР.  Напоследок он сказал «молодец!», но «трофей» забрал – потом он долго находился на рабочем столе главного конструктора.

Проблема флаттера была решена главным образом за счет обеспечения передней центровки лопастей, но работы по созданию подшипника «сухого» трения не пропали даром. Сотрудничество ОКБ Камова с ИМАШ-ем завершилось созданием первого в нашей стране металлофторопластового материала, способного работать под высокой нагрузкой без смазки в условиях колебательного движения. Этот материал стал широко использоваться в авиации, автомобильной, текстильной, пищевой промышленности, и его авторы были награждены премией Совета Министров.

Третья волна эксплуатационных неприятностей пришла во  второй половине июля 1960 года,  в самый разгар авиахимической обработки виноградников. Вновь были отмечены случаи схлестывания лопастей, вновь была остановлена эксплуатация, снова пошли разговоры о «порочности» соосной схемы. На этот раз причиной летных происшествий стали недостаточные запасы по «сближению» лопастей верхнего и нижнего несущих винтов, так как в ходе борьбы с вибрациями Камову пришлось на 150 мм укоротить вал верхнего винта.  Классическая для соосных вертолетов с шарнирной подвеской лопастей формула выбора расстояния между втулками несущих винтов (0,1Dнв) была нарушена.  Последствия  проявились не сразу, а  лишь в условиях массовой эксплуатации, когда стали реальными случаи  редких сочетаний  различных конкретных условий полета.

На величину сближения лопастей в разной степени влияют несколько факторов. Увеличение скорости полета сопровождается появлением встречного бокового завала «тюльпанов» несущих винтов. На вертолете Ка-15 при выбранных значениях углов регулятора взмаха и опережения управления на малых скоростях  плоскости несущих винтов сближаются слева по полету, на больших скоростях – справа.  Отклонение педалей путевого управления (дифференциальный общий шаг) сопровождается увеличением угла конусности одного винта и соответствующим уменьшением угла конусности другого винта.  При существующем на вертолете Ка-15 направлении вращения несущих винтов дача левой ноги приводит к увеличению расстояния между концами лопастей, дача правой  – к их уменьшению. Таким образом более опасными становятся режимы полета на малых скоростях с правым разворотом. На величину сближения оказывают влияние положение ручки управления вертолетом относительно нейтрального положения, угловые скорости движения вертолета,  динамика переходных режимов полета.

Камов организовал комплексное исследование действия всех этих факторов, по результатам которых, в ответ на вопросы корреспондента  одной из газет, писал: 

 «Опытные и серийные вертолеты типа Ка-15 в свое время подвергались тщательным летным исследованиям на сближение лопастей, но не было случая, чтобы сближение влекло за собой «схлестывание».

Таким образом возникла необходимость проведения комплекса всесторонних летных исследований, в том числе испытательных полетов в условиях сильной болтанки в пересеченной местности.

К этой работе был привлечен ряд научно-исследовательских и испытательских институтов, опытные летчики — испытатели, инженеры — испытатели и специалисты по расшифровке записей испытательной аппаратуры, которой были оснащены вертолеты, подвергавшиеся летным исследованиям. При наличии этой аппаратуры регистрировалось сближение лопастей на различных режимах полета в том числе во время полетов в болтанку над пересеченной местностью и, одновременно, самописцами фиксировались хода ручки управления и педалей при нормальном пилотировании и при грубых ошибках  летчика.

Проведенным комплексом летных исследований установлено, что летная эксплуатация серийных вертолетов в горной местности при условии нормального (плавного) пилотирования по сближению лопастей верхнего и нижнего винтов является безопасной.

Вместе с тем, из анализа большого количества испытательных полетов, проведенных в последнее время, в том числе полетов в горном районе Крыма, а также натурных продувок вертолета в аэродинамической трубе были определены факторы, способствующие сближению лопастей.

Эти факторы следующие:

  • проваливание вертолета из-за недостатка мощности на малых скоростях (менее 60 км/ч);
  • резкая дача до упора ручки управления;
  • резкая дача до упора правой педали.

При этом установлено, что только при условии одновременного воздействия на вертолет всех перечисленных факторов возможно опасное сближение лопастей. Отсутствие хотя бы одного из них уже достаточно для сохранения безопасного расстояния между лопастями.

Таким образом определили конструктивные мероприятия, которые должны полностью исключить вероятность опасного сближения лопастей на вертолетах Ка-15.

Выполнению этих мероприятий в настоящее время приступили заводские бригады в подразделениях аэрофлота.

В первую очередь производится замена двигателей АИ-14В на более мощный (форсированный) АИ-14ВФ. При форсированном двигателе вертолет с полетным весом 1410 кг висит на 5 метрах над площадкой, расположенной на барометрической высоте до 380 м при температуре, равной + 30 ºС.

Высота висения 5 м над площадкой обеспечивает безопасное выполнение авиахимических работ на производственных участках  с затрудненными подходами  в условиях сильно пересеченной местности.

Далее в системе поперечного и продольного управления устанавливаются пневматические демпферы, а на правой педали – пружинный упор. Эти механизмы хотя несколько затежеляют управление, но зато полностью исключают резкие дачи ручки управления и педалей, а также снижают вероятность «схлестывания».

К сожалению, действительность была не столь утешительна. На вертолете, снабженном демпферами путевого и продольного управления, вновь  произошло схлестывание лопастей.  Министр П.В.Дементьев по телефону сказал Камову, что отнимет серийный завод, если положение не будет срочно выправлено.

Ранней весной 1961 года исследование проблемы сближения лопастей было продолжено образованной по приказу министерства авиационной промышленности комплексной комиссией во главе  с ведущим вертолетчиком — прочнистом ЛИИ Р.А.Михеевым. Ведущим летчиком испытателем был назначен знаменитый полярный летчик В.В.Виницкий. В составе комиссии был также заводской летчик-испытатель В.В.Громов, начальник бригады аэродинамики Л.А.Поташник, несколько рабочих, прибористов и техников — расшифровщиц.  Комиссия выехала в Крым, где вертолеты Ка-15 работали на виноградниках. Выбор места проведения испытаний был связан с тем, что у Виницкого в Крыму около Коктебеля жила его первая жена, летчица, потерявшая в войну зрение, которой требовался уход. Иногда после испытательного полета вертолет садился рядом с дачей Виницких. Для участия в испытаниях прилетел и Николай Ильич.

Фотографических приборов, фиксирующих взаимное расположение концов лопастей, у комиссии не было. Поэтому на лопасть наклеивалось огромное число тензодатчиков, расшифровка которых позволяла построить ее упругую линию. Объем работы был огромным, так как необходимо было знать упругие линии всех шести лопастей в каждой из шести азимутальных положений лопастей, где они «встречались» при своем вращении на различных режимах полета, при различных возможных манипуляциях летчика с рычагами управления. Проверялась эффективность пружинно-пневматических демпферов и других мероприятий.

Дни шли за днями, Громов сменял Виницкого, расшифровщицы мучились над бесконечными рулонами осциллограмм, но ясность не приходила. Сближение на некоторых эксплуатационных режимах полета оставалось опасным.

Фактором, который в значительной мере определял сближение лопастей, оставалось положение ручки управления вертолетом (циклическим шагом). Поскольку верхний и нижний автоматы перекоса на колонке соединены жестко в единый  механизм, их плоскости всегда остаются взаимно параллельными. Из-за различного направления вращения несущих винтов одинаковый наклон автоматов перекоса вызывает разнонаправленный наклон «тюльпанов» несущих винтов, тем больший, чем больше отклонение ручки циклического шага.

Для сохранения одинакового наклона «тюльпанов» при различных условиях полета еще в тридцатые годы на модели «жироплана» G-11 Бреге-Дорана было предусмотрено дифференциальное управление автоматами перекоса верхнего и нижнего несущих винтов. Размышляя над этим, Поташник сообразил, что похожего эффекта можно добиться введением в цепь управления между автоматами перекоса и поводками лопастей дополнительного кинематического звена, который бы, не изменяя выбранный угол регулятора взмаха,  увеличил угол опережения каждого винта таким образом, чтобы при различных положениях ручки управления вертолетом взаимное расположение плоскостей вращения верхнего и нижнего винтов оставалось неизменным.

Поташник рассказал о своих мыслях Камову. Тот мгновенье помолчал, выругался от возмущения — «как это раньше мы не додумались!» — и немедленно свернул крымские испытания. Комиссия вернулась в «Ухтомку», где уже через две недели колонка одного из опытных вертолетов была оборудована  так называемыми «двурогими» качалками, установленными на его верхней и нижней «ползушках».

За первым полетом вертолета с доработанной колонкой Камов и Поташник наблюдали вместе. В одном из помещений ЛИС-а дежурила бригада прибористов и техников. Камову все стало ясно и без расшифровки записей регистрирующей аппаратуры. Его лицо светлело по мере того, как росло количество проверенных режимов — плоскости верхнего и нижнего несущих винтов вели себя необычно дружно, одновременно наклоняясь в ту или иную сторону.

— Молодец, Леон! — сказал он Поташнику. — Оформляй изобретение.

— С Вами, Николай Ильич!

— У меня своих достаточно. Сам щи сварил, сам  хлебай!

Поташник получил авторское свидетельство №147455 (29.08.61 г.) со следующей формулой предмета изобретения:

«Колонка соосных несущих винтов вертолета с применением автомата-перекоса для изменения шага лопастей, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения сближения лопастей верхнего и нижнего несущих винтов и предотвращения их схлестывания, в ней применены двухплечие шарнирно укрепленные на ползушках качалки, одно из плеч которых связано с автоматом перекоса, а второе — с поводком лопасти винта».

Простое и эффективное новшество было внедрено на вертолеты Ка-15, начиная с колонок так называемой 5-й серии.

 

 

 

Применение вертолетов  Ка-15 и Ка-18 стало расширяться. Быстро рос годовой налет парка вертолетов Ка-15 в подразделениях гражданской авиации: в период 1958-1964 г.г. значения этого показателя составили 2800, 5390, 11640, 11580, 23000 и 40500 часов.

С увеличением наработки агрегатов проявилась четвертая волна проблемы динамической прочности —  усталость конструкции. 4 июня 1959 года в районе станции Вешняки в небе над Москвой из-за усталостного разрушения штыря соединительной тяги подвижного кольца нижнего автомата-перекоса терпит катастрофу вертолет Ка-15, проходивший летные ресурсные испытания. Погибли летчик испытатель В.Н.Смолин и инженер В.П.Карасев. В июле 1962 года после наработки 140 часов из-за разрушения неподвижного кольца нижнего автомата перекоса при заходе на посадку потерял управление вертолет Ка-15. По результатам расследования аварии был сделан вывод о том, что причиной преждевременного разрушения узла конструкции явился производственный дефект (грубая механическая риска в критичной зоне). Все находящиеся в эксплуатации автоматы перекоса были тщательно проверены, но 30 декабря 1963 года при наработке 241 час произошла  еще одна поломка этого же узла — на этот раз дело закончилось катастрофой вертолета Ка-18. Между тем на динамических испытаниях при троекратно повышенных переменных нагрузках аналогичные  узлы упорно не желают разрушаться. Каждый день Купфер начинал с похода в испытательную лабораторию и всякий раз с разочарованием убеждался, что автоматы-перекоса «стоят, как дураки». Тщательное изучение материалов стендовых и летных     испытаний



 

показало, что причиной стойкого поведения конструкции при испытаниях стала неточная схема приложения нагрузок. В эксплуатационных условиях статическая часть нагрузки  создавала в критичном участке  конструкции растягивающие напряжения, а при испытаниях она ошибочно была направлена в противоположную сторону. При этом  возникал эффект сжатия, который тормозил развитие усталостной трещины. Это был суровый и поучительный урок для специалистов КБ. К трагическим последствиям привела ошибка в определении «всего лишь» направления действия статической нагрузки.

Существенно повысить эксплуатационные свойства вертолета удалось за счет внедрения созданных впервые в мире стеклопластиковых лопастей. Как вспоминал В.Б.Баршевский,  еще во время работы над созданием  Ка-8 Камов предвидел, что когда-нибудь лопасти будут  выпекать как пирожки: «Заложат что-то под пресс или в автоклав, а вынут оттуда готовую лопасть». Лопастям ЛД-10 и ЛД-10М были свойственны недостатки, типичные для деревянных конструкций.  Гигроскопичность, склонность к короблению ограничивали календарный срок службы таких лопастей двумя с половиной годами. Камов поставил задачу – создать долговечные, идентичные (взаимозаменяемые) лопасти. Лопастной бригадой руководил  в то время А.Г.Сатаров, с ним работали молодые, талантливые конструкторы А.Ф.Ковалев, В.Б.Гольцман, И.Ш.Шерман, С.И.Стеценко. Не забыл о своей особой любви к лопасти бывший начальник бригады, ныне заместитель главного конструктора М.А.Купфер.  Разработка велась по нескольким направлениям.  Были созданы металлические лопасти Б4,  композитные ЛП-1, Б-3, Б-7.  Наилучшие результаты были получены с лопастями Б-7. Как мечтал Камов, эти лопасти выпекались:  в пресс-форму закладывали полуфабрикаты, а вынимали готовую лопасть. Ресурс лопастей составил 5000 ч, срок службы был практически не ограничен. Применение лопастей  Б-7 увеличило тягу вертолета Ка-15 на 4,6%, статический потолок в 1,4 раза, коммерческую нагрузку в 1,8 раза. Способ изготовления стеклопластиковых лопастей защищен авторским свидетельством №431733 (1963 год, авторы Н.И.Камов, А.Г.Сатаров и др.).

Настойчивость и упорство Николая Ильича, напряженная работа специалистов ОКБ и НИИ позволили выявить и устранить технические причины летных происшествий. Со второй половины 60-х годов на вертолетах Ка-15 и Ка-18 они прекратились.

Серийный завод изготовил 354 вертолетов Ка-15, в том числе УКа-15 с двойным управлением и дополнительными пилотажными приборами АРК-5, РВ-2, ГПК-48;  Ка-15М в сельскохозяйственном,  почтово-грузовом и  корабельном вариантах.  Вертолетов Ка-18 было изготовлено 111.

Сельскохозяйственный вариант вертолета Ка-15М мог применяться с тремя видами оборудования: опрыскиватель, опылитель, генератор аэрозолей. Общими для всех видов оборудования были два бункера, рассчитанные на 160 кг химикатов каждый, и трансмиссия  от вертолетного двигателя к механизмам рыхлителя, распылителя порошка или к генератору аэрозолей.

В почтово-грузовом варианте по бортам фюзеляжа навешивались грузовые кассеты. Для выполнения спасательных операций на воде кассеты комплектовались либо двумя плотами СП-12, либо двумя лодками ЛАС-5Н-2, либо одним плотом и одной лодкой.

При переоборудовании вертолета Ка-15 в корабельный вариант на стыковочные узлы шасси навешивались фермы с двумя баллонами, объемом 1м³ каждый. Диаметр баллона составлял 0,6 м, его длина равнялась 4 м.

Для увеличения дальности полета вертолета свыше 250 км по бортам вертолета устанавливались ложементы, к которым крепились два дополнительных  топливных  бака емкостью 70 л. каждый.

Вертолет Ка-15 с двигателями АИ-14ВФ мощностью  280 л.с. имел следующие основные данные: максимальная скорость 150 км/ч, крейсерская скорость 120-130 км/ч, практический потолок 3250 метров, наибольшая продолжительность полета при аэронавигационном запасе топлива на 20 мин. полета (без подвесных топливных баков) – 3 часа 15 мин.

Корабельные вертолеты Ка-15 выполняли связные функции, участвовали в поисковых операциях, учились прицельно сбрасывать бомбы. Однако летали  военные вертолеты мало.  В наиболее «урожайные» по числу полетов годы налет парка вертолетов Ка-15 в воинских частях не превышал 3-4 тыс. часов. Средний годовой налет на один  военный вертолет колебался в пределах 30-90 часов.

Более продуктивным оказалось использование вертолетов Ка-15М и Ка-18 в народном хозяйстве. Годовой налет парка этих вертолетов был на порядок выше. На сельскохозяйственных работах вертолеты в вариантах опылителя и опрыскивателя обрабатывали за один летный час 12-15 га площади садов, виноградников, посевов хлопчатника. Их применяли на малоразмерных участках, в местностях со сложным рельефом, там, где  не могли работать самолеты. В составе китобойной флотилии «Слава» корабельные вертолеты Ка-15  вели ледовую разведку в высоких широтах Антарктики. В 1961-1962 годах вертолет Ка-15 совершал полеты с бортов ледокола «Красин» и атомохода «Ленин», принял участие в экспедиции на станцию «Северный полюс-10».   Вертолет Ка-15 помогал рыбакам и охотникам найти косяки рыбы или лежбища морских зверей, перевозил больных, спасал терпящих бедствие на воде.  Ка-15 участвовал в большой работе землеустроителей по составлению Карты лесов СССР, привлекался для выполнения различных задач на строительстве газопроводов и т.д. В газетах и журналах того времени можно найти самые различные сюжеты: от  анализа способов повышения производительности вертолетов Ка-15 (например, предлагалось при выполнении сельскохозяйственных работ производить заправку топлива при работающих двигателях), до маленьких трогательных сообщений типа «вертолет Ка-15 доставил горячий кофе  строителям санно-тракторной дороги».  

Одна из наиболее приятных ролей досталась вертолету Ка-18. Элегантные формы этой летающей «Волги» привлекли внимание кинематографистов. В фильме «Русский сувенир» зрители с удовольствием наблюдали, как звезда отечественного кино  Любовь Орлова выходит из кабины вертолета Ка-18, совершившего посадку на палубу речного  теплохода.

 За свою жизнь вертолеты Ка-15 и Ка-18 налетали в общей сложности  порядка 500 тысяч часов.

В мае 1958 года Н.И. Камов в Брюсселе принимает поздравления по случаю награждения вертолета Ка-18 золотой медалью Всемирной выставки. В следующем году мир обошли красочные фотографии вертолета Ка-18 над небоскребами Гаваны. Потом он принимал участие в авиасалонах  в Нью-Йорке, Мехико, Праге, Будапеште, Братиславе.

29.05.58 г. и 06.05.59 г. летчик-испытатель В.В. Виницкий установил на вертолетах Ка-15 два мировых рекорда скорости полета по замкнутому маршруту в 100 и 500 км: 162,7 и 170,5 км/ч соответственно.

Ка-15 стал первым по настоящему работоспособным соосным вертолетом. Воздушными малютками  Ка-8 и Ка-10 Камов подтвердил, что он — великолепный конструктор, способный даже с несовершенным, тяжелым двигателем создать оригинальную, миниатюрную летающую машину. Но именно эта миниатюрность, предельно малая размерность конструкции не позволила в полной мере проявиться некоторым «детским болезням» соосного вертолета. Кроме того, многие неприятные для вертолетов явления на экспериментальных машинах либо не могли проявиться при малых скоростях полета, либо просто не успели проявиться из-за кратковременности испытаний. Вертолет Ка-15 стал первым серийно выпускаемым соосным вертолетом в достаточно распространенном классе летательных аппаратов. На нем в полную силу проявились вертолетные проблемы не только присущие любым вертолетам, но и специфические для соосной схемы.

Камову удалось добиться успеха в условиях, когда он, будучи первопроходцем,  не имел возможности использовать чужой опыт.  С трудностями, с неимоверными затратами душевных и физических сил, радуясь успехам и переживая горечь неудач — но удалось. В главных, принципиальных моментах соосная схема была «доведена до ума». 

На завершающем этапе «укрощения» вертолета соосной схемы возникли у Камова  также проблемы совершенно иного рода. В начале 1955 года его заместитель В.И.Бирюлин, хорошо проявивший себя при испытаниях и доводке вертолета Ка-15, начал проектировать небольшой двухместный вертолет ВР-1 с реактивным приводом несущего винта. Через год, 6 января 1956 года он направил техническое предложение ВР-1 заместителю министра А.А.Кобзареву. 3 сентября 1956 года  Бирюлин обратился с письмом к Н.С.Хрущеву с просьбой «дать возможность нам, молодым инженерам,  в открытом соревновании со старым главным конструктором защитить право создавать новую технику». Заметим, что в это время Камову еще не исполнилось  54 года. Бирюлин был   убежден, что «старый» Камов к  тому же недостаточно организован для роли главного конструктора. 15 декабря 1956 года министр авиационной промышленности  П.В.Дементьев пишет Камову: «Включите в план завода разработку технического проекта двухместного вертолета с компрессорным приводом несущего винта  по предложению т. Бирюлина со сроком окончания в 2-м кв. 1957 г.  Для выполнения этого задания организуйте группу под руководством Бирюлина В.И.».

Такое развитие событий Камова никак не устраивало.  8 января 1957 года он пишет ответное письмо министру Дементьеву:

«Петр Васильевич! В порядке приобретения и накопления опыта, прошу Вашего согласия включить в план работ нашего завода проектирование и постройку экспериментального двухместного реактивного вертолета с компрессорным приводом несущего винта по типу французского вертолета «Джин» …

Работу будем проводить в обычном порядке с активным участием тов. Бирюлина. Организовывать специальную группу под руководством тов. Бирюлина нецелесообразно, так как это, как показал опыт ряда ОКБ, приводит к дублированию руководства в бригадах, нарушает порядок проведения работ и в конечном счете приводит к дезорганизации работ конструкторского коллектива, организованного нами с таким большим трудом и достигшего определенных положительных результатов».

Камов был мудрый человек. Он назначил Бирюлина своим первым заместителем, и работы по  ВР-1 постепенно сошли на нет.  Единый коллектив был сохранен.

Однако противостояние двух руководителей не прошло бесследно для коллектива.  Что-то изменилось в самой атмосфере КБ. Ближайшее окружение   Камова присматривалось к возможному новому начальнику. Энергичный, подтянутый, в безукоризненно строгом костюме Бирюлин внешне выигрывал по сравнению с грузным, медлительным, и уж точно не элегантным  Камовым.  Бирюлин логично мыслил, четко излагал мысли, был всегда корректен – это нравилось, и невольно заставляло обращать внимание на «э»-кание Камова, на французский прононс,  на  проявлявшуюся временами бесцеремонную грубость. Да, по  внешним проявлениям Камову было далеко до своего молодого заместителя, который долго жил в Англии и вынес оттуда манеры  джентльмена. Недаром его за глаза того звали «мистером». Ветераны КБ знали Бирюлина «как облупленного», и понимали, что его внешний облик и четко выверенные манеры поведения – мало значат по сравнению с глубинными качествами, которым должен обладать руководитель опытного КБ. Иначе говоря, один из  них был  «настоящим», другой только пытался играть эту роль. Камов продолжал пользоваться среди своих ближайших соратников неизменным авторитетом. И все же. Стало чуть ли не правилом хорошего тона сетовать на неорганизованность Камова, подражать его характерному голосу и т.д. Старая гвардия  добродушно подшучивала над своим королем. По другому воспринимала все это молодежь. Лозунг «дорогу молодым!» для многих был не пустым звуком.

Конфликт был исчерпан, но рубцы на ране остались — подобно невидимой трещинке, которая меняет тембр благородного колокольного звона.   Это новое звучание сказалось позднее, когда в процессе создания противолодочного вертолета второго поколения другой энергичный заместитель Камова стал еще более целеустремленно претендовать на роль руководителя ОКБ.

 

Добавить комментарий

WordPress SEO