339k
8 лет назад · 14 фото · 34540 просмотров · 133 комментария
Соосная схема. Зачем вертолетам Камова два несущих винта (14 фото)
Легкие, быстрые, компактные, надежные и необычные — эти характеристики идеально подходят серии вертолетов КБ имени Камова, которая в воскресенье отмечает 70-летний юбилей. Двенадцатого ноября 1947 года в воздух поднялась первая машина знаменитого советского авиаконструктора Николая Камова — Ка-8 "Иркутянин". Это событие стало началом эпохи вертолетов с соосной схемой расположения несущих винтов.
Россия до сих пор остается единственным государством в мире, наладившим массовое производство этих сложных машин. Камовские вертолеты успешно трудятся на "гражданских должностях", а также служат в частях армейской и морской авиации. О том, для чего нужна соосная схема, а также о ее главных преимуществах и недостатках.
Без доворота.
Первый соосный летательный аппарат КБ имени Камова К-8 "Иркутянин" больше напоминает летающий мотоцикл, нежели привычный для взгляда обывателя вертолет. Во-первых, у него отсутствует фюзеляж. Вся конструкция состоит из стальных труб, закрепленных на двух надувных цилиндрических баллонах. Пилот сидит в небольшом открытом кресле. Максимальная взлетная масса Ка-8 — всего 320 килограммов, длина — 3,7 метра, высота 2,5 метра. Скромны и летные характеристики: "Иркутянин" был способен подниматься на 250 метров максимум и разгоняться до 80 километров в час. Впрочем, за скоростью и высотой при создании "первенца" камовцы не гнались. Настоящим прорывом стали несущие трехлопастные винты, расположенные один над другим. Это конструктивное решение — визитная карточка практически всех вертолетов Ка.
Вертолет традиционной схемы в воздухе постоянно доворачивает в ту сторону, в которую вращается его несущий винт. Чтобы компенсировать этот момент, на хвостовую балку машины устанавливают дополнительный рулевой винт, который крутит машину в противоположную сторону. Вертолетам Камова такой привод просто-напросто не нужен. Их несущие винты вращаются в противоположные стороны. Такое решение значительно упрощает механику машины, снижает ее уязвимость. Говорят, что Ка-52 способен совершить посадку даже с отстреленным под корень хвостом.
Ка-8 в боях поучаствовать не довелось. Во-первых, он предназначен для связи и разведки. Во-вторых, эта машина была построена всего в трех экземплярах. Впервые широкой публике "Иркутянина" показали на параде в Тушино летом 1948 года. Вертолет поднялся в воздух прямо с кузова грузовика, сделал несколько проходов и благополучно приземлился. Именно тогда им заинтересовалось командование ВМФ, заказавшее Камову проект создания специализированной разведывательной машины. С тех пор вертолеты Ка долгое время оставались флотским "эксклюзивом".
Любопытный факт: само слово "вертолет" вошло в обиход именно благодаря создателям Ка-8. Перед тушинским парадом организаторы спросили Николая Камова, как представить его машину публике. Тот подумал и ответил: "вертолет". До этого момента винтокрылые летательные аппараты именовали американизмом "геликоптер".
Любопытный факт: само слово "вертолет" вошло в обиход именно благодаря создателям Ка-8. Перед тушинским парадом организаторы спросили Николая Камова, как представить его машину публике. Тот подумал и ответил: "вертолет". До этого момента винтокрылые летательные аппараты именовали американизмом "геликоптер".
Работа над ошибками.
Прямыми потомками Ка-8 стали вертолеты Ка-10 и Ка-15, созданные на его основе. Первый появился в конце 1948 года и практически не отличался от оригинальной машины. Он получил более мощный двигатель, больший диаметр несущих винтов и радиостанцию. Кроме того, в Ка-10 была предусмотрена система катапультирования, выбрасывающая пилота назад путем складывания спинки кресла. Испытания этой машины были непростыми. Вертолет раз за разом терял винтами воздушный поток. Однажды это привело к трагедии. Летчик-испытатель Михаил Гуров поднял Ка-10 над испытательной площадкой на 200 метров, проверяя, насколько машине хватает топлива на такой высоте. Для этого он вел аппарат на номинальных оборотах. Скорости лопастей оказалось недостаточно, и вертолет упал. Гуров скончался по пути в больницу.
Впрочем, со временем Ка-10 довели до ума. В 1951 году приняли решение о строительстве военной версии вертолета. К 1953 году в строю уже было девять машин. Ка-10 удалось успешно посадить на палубу крейсера "Максим Горький" при сильном ветре, что лишний раз доказало преимущество соосной схемы: вертолет практически не болтает даже в шторм. Кроме того, военный вариант машины получил полноценную приборную панель с высотомером, спидометром, компасом, вариометром и указателем оборотов несущих винтов.
Ка-15 стал первым вертолетом Николая Камова, пошедшим в крупную серию. Всего было построено 354 машины этого типа. Ка-15 задумывался как противолодочный вертолет, но для нужд флота он получился недостаточно эффективным — сказывалась малая грузоподъемность. В итоге ВМФ разработал необычную тактику боевых троек. Первый Ка-15 нес два гидроакустических буя для обнаружения подлодок. На втором была установлена аппаратура управления и слежения. Глубинные бомбы же устанавливались на третьем. Понятно, что такой подход снижал общий боевой вес Ка-15. К тому же было несколько случаев схлестывания лопастей несущих винтов, что приводило к крушению вертолета. Вряд ли стоит винить в этом конструкторов: соосная схема в то время была малоизведанной областью. Приходилось учиться на ошибках.
Такую схему очень сложно реализовать технически, в отличие от традиционного "одновинтового" подхода. Она требует большого объема научных расчетов, математики, глубокого знания аэродинамики. Винты на "камовых" располагаются близко друг к другу. Необходимо продумать, как они влияют друг на друга в полете, отработать все это на практике. С годами наши специалисты достигли очень высокого уровня. В других странах серийных машин такой конструкции просто нет — это наше ноу-хау. На Западе строят лишь какие-то опытные экземпляры, беспилотники, зонды. До массового производства дело так и не дошло.
Не только для моря.
Всего для нужд Военно-морского флота КБ Камова разработало более десятка различных моделей вертолетов. На сегодняшний день в составе авиации ВМФ имеется 63 многоцелевых Ка-27 и 16 поисково-спасательных Ка-27ПС, 28 транспортно-боевых Ка-29, а также несколько машин радиолокационного дозора Ка-31. Эти вертолеты способны выполнять самый широкий круг задач: вести разведку, высаживать десант на побережье, поддерживать его огнем, спасать сбитых над морем летчиков, выслеживать подводные лодки противника и многое-многое другое. Работу соосных винтов на данных машинах удалось "отполировать до блеска" — серьезные летные происшествия с ними можно пересчитать по пальцам двух рук.
У соосных вертолетов выше грузоподъемность и на внешней подвеске, и внутри кабины, а кроме того, габариты соосного вертолета меньше, что очень удобно при использовании, например, на нефтяных площадках. При соосной схеме управляемость вертолета выше, выше маневренность и лучше высотные характеристики, потому что вся мощность идет на основные винты. А маневренность нужна при ведении боевых действий. Соосный вертолет симметричен, у него нет в полете дополнительных кренов.
Весь накопленный за десятилетия опыт камовцы использовали при создании машин и для армейской авиации. О "Черных акулах" Ка-50 и их двухместных модификациях Ка-52 "Аллигатор" слышали, наверное, все. Бронированные и вооруженные самыми современными ракетами "летающие танки" показали себя грозной силой. Боевая эксплуатация Ка-50 в Чечне подтвердила, что вертолеты соосной схемы прекрасно себя чувствуют не только над морем, но и в горах, где боковой ветер и сложные метеоусловия могут погубить даже опытного пилота.
"Черная акула" получилась очень живучей. В одном из боевых вылетов экипаж отстрелялся по боевикам с малой высоты, в результате чего в одну из лопастей попал крупный осколок. Вертолет без проблем долетел до аэродрома Ханкала, где поврежденный участок просто отрезали. После этого он своим ходом добрался до пункта базирования. В целом же летчики в Ка-50 буквально влюбились. Мощное бронирование кабины и наличие системы катапультирования придает экипажам уверенности, что в сочетании с высокой автоматизацией полета и отличными маневренными характеристиками самым положительным образом влияет на боевой дух летчиков.
Все эти черты характерны и для двухместного Ка-52, дебютировавшего в Сирии. В марте 2016 года несколько "Аллигаторов" были переброшены на авиабазу Хмеймим и начиная с апреля используются в различных операциях. Обкатали на Ближнем Востоке и палубную модификацию Ка-52К, получившую обозначение "Катран". Обе машины прекрасно показали себя в не самом привычном для них климате.
На сегодняшний день в частях армейской авиации стоят на вооружении более 100 "Аллигаторов". До конца 2017 года Минобороны должно получить еще 14 машин. Наравне с милевскими Ми-28Н и Ми-35 они будут оставаться основными ударными вертолетами Российской армии в ближайшие десятилетия.
Афтор не рассказал об одном но очень большом недостатке соосной схемы. Нижний винт работает в ВОЗМУЩЁННОМ воздушном потоке от верхнего винта. При этом сильно уменьшается кпд всей системы. Один этот недостаток перечёркивает все остальные плюсы.
"Вертолетам Камова такой привод просто-напросто не нужен. Их несущие винты вращаются в противоположные стороны. Такое решение значительно упрощает механику машины" (С)
"Такую схему очень сложно реализовать технически, в отличие от традиционного "одновинтового" подхода. Она требует большого объема научных расчетов, математики, глубокого знания аэродинамики." (С)
Пора бы определиться.
P.S.
Фоткал с балкона.
В детстве играл в "Ка-52 Чёрная акула" на PC. Сложно было, но цепляло)
Я был на больничном и диск этот достал. На второй день кое-как взлетел. На четвертый психанул - на клаве с мышкой в симулятор...
Разве забросили?
Вроде хотели на его базе делать 226 с более мощными движками и новой авионикой.
Сделали, но как обычно серия с гулькин нос... Такого распространения как у 26 при Союзе уже точно не будет.
Проект может и не забросили бы... Но, движков поршневых М-14 уже в природе нет. И не предвидется
А с турбореактивными 226й стоит уже как бизнесджет... Вот и нету спроса никакого.Одни дебилы кругом, что в КБ, что в МО, что ВС. Хорошо, хоть на паблике смешных картинок здравомыслящий человек отыскался.
прикольно, что написанное текстом - плюсуют. А остальной мой текст, но выданный картинкой, потому что фишки сдохли при сохранении, а мне лень было заново набивать - минусуют в том же количестве. Если что - это мой текст и моё мнение. Можете высказывать претензии или задавать вопросы
Это же фишки. Уже давно скатились в УГ.
Если вывесить пост с тарелкой коровьего говна и заголовком "никто не поверил, что ей подали на завтрак! Это взорвало интернет!" то срубите несколько килолайков.
А образовательным его уже давно нельзя назвать.
Скажите. Как происходит катапультирование на вертолете? Кабина же под винтами. Как?
винты отстреливаются
Серьёзно?
Серьёзно. Если точнее - отстреливаются лопасти.
"Ни у одного вертолета кроме Ка 50 и КА 52 такова нет !!!"
лопасти отстреливаются
У МИ-28 есть система катапультирования, правда реализована не так как у КАмова.
Еще,для КА-50 слишком дорогая поддержка - топливо, боеприпасы, связь. При его дальности полета и специфике назначения это крайне невыгодно. Для внедрения нескольких Акул в места боевых действий приходилось использовать такое количество техники, что все их преимущества терялись.
А так - винтолёт этот хорош! :)
ну да, ну да, а Ми-28 или Апач ни в чём этом не нуждаются? Или дальность у них межконтинентальная?
То, что Вы написали как раз относится к тому, что нашей армии умные вертолёты нафиг не нужны [были], "какая-такая информационная инфраструктура, вы о чём"?
И много там нависели за холмиками апачи?
Какие съемки боевых действий не возьми - типичная работа штурмовиков на максимальных скоростях с минимальным временем прибывания в зоне работы ПВО противника. Это реальность детка - она всегда вносит коррективы в то что красиво на бумаге.
Андрюша, деточка, ты кому отвечаешь и про что? Ты тут же, рядом, в моём комменте "подскок... в условиях современных войн эта возможность почти нафиг не нужна" - читал? А с чем тогда спорим и в чём меня надо убедить?
Ой, не заметил какая ты умница: сама хрень написал (про радар с гулькинку пипку), сама опровергла.
габариты по длине при этой схеме гораздо меньше
тут несколько ++
более высокая скорость и маневренность из за отсутствия всякой хрени на хвосте.
Чего с ним случилось то?
ничего, НУРСами отстрелялся и нафиг с пляжа
2-й и 3-й заход это чтобы наверняка?
это тактика такая - залп и уход из-под обстрела. потом на второй круг. обычно такую тактику используют в 2-3 вертолета
Палубная площадь очень ценная штука. Ка'шки этим ценны.
"Вертолет традиционной схемы в воздухе постоянно доворачивает в ту сторону, в которую вращается его несущий винт."
Интересное наблюдение - фезюляж вертолёта как раз разворачивает в сторону противоположную вращению винта, а хвостовой винт доворачивает его за винтом. Есть такой третий закон Ньютона - в школе учат,классе в пятом - шестом:)...
Вы здесь немного не правильно используете третий закон Ньютона. Здесь не винт действует на вертолет (потому что условно винт вращается без сил трения), а сила сопротивления воздуха на лопасти. Таким образом, если частота вращения винта относительно вертолета A, но сила сопротивления замедляет ее до B, то частота вращения вертолета будет A-B.
Если взять игрушечный вертолет в руки, и руками задержать винт в какую сторону станет вращаться вертолет - правильно в сторону вращения винта.
Ты, наверное, кроме игрушечных вертолётов не одного не видел. Двигатель, который вращает винт, устанолен в корпусе вертолёта и они, относительно друг друга, вращаются в разные стороны. Хватит пургу нести - надоело.
Последний раз тебе отвечаю, высокообразованный ты наш:) - если, при работающем двитателе, откажет хвостовой винт, то корпус вертолёта начнёт вращаться в сторону, противоположную вращения основного винта. Есть такое слово - реакция, слыхал?
Ты точно дурак. На этом видео вертолёт в режиме авторотации, правда ты вряд ли знаешь, что это такое.
Аллигатор просто красавец
Я хочу ка-8
на дачу летать?:)
с нашим воздушным кодексом он у тебя будет стоять на приколе, а еще полюбопытствуй о налогах на ЛА
Так нечестно((((((
мощные и совершенные машины!
Почитал в нете. Каждая схема вертолета - дикое шаманство. Это куча опыта, исследований, потраченных жизней... Здесь каждый делает, что умеет, поэтому не стал бы я утверждать, что соосная или какая-либо еще схема вертолета лучше другой. Просто каждый производитель делает то, что у него лучше получается.
Называть вертолет основным ударным воздушным судном на поле боя я бы тоже не стал, хотя бы сравнив характеристики заточенных под это дело "летающих танков" и самолетов-штурмовиков. Бомбовая нагрузка, потолок, скорость ниже, чем у самолетов.
Если будет выбор, взять с собой в бой 1 вертолет или 1 самолет, то выбор первого очевиден. Т.к. он на поле боя, прикрывает, атакует мелкие и конкретные мишени, он здесь и сейчас, и постоянно здесь, его не надо ждать пока он слетает на базу.
Да, нет преимущество одной схемы над другой. Все схемы имеют свои недостатки и достоинства. ВМФ посчитал, что габаритный контейнер Ка'шек для них самое необходимое достоинство. По этому и ухватилось за "младенцев" семейства Ка.
Что такое "перехлёст винтов"? Ересь! Дано движок с номинальной мощностью, винты с номинальным изгибом (ведь по ним ещё и стреляют). Если вертолёт полностью целый - то никакой манёвр не сможет превысить разницу меж верхними и нижними лопастями. Мы прекрасно понимаем что разница в атмосферах у нижнего винта больше (ему нагнетает верхний винт), но там и скорость больше, так что разница в давлении там не больше 13% (процент теплового тягеля). Так что верхний и нижний винты при равных условиях отгибаются одинаково (+-13%). Там, вероятно, имел место заводской брак.
Спасибо за подсказку, только я только что объяснил что это бред ровно на 87% (+-КПД)
Проблему нужно искать в сертификации заводских испытаний лопастей.
Проблема, увы, лежит в физике, а не в "сертификации лопастей" )
Есть такая штука - завал конуса несущего винта, связано это с разностью углов атаки опережающей и отстающей лопасти. В случае соосника - конусы заваливаются навстречу друг-другу. В результате перехлест возможен либо при превышении скорости (достаточно серьезном - например, была катастрофа на ка-27 - при максимально допустимой скорости 290км/ч они разогнались до 350, там помимо перехлеста и другие "спецэффекты" превышения скорости типа неконтролируемого крена полезли), либо при превышении эксплуатационной перегрузки (тоже достаточно серьезном - во всяком случае когда на испытаниях ка-50 летчик потерял ориентацию и случайно перевернул машину, сделав почти косую петлю, и когда увидел землю - очень грубо вывел - перехлест был, но не фатальный, были повреждены законцовки лопастей).
Так что действительно такая "проблема" есть и в первую очередь она проявляется при высокой скорости полета. Чтобы она не влияла на безопасность полета - в том числе существуют и ограничения по эксплуатации, и сигнализация по максимальной скорости, которая фактически сообщает об опасном сближении лопастей.
О как лемминги тебя отделали)
Когда хочется поржать или поднять свою самооценку всегда читаю коменты к таким постам. Видишь что ты умнее стада хотя бы потому что не даёшь заключения по теме в которой не разбираешься. А тут диванные спецы прочитав что то на сайте домохозяек, на этом сайте уже преподносят как 100% истину. И не важно что над какой то проблемой разработчики бьются десятилетия диванный эксперт бросаясь терминами здесь решает проблему за пару минут. И даже если ты летчик экстра класса-ты всё равно просто водитель, хоть и грамотнее водителя троллейбуса в 10000 раз, и высшее образование и т.д. , НО НЕ ИНЖЕНЕР-РАЗРАБОТЧИК.
Полностью согласен с Вами (Ya), и ещё хочется добавить експертам (в этом слове нет ошибки) с дивана - если ехать на машине со скоростью 200 км/ч и при этом повернуть на 90 не сбавляя скорости, то какая бы у тебя не была машина - исход один (и сразу слышу возмущённые отзывы - что на видео скорость вертолёта приемленная и т.д.), ещё %-т неисправности механизмов и человеческого фактора никто не отменял.
P.S. ни разу не сломался тот механизм - который не включали.
У вас в слове "експертам" - ошибка! Правильно писать - "експерДам"!