Советский вертолет Ка-10, особенности и характеристика

Вертолет Ка-10 является продолжением линейки вертолета Ка-8. По классификации НАТО вертолет Ка-10 прозвали Hat — «Шляпа». Ка-10 был создан в 1948 году. Он имел двигатель Ивченко АИ-4Г (АИ-4В) мощностью 41 кВт (55 л. с.). Свой первый полет вертолет Ка-10 совершил 30 августа 1949 года.

Рассмотрим более подробно вертолет Ка-10, его историю создания, особенности конструкции и технические характеристики.

История создания

Работы по проектированию вертолета Ка-10 начались на АКБ им. Н.И. Камова в 1948 году. В целом винтокрыл стал продолжением линейки, и базой для него стал Ка-8.

Благодаря четкой слаженной работе персонала КБ, на разработку Ка-10 ушло лишь пару месяцев. Отличий от своего предшественника новый вертолет получил немного. Переставили двигатель, вырабатывающий 55 л.с., – АИ-4Г. Его проектировали специально под эту модель моноплана. Также на 200 мм был увеличен диаметр несущих винтов. Этого удалось добиться путем удлинения лопастей, из-за чего уменьшился коэффициент наполняемости. Конструкция лопастей осталась такой же, как и на Ка-8, а в схеме управления несущими винтами теперь за изменение общего шага отвечало передвижение втулок в шлицах вала.

Нужно вспомнить, что проектирование Ка-10 проходило сразу же после триумфа Ка-8, поэтому специалисты камовского бюро старались сохранить конструкцию вертолета, как можно ближе копируя его предшественника. В то время сразу 4 КБ (им. Яковлева, Миля, Камова и Братухина) занимались разработкой первых вертолетов СССР.

В ведении ОКБ им. Камова находилась взлетно-испытательная площадка на аэродроме Измайлово, где и проходил первые испытания вертолет Ка-10.

30.08.1949 был совершен первый полет данного вертолета над территорией аэродрома Измайлово. У штурвала находился пилот-испытатель М. Д. Гуров. Полет прошел не совсем гладко: были выявлены просчеты в рычаге общего шага несущих винтов.

Вертолет был оснащен радиостанцией, баллоном сжатого воздуха и ракетницей для запуска двигателя, кронштейнами для буйков. Предусматривалась система катапультирования. Суть ее работы сводилась к отстегиванию ремней безопасности у пилотов и вываливанию пилота вместе с парашютом назад после складывания спинки кресла.

Одним из окончательных полетов во время испытаний стал полет на продолжительность, который выполнил тоже Михаил Гуров. Вертолет был поднят на высоту 200 м над измайловским аэропортом. Дабы повысить экономичность полета, летчик-испытатель решил вести машину на номинальных оборотах. Окружной скорости лопастей оказалось недостаточно – вертолет скабрировал, завис в воздухе и упал. По пути в больницу Гуров умер.

Постепенно, проблемы со срывом потока с лопастей несущего винта стали повторяться, и это вызвало огромный спектр критических высказываний в адрес ОКБ им. Камова. В частности М. Миль заявил, что Ка-10 не способен авторотировать. Николай Ильич Камов приводил в свою защиту зарубежные примеры, где подобные проблемы устранили путем изменения общего шага несущих винтов.

Полностью опровергнуть рассуждения М.Л. Миля удалось лишь на практике.

Начиная с мая 1950 года, борт Ка-10 для выполнения программы испытаний предоставили И. Кадеровскому, который смог за короткий период времени освоить управление вертолетом. В те времена в комплектацию тестовых летательных аппаратов не ставили много записывающих приборов, на Ка-10 присутствовал только бароспидограф, остальные показатели устройств и приборов заносились из памяти летчика.

Все свелось к проверке соосного вертолета на возможность проведения авторотации. Для выполнения данной процедуры специально вывели показатели оборотов двигателя и несущих винтов рядом друг с другом. Пилот намеренно раскручивал обороты двигателя до оборотов несущего винта, дабы был запас мощности. Операция авторотации под руководством Кадеровского прошла успешно, тем самым полностью опровергнув слова М. Миля.

В 1951 году было принято решение о постройке военной версии вертолета Ка-10 по заказу Военно-Морского флота СССР. За период 1952-1953 годов произведено 9 боевых вертолетов. Они были распределены на разные участки для выполнения задач ВМФ. Военные версии Ка-10 принимали участие в наблюдении за объектами, поиске мин, обнаружении субмарин, ведении прицельного огня. Поднятие вертолетов в воздух проводили даже с крейсера. Даже при порывах ветра в 26 узлов удалось поднять Ка-10 и посадить его на крейсер «Максим Горький». На примере Ка-10 создавались основы применения вертолетов на кораблях-вертолетоносцах.

Учитывая летно-техническую эксплуатацию, вскоре была разработана первая модификация Ка-10М. Отличий от Ка-10 можно было найти очень много. По сути, это был совершенно новый соосный вертолет. В него вновь внедрили систему управления усилий несущих винтов с промежуточными ползунками, что позволило уменьшить нагрузку на рычаг и педали управления. Для улучшения путевой устойчивости на модифицированную модель поставили двухкилевое оперение. Винты в диаметре увеличили до 6,12 м, что добавило тягу и уменьшило вероятность срыва потока воздуха с лопастей. Первые полеты Ка-10М начались в 1955 г., и машина сразу же обрела популярность благодаря великолепным показателям маневренности и легкости в управлении.

Особенности конструкции Ка-10

Планер Ка-10 представляет собой пространственную форменную конструкцию из хромансилевых труб диаметром от 8 до 18мм. В центральной части планера установлены поршневой двигатель АИ-4Г с редуктором и кресло пилота. Боковые горизонтальные ложементы фермы предназначены для крепления двух посадочных опор — баллонов цилиндрической формы с закругленными концами, наполненных воздухом под избыточным давлением 0.1кгс/см2.

Баллон изготовлен из двухслойной прорезиненной материи и разделен на четыре отсека для обеспечения необходимого уровня живучести. К нижней части баллона для прочности приклеена листовая резина толщиной 1.5мм. Такое посадочное устройство позволяло вертолету производить посадку на любую поверхность (земля, вода, палуба корабля) с последующим взлетом с нее.

В передней части планера расположен бензобак вместимостью 33л, а за креслом пилота находятся подкосы вертикального хвостового оперения. Там же на ложементах баллонов закреплены две стойки двухлучевой канатной антенны радиостанции РСИ-3М1. Вертикальное оперение на Ка-10 однокилевое трапециевидной формы. На Ка-10М вертикальное оперение двухкилевое. Обшивка килей полотняная.

Передача крутящего момента от двигателя к винтам осуществляется с помощью двух редукторов (нижнего — двигательного и верхнего — распределительного), соединенных полым главным валом, закрытым силовым кожухом. Распределительный редуктор раздает крутящий момент на нижний и верхний винты, вращающиеся в противоположных направлениях. В нижнем редукторе находится комбинированная муфта включения, объединенная с храповой муфтой свободного хода. Это устройство позволяет обеспечить работу двигателя при невращающихся несущих винтах на земле и отсоединение двигателя от авторотирующих винтов в случае его отказа в полете.

Распределительный редуктор с колонкой несущих винтов фиксируется над планером с помощью силового кожуха и двух боковых подкосов. Колонка включает два соосных вала, на которых закреплены втулки винтов, автоматы перекоса, рычаги и тяги управления. Втулки имеют горизонтальные, вертикальные и осевые шарниры в силовых цепях крепления лопастей. Лопасть винта трапециевидной формы в плане с отрицательной геометрической круткой (-5°) изготовлена из различных пород древесины (природных композитов). Профиль лопасти — NАСА 23012. Комель лопасти для соединения с втулкой винта выполнен в виде точеной стальной гильзы.

Управление углами установки лопастей винтов осуществляется отклонением ручки управления вертолетом, рычага «шаг-газ» и педалей путевого управления. Все рычаги управления связаны механической проводкой с механизмами общего и дифференциального шага, а через автоматы перекоса и вертикальные тяги соединены с поводками поворота лопастей относительно осевых шарниров. Отклонение ручки управления вертолетом приводит к наклону автоматов перекоса и циклическому изменению углов установки лопастей при вращении винтов.

В результате вектор полной аэродинамической силы винтов отклоняется в заданном направлении и на необходимую величину. При отклонении педалей на одном винте углы установки увеличиваются, а на другом — уменьшаются на ту же величину. Это приводит к разнице крутящих моментов на винтах и развороту вертолета. В случае отклонения рычага «шаг-газ» на винтах с помощью автоматов перекоса одновременно увеличиваются или уменьшаются углы установки лопастей, что приводит соответственно к росту или уменьшению их тяги, а в результате изменения подачи топлива в двигатель происходит изменение его мощности.

Вертолет оборудован пилотажно-навигационными приборами для выполнения визуальных полетов и приборами контроля работы двигателя, в том числе указателем скорости УС-140, высотомером ВД-12, вариометром ВР-10, компасом КИ-11, указателем оборотов несущих винтов, указателем скольжения. Радиосвязь пилот осуществляет с помощью радиостанции РСИ-3М1. Источником электроэнергии являются аккумуляторные батареи.

Технические характеристики Ка-10