Russian Arms Forum

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Расширенный поиск  

Новости:

Страницы: [1]   Вниз

Автор Тема: Ка-60 «Касатка» - средний многоцелевой вертолёт  (Прочитано 2966 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Rotor15

  • Общий Модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 5322

Ка-60  «Касатка» - средний многоцелевой военно-транспортного вертолёт.
 
Ка-60 (В-60) – военная версия вертолёта.
Ка-62 – коммерческая версия вертолёта.
 
С 1981 г. Решением Комиссии Президиума Совета Министров СССР по Военно-промышленным вопросам за № 280 ОКБ им. Н.И.Камова были заданы работы по созданию вертолета с шифром В-60 (впоследствии - Ка-60).

Облик вертолета по данному Решению формировался в соответствии с заданием Министерства обороны  Союза Советских Социалистических Республик как нового составного звена, создаваемого на тот период в структуре армейской авиации, для обеспечения инструментальной разведки, целеуказания и ретрансляции служебной тактической информации. Размерность вертолета ограничивалась взлетным весом 2,2 - 2,5 т.
 
Работы по формированию облика вертолета В-60 были развернуты в широким спектре работ целевого применения вертолета, как в интересах армейской авиации, так и Военно-морского флота.
 
Многообразие целевого применения вертолета В-60 определило его конструктивно- компоновочную конфигурацию. Вертолет был разработан по соосной схеме несущих винтов, позволяющих оптимизировать планер, как для решения задач армейской авиации, так и ВМФ, учитывая опыт Н.И.Камова в части автономного базирования и эксплуатации вертолетов на малотоннажных кораблях флота.
 
Модель вертолёта В-60 (проект 1982 г.):



В соответствии с тактико-техническим заданием (ТТЗ) вертолет В-60 был оснащен одним газотурбинным двигателем ТВ-0-100 Омского моторостроительного конструкторского бюро («ОМКБ»)  взлетной мощностью 690 л.с.
 
Руководство работами по вертолету В-60 было возложено на заместителя главного конструктора ОКБ им. Н.И. Камова  Крыгина В.Г.
 
В результате работ был выполнен технический проект и построен полномасштабный макет вертолета, на котором был апробирован необходимый в рамках проекта объем эксплуатационно-технологических работ.
 
Кабина вертолета в транспортной модификации позволяла размещать до  6-и человек, включая пилота, с необходимым по условию модификации спецоборудованием.
 
Для решения задач разведки и целеуказания коллективом авторов ОКБ Губаревым Б.А., Михеевым С.В. и Вагисом В.П. было разработано техническое решение системы управления соосным несущим винтом, обеспечивающим установку электронноптического или радиолокационного модуля над системой соосных несущих винтов, что позволяло обеспечить круговую панораму обзора и сохранность обитаемого объема кабины, не меняя базовую конструкцию фюзеляжа (а.с. №1064596 , замененное позднее на патент RU №2263607).
 
Однако, меняющиеся требования к армейской авиации, которая в тот период была только на этапе становления, не позволили воплотить в реальность этот проект.
 
И уже в 1984 г. Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР № 816-177  ОКБ им. Н.И.Камова  поставлена  задача разработки нового армейского многоцелевого вертолета под тем же шифром В-60.
 
Тактико-техническим заданием вертолету В-60  кроме задач разведки и целеуказания предписывались функции борьбы с бронированной техникой, подавления укрепленных огневых точек, а также возможности доставки или эвакуации разведовательно-диверсионных групп в количестве 4-5 человек.
 
При этом, вертолет должен был обладать высокими летно-техническими характеристиками с приоритетом скоростных параметров до 300 - 320 км/ч.
 
В обеспечение поставленных задач вертолет оснащался уже двумя газотурбинными двигателями ТВ-0-100  того же «ОМКБ» и взлетный вес вертолета варьировался в пределах 4000 - 4500 кг.
 
Решая поставленную задачу в ОКБ им. Н.И.Камова понимали сложность создания такого вертолета  ввиду  противоречивости  отдельных  положений его ТТЗ. Поэтому при формировании облика вертолета и, в частности, его несущей системы, в ОКБ уже не ограничивались только соосной схемой несущих винтов, а рассматривали разнообразие несущих схем вертолета как инструмент для оптимизации решения поставленных в  ТТЗ  задач.
 
Исследованию подверглись сразу три вертолетные конфигурации:
 
● вертолет с соосными несущими винтами;
● вертолет с одиночным несущим винтом и струйным устройством компенсации реактивного момента и управления по курсу;
● вертолет с одиночным несущим винтом и рулевым винтом в кольцевом канале вертикального оперения.
 
Работы проводились в широком спектре различных изыскательских направлений, начиная от концептуальных, сопряженных глубоким инженерным анализом указанных конфигураций вертолетов,  и экспериментальными работами в аэродинамических трубах и на летающей лаборатории.
 
Ведущими конструкторами указанных работок в разные периоды времени были: Колганов В.В. , Костюк В.Д., Фурман В.А.
 
Каждая конфигурация вертолета оценивалась на уровне глубокой проработки эскизного проекта, а конструктивные решения агрегатов и систем прорабатывались на натурных макетах.
 
Аэродинамические компоновки планера и элементов несущей системы вертолетов отрабатывались в аэродинамических трубах ЦАГИ, а по проблемным вопросам аэродинамики и динамики поведения вертолета в полете работы проводились на летающей лаборатории.
 
К этому периоду (1984 - 1985 гг.) в ОКБ им. Н.И.Камова  уже был накоплен опыт создания высокоманевренного скоростного боевого вертолета Ка-50, который показал, что реализация заданных в ТТЗ требований продвижения по скорости многоцелевого разведовательно-боевого вертолета В-60 в соосной конфигурации несущих винтов достижима. При этом необходимо комплексное решение аэродинамических и энергетических параметров вертолета и его несущей системы, направленных на существенное снижение лобового сопротивления фюзеляжа, профильного и индуктивного сопротивления лопастей и повышения энерговооруженности вертолета, обеспечивающей высокие удельные нагрузки на ометаемую площадь несущего винта.
В связи с этим был проведен большой объем работ по  достижению низких характеристик лобового сопротивления (CxS) вертолета. Работы включали как формирование соответствующих аэродинамических обводов фюзеляжа, так и аэродинамического капотирования агрегатов соосного несущего винта.  При этом следует отметить, что  упомянутое техническое решение по капотированию агрегатов соосного несущего винта намного опередило в этом плане техническое решении, используемое корпорацией Sikorsky Aircraft  на  экспериментальном вертолете Sikorsky X2  (патент US 8303208).
 
Модель вертолёта В-60 в соосной конфигурации несущих винтов (проект 1985 г.)  1- аэродинамическое капотирование агрегатов соосного несущего винта:

 
По результатам аэродинамических  испытаний в трубах ЦАГИ была достигнута  величина  CxS  вертолета в границах 1,2 - 1,5 м2. Однако, заданные в ТТЗ ограничения по взлетной массе вертолета не позволяли при существующем на тот период типажа отечественных двигателей обеспечить энерговооруженность более 0,3 - 0,35 л.с./кг  (на вертолете Ка-50  энерговооруженность составляла более 0,45 л.с./кг ).  Кроме того, достигнутые в модельных экспериментах низкие значения  CxS  на реальных объектах, как показывает опыт, имеют устойчивую тенденцию в сторону их увеличения. При этом, проблемным техническим решением в данном проекте рассматривалось и решение аэродинамического капотирования агрегатов соосного несущего винта в традиционном в данном проекте исполнении.

Поэтому, параллельно проводимые в ОКБ им. Н.И.Камова работы по вертолету с одиночным несущим винтом и струйным устройством компенсации реактивного момента были активизированы, а их санкционирование было подкреплено вышедшим к тому времени (1986 г.)  Постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР  за № 741-208.

В соответствии с уточненным ТТЗ вышеупомянутую конфигурацию вертолета предполагалось оснастить силовой установкой с двумя газотурбинными двигателями ТВ-0-100М  повышенной мощности до 830 л.с. каждый,  а  взлетный вес вертолета уже  не ограничивался величиной 4000 - 4500 кг.   (в последствии   предполагалось  установить  два  двигателя  ТВ-0-200  по 1600 л.с. каждый).

В процессе работ над проектом в период 1986 - 1987 гг. был построен полномасштабный макет вертолета В-60, при рабате над которым впервые в отечественном вертолетостроении в разработку планера вертолета была заложена концепция авариестойкости конструкции фюзеляжа и внедрены системы, обеспечивающие выживаемость экипажа в условиях аварийных посадок вертолета.
 
Полномасштабный макет вертолета В-60  (проект 1987 г.)

 
Руководство работами по постройке макета был
о возложено на заместителя начальника отдела технических проектов ОКБ  Губарева Б.А. (в центре):


Насыщенность кабины экипажа оборудованием в соответствии с обеспечением выполнения ТТЗ, в котором широкое применение нашли, появившиеся к тому времени электронные средства индикации, требовало нового подхода к организации рабочих мест экипажа в кабине, основанных на глубоких эргономических исследованиях.

Совместно с институтом авиационного оборудования и институтом авиационной и космической медицины проводится широкий спектр работ  по эргономической обоснованности рабочих мест экипажа. В процессе этой работы корректируются отраслевые стандарты к требованиям размеров кабин вертолетов (ОСТ 104019-83) и размещению органов управления на рабочих местах экипажа (ОСТ 102655-88).

Инициаторами работ являлись сотрудники ОКБ им. Н.И.Камова  Лушин С.В. и Губарев Б.А.
В результате этих работ архитектура кабины экипажа формируется с приоритетом эргономической совместимости рабочих мест с оборудованием, подчиненной обеспечению выживаемости экипажа как в условиях аварийной посадки вертолета с большими скоростями приземления (до 12 м/с), так и возможности беспрепятственного покидания экипажем кабины в полете вертолета с использованием парашюта.

К тому времени на НПП «Звезда» разработано и прошло копровые испытания амортизационное кресло для экипажа «Памир-К», рассчитанное на обеспечение выживаемости пилотов при аварийном соударении вертолета с землей со скоростями до 12 м/с. Амортизационный ход кресла составлял порядка 300 мм, что было чревато травмоопасностью экипажа об органы управления в кабине.

На основе научно-исследовательских работ НПП «Звезда» по формированию травмобезопасной рабочей позы летчика при использовании энергопоглащающего кресла типа «Памир-К» с ходом проседания до 300 мм при отработке компоновки кабины экипажа  автором была решена задача по оснащению рабочего места летчика травмобезопасными органами управления траекторным полетом вертолета, кинематически отслеживающими  изменение рабочей позы летчика на траектории аварийного проседания кресла (а.с. № 1385418 , замененное позднее на патент RU №2265556).

В ходе указанных работ на вертолете В-60 законодательно закрепляется рабочее место летчика на правом кресле, а кабина экипажа оснащается травмобезопасными  органами  управления и амортизационным креслом «Памир-К». И на макетной комиссии кабина, как отдельный агрегат, проходит всестороннюю оценку, включая опробование на покидание ее экипажем в аварийных ситуациях.

Аварийное покидание экипажем кабины вертолета В-60: «а» - с рабочего места летчика; «в» - с рабочего места оператора:


Однако, решения задач динамики движения вертолета, его балансировки, устойчивости и управляемости требовали экспериментального подтверждения расчетно-теоретических обоснований данной схемы вертолета для выполнения опытно-конструкторских работ.

С этой целью была создана на базе вертолета Ка-26 летающая лаборатория, на которой в период с 04.06.1986. по 11.03.1987. было выполнено 52 полета, в результате которых проведен  необходимый объем аэродинамических, проектно-конструкторских и прочностных исследований вертолета со струйным управлением.

Выбор вертолета Ка-26 для летающей лаборатории был сделан целенаправленно по соображениям безопасности летных исследований.

Управление с левого рабочего места пилота выполнялось в соосной конфигурации вертолета, а с правого рабочего места оператором исследователем выполнялось управление вертолетом в конфигурации со струйным устройством управления полетом.

Параллельно в аэродинамической трубе ЦАГИ на крупномасштабной модели вертолета проводятся работы по оптимизации параметров струйного устройства.

Летающая лаборатория на базе вертолета Ка-26 для исследования динамики движения вертолета со струйным управлением:

Широкомаштабность  исследований  диктовались отсутствием  в отечественном вертолетостроении апробированных практикой методик проектирования подобных систем управления вертолетом.

Работы выполнялись под руководством начальника отдела аэродинамики ОКБ им. Н.И.Камова Петросяна Э.А. при активном участии сотрудника отдела  д.т.н. Аникина В.А.

Результаты расчетных и экспериментальных данных полученных на летающей   лаборатории,  на  базе  вертолета Ка-26,   изложенные  в  докладе С.В Михеева и Э.А.Петросяна на конференции ЦАГИ в 1987 г., показали высокую энергозатратность работы струйного устройства порядка 20 - 25% от мощности двигателей на основных режимах полета. Кроме того,  в ходе летных исследований выявились проблемы, обусловленные нестабильностью характеристик суперциркуляционного обтекания хвостовой балки  и как следствие – недостаточности управляемости вертолета.

Вследствие вышеизложенного, первоначальные представления по созданию вертолета со струйной системой управления оказались излишне оптимистичными и требовали большего объема дополнительных  опытно-конструкторских и экспериментальных изыскательских работ.

К этому периоду времени (1987 г.) параллельно был выполнен большой задел работ по моделированию в аэродинамической трубе Т-105 ЦАГИ аэродинамического облика планера вертолета с одиночным несущим винтом и рулевым винтом в кольцевом канале вертикального оперения. Проведены соответствующие расчетные работы, ориентированные на решение проблемы продвижения вертолета В-60 по скорости до 350 км/ч.

Модель вертолета В-60 в  трубе Т-105  ЦАГИ:

 
В моторостроении позитивное завершение получили работы по созданию нового поколения отечественных газотурбинных двигателей в размерности 1000 - 1500 л.с.  Лидером этих разработок становится Рыбинское конструкторское бюро моторостроения  (РКБМ,  главный конструктор Новиков А.С.) с  двигателем РД-600 мощностью 1300 л.с.

И ОКБ им. Н.И.Камова  с силу  «достижений  перспективного уровня аэродинамического качества вертолета…» (по результатам продувок в аэродинамической трубе Т-105 ЦАГИ, отчет в ТВФ № 7 за 1985 г.) и достижений в потребном сегменте двигателестроения, концентрирует свои усилия на проекте вертолета В-60 с одиночным несущим винтом в кольцевом канале вертикального оперения, которое оформляется Решением  Военно-Промышленной Комиссией за № 78 от 1988 г.

К этому  же времени широким фронтом на промышленной основе разворачиваются работы по заданному в ТТЗ штатному оптикоэлектронному и радиолокационному оборудованию.
Вертолет В-60 «обрастает» реальным оборудованием и приобретает адекватные аэродинамические обводы, которые несколько отличаются от обводов продувочной модели.

Поскольку заданные  ТТЗ  что на вертолет со струйным устройством, что ТТЗ на вертолет  с рулевым винтом в кольцевом канале практически не отличались, то по насыщенности оборудованием кабины экипажа были идентичны.

Поэтому, ввиду  комплексной отработки кабины экипажа на предыдущем макете вертолета со струйным устройством управления, компоновка кабины, ее эргономический облик и конструкция органов управления были полностью заимствованы.

И в 1989 г. макет вертолета со струйным устройством управления перестраивается, в вертолет с рулевым винтом в кольцевом канале вертикального оперения, сохраняя кабину экипажа и видоизменяя фюзеляж с максимальным приближением к продувочной модели, за исключением оперения.
 
Макет вертолета В-60 (проект  1988 г.):



В ходе работ над проектом  реальный вес вертолета уже варьируется в границах 5500 - 6000 кг, что потребовало соответствующей корректировки ТТЗ.

Конструктивное решение втулки и лопастей несущего винта заимствуются с вертолета Ка-50, как доказавшими высокий уровень их боевой живучести.

Однако, складывающаяся к началу 1990-х гг. негативная обстановка в стране, обусловленная болезненным периодом начала становления рыночных отношений во всех промышленно-экономических структурах, практически «обесточила» финансовые потоки на опытно-конструкторские работы.

И ОКБ им. Н.И.Камова с целью привлечения инвестиций в инициативном порядке в 1990 г. разворачивает работы по созданию гражданской версии вертолета В-60  под шифром Ка-62.

Руководство работами поручается заместителю начальника отдела технических проектов ОКБ  Губареву Б.А. и ведущему конструктору Фурману В.А.

На основе аэродинамической модели формы планера вертолета Ка-60  строится макет вертолета Ка-62, интерьер которого был выполнен в грузовом и пассажирском вариантах.

Макет вертолета Ка-62 (проект 1991 г.):


 
Транспортная кабина вертолета объемом до 6,0 м2  позволяла вмещать до 10 пассажиров в экономическом классе или 6 человек в классе «VIP-купе», или обеспечивать механизированную погрузку груза весом до 450 кг.

Механизированная погрузка контейнера:


 
Макет вертолета Ка-62  в 1991 г.  демонстрировался на первом в России международном авиационном салоне, проходившем на ВДНХ.
 
Кабина экипажа вертолета Ка-62 была оборудована амортизационными креслами, а приборная панель  впервые в отечественном вертолетостроении оснащена электронным  оборудованием на основе жидкокристаллических дисплеев, созданной коллективом авторов НИИАО, в числе которых сотрудники ОКБ им. Н.И.Камова – Губарев Б.А. и Крыгин В.Г. (свидетельство на промышленный образец № 36568 от 11.02.1991.).
 
Приборная панель:


В последующий период девяностых  годов ОКБ им. Н.И.Камова  усилено продвигает на рынок вертолет Ка-62, демонстрируя его макет на всех, ставших регулярными, авиасалонах МАКС и параллельно активно ведет переговоры по созданию совместных предприятий с различными  западноевропейскими фирмами, как например английской фирмой Rolls-Royce и итальянской фирмой Agusta.

Однако, отсутствие на тот период соответствующей законодательной базы и необходимой правовой гарантии не привели к ожидаемым результатам.

Макет вертолета Ка-62  на статической экспозиции на МАКС:

 
Но, несмотря на все сложности того периода, в 1997 г. был построен первый   летный  опытный  образец  вертолета  В-60  в конфигурации проекта 1988 г., получивший шифр  Ка-60. В декабре 1998 г. вертолет Ка-60 совершил свой первый полет.
 
Летный опытный образец вертолета Ка-60 на площадке перед сборочным цехом ОКБ им. Н.И.Кам
ова; первая презентация 29 июля 1998 г.:


Первый полёт Ка-60 с б/н 601 состоялся 10 декабря 1998 г. Спустя 9 лет к испытаниям подключили вторую машину с б/н 602, которая потерпела аварию 23 июня 2010 г. во время испытательного полёта. Первый полёт Ка-62 состоялся 28 апреля 2016 г.

Источник: Губарев Борис Анатольевич. Ка-62. Хроника утраченных возможностей.
http://www.aex.ru/docs/1/2014/7/13/2071/
http://www.xn--b1adccaencl0bewna2a.xn--p1ai/index.php/history/military-equipment/4803--60-qq
« Последнее редактирование: Мая 05, 2016, 12:11:26 pm от Rotor15 »
Записан

Пан-40

  • Редактор
  • Ветеран
  • ******
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 739

А чем он лучше тех же Ка-27,29 и далее?
Записан
Скотч лучше бога - молиться не надо,а помогает всегда!

Fencer

  • Редактор
  • Опытный
  • ******
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 400
Re: Ка-60 «Касатка» - средний многоцелевой вертолёт
« Ответ #2 : Сентября 29, 2016, 03:35:21 am »

ЛИС КумАПП,09 ноября 2013 года.
Записан
Страницы: [1]   Вверх