Ka-15 trở thành chiếc trực thăng đầu tiên do Phòng thiết kế Kamov sản xuất với số lượng lớn. Tàu cánh quạt này ban đầu được phát triển cho nhu cầu của hàng không hải quân, như một máy bay trực thăng chống tàu ngầm, trinh sát tàu và liên lạc. Chính Ka-15 đã trở thành máy bay trực thăng toàn thời gian đầu tiên trên các chiến hạm của Hải quân Liên Xô.
Ngày nay, một số người đam mê hàng không đôi khi tự đặt ra câu hỏi: "Tại sao các thủy thủ hải quân của chúng ta lại thích kiểu máy bay cánh quạt đồng trục chưa được tiết lộ vào thời điểm đó hơn loại máy bay trực thăng một cánh quạt thông thường có cánh quạt đuôi? Tại sao lại phải chấp nhận rủi ro kỹ thuật cao như vậy? " Thật vậy, ngay cả trước đó, nhờ những thành công của nhà thiết kế máy bay đáng kính I. I. Sikorsky ở Mỹ, một chiếc trực thăng có cánh quạt ở đuôi đã bắt đầu được sử dụng trong nhiều lĩnh vực hoạt động của con người, bao gồm cả hải quân.
Cần lưu ý rằng việc sản xuất máy bay trực thăng cánh quạt đuôi bắt đầu trên quy mô chưa từng có. Nhà thiết kế máy bay trực thăng người Mỹ A. Young trong nửa đầu những năm bốn mươi chỉ riêng ở Mỹ đã thống kê được hơn 340 công ty tham gia vào việc phát triển và chế tạo máy bay trực thăng của chương trình này. Vào cuối những năm năm mươi ở nước ta, vào thời A. S. Yakovleva và M. L. Mile, trên cơ sở cạnh tranh, các máy bay trực thăng một cánh quạt đã được chế tạo lần lượt là Yak-100 và GM-1 (trong series - Mi-1) với trọng lượng cất cánh tối đa khoảng 2500 kg. Sự ưu tiên được dành cho Mi-1, được chế tạo theo loạt lớn. Tuy nhiên, anh ta không phù hợp để phục vụ trong Hải quân Nga. Tại sao vậy?
Câu trả lời là đủ đơn giản. Tại Hoa Kỳ, máy bay trực thăng trong hải quân bắt đầu được sử dụng trên hàng không mẫu hạm. Không có vấn đề gì với việc bố trí, cung cấp các phương tiện cất cánh và hạ cánh cho máy bay trực thăng của phương án cổ điển trên các tàu lớn. Tại Liên Xô, quốc gia không có tàu như vậy vào thời điểm đó, việc sử dụng máy bay trực thăng trong Hải quân đã được lên kế hoạch bắt đầu trên các tàu có trọng tải nhỏ. Những con tàu này có thể được trang bị các đường băng nhỏ, được bao bọc bởi các cấu trúc thượng tầng của tàu hiện có, điều này hạn chế đáng kể việc tiếp cận chúng trong các chuyến bay.
Trong khi đó, trên tờ OKB N. I. Kamov đã có một số kinh nghiệm trong việc chế tạo máy bay trực thăng đồng trục. Với việc cho ra đời và phát triển các máy bay trực thăng đồng trục một chỗ ngồi siêu nhẹ đầu tiên Ka-10 và Ka-10M, sự hình thành của OKB non trẻ đã được hoàn thiện. Các cuộc thử nghiệm quân sự đối với chiếc Ka-10 hạng nhẹ, được thực hiện trên Biển Đen, cho thấy Hải quân cần phải chế tạo một loại trực thăng có khả năng nâng cao hơn và độc lập hơn với các điều kiện thời tiết. Ka-15, một máy bay trực thăng đa năng, cũng được thiết kế theo sơ đồ đồng trục do Kamov lựa chọn, đã trở thành một cỗ máy như vậy.
Máy bay trực thăng mới là một cỗ máy hai chỗ ngồi, trong buồng lái có ghế của người điều khiển nằm ở bên phải của phi công. Những con tàu có độ dịch chuyển nhỏ được biết là có khả năng lăn và lật nghiêng đáng kể. Luồng không khí hỗn loạn mạnh mẽ, sự hiện diện của các cấu trúc thượng tầng khác nhau và sự rung chuyển của con tàu đã khiến các thủy thủ hải quân của chúng tôi nhầm tưởng một chiếc trực thăng có cánh quạt ở đuôi, nhạy cảm với tốc độ và hướng gió.
Cuối cùng để được thuyết phục về tính đúng đắn của chúng, họ thậm chí còn tiến hành các cuộc thử nghiệm so sánh giữa Ka-15 đồng trục và Mi-1 một cánh quạt trên tàu tuần dương pháo binh Mikhail Kutuzov. Do kích thước tối thiểu và khả năng cơ động cao hơn, chiếc Ka-15 đồng trục đã cất cánh thành công từ một đường băng nhỏ và hạ cánh ngay cả khi mặt biển có độ gồ ghề sáu điểm. Trong điều kiện này, Mi-1 với cần đuôi dài và cánh quạt đuôi, điều này đã hạn chế đáng kể khả năng hoạt động của nó, không thể hoạt động khi luồng không khí nhiễu loạn cao và tàu sân bay rung chuyển. Do đó, đề án máy bay trực thăng đồng trục ở Liên Xô đã được Hải quân yêu cầu.
Phải nói rằng thiết kế đồng trục của máy bay cánh quay đã thu hút sự chú ý với những ưu điểm rõ ràng không chỉ của các thủy thủ trong nước, mà còn của các nhà thiết kế từ khắp nơi trên thế giới. Hầu như tất cả sức mạnh của nhà máy điện được sử dụng ở đây để tạo ra lực đẩy của các cánh quạt. Ngoài ra, các mômen phản ứng do các cánh quạt tạo ra được cân bằng lẫn nhau trong hộp số chính và không được truyền tới thân máy bay. Mọi nỗ lực và khoảnh khắc của lực tác động từ hệ thống tàu sân bay trực thăng đều được đóng trên khoang thân máy bay ngắn nằm giữa hai khung trợ lực, trên đó đặt hộp số và hệ thống tàu sân bay ở trên, còn bộ hạ cánh được gắn từ bên dưới, hai bên.. Hầu như không thể tạo ra một sơ đồ nhỏ gọn hơn cho rôto. Đó là lý do tại sao nhiều nhà thiết kế máy bay nước ngoài nổi tiếng như L. Breguet, D. Perry, S. Hiller, G. Berliner, A. Ascanio và những người khác, cũng như các hãng hàng không, bao gồm cả phòng thiết kế trong nước A. S. Yakovlev, đã cố gắng thành thạo sơ đồ máy bay trực thăng đồng trục. Trong số những chiếc trực thăng được chế tạo vào nửa sau những năm 40 theo nguyên tắc này, người ta có thể kể tên "Roteron", "Brantly B-1", "Benlix K", "Dorand G-20", Bell "Molel 49", "Breguet G -11 -E "và" Breguet G-111 ", cũng như một máy bay trực thăng thử nghiệm của Phòng thiết kế Yakovlev.
Một số máy bay trực thăng được tạo ra trong những năm 40 - 50, chẳng hạn như "Breguet G-111" (Pháp), Bell "Molel 49" (Mỹ) và những máy bay khác, có các đặc tính bay tuyệt vời cho thời kỳ đó. Tuy nhiên, tất cả các công ty nước ngoài và Phòng thiết kế Yakovlev đều từ chối cải tiến và phát triển sơ đồ đầy hứa hẹn này do số lượng lớn các vấn đề gặp phải.
Phòng thiết kế Kamov trong quá trình xây dựng, chế tạo, thử nghiệm và phát triển Ka-15 cũng gặp một số khó khăn do thiếu cơ sở khoa học và thực nghiệm trong lĩnh vực khí động học của rôto đồng trục. Các nhà thiết kế và nhà khoa học của OKB đã đối phó thành công với nhiều vấn đề. Dưới sự lãnh đạo của Nikolai Kamov, một trường phái thiết kế khoa học và thiết kế thực tế độc đáo của các phương tiện có cánh quay với nhiều phương án khác nhau và trước hết là phương án đồng trục được hình thành. Một vấn đề khác mà các nhà thiết kế luôn gặp phải khi thiết kế máy mới là việc lựa chọn chính xác kích thước của máy bay.
Thiết kế trưởng Kamov tin rằng sau Ka-10 với trọng lượng cất cánh dưới 400 kg, trực thăng Ka-15 mới, nặng 1500 kg, sẽ đáp ứng tốt nhất nhiều lợi ích xung đột. Rõ ràng, trong nội tâm ông chưa sẵn sàng cho việc thiết kế một chiếc trực thăng hạng nặng hơn. Các cộng sự của Kamov đã cố gắng thuyết phục anh ta rằng trực thăng Mi-1 đã tồn tại trong lớp này, đã lấp đầy một vị trí thích hợp cho lợi ích của bộ quân sự và nền kinh tế quốc gia, và Ka-15 sẽ có phạm vi hải quân rất hẹp. Năm 1951, theo chỉ thị của chính phủ, Cục thiết kế Mil bắt đầu phát triển trực thăng Mi-4 với trọng lượng cất cánh 7000-8000 kg, đến năm 1952 bắt đầu được sản xuất hàng loạt. Không thể thuyết phục Kamov lúc đó. Về mặt này, OKB của ông đã đánh mất tốc độ và cơ hội chiếm vị trí dẫn đầu cả nước về số lượng máy bay trực thăng được sản xuất nối tiếp với mã hiệu "Ka" trong loại máy bay cánh quạt có trọng lượng lên tới 10.000 kg.
Việc bảo vệ thiết kế sơ bộ của Ka-15 diễn ra vào năm 1951. Vào tháng 12, một mô hình quy mô đầy đủ của chiếc xe đã được chế tạo. Lần đầu tiên đưa trực thăng lên không trung diễn ra vào tháng 4/1953. Việc sản xuất hàng loạt chiếc trực thăng được bắt đầu tại nhà máy máy bay ở Ulan-Ude vào năm 1956.
Hãy so sánh dữ liệu cơ bản của máy bay trực thăng một cánh quạt và đồng trục. Từ các dữ liệu trên, có thể thấy rằng Ka-15 đồng trục, với một nửa công suất động cơ, mang tải trọng tương đương khối lượng trong khoang hàng hóa với chiếc Mi-1 một cánh quạt nổi tiếng, từng lập khoảng 30 kỷ lục thế giới. Đồng thời, Ka-15 nhẹ hơn 1000 kg và chiều dài của nó, tính đến các cánh quạt quay, ít hơn gần 1,7 lần so với Mi-1. Chính những ưu điểm không thể chối cãi này của Ka-15 nhỏ gọn, kết hợp với khả năng cơ động cao nhất đã giúp chiếc trực thăng này có thể hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ chính: trinh sát tình hình bề mặt và cung cấp thông tin liên lạc giữa tàu và các căn cứ ven biển trong khu vực lợi ích của Hải quân.
Ngay cả trên Ka-10, hệ thống điều khiển và bố trí rôto đồng trục đã được đưa vào triển khai thực tế. Nó bao gồm hai tấm swash, cơ chế cao độ chung và khác biệt, và một số yếu tố khác. Tất nhiên, tất cả những điều này phải được cải thiện trong quá trình tinh chỉnh chiếc trực thăng mới. Hoạt động chung của động cơ và rôto rôto được thống nhất bởi hệ thống điều khiển, trong buồng lái có một cần điều khiển "nấc ga" với một tay cầm xoay để điều chỉnh chế độ hoạt động của động cơ.
Nhân tiện, không có hệ thống này trên trực thăng GM-1 ở Mil, và rất khó để điều khiển cỗ máy trong chuyến bay. Với cần gạt thông thường, phi công thay đổi góc của các cánh rôto và cần điều khiển động cơ (ga) chọn chế độ vận hành động cơ cần thiết. Mil đã giới thiệu hệ thống này sau đó, đã được cải tiến trên trực thăng GM-1, loại trực thăng có tên gọi là Mi-1.
Một trong những nhiệm vụ khó khăn nhất mà các nhà thiết kế phải giải quyết là nghiên cứu bản chất của rung động trên một máy bay trực thăng đồng trục và phát triển các đề xuất và phương pháp để đưa chúng đến mức có thể chấp nhận được. Để giảm ảnh hưởng của các lực tuần hoàn khí động học bên ngoài, vào năm 1947, những người đam mê dẫn đầu bởi Kamov, khi chế tạo chiếc trực thăng Ka-8 đồng trục đầu tiên, đã phát triển một phương pháp điều chỉnh tĩnh và động của hệ thống tàu sân bay. Trong quá trình thử nghiệm tại nhà máy và băng ghế dự bị của Ka-15, với sự hợp tác của TsAGI và LII, một số cải tiến về thiết kế của nó đã được thực hiện, nhằm khắc phục hiện tượng tự dao động của cộng hưởng đất và sự rung lắc của cánh quạt. Sự kết hợp của một số biện pháp mang tính xây dựng đã giúp nó có thể đối phó thành công vấn đề cộng hưởng trên Ka-15. Một kiểu tự dao động khác, không kém phần nguy hiểm, là sự rung lắc của cánh quạt khi bay, mà các chuyên gia của OKB đã phát hiện ra trên chiếc Ka-15 vào năm 1953. Nó đã được loại bỏ bằng cách gắn các đối trọng kiểu sừng ban đầu trên lưỡi kiếm, nó sẽ dịch chuyển trọng tâm của nó về phía trước theo số lượng cần thiết.
Tuy nhiên, hoạt động của chiếc trực thăng trong điều kiện khí hậu biển ẩm ướt đã sớm mang đến một điều bất ngờ không ngờ: chiếc máy bay trực thăng lại bắt đầu phát ra tín hiệu về chính nó trong chuyến bay. Hóa ra là trong quá trình hoạt động, gỗ của lưỡi dao nở ra và hơi ẩm tích tụ trong khoảng trống của các ngăn giữa lớp da trên và dưới. Điều này dẫn đến sự dịch chuyển của tâm trở lại và gây ra sự xuất hiện của một vết loang. Ngay sau đó, người ta có thể phát hiện hiện tượng rung lắc do sự dịch chuyển của trọng tâm của lưỡi dao trở lại không phải do sự phồng lên của nó, mà là kết quả của việc sửa chữa được thực hiện trong điều kiện của các thiết bị đang vận hành. Để ngăn chặn sự xuất hiện tự dao động của các cánh chân vịt, biên độ hiệu quả định tâm được tiêu chuẩn hóa đã được đưa vào công nghệ tạo ra chúng. Cuối cùng thì anh ấy cũng có thể kiểm soát được sự rung lắc của các cánh quạt.
Sau khi Ka-15 được phóng thành hàng loạt, phạm vi công việc nhằm tăng cường tài nguyên máy móc và mở rộng khả năng sử dụng chúng đã thay đổi đáng kể. Nhiều giá đỡ đã được đưa vào vận hành tại nhà máy cho các đơn vị thử nghiệm và các bộ phận chịu tải nhiều nhất trong điều kiện ứng suất động. Các cuộc thử nghiệm dài hạn vẫn tiếp tục. Nghiên cứu chuyến bay được thực hiện để nghiên cứu "vòng xoáy" và đưa ra các khuyến nghị cho phi công để ngăn chặn máy bay trực thăng gặp phải hiện tượng này và làm thế nào để thoát ra khỏi nó. Các cuộc thử nghiệm của Ka-15 đã được hoàn thành ở chế độ tự động chuyển động của cánh quạt cánh quạt, bao gồm hạ cánh trên sân bay và mặt nước (với thiết bị hạ cánh bằng khinh khí cầu) với động cơ không hoạt động.
Các cuộc thử nghiệm trên biển đối với trực thăng của con tàu bắt đầu vào năm 1956, tại Baltic từ các căn cứ trên tàu khu trục Svetly. Năm 1957-1958, các phân khu đầu tiên của tàu Ka-15 được tạo ra. Năm 1958, khu trục hạm Svetly bắt đầu được trang bị đường băng, và đến năm 1961, hạm đội được bổ sung 8 tàu tên lửa Đề án 57 với đường băng, thùng chứa nhiên liệu hàng không và chất bôi trơn, cabin cho phi công, và các thiết bị đặc biệt để đảm bảo hoạt động của máy quay- máy bay có cánh.
Trong nền kinh tế quốc dân, Ka-15 được dùng làm nhiệm vụ trinh sát động vật biển trên các tàu thuộc đội lưới kéo. Trong sửa đổi chống tàu ngầm, Ka-15 có thể mang theo hai phao thủy âm vô tuyến RSL-N hoặc bộ thu SPARU. Trong trường hợp này, một cặp máy bay trực thăng đã làm việc cùng nhau: một chiếc thả phao ở quảng trường làm việc của khu vực nước, và chiếc kia lắng nghe họ sử dụng SPARU để phát hiện một tàu ngầm, và để tiêu diệt nó, một chiếc Ka-15 đã được sử dụng trong một phiên bản xung kích, được trang bị một ống ngắm OPB-1R và được trang bị hai quả bom độ sâu nặng 50 kg.
Biến thể Ka-15M đã có những cải tiến để cải thiện động học điều khiển của hệ thống tàu sân bay, tăng độ tin cậy của phương tiện và hiệu quả của khả năng vận hành. Ka-15M được sử dụng với nhiều phiên bản khác nhau và có các thiết bị thích hợp: thiết bị phun, thụ phấn, thiết bị tạo khí dung, thùng treo đặc biệt để chuyển thư và hàng hóa nhỏ, thuyền cứu hộ, thuyền gondola có thể tháo rời để vận chuyển bệnh nhân nằm liệt giường, và nhiều hơn nữa.
Việc huấn luyện UKa-15 được yêu cầu để huấn luyện phi công và các chuyến bay huấn luyện. Nó có điều khiển kép, cũng như thiết bị nhào lộn bổ sung và cửa chớp để thực hiện các chuyến bay huấn luyện và dụng cụ hướng dẫn. Máy bay trực thăng được chế tạo vào năm 1956 tại một nhà máy máy bay ở Ulan-Ude. Năm 1957, nó đã vượt qua thành công các bài kiểm tra cấp nhà nước và sau đó được sản xuất hàng loạt. Tổng cộng, chiếc Ka-15 "thứ mười lăm" đã được chế tạo 354 bản sao với nhiều sửa đổi khác nhau.
Ka-18 là một cải tiến tiếp theo của Ka-15M. Nó được thiết kế để vận chuyển hành khách, thư từ và hàng hóa, để vận chuyển những người bị bệnh và bị thương đến các cơ sở y tế điều trị nội trú. Cùng với Ka-15M, nó cũng được sử dụng trong công việc hóa học hàng không. Nguyên mẫu được sản xuất vào năm 1956, và vào năm 1957, nó đã vượt qua thành công các bài kiểm tra cấp nhà nước. Ka-18 được sản xuất hàng loạt và đã hoạt động được khoảng 20 năm. Hơn 110 xe đã được chế tạo.
Ka-18 dân dụng khác với Ka-15 cơ bản ở chỗ cabin quá khổ có thể chứa một phi công, ba hành khách hoặc một bệnh nhân trên cáng và một bác sĩ đi cùng. Để thuận tiện cho việc chất các cáng vệ sinh vào máy bay trực thăng, một cửa sập đã được thực hiện ở cánh mũi thân máy bay.
Dưới sự lãnh đạo của Kamov trong năm 1958-1963, một nhóm các nhà thiết kế, công nghệ và nhà khoa học lần đầu tiên trên thế giới đã tạo ra, thử nghiệm và đưa ra sản xuất quy mô lớn các cánh quạt có thiết kế sáng tạo làm bằng vật liệu tổng hợp polyme, họ đã tăng tính khí động học. chất lượng của rôto và tăng đáng kể tài nguyên lưỡi dao. Thử nghiệm so sánh 11 bộ lưỡi dao bằng gỗ LD-10M thông thường và 6 bộ lưỡi cắt sợi thủy tinh B-7 mới được thực hiện trên giá đỡ cánh quạt điện của EDB trong cùng điều kiện. Đồng thời, đối với cánh quạt có cánh B-7, các cực thực tế trùng khớp, và đối với vít có cánh bằng gỗ, người ta quan sát thấy sự phân tán đáng kể của chúng.
Công nghệ thiết kế và sản xuất cánh quạt từ vật liệu tổng hợp polyme đã được cấp bằng sáng chế tại 5 quốc gia nước ngoài dẫn đầu trong lĩnh vực chế tạo máy bay trực thăng. Chúng là cơ sở để tạo ra các cánh quạt tiên tiến hơn của thế hệ mới. Phi công thử nghiệm V. Vinitsky năm 1958-1959 đã lập hai kỷ lục tốc độ thế giới trên chiếc Ka-15M. Và năm 1958, tại Triển lãm Thế giới ở Brussels, Ka-18 đã nhận được huy chương vàng. Tuy nhiên, phần lớn công lao cho điều này thuộc về Ka-15 cơ bản, trên đó tất cả các hệ thống đã được phát triển trước đó để có thể đạt được thành công trên Ka-18.
Từ chiếc Ka- "thứ mười lăm", hoạt động thực tế rộng rãi của máy bay trực thăng đồng trục đã bắt đầu trong Hải quân và Hạm đội Không quân Dân sự.
