Важное событие в истории авиации произошло 14 апреля 1953 года – летчик-испытатель Дмитрий Ефремов совершил первый полет на серийном образце многоцелевого вертолета Ка-15. Разработанный конструкторским бюро Н.И. Камова, Ка-15 предназначался для нужд морской авиации: как противолодочный вертолёт, корабельный разведчик и связной. Из-за малой грузоподъемности вертолет стал использоваться Аэрофлотом и ДОСААФом для различных целей: перевозка грузов и пассажиров, медицинская эвакуация, сельскохозяйственные работы и многое другое.
Серийный Ка-15 взлетает с палубы крейсера в Черном море. Источник фотоматериала: https://aviaforum.ru/threads/ka-15-na-tof-i-v-novosibirske.39814/?amp=1402443388
Проектирование вертолета Ка-15 было ориентировано на его компактность и предназначенность для использования на кораблях. Так как длина вертолета была значительно меньше, чем у Ми-1, было сложно разместить все необходимое оборудование для поиска подводных лодок в ограниченном объеме корпуса. В результате, для обеспечения стабильности, отказались от обеспечения плавучести и установили четырехколесное шасси.
Конструкция лопастей была усовершенствована М.А. Купфером, она включала фанерную обшивку и прорезанные отверстия в хвостовой части профиля, предотвращающие флаттер лопастей. В системе управления были промежуточные ползунки, а также система "шаг-газ". Фюзеляж состоял из силовой пространственной фермы из стальных труб, дюралевого каркаса и короткой клепанной хвостовой балки. Кабина имела форму носа фюзеляжа и остекление, обеспечивающие хороший обзор для экипажа. Двери были сдвижные и позволяли их открывать при необходимости.
Хотя первые летные испытания Ка-15 в 1952 году были успешны, серийное производство началось только в 1956 году на авиационном заводе в Улан-Удэ. В первый полет на экземпляре Ка-15, предназначенном для ресурсных испытаний, летчик-испытатель Д.Е. Ефремов поднялся в воздух 14 апреля 1953 года. Однако в июне того же года министр авиационной промышленности А.П. Хруничев прекратил финансирование работ по этой машине, что привело к долгой доводке вертолета.
Вертолет Ка-15 в ливрее Аэрофлота. Источник фотоматериала: https://aviaforum.ru/threads/ka-15-na-tof-i-v-novosibirske.39814/?amp=1402443388
В процессе стендовых испытаний удалось усовершенствовать некоторые узлы конструкции, а заводские испытания позволили выполнить подробные исследования напряжений в элементах конструкции, что дало надежду на высокие ресурсы. Однако работа по доводке вертолета по вибрациям затянулась на много лет, хотя государственные испытания машины успешно закончились в 1955 году.
Николай Корчемнин, один из прочнистов ЦАГИ, говорил, что "вертолет летает потому, что трясется". Изучение и борьба с вибрациями на вертолетах стали одной из важнейших задач в ОКБ Камова. С началом эксплуатации первых серийных вертолетов приходилось неоднократно возвращаться к этой проблеме.
В ходе исследований было выявлено, что на вертолете Ка-15 №3 наиболее неприятными являлись вынужденные колебания машины по первому тону. Путем установки третьей "верхней" опоры и увеличения сечения вала на Ка-15 №2 удалось уменьшить такие колебания за счет увеличения жесткости верхнего винта. Однако при подготовке к частотным испытаниям Ка-15 №3 было обнаружено, что третья верхняя опора вала практически отсутствовала из-за производственного дефекта, что и объясняло различие в вибрациях на №2 и №3.
В процессе доводки вертолета были предприняты ряд конструктивных мероприятий с целью уменьшения неуравновешенных периодических сил верхнего винта. Были увеличены вынос вертикального шарнира, заменены бронзовые подшипники вертикальных шарниров на игольчатые и установлены пружинные тяги между лопастями верхнего винта. Кроме того, было введено трехтяговое соединение верхнего и нижнего автоматов перекоса, увеличено сечение вала и установлена верхняя третья опора на 360 мм выше второй для повышения жесткости опоры верхнего и нижнего винтов. Эти мероприятия дали возможность закончить заводские и провести государственные испытания Ка-15.
Во время эксплуатации серийных вертолетов Ка-15 возникли проблемы с вибрациями, вызванными флаттером лопастей, который был обнаружен еще в 1953 году. Противовесы на передней кромке лопастей были выбраны в качестве решения проблемы, и стали характерным элементом конструкции Ка-15. В 1954 году на вертолетах Ми-4 начали проявляться необычные явления, которые позже были определены как флаттер лопастей, получивший название "эффект Калиберного". Этот эффект вызывался набуханием лопастей во время оттепели, что приводило к смещению их центровки и опасным последствиям для летчиков.
Результаты испытаний вертолета Ка-15 превзошли ожидания проектировщиков, показав лучшие летно-технические характеристики, чем предполагалось. Машина перевозила коммерческий груз в 210 кг при взлетном весе 1410 кг и мощности двигателя 280 л.с. В то же время Ми-1 брал 255 кг при взлетном весе 2470 кг и мощности 575 л.с. Характеристики управляемости, свойственные соосному вертолету, и компактность машины позволяли выполнять взлеты и посадки с весьма ограниченных площадок.
ОКБ продолжило работу над вертолетом, создав множество стендов для тестирования его узлов и конструкций в условиях динамических нагрузок, проводя длительные ресурсные испытания, а также разрабатывая различные варианты народнохозяйственного многоцелевого вертолета Ка-15М. В 1957 году был создан учебный вертолет УКа-15, а также проведены исследования "вихревого кольца", которые помогли определить границы входа и методы выхода из этого режима.
Учебный вертолет УКа-15. Источник фотоматериала: https://war-book.ru/wp-content/uploads/2019/03/00039685.jpg
На УКа-15 были установлены дополнительные пилотажные приборы и шторы (для обучения полету вслепую). Также были созданы разного типа варианты вертолета для проведения сельскохозяйственных мероприятий (Ка-15М). Этот вертолет оборудовали разными приборами для обработки растений химическими удобрениями. На других вертолетах устанавливались контейнеры для почтовой пересылки мелких грузов, гондолы для транспортировки больных или поплавковое шасси.
Медицинский Ка-15М с капсулами для перевозки больных Источник фотоматериала: https://dzen.ru/a/YALywNDUOGyfAvkm
Несмотря на недостатки, стоит отметить достаточно хорошую маневренность вертолета, так необходимую для палубной авиации. Вертолет мог перевозить одного пассажира и обладал общей грузоподъемностью в 364 кг. Полеты вертолет мог выполнять на высоте до 3500 метров и скорости до 155 км/час с практической дальностью полета в 278 км. Зимой 1959 – 1960 годов такие вертолеты участвовали в работе промысловой экспедиции в Арктике и базировались на борту флагманской шхуны «Чистополь».
Сельскохозяйственный вариант Ка-15М распыляет химикаты Источник фотоматериала: https://dzen.ru/a/YALywNDUOGyfAvkm
Всего было построено 354 вертолёта всех модификаций. К сожалению, из-за малой грузоподъемности и серьезного конструктивного недостатка в виде малого расстояния между верхним и нижним ротором, из-за которого лопасти иногда схлёстывались в полёте, вертолет не прижился в Военно-Морском флоте. Несмотря на это, в гражданской авиации он применялся до 1970-х годов, в том числе и для обучения курсантов летных училищ.
Первый полет Ка-15 был началом новой эры в развитии вертолетов и военной авиации. Он продемонстрировал новые возможности вертолетов и послужил основой для создания новых моделей вертолетов в будущем.
Вертолет Ка-15М с надувными поплавками на посадочной площадке. Источник фотоматериала: http://www.airwar.ru/enc/uh/ka15m.html
Советник РАРАН В. Истомин
