Страницы истории развития отечественного вертолётостроения: Николай Ильич Камов – создатель академической научной школы
22.06.2023
Источник: Нефтегазопромысловый инжиниринг, 22.06.2023, Леонид РАТКИН
В славной многотомной странице
нашего Великого Отечества немало страниц связано с развитием и становлением
военного и гражданского вертолётостроения. Учёный Николай Ильич Камов –
создатель академической научной школы, одним из ярких представителей которой является
советский и российский авиационный конструктор, генеральный директор ОАО
«Камов», доктор технических наук (1984), профессор, академик Российской
академии наук (2011), Герой Российской Федерации (1997), заслуженный деятель
науки Российской Федерации (2009), Лауреат Ленинской премии и Государственной
премии Российской Федерации, член Научного совета при Совете Безопасности
Российской Федерации, член Межведомственной комиссии Совета Безопасности
Российской Федерации по проблемам оборонно-промышленного комплекса, член
Международной вертолётной ассоциации Российской Федерации, Европы и США Сергей
Викторович Михеев.
Советский
авиаконструктор, создатель легендарных вертолётов «Ка», доктор технических наук
(1962), Герой Социалистического Труда (1972), лауреат Государственной премии
СССР (1972) Николай Ильич Камов (14.09.1902-24.11.1973) – основатель отечественной
научной школы вертолётостроения. Окончив с золотой медалью коммерческое
училище, в 1918 году Н.И.Камов был зачислен в Сибирский Томский технологический
институт (СТТИ) в возрасте 15 лет! Обучаясь на механическом факультете вместе с
известным лётчиком Харитоном Никаноровичем Славороссовым (1886-1941), рано
увлекся авиацией и авиастроением. Окончив СТТИ в 1923 году Николай Ильич, как
инженер-механик, приехал в Москву и начал работать на построенном по концессии
заводе Юнкерса. Годом позже Н.И.Камов поступил в центральные аэропланные
мастерские «Добролёта», где преимущественно ремонтировали немецкие самолёты. По
своей инициативе при помощи коллег Николай Ильич подготовил комплект чертежей
немецкого пассажирского самолёта «Юнкерс Ф.13», чем обеспечил отказ от закупки
иностранных комплектующих и помощи немецких специалистов. Досконально изучив
самолёт, Н.И.Камов также усовершенствовал его крыло, сделав больше по размеру
посадочные щитки, что сократило разбег самолёта перед взлётом.
Талантливого
25-летнего юношу в 1927 году пригласили в Конструкторское бюро (КБ) известного
российского и советского авиаконструктора, специалиста по гидросамолетам и
истребителям Дмитрий Павловича Григоровича (06.02.1883-26.07.1938), где он
увлёкся созданием модификации морского разведывательного гидросамолёта МР-3бис,
в свободное время создавая автожир по своим чертежам. При приглашённом в 1928
году вместо Д.П.Григоровича французском авиаконструкторе Поле Эмэ Ришаре
Николай Ильич стал ведущим конструктором и начальником бригад КБ. Годом позже
Н.И.Камов вместе с Николаем Кирилловичем Скржинским (1904-1957) создал первый
советский автожир КАСКР-1 «Красный инженер»: его испытания прошли 25.09.1929 –
лётчик-испытатель Иван Васильевич Михеев (1898-1935) стал первым советским
вертолётчиком, успешно подняв КАСКР-1 над землей!
Следующие
два года Николай Ильич занимался производством цельнометаллического
самолёта-торпедоносца открытого моря ТОМ-1 в ОКБ морского самолётостроения, и
осенью 1931 года Н.И.Камова назначили начальником конструкторской бригады ЦАГИ,
создававшего по заказу ВВС СССР новый автожир А-7 для разведки и корректировки
огня. Первый экземпляр автожира А-7 поднялся в воздух 10.09.1934, и в 1938 году
одну из моделей А-7 отправили с дополнительным специальным оборудованием для
спасения экспедиции советского исследователя Арктики, дважды Героя Советского
Союза (1937, 1940), доктора географических наук (1938), контр-адмирала (1943)
Ивана Дмитриевича Папанина (26.11.1894-30.01.1986) на станцию «Северный полюс –
1».
Через
год, 21.03.1939 было принято решение о строительстве завода в СССР по производству
автожиров: его директором и главным конструктором был назначен Николай Ильич, а
его замом стал молодой советский конструктор вертолётов, будущий доктор
технических наук (1945), Герой Социалистического Труда (1966), лауреат
Ленинской премии (1958) и Государственной премии СССР (1968) Михаил Леонтьевич
Миль (22.11.1909-31.01.1970). Всего через год, накануне начала Великой
Отечественной войны Н.И.Камов стал главным конструктором КБ по
вертолётостроению (переименованное впоследствии в ОКБ имени Н.И.Камова, ныне –
Национальный центр вертолётостроения имени М.Л.Миля и Н.И.Камова). Под руководством
Николая Ильича создавались вертолёты Ка-8 (1948), Ка-10 (1953), Ка-15 (1956),
Ка-18 (1960), Ка-25 (1968), Ка-26 (1967), а также винтокрыл Ка-22 (1964),
аэросани «Север-2» и Ка-30, и глиссер.
Семь
десятилетий назад, 14 апреля 1953 года, состоялся первый полёт вертолёта корабельного
базирования Ка-15 – первой серийной машины ОКБ имени Н.И.Камова, что придало
позитивный импульс широкому использованию лёгких вертолётов соосной схемы в
интересах палубной авиации ВМФ СССР, а также для самого широкого круга приложений
в гражданской авиации и народном хозяйстве. В 1951 году в СССР была принята
программа развития национального вертолётостроения, в рамках которой сразу три
опытно-конструкторских бюро – М.Л.Миля, Н.И.Камова и А.С.Яковлева – начали разработку
многоцелевых вертолётов первого поколения.
Для
ОКБ-2 Н.И.Камова основной тематикой стала разработка вертолётов соосной схемы
для корабельной авиации. Первый опыт применения палубных Ка-10, разработанных в
ОКБ, убеждал командование ВМФ СССР в том, что флоту необходим универсальный
компактный палубный вертолёт. Сверхлёгкий Ка-10 с экипажем из одного человека
мог решать только задачи наблюдения и связи, морякам же требовалась машина
большей грузоподъёмности, которая могла бы выполнять не только
разведывательные, связные и спасательные функции, но и стать одним из
эффективных элементов системы противолодочной обороны.
Разработка
эскизного проекта двухместного палубного вертолёта Ка-15 началась весной 1951
года. Вертолёт проектировался очень компактным – его длина была почти в два
раза меньше, чем у Ми-1. Фюзеляж смешанной конструкции состоял из силовой
пространственной фермы из стальных труб, дюралевого каркаса и короткой
хвостовой балки с горизонтальным и вертикальным оперением. Остекление кабины
открывало пилоту и наблюдателю хороший обзор, бортовое оборудование
обеспечивало выполнение полётов днём и ночью, конструкция лопастей имела
фанерную обшивку и прорезанные, заполненные пенопластом отверстия в хвостовой
части профиля. Мотор устанавливался внутри фюзеляжа в «горячем» отсеке и
обдувался вентилятором. Впервые палубный вертолёт получил традиционное колёсное
шасси, в варианте корабельного базирования было предусмотрено применение двух
баллонов по типу поплавкового шасси у Ка-10.
Уже
14 апреля 1953 года лётчик-испытатель, шеф-пилот «камовского» ОКБ Дмитрий Ефремов
впервые поднял в воздух первый опытный экземпляр Ка-15. После этого начался
длительный и весьма сложный процесс доводки вертолёта. На предшественниках – вертолётах
Ка-8 и Ка-10 – в силу их малых размеров многие опасные для малоизученной в те
годы соосной схемы явления не проявились. Прежде всего, это касалось разного
рода вибраций, «земного резонанса», перехлёста лопастей и т.д. Фактически, на
Ка-15 впервые шла отработка всех задач, свойственных вертолётам соосной схемы.
Государственные
испытания Ка-15 завершились в мае 1955 года, серийное производство вертолёта
началось на Улан-Удэнском авиационном заводе в апреле 1956 года, а уже в марте
1957 года новые машины начали поступать в строевые части. На флоте Ка-15 выполнял
множество задач: был противолодочным вертолётом (из-за малой грузоподъемности
их применяли группами по три машины, каждая из которых несла свою часть ПЛО),
работал в роли целеуказателя для комплекса противокорабельных крылатых ракет, выполнял
обязанности наблюдательного и связного вертолёта. В общей сложности было
выпущено 375 вертолётов Ка-15, что сделало его первым в истории ОКБ имени
Н.И.Камова крупносерийным вертолётом! Прослужили они недолго: после нескольких
серьёзных катастроф в мае 1963 года полёты Ка-15 в ВМФ СССР были прекращены. Однако,
несмотря на относительно небольшой срок службы, опыт эксплуатации вертолёта дал
бесценный опыт для разработки и внедрения следующих поколений «камовских»
машин.
Параллельно
с серийным производством Ка-15 в ОКБ продолжались работы над повышением ресурса
вертолёта и расширением областей его применения. Были созданы многочисленные
стенды для испытаний в условиях динамических нагрузок узлов и элементов
конструкций, проводились длительные ресурсные испытания, а также комплекс специальных
лётных испытаний, включающий посадку на поплавковом шасси на воду, посадку на
авторотации и т.д. Были проведены сложные лётные исследования режима «вихревого
кольца», установлены границы попадания и методы выхода из этого опасного
режима.
В
1957 году на базе Ка-15 был создан учебный вертолёт УКа-15 с двойным
управлением, разработаны различные варианты народнохозяйственного многоцелевого
вертолёта Ка-15М, который отличался от базовой версии более мощным двигателем,
доработанной несущей системой, повышенной надежностью и эксплуатационной
технологичностью. Ка-15М оборудовался в различных версиях аппаратурой для
химической защиты растений, контейнерами для перевозки почты и грузов,
гондолами для транспортировки больных и иным специализированным оборудованием.
В итоге Ка-15 и его модификации оставались на службе в гражданской авиации и
ДОСААФ два десятилетия, вплоть до второй половины 1970-х. В определённом смысле
Ка-15, и в ещё большей степени его чисто гражданскую версию Ка-18 можно считать
прообразом вертолётного аэротакси: у Ка-18 был удлинён фюзеляж и расширена
кабина, он мог перевозить двух-трёх пассажиров и был оборудован отопительной
системой.
Рост
объёмов сельхозработ сделал очевидным необходимость постройки более грузоподъемного
вертолёта для этих и других народнохозяйственных целей. Такой машиной стал
многоцелевой вертолёт модульной конструкции Ка-26, впервые воплотивший в себе
идею «летающего шасси», когда неизменная база дооснащается комплектами быстросъёмного
специального оборудования в зависимости от назначения вертолёта. По критерию
«эффективность/стоимость» Ка-26 стал выдающимся вертолётом и существенно
превзошел своего одноклассника одновинтовой схемы Ми-2 по дальности полёта,
транспортировке грузов на внешней подвеске, ресурсу (свыше 5000 лётных часов) и
прочим показателям. Сельскохозяйственный, пассажирский, транспортный,
лесоохранный, санитарный, «летающий кран», корабельно-спасательный, патрульный
– многочисленные модификации безотказного Ка-26 много лет несли трудовую вахту
не только в стране, но и в 17 странах мира. Всего с 1968 по 1978 год на заводе
в Кумертау было построено 816 таких вертолётов!
Дальнейшим
развитием программы стало создание на базе Ка-26 однодвигательного Ка-126 и
двухдвигательного Ка-226. Следующей модификацией «камовского» бестселлера стал
вертолёт Ка-226Т для выполнения специальных работ в труднодоступных условиях
высокогорья, жаркого климата и над морскими акваториями.
Уникальная
исследовательская и конструкторская школа ОКБ имени Н.И.Камова (ныне входит в
Национальный центр вертолётостроения имени М.Л.Миля и Н.И.Камова холдинга
«Вертолеты России») до сих пор остаётся единственным в мире разработчиком серийных
вертолетов соосной схемы! Новые поколения современных вертолётов марки «Ка»
гражданского и военного назначения традиционно экспонируются на статических
стоянках и представлены в лётных программа Международного
авиационно-космического салона «МАКС». Одним из заметных событий «МАКС-2021»
стала презентация модернизированного вертолёта Ка-226Т «Альпинист» с изменённым
и облегчённым фюзеляжем, «стеклянной» кабиной, адаптированной для использования
очков ночного видения, новыми колонкой несущего винта, лопастями и редуктором,
устойчивой к авариям топливной системой с увеличенной ёмкостью баков. Впереди у
Ка-226Т – множество инноваций, включая ремоторизацию на новые отечественные
двигатели ВК-650В!
Кстати,
11 мая 1998 года в Канаде был сертифицирован вертолёт Ка-32А11ВС, что открыло
ему путь на американский и далее, на широкий мировой рынок. Сегодня «камовская»
машина сертифицирована практически во всех крупнейших регионах мира и успешно
эксплуатируется в Европе, Азии и Америке. По управляемости, устойчивости,
компактности и грузоподъёмности вертолётам семейства Ка-32 до сих пор нет
конкурентов среди одноклассников со всего мира!
Задачи
освоения арктического региона СССР и продления ледовой навигации в Северном
Ледовитом океане привели к необходимости создания нового вертолёта, который мог
бы выполнять работы по проводке ледоколов и доставке грузов в Арктике в самых
суровых условиях. Новый Ка-32 стал развитием поисково-спасательного вертолёта
Ка-27ПС, созданного в интересах ВМФ СССР. Изначально нацеленный исключительно
на работу в арктическом регионе, позже Ка-32 стал позиционироваться как
многоцелевой всепогодный вертолёт круглосуточного применения для широкого круга
гражданских приложений. Этому способствовало максимальное использование
преимуществ соосной схемы: небольшие габариты, отсутствие рулевого винта и
высокая манёвренность. Эти качества сделали Ка-32 незаменимым для работы в
условиях тесной городской застройки, в горах, на сложных строительно-монтажных
операциях и т.д.
В
декабре 1973 года советский лётчик-испытатель ОКБ имени Н.И.Камова, будущий заслуженный
летчик-испытатель СССР (1978) и Герой Советского Союза (1982) Евгений Иванович
Ларюшин (14.01.1934-03.04.1985) выполнил первый полёт опытного вертолёта
Ка-252, позже получившего наименование Ка-27. Учитывая, что приоритет имела
противолодочная версия вертолёта, создание гражданского Ка-32 несколько
затянулось – такая машина пошла в серию только в 1980 году. За несколько лет
были созданы модификации Ка-32Т – транспортная; Ка-32С – судовая, с аппаратурой
ледовой разведки и баллонетами для посадки на воду; Ка-32К – летающий кран с
дополнительной кабиной для оператора. При этом все версии отличало
использование современного пилотажно-навигационного комплекса с РЛС,
позволяющей летать над безориентирной местностью в условиях полярной ночи.
Ка-32 способен ныне перевозить 13 пассажиров, нести до пяти тонн груза на
внешней подвеске и до 3,5 тонн в кабине, работать при ветре до 20 м/с, что
особенно необходимо при полётах в горах. Наличие противообледенительной системы
позволяет работать и при отрицательных температурах!
Вертолёт
давно по достоинству оценили зарубежные эксплуатанты. Летом 1990 года в
Швейцарии Ка-32Т успешно выполнил большой объём работ по устранению последствий
снежной бури, после чего авиакомпания «Heliswiss» выразила намерение купить
вертолёт для постоянной эксплуатации. В 1991 году в Канаде Ка-32Т выполнил
работы по трелёвке древесины, после чего авиакомпания «VIH Logging» также
выразила желание приобрести вертолёты. Для их постоянной коммерческой
эксплуатации на Западе требовалась сертификация, в связи с чем фирма «Камов»
приступила к разработке глубокой модификации Ка-32А, которая должна была
удовлетворять международным нормам лётной годности. Перед камовцами стояла
сложная задача: вместе с работами по сертификации вертолёта параллельно в
сотрудничестве с ведущими отраслевыми НИИ работать над созданием национальных
норм лётной годности, гармонизированных с FAR-29.
В
июле 1993 года «Камов» получила от Авиарегистра МАК Сертификат типа на вертолёт
Ка-32А, перед этим в мае того же года был получен Сертификат типа на двигатель
ТВ3-117ВМА. Это позволило развернуть работы по сертификации вертолёта за
рубежом, что было совсем непросто: ограничение сертификации отечественных
вертолётов в западных странах являлось одним из способов конкурентной борьбы,
поскольку ключевым фактором их продвижения на мировые рынки являлась
сравнительно низкая цена при высоких характеристиках. Тем не менее, опыт
адаптации отечественных вертолётов к западным требованиям уже имелся: в конце
1960-х гражданский Ка-26 впервые успешно прошёл путь отдельных зарубежных сертификаций.
В случае с Ка-32 удалось сделать это на новом, более высоком уровне.
В
июне 1996 года Сертификат типа, выданный Авиарегистром МАК, был валидирован в
Швейцарии. В мае 1998 года Министерство транспорта Канады выдало Сертификат
типа на модификацию Ка-32А11ВС, что открыло путь российскому вертолёту на
американский рынок. В августе 2001 года Сертификат типа на Ка-32А11ВС
валидировали авиационные власти Тайваня, в апреле 2004 года Сертификат типа был
выдан авиационными властями Испании, в 2005 году вертолёт был сертифицирован в
Мексике, в 2008 году – в Китае, Индонезии и Южной Корее. В ноябре 2009 года в
дополнение к ряду национальных европейских сертификатов был получен первый и
пока единственный европейский сертификат типа EASA.IM.R.133 на российский
вертолёт Ка-32А11ВС. В 2011 году вертолёт был сертифицирован в Бразилии и Индии
(страны входят в BRICS).
После
Ка-32А11ВС международную сертификацию прошли и другие отечественные вертолёты:
Ми-171/171А/171А1/172, «Ансат», Ми-26ТС и т.д. Процесс продолжается и сегодня:
в марте 2023 года Главное управление гражданской авиации ОАЭ валидировало
Сертификат типа вертолёта Ми-171А2, ранее в январе 2023 года Сертификат типа
Ми-171А2 валидировала Индонезия.
Общий
объём выпуска вертолётов семейства Ка-32 составил более 240 машин, из них свыше
четверти изготовлены в версии Ка-32А11ВС. Дальнейшим развитием программы стал
многоцелевой Ка-32А11М, премьера которого состоялась на «МАКС-2021». Вертолёт
получил новую силовую установку с более мощными двигателями ВК-2500ПС-02, новый
комплекс БРЭО, «стеклянную» кабину, адаптированную для работы с очками ночного
видения, и новую систему пожаротушения СП-32, имеющую электрический обогрев,
что впервые в мире позволяет использовать её зимой при температуре до -20 градусов
Цельсия.
Интерес
участников и гостей на «МАКС» к новым модификациям камовских гражданских
вертолётов понятен: помимо внутреннего рынка, вертолёты «Ка» имеют успешную международную
карьеру более чем в 30 странах мира, и «МАКС» с его обширной лётной и деловой
программой является важной площадкой для их продвижения. Так на «МАКС-2017» два
вертолёта Ка-32А11ВС приобрёл Таиланд, на «МАКС-2021» новейшую пожарную
модификацию Ка-32А11М закупила Башкирия. В целом история салона знает немало
успешных сделок по поставке вертолётов на внутренний и внешние рынки. В
частности, на «МАКС-2009» холдингом «Вертолеты России» был подписан контракт на
20 Ми-17 для авиакомпании «Airfreight Aviation» (ОАЭ), «МАКС-2013» принёс
контракты на поставку пять вертолётов Ми-171А1 и пять вертолётов Ка-62
колумбийской компании «Vertical de Aviacion». Даже «МАКС-2017» запомнился
контрактами на поставку вертолётов в Китай: пяти медицинских «Ансатов», трёх транспортных
Ми-171 и двух противопожарных Ка-32А11ВС. На «МАКС-2019» были подписаны
контракты на поставку вертолётов отечественным эксплуатантам семи «Ансатов» для
авиакомпании «Полярные авиалинии» и 10 Ми-8АМТ для авиакомпании «Норильск
Авиа». На «МАКС-2021» суммарно были подписаны контракты на поставку 84
вертолётов, включая Ми-171А3, Ка-62, Ми-38, Ми-8, «Ансат»!