Ка-50

Материал из AviaWiki
Перейти к: навигация, поиск

Содержание

Боевой ударный вертолёт Ка-50 "Черная акула"

Ка-50. Фото: А.Зинчук

Боевой ударный вертолёт Ка-50 предназначен для решения следующих основных задач: огневой поддержки наземных войск, уничтожения бронетанковой техники, сопровождения и поддержки тактических воздушных десантов, борьбы с десантами и малоскоростными воздушными целями. Основными наземными целями для винтокрылого штурмовика являются: бронированная (танки, БМП, БТР) и небронированная техника, самоходные артиллерийские и ракетные установки, не укрытая живая сила, вертолёты и самолёты в воздухе.

Хронология создания

  • Постановление ЦК КПСС и СМ СССР №1043-361 о разработке перспективного боевого вертолёта — 1976 г.;
  • единое ТТЗ МО на опытно—экспериментальные вертолёты В—80 (Ка-50) и Ми-28 - 1980 г.;
  • макет - 1981 г.;
  • сравнительные с Ми—28 государственные испытания — 1985-1986 гг.;
  • заключение четырех институтов МО выборе В—80 (Ка-50) для серийного производства по результатам сравнительных государственных испытаний — 1986 г.;
  • дополнение к ТТЗ МО на опытный вертолёт В—80 в части повышения требований к комплексу оборудования и вооружения — 1987 г.;
  • постановление ЦК КПСС и СМ СССР №1420—355 о создании опытного вертолёта В—80 (Ка-50) -1987 г.;
  • государственные испытания опытного образца — 1990-1993 гг.;
  • поручение ВПК №1624 о постройке установочной серии (12 экземпляров) — 1990 г.;
  • указ Президента РФ о принятии вертолёта Ка-50 на вооружение — 1995 г.;
  • госзаказ на серийное производство ОАО "Арсеньевская авиационная компания "Прогресс" им. Н.И.Сазыкина" вертолёта Ка-50 — 1996 г.

Описание конструкции

Проекции Ка-50

Планер вертолёта включает фюзеляж, крыло, хвостовое оперение и шасси. Фюзеляж состоит из трех частей, соединенных двумя технологическими разъемами: передней, включающей носовой отсек, кабину пилота, переднюю опору шасси; средней силовой части и хвостовой части, на которой размещено хвостовое оперение самолетного типа.

В носовом отсеке размещены блоки обзорно-поисковой и прицельной системы. За ним находится бронированная кабина пилота с катапультным креслом К-37-800 разработки НПП "Звезда". Кабина герметизирована, система кондиционирования обеспечивает заданные температуру и избыточное давление.

Броня образована разнесенными стальными и алюминиевыми листами, включенными в силовую схему. Лобовое бронестекло толщиной 55 мм и угловые бронестекла в сочетании с металлической броней общей массой более 300 кг образуют круговую защиту пилота от огневого воздействия. На передней бронестенке кабины пилота находятся узлы крепления передней опоры шасси. Дверь и правая створка аварийного выхода кабины имеют систему аварийного сброса на земле и в полете.

К средней части фюзеляжа крепится крыло, основные опоры шасси, силовая установка, несущая система и пушечная установка. Крыло вертолета имеет трапециевидную форму в плане с прямой передней кромкой. Под консолями крыла размещены четыре балочных держателя для подвески различных средств поражения. Консоли крыла заканчиваются гондолами с кассетами системы отстрела ложных тепловых целей.

Продольным силовым элементом хвостовой части планера является балка коробчатого типа. Вокруг балки по всей длине размещается бортовое оборудование, выполняющее по отношению к ней экранирующие функции. Продольно-поперечный набор из стрингеров и шпангоутов, а также обшивка закрывают силовой элемент с оборудованием, создавая хорошие аэродинамические обводы фюзеляжа. Такая конструкция позволила выполнить в обшивке большие окантованные вырезы с крышками для обеспечения удобного доступа к оборудованию.

Хвостовое горизонтальное оперение представляет собой неуправляемый стабилизатор. На его концах закреплены дополнительные стабилизирующие поверхности вертикального оперения трапециевидной формы. Основное вертикальное оперение выполнено в виде форкиля и поворотной на ±30° килевой поверхности с аэродинамической компенсацией.

Шасси вертолёта трехопорное, убирающееся. Передняя опора снабжена двумя нетормозными колесами размером 400х150 мм, основные опоры - с тормозными колесами КТ-23А размером 700х250 мм. Уборка шасси существенно уменьшает радиолокационную заметность Ка-50, а также его общее сопротивление на больших скоростях полета. На предельно малых высотах вертолёт может совершать полет с выпущенным шасси во всем диапазоне скоростей без ограничений и готов выполнять экстренную посадку.

Силовая установка аппарата включает два газотурбинных двигателя ТВЗ-117ВМА, вспомогательный двигатель АИ-9 обеспечивающий запуск основных двигателей и энергопитание на земле, главный редуктор ВР-80, два промежуточных редуктора ПВР-800 для передачи крутящего момента от двигателей к главному редуктору и коробку приводов генератора, вентилятора системы охлаждения и гидронасосов. Двигатели с пылезащитными устройствами (ПЗУ) на входах и экранно-выхлопными устройствами (ЭВУ) на выходах для подавления ИК-излучения, размещенные в двух мотогондолах над консолями крыла, вместе с другими перечисленными агрегатами силовой установки со всех сторон надежно экранируют единственный недублированный на вертолёте агрегат трансмиссии - главный редуктор от огневого воздействия противника. На выходных валах ВР-80 с помощью втулок крепятся трехлопастные верхний и нижний несущие винты.

Топливная система обеспечивает подачу топлива к основным и вспомогательному двигателям. Она имеет два расходных бака общей вместимостью 1875 л. В каждом баке находятся электрические подкачивающие насосы ЭЦН-75Б, а на двигателях - вспомогательные струйные насосы. Баки протектированы и заключены в защитные контейнеры, а для предотвращения взрыва заполнены пенополиуретаном. Питание каждого двигателя осуществляется от своего топливного бака. Возможны различные комбинации подачи топлива к двигателям от двух баков. Четыре подвесных жестких металлических топливных бака общей вместимостью 2000 л устанавливаются на подкрыльевых балочных держателях.

Несущая система - традиционная для вертолётов соосной схемы. Лопасть винта прямоугольной формы в плане со стреловидной законцовкой полностью выполнена из композиционных полимерных материалов. Лонжерон лопасти двухконтурного типа. Несущие винты оборудованы электротепловой противообледенительной системой и контурными огнями. В системе управления несущими винтами обычные подшипники качения заменены на металлофторопластовые подшипники скольжения. Вместо 50-70 точек смазки, предусмотренных на вертолётах предыдущих моделей, на Ка-50 их имеется только три. Уменьшение точек смазки произошло также в результате замены трехшарнирного крепления лопастей к втулкам винтов с подшипниками качения на полужесткое с торсионами пластинчатого типа.

Система управления вертолётом состоит из рычагов управления (ручка управления, педали, рычаг общего шага), жесткой проводки из металлических труб, рулевых гидравлических силовых приводов, механизма общего и дифференциального шага. Тяги проводки управления сконструированы таким образом, чтобы живучесть их сохранялась при огневом повреждении. Рулевые приводы в четырех каналах управления сопряжены с 20—процентным автопилотом. Система автоматического управления (САУ) через автопилот и САР двигателей обеспечивает автоматизацию управления машиной по крену и курсу, высоте и скорости полета. Рулевые приводы и гидроаккумуляторы объединены в единый блок PC-80, который надежно защищён от прямого воздействия оружия противника. Их обслуживает основная гидросистема. При ее отказе подключается общая гидросистема, насос которой имеет привод как от главного редуктора, так и от вспомогательного двигателя. С помощью ручки управления вертолетом осуществляется наклон автоматов перекоса (АП) несущих винтов, рычагом общего шага через АП изменяется общий шаг винтов, а педалями путевого управления - дифференциальный шаг винтов и руля направления.

Бортовая система электроснабжения обеспечивает питание потребителей переменным и постоянным током. Система переменного трехфазного тока напряжением 200/115 В частотой 400 Гц состоит из двух независимых каналов, разнесенных по левому и правому бортам планера для повышения ее живучести. Источником электроэнергии служат два генератора по 40 кВт каждый, расположенные на коробке приводов и главном редукторе. Мощность генераторов выбрана из условия 100 процентного резервирования питания потребителей при отказе одного из них. При отказе двух генераторов в работу включается статический преобразователь постоянного тока в переменный трехфазный ток. Для опробования и проверок оборудования в условиях внеаэродромного базирования без запуска основных двигателей один из генераторов приводится во вращение через коробку приводов от вспомогательного двигателя. Система электроснабжения постоянным током напряжением 27 В также двухканальная. Основными источниками электроэнергии служат два выпрямительных устройства мощностью по 6 кВт. В качестве аварийного источника применяется никель—кадмиевая аккумуляторная батарея емкостью 25 А/ч.

Прицельно пилотажно-навигационный комплекс (ПрПНК) "Рубикон" включает:

  • пилотажно-навигационный комплекс (ПНК);
  • обзорно—поисковую и прицельную систему (ОПС), в которую входит дневной лазерно-телевизионный канал "Шквал-В";
  • систему отображения информации (СОИ);
  • систему управления оружием (СУО);
  • нашлемную систему целеуказания (НСЦ);
  • бортовые вычислители БЦВМ-Н (для решения задач навигации) и БЦВМ-Б (для решения боевых задач) с взаимным резервированием.

ПНК представляет собой совокупность датчиков пилотажно—навигационной информации, приборов навигации, контроля, сигнализации и управления, объединенных БЦВМ. ОПС со стабилизированным полем зрения формирует и воспроизводит на экранах телевизионное изображение цели и окружающего фона местности. Ее подсистемы осуществляют автоматическое сопровождение целей, формирование в пространстве зоны управления ПТУР "Вихрь", лазерное дальнометрирование и подсвет цели для ракет с лазерными головками самонаведения. СОИ обрабатывает информацию от прицельных систем, ПНК, БЦВМ-Б и выдает необходимые данные (линию горизонта, силуэт вёртолета, шкалы углов курса, крена, тангажа, истинной высоты полета с индексом опасной высоты и прицельную информацию) на индикатор на лобовом стекле ИЛС-31.

Вертолёт оснащен системой аппаратурного обмена тактической информацией по открытому (телекодовому) или закрытому каналам связи с другими вертолётами (самолётами) в воздухе, а также с наземными и воздушными командными пунктами. Система позволяет каждому вертолёту определять координаты цели и в формализованном виде оперативно передавать их другим потребителям информации, получать целеуказание от внешних источников информации (вертолётов, самолётов, КП), даже при нахождении в укрытии, для быстрой атаки выявленных целей. Она дает возможность взаимодействовать с КП различных родов войск, оборудованных соответствующей аппаратурой.

ПрПНК "Рубикон" обеспечивает боевые действия винтокрылого одноместного штурмовика днем во всем диапазоне высот и скоростей полёта автономно, а также с использованием внешнего целеуказания. Поиск и обнаружение наземных и воздушных целей осуществляется с помощью ОПС на дальностях до 10 км. Для разгрузки пилота в комплексе реализован режим автоматического сканирования линии визирования ОПС для просмотра местности в секторе ±10°. Выбранная пилотом наземная или воздушная цель сопровождается автоматом слежения. Комплекс обеспечивает формирование и индикацию зон возможного применения управляемых и неуправляемых средств поражения в диапазонах дальностей 1000-8000 м и 800-4000 м соответственно, по наземным и воздушным целям, при различных направлениях и превышениях целей относительно вертолета, а также скоростях их сближения.

Основным средством борьбы Ка-50 с малоразмерными целями типа танк является управляемое ракетное оружие. На двух подвижных в вертикальной плоскости пусковых установках под консолями крыла устанавливается до 12 сверхзвуковых ПТУР "Вихрь" с дальностью пуска до 10 км. Высокая разрешающая способность ОПС и большая дальность пуска ПТУР обеспечивают вертолёту возможность выполнения атак наземных целей с рубежей, расположенных вне пределов эффективных зон поражения средств ПВО противника.

После пуска наведение ракеты на цель производится по лазерному лучу. При этом пилоту нет необходимости выдерживать определенную траекторию движения, и машина может совершать маневр с изменением курса, высоты и скорости полёта. Попадание ПТУР в танк на дальностях до 8 км гарантируется с вероятностью, близкой 0,9. Толщина пробиваемости брони, даже самой современной с динамической защитой, превышает 900 мм. Боевая часть ПТУР унифицирована для поражения как наземных, так и воздушных целей, движущихся со скоростью до 800 км/ч. У Ка-50 отсутствуют колебания по курсу, подобные тем, которые вносит рулевой винт на одновинтовом вертолёте. Простая техника пилотирования аэродинамически симметричной «Черной акулы» в сочетании с низким уровнем вибраций уменьшает ошибки прицеливания и начальное рассеивание средств поражения при выполнении стрельбы и пусков.

Благодаря указанным особенностям боевой машины, а также размещению подвижной пушечной установки вблизи центра масс удалось достичь точности стрельбы — 1...2 мрад, т.е. одной очередью в 10 снарядов поражается цель типа БМП с вероятностью, близкой к единице. Большая масса снаряда и его высокая начальная скорость, большая прицельная дальность и высокая точность стрельбы пушки обеспечивают Ка-50 превосходство над всеми существующими боевыми вертолётами.

Слагаемые уникальной эффективности ударного боевого вертолёта базируются на высоких лётно-технических характеристиках, мощном и точном вооружении, способности выживать на поле боя в условиях огневого противодействия. Кроме того существенную роль в повышении боевой эффективности Ка-50 играет бортовой комплекс оборудования и вооружения, оптимизированный для одноместного вертолёта.

Лучшим маневром для быстрого изменения направления движения на малой высоте в целях занятия атакующей позиции или ухода за укрытие является плоский (педальный) разворот вертолёта. Винтокрылые машины соосной схемы выполняют его быстро и безопасно. У вертолётов одновинтовой схемы в процессе его осуществления при определенном сочетании угловой скорости вращения аппарата относительно вертикальной оси, скорости и направления ветра возможно попадание рулевого винта в режим «вихревого кольца». Это было причиной неоднократных столкновений с землей вертолётов с рулевым винтом. Не застрахован от этого и вертолёт АН-64А. У него на скоростях полета более 120-150 км/ч условиями прочности рулевого винта и хвостовой балки скольжение ограничено или вообще не допускается. Следовательно, рулевой винт накладывает значительные ограничения на боевое маневрирование АН—64А. Благодаря возможности выполнять плоский разворот во всем диапазоне скоростей полёта Ка-50 способен в кратчайшее время занять выгодную для атаки позицию и выиграть воздушную дуэль у соперника.

Создатели Ка-50 уделили большое внимание его выживаемости на поле боя. Она обеспечивается:

  • применением двух разнесенных на максимально возможное расстояние двигателей, что практически исключает вероятность их одновременного поражения;
  • способностью силовой установки продолжать работу в течение 30 мин при боевом повреждении автономных маслосистем двигателей, редукторов и потере масла;
  • мощной круговой броней кабины пилота, защищающей от бронебойных пуль калибра 12,7 мм и осколков снарядов калибра до 23 мм; *способностью лопастей обеспечить работу несущих винтов для благополучного завершения полета даже при наличии нескольких пробоин от автоматического стрелкового оружия наземных войск;
  • защитой топливных баков от взрыва и утечек топлива, а также эффективной противопожарной системой; установкой экранно-выхлопных устройств двигателей, снижающих ИК-излучение и защищающих вертолёт, совместно с системой отстрела ложных тепловых целей, от ракет с тепловыми головками самонаведения и другими мерами.

Концепция одноместного ударного боевого вертолёта предусматривает выполнение главного условия: сохранить жизнь пилота в аварийной и катастрофической ситуациях с помощью системы аварийного покидания (САП). Единственная в мире вертолётная САП реализована на боевых вертолётах нового поколения фирмы КАМОВ. Катапультное кресло К-37 полностью отвечает этому требованию. В процессе срабатывания САП происходит отстрел лопастей винтов, открытие верхней створки кабины, запуск буксировочного реактивного двигателя, вытягивающего пилота через образовавшийся проем с помощью капроновых фалов, и последующее раскрытие парашютной системы. Спасение лётчика обеспечивается как в управляемом, так и в неуправляемом полёте во всем диапазоне скоростей и высот полёта, в том числе и с уровня земли.

Основные характеристики

Габаритные данные:

  • длина фюзеляжа, м 14,22
  • высота при хранении, м 4,95
  • диаметр несущего винта, м 14,5
  • длина с вращающимися винтами, м 16,0
  • размах крыла, м 7,34
  • размах горизонтального оперения, м 3,16
  • база шасси, м 4,91
  • колея основного шасси, м 3,67
  • Основные весовые данные:
  • расчетный взлетный вес, кг 9700...9800
  • максимальный взлетный вес, кг 11300
  • вес в перегоночном варианте, кг 11900
  • максимальный вес нагрузки (вооружение), кг 2500
  • Основные лётно-технические характеристики с двигателями ТВ3-117:
  • взлётная мощность двигателей, л.с. 2 х 2200
  • максимальная скорость полёта, км/ч 300
  • крейсерская скорость, км/ч 255
  • скороподъёмность (с расчетным весом 9700 кг на Н = 0), м/с 14
  • скороподъёмность на Н = 2500, м/с 10
  • практический потолок, м 5700
  • статический потолок с влиянием земли МСА (с расчетным весом 9700 кг), м 4700
  • статический потолок без влияния земли:
  • МСА , м 4300
  • МСА +20°С, м 3700
  • дальность полёта, км 545
  • дальность полёта перегоночная, км 1180
  • максимальная вертикальная кратковременная перегрузка, g 3,0
  • максимальный угол тангажа/крена, град. ± 90/± 90
  • продолжительность полёта, станд. топливо, без резерва, ч. 3

Вооружение

  • 30-мм пушка 2А42 с селективным питанием до 460 снарядв, точность 1,6 т.д., прицельная дальность до 4 км.
  • 12 ПТУР "Вихрь",с макс.дальностью пуска до 10 км.
  • 80 НАР "С-8", прицельной дальностью до 4 км.
  • 4 ракеты воздух-воздух "Игла"

По материалам ОКБ Камова.

Ссылки