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卡系列舰载直升机

作者:jkyxc 浏览数:

尼古拉·伊里奇·卡莫夫于1923年毕业于托姆斯克工学院,毕业后从事自转旋翼机的研究工作。第二次世界大战后,他领导研制出了一种双桨共轴反转式小型直升机,并把这种直升机命名为卡-8“伊尔库达宁”,以纪念他的出生地伊尔库茨克。

卡-8于1947年11月12日由米哈伊尔·古罗夫驾驶作了首次飞行(见题图)。1948年7月25日,卡-8在土希诺机场作了飞行表演。这一天是卡莫夫职业生涯中的一个转折点,从此他与双桨共轴式直升机结下了不解之缘。在飞行表演中,卡-8绕机场飞行了3圈,随后降落在吉斯-5卡车的平板车厢上,这使飞行表演达到了高潮。对此,当时的苏联海军司令员们特别感兴趣,并确信这种小巧灵活的双桨共轴式直升机能在军舰上使用。

1948年9月29日,前苏联军方订购了经改进的卡-8舰载侦察联络直升机。同年10月7日,成立了卡莫夫设计局,专门设计制造这种直升机。后来,卡-8稍作改进后便以卡-10的编号投入生产。

卡-10几乎与卡-8相同,只是稍大一些。1949年8月30日,古罗夫驾驶卡-10作了首次飞行。在同年晚些时候的一次飞行中,卡-10因事故坠毁,古罗夫丧生。1950年12月8日,卡-10成功地在“马克西姆·高尔基”号巡洋舰上作了起飞、降落,这是在苏联舰载直升机历史上第一次舰上起降。1952年3月14日,在塞瓦斯托波尔附近的库利科沃波列黑海舰队,成立了前苏联第一支海军直升机部队,即第220独立直升机飞行队。此后,前苏联海军的舰载直升机,一直采用由卡莫夫设计局设计的卡系列双桨共轴式直升机。卡莫夫设计局为前苏联和后来的俄罗斯海军,研制了从卡-8到卡-137等十几种基本型舰载直升机,它们在反潜、攻舰、侦察、突击运输、通信联络等海上作战中被广泛使用,并发挥了重要作用。

批量生产的卡-15

1953年1月,前苏联海军航空兵司令叶夫根尼·普列奥布拉任斯基将军签发了一份报告,指出卡-10的运载能力有限。为此,卡莫夫设计局研制了有较大运载能力的卡-15直升机,它比卡-10重4倍,有封闭的驾驶舱和机舱。与卡-10的其它差别是,它采用了双垂尾、改进的操纵系统和新旋翼桨叶。1953年4月,卡-15作了首次飞行,飞行期间出现了严重的结构振动。后经过几年的试验研究,终于解决了这个问题。

1955年5月,卡莫夫设计局向前苏联部队推荐卡-15,并在乌兰乌德第99工厂投入批生产。这是卡莫夫系列直升机中,第一种大量生产的直升机,在1957年至1959年间,共制造了354架,其中有67架是教练直升机。1956年,设计局又修改了该机的旋翼动力装置,改进了制造方法,提高了作战可靠性。这种经改进的直升机被重新命名为卡-15М,成为基本生产型。卡-15的4座民用型于1956年首次飞行,编号为卡-18,它的机身较长,在1959至1961年间,乌兰乌德工厂共生产了111架。

卡-15也存在一些问题,例如,常常需要停飞,以便对操纵系统进行修改和调整。而且,它的潜艇探测系统也有毛病,严重影响了直升机的作战能力。为改善探测潜艇的能力,1959年研究出了2种声纳。以后又曾探索用红外传感器来探测潜艇,但没有成功。

卡-15也不能为舰对舰导弹指示目标。原来一直打算通过卡-15上的电视系统来为舰艇发射的反舰导弹指示目标,即把装在卡-15直升机上的摄像机图像传输给舰上的导弹操纵者。但这种电视系统一直处在试验研究中,没有投入生产。为了使直升机能在驱逐舰上起降,前苏联8艘“克鲁普尼”级驱逐舰的舰尾都建造有直升机起降平台。卡-15于1962年从前苏联海军中退役。反潜主力卡-25

50年代末,由于美国研制了威胁性更大的装备有战略弹道导弹的潜艇,所以前苏联更加注重反潜作战。1958年,前苏联开始研制新的反潜直升机母舰和新的舰载直升机卡-25。根据前苏联海军的要求,该机应具有由雷达、声纳浮标和吊放式声纳组成的强大探潜系统,以及深水炸弹和重型反潜鱼雷等攻潜武器。

1961年4月,卡-25的Д-01号原型机作了第一次悬停飞行,第一架生产型卡-26于1965年4月首飞。卡-25的作战评定于1966年夏季开始,由黑海舰队奥恰科夫的第555独立反潜直升机团进行。1968年9月19日,搭载有14架卡-25直升机的“莫斯科”号直升机母舰首次向地中海航行。

卡-25的基本反潜型号是卡-25ПЛ。在卡-25ПЛ基础上修改改进而成的卡-25ПЛЮ型,可挂载8Ф59核反潜深水炸弹。另一种改型为卡-25ПЛС,它装备的武器是线控Т67鱼雷。

卡-25Т直升机用于为舰载或岸基发射的导弹指示目标,装有大功率的“成功”-2А目标跟踪雷达及配套的“钴”-2制导指令发射机。后者可用于修正导弹的飞行路线。卡-25Т制造了约50架,被俄罗斯的所有导弹巡洋舰和驱逐舰所使用。

卡-25的其它型号有,1967年生产的卡-25ПС,除了可用于执行搜索与救援任务外,也可被用作运输直升机;教练型卡-25У,共有两种型号;卡-25ИВ用来提供弹道导弹再入大气层时其轨迹的遥测数据;卡-25“菱形”是一种特殊型号的直升机,前苏联的4个舰队各装备有1架,可用来探测目标舰上是否载有核武器。卡-25БЩЗ为扫雷直升机,1974年夏有8架曾被用来清扫苏伊士运河的水雷。第二年,其中4架加装了用于扫雷的磁异拖曳筏,重新编号为卡-25БТ。

在1965年至1977年间,乌兰乌德工厂总共制造了275架卡-25,该机在俄罗斯海军服役一直到1995年。卡-25在服役期间,“莫斯科”号和“列宁格勒”号直升机母舰各载有14架,“基辅”号和“明斯克”号反潜巡洋舰各载18架,前苏联海军的其它军舰几乎都搭载过该机。卡-25退役后,有几十架被油封储藏,以备需要时使用。另有少量的卡-25乌克兰仍在使用。卡-25先后被卖给了印度、叙利亚、南斯拉夫、越南和保加利亚等国家。

潜艇杀手卡-27和卡-28

1969年,卡莫夫设计局研制出了能巡逻2小时、作战半径达200公里的反潜直升机。该机作战能力几乎是卡-25的2倍,有人由此分析,这也许是它编号定为卡-252(也写作卡-25-2)的原因。尽管卡-252性能有很大提高,但其外廓尺寸与卡-25基本相同,所以也能使用舰船甲板原来为卡-25提供的设施,如升降机和机库等。

卡-252保持了卡-25的构型,它采用了两台新研制的ТВЗ-117发动机,旋翼桨毂中的钢材料改成了钛合金,用复合材料桨叶代替了金属桨叶,起飞重量增加了50%。卡-25不宜在高温天气条件下使用,因为在高温度和高湿度环境下发动机功率不足。卡-252由于增加了发动机的功率,所以不存在这个问题。

1973年8月8日,叶夫根尼·拉留申驾驶卡-252作了第一次悬停飞行,1978年,先后有5架预生产型卡-252在飞行后降落到重型反潜巡洋舰“明斯克”号上,同年12月该型号完成了国家验收试飞。1981年,它正式编入苏联海军服役,编号为卡-27。1979年7月,库梅尔特工厂开始卡-27的批生产。

尼古拉·卡莫夫于1973年11月24日去世,可惜他没有看到自己曾为其花费了大量心血的卡-27直升机装备部队。1974年4月19日,由卡莫夫的学生和助手谢尔盖·米赫耶夫接任了该设计局的总设计师工作。

卡-27有两副直径为15.9米的3桨叶共轴反转旋翼,采用具有电防冰系统的全复合材料Д2-4桨叶,在直升机停放期间,该桨叶可以折叠。机身为普通半硬壳结构,前部为驾驶舱,其后为机舱。在驾驶舱中,驾驶员座椅在左边,领航员座椅在右边。机舱中装有反潜设备、一个声纳或磁探仪操作员座椅和2个附加油箱。机舱设左侧滑动舱门。主油箱在机舱下武器舱的两侧,总容积为3270升。如果不带武器,能在武器舱内挂载2个各装500升的附加油箱。旋翼折叠后,该直升机能装在12.25米长、3.8米宽和5.4米高的机库内。4点式固定起落架具有高效吸振器,能吸收高速着舰时的冲击载荷。机身两侧安装有可充气浮囊,可供直升机应急降落水面使用。

动力装置为2台ТВЗ-117КМ(后改为ТВЗ-117ВК型或-117ВМА高温高原型)发动机,单台功率为1659千瓦(2225轴马力),它们并排安装在机舱上方。另外还有一台АИ-9辅助动力装置。

该机装备有“章鱼”自动搜索与攻击系统,由“章鱼”360度回转雷达与吊放声纳(探测距离7300米),或与АПМ-73В磁探仪(探测距离400米)组成。带磁探仪的直升机在后机身下悬挂有探测传感器。雷达能从高度2100米至2400米探测到180公里以外的大型舰船,还能探测到30公里以外露出水面的潜艇。该机的标准装备还有无线电声纳浮标系统,它由Р Г Б-Н与Р Г Б-НМ浮标和А-100机载接收机组成。

该机的НКВ-252导航系统,能预编飞行路线和自主飞回舰艇的飞行程序。ПКВ-252飞行控制系统,能使直升机在25米高度自动悬停。着舰的最低天气条件是云底高度60米、能见距离600米。卡-27的稳定性和操纵性,能保证该机在迎面风速20米/秒或侧风速10米/秒、舰船横摇10度、纵摇3度的条件下,在10×10平方米的甲板上降落。

无线电设备有甚高频Р-863和高频Р-864通讯电台,以及加密的数据链系统,这使母舰和执行任务的一组直升机,能在距离200公里的范围内共同使用数据网来传递信息。

卡-27的最大武器载荷为1000公斤,正常载荷为600公斤。典型的武器携带方案为一枚АТ-1МВ鱼雷,或者分别携带АПР-2反潜火箭鱼雷、8枚ПЛАБ-250-120深水炸弹、核反潜深水炸弹。卡-27的搜潜型装36个РГБ-НМ声纳浮标。所有武器和浮标都装在机内。

卡-27ПС搜索救援型于1982年投入生产。它装有生命保障设备,如救生筏和装有毛毯与食物的箱子。救生筏可乘载12名幸存者。其它的设备有位置信标接收机、2个可投放信号浮标(悬挂在尾梁下)和一台装在机舱门附近的ЛПГ-300电动绞车。卡-27ПС没有设机舱燃油箱,但在原武器舱内设有2个附加油箱。此外,在机舱两侧挂有2个外部副油箱,每个容量为481升,全机总带油量为3450升。

卡-27已制造了267架,其中有200多架在俄罗斯海军航空部队,其余则在乌克兰。俄罗斯海军的直升机母舰装备卡-27的情况是:“库兹涅佐夫海军上将”号巡洋舰28架,2艘重型核动力“基洛夫”级巡洋舰各3架,8艘大型反潜“无畏”级驱逐舰各2架,11艘“光荣”级巡洋舰、1艘“无畏”号护卫舰及一些小型军舰各1架。

专为印度海军研制的出口型,编号为卡-28,于1982年首次飞行。该机在卡-27的基础上,进行了许多改进。例如,机身两侧加装了固定式外部燃油箱;新采用了Р Г Б-16声纳浮标系统,增加了搜潜的探测距离;起飞重量从10900公斤增加到12000公斤;燃油重量可增加到4760升,最大航程能达到1240公里。卡-28的总生产量约30架,印度购买了14架,其余由古巴、叙利亚、越南和前南斯拉夫所购买。

80年代末期,卡莫夫设计局为俄罗斯海军研制了卡-27М,并已进行试飞。该机是以卡-28为基础的改进型,它保留了卡-28的特点,装有新型反潜导弹和鱼雷。与此同时,设计局还研制了卡-27К反潜直升机,并已制成原型机,但对这两型进一步的研制工作目前已经停止。

1995年,根据卡-27ПС型研制了卡-27ПВ,出口编号为卡-327或卡-32А7。这种型号装有探照灯和记录侵犯边境情况的设备,可用于边境巡逻和保护边境320公里范围的经济区。该机机身两侧可挂载火箭发射器,机枪吊舱和炸弹。它曾挂带Х-35反舰导弹(射程130公里)进行过飞行表演。但现在还不能确定这种导弹是该机的标准武器装备。

自1990年以来,卡莫夫设计局一直在研制卡-27的后继机卡-40。其特点是仍采用卡莫夫设计局特有的共轴式双旋翼构型,它在经济性、可靠性和维护性方面都有很大改进,并具有较大有效载重能力,可挂带更多、更重的武器。该机装有全天候,能昼夜工作的综合数字飞行控制与武器系统。预计,将在基本型卡-40的基础上,研制供反潜、搜索与救援、侦察、目标指示和预警等使用的舰载型号,但目前尚未动作。

突击支援用卡-29

1974年,前苏联海军订购了一种舰载突击支援直升机,它就是卡-29。该机是在卡-25的一种型号,即卡-252的基础上改进而成的,最初编号为卡-252ТБ,于1976年首飞。卡-252ТБ于1984年开始批量生产时,重新编号为卡-29,至今已制造了59架。

卡-29有两种改型,即战斗型和运输型。战斗型卡-29没有装反潜系统,而装有从陆军攻击直升机米-24В移过来的“蝎子”-В制导反坦克系统。其前机身已完全重新设计,驾驶舱和发动机舱加装了总计为350公斤的装甲护板,油箱充填了聚氨酯泡沫塑料。机舱门与米-24“母鹿”的相似,分成向上和向下打开的两段,下段打开可用作登机脚梯。机身两侧短翼能挂载各种武器,包括2个4管9М114反坦克导弹发射架、Б-8В20А火箭发射器、УПК-23-250机枪吊舱。机身左侧可以安装一门固定的30毫米口径2А42机炮,备弹250发。可选装的自卫系统有УВ-26曳光弹投放器、Л166В红外干扰器和发动机喷口的散热器。

运输型能运载16名武装士兵、10名伤病员或2000公斤货物。该机机头右下侧安装有一挺4管7.62毫米口径ГЩГ机枪,备弹1800发。

海军眼睛卡-31

卡-31(或卡-252РЛД)是预警直升机,是为前苏联海军研制的,但也可供陆军和空军使用。该机配备Е-801ОКо雷达系统,在机身下面,装有该系统可以伸缩的矩形天线,尺寸为6×1平方米,重200公斤。当直升机在起飞、着陆和巡航过程中,该天线被水平折叠在机身下;在雷达工作时,才向下展开,并以6圈/分的转动速度旋转。为了不阻碍天线旋转,该机采用了可收放起落架。这样飞机起飞后,起落架收入起落架舱内就不会妨碍天线旋转。如果遇到意外情况飞机需要紧急着陆时,该天线能通过手操纵收起和折叠。必要时,也可通过爆炸抛掉。

Е-801ОКо雷达以厘米波长工作,能同时跟踪20个目标,能探测到150公里外战斗机大小的目标和250公里外的水面舰船。雷达探测到的目标数据,可直接传输给载舰的指挥中心进行处理。飞机上有独立的供电电源保证整个雷达系统正常工作。

卡-31机组人员由一名驾驶员和一名领航员组成,起飞重量为12500公斤,巡航速度为220公里/小时,续航时间2.5小时。1996年,卡-31完成了国家鉴定试飞,现在已开始批量生产。

无人驾驶卡-137

俄罗斯无人驾驶直升机卡-37于1993年3月3日首次飞行。卡-37完全是由卡莫夫设计局自己出资设计制造的,已完成了约10小时的系留试验。经进一步研制,1966年又推出了卡-37С直升机。该机用一台2706Р活塞式发动机代替了原来的П-037发动机,装有飞行控制与全球定位系统和侦察电视摄像机。

实际上,卡-37С就是卡-137的研制机。两者的主要差别在于:前者机体较小,采用细长机身和双垂尾;而后者采用了新型的球形机身,没有安定面。卡-137装一台48.5千瓦(65马力)的2706Р5发动机。旋翼直径5.3米,机高2.32米,最大起飞重量280公斤,最大平飞速度175公里/小时,巡航速度145公里/小时,实用升限5000米,带50公斤有效载荷时的续时间为4小时。

卡-137将被俄罗斯边防警卫军用作遥控监视直升机,装备在海岸警卫护卫艇上。俄罗斯陆军还用该机建立了МБВК-137“多用途无人驾驶直升机”系统,该系统被安装在两辆卡车上,使用机动性好。

打破传统的卡-60

卡莫夫设计局研制的最新型直升机卡-60,打破了该设计局传统的共轴式双旋翼构型,采用了单旋翼带涵道尾桨的设计,其主要目的是为了满足高速飞行的要求。

卡-60采用俄罗斯制造的两台РКБМ奈宾斯基РД-60涡轮轴发动机,单台功率为969千瓦。出口型可换装两台罗·罗/透博梅卡公司的RTM322涡轮轴发动机,单台功率1566千瓦。或换装两台美国通用电气公司的CT7-2D发动机,单台功率1212千瓦。旋翼桨叶结构有50%以上由复合材料制成,桨毂用玻璃纤维和碳纤维复合材料制成,涵道尾桨用凯芙拉材料制成。机身结构采用复合材料达50%以上。为减小飞行阻力,提高飞行速度,飞机采用了可收放式起落架。卡-60的旋翼直径13米,最大起飞重量6500公斤,最大速度300公里/小时,巡航速度265公里/小时,续航时间约4小时。

卡-60主要是作为轻型突击运输直升机设计的,它的海军型卡-60К,计划作为卡-25Т超视距目标搜索直升机的替代机。卡-60的军用改型有陆军侦察型卡-60Р,民用改型卡-62和卡-64“天马”。卡-62正在由卡莫夫设计局研制,而卡-64“天马”则是卡莫夫设计局和意大利阿古斯塔公司联合研制的。

卡-60结构图图注

1.垂尾顶部的固定水平安定面2.水平安定面碳纤维/凯芙拉全复合材料结构3.水平安定面结构梁4.防撞灯5.内装式特高频天线6.垂尾碳纤维/凯芙拉全复合材料结构7.方向舵8.方向舵与尾桨连杆9.垂尾梁连接点10.尾桨罩结构11.尾部航行灯12.涵道尾桨(有11片桨叶)13.尾桨变距机构14.尾减速器15.尾桨罩主梁16.涵道与尾梁连接螺栓17.尾梁安装的固定水平安定面18.固定的端板式垂尾(向右倾斜)19.右航行灯20.水平安定面接头21.尾梁碳纤维/凯芙拉结构22.尾桨操纵拉杆23.传动轴24.轴支承25.传动轴罩26.左水平安定面的端板式垂尾27.旋翼桨叶碳纤维增强玻璃纤维桨叶梁28.前缘抗磨蚀条29.蜂窝芯后缘段30.凯芙拉桨叶蒙皮31.上部甚高频天线32.灭火瓶33.发动机排气口34.进气道颗粒分离器排出口35.防火甲板36.机身与尾梁连接框37.尾轮支撑结构38.尾轮支柱39.收放液压作动筒40.双尾轮(向前收起)41.旋翼桨叶后掠桨尖42.桨叶系留接头43.地面可调补偿片44.57毫米直径折叠尾翼航空火箭弹45.火箭发射器(7枚火箭)46.轻型外挂梁47.下部甚高频天线48.机身碳纤维增强凯芙拉蒙皮板49.辅助动力装置排气口50.辅助动力装置51.后设备架52.机舱后隔框53.发动机防火安装甲板54.发动机主安装架55.发动机后安装架56.РКБМ奈宾斯基РД-600涡轴发动机57.发动机数字减速器58.进气道颗粒分离器59.发动机减速器60.进气道61.发动机舱之间的防火墙62.无线电罗盘天线63.左发动机铰链整流罩64.旋翼中心后机顶整流罩65.旋翼(4片桨叶)66.桨根接头67.玻璃纤维增强塑料桨根套68.无轴承半刚性玻璃纤维增强塑料桨毂69.桨叶变距操纵拉杆70.桨毂扭矩连杆71.自动倾斜器72.桨叶总距操纵连杆73.右发动机进气口74.旋翼刹车75.发动机输出传动轴76.主减速器77.直角传动减速器78.减速器安装甲板79.外挂梁横向扭矩轴80.铰接的机舱门81.机舱地板82.地板下油箱83.滑动舱门底部轨道84.铰接式登机梯85.右侧主机轮86.拖曳轴主机轮悬挂点87.吸振支柱88.主起落架支柱89.转动连杆(收缩后支柱变短)90.主机轮支柱舱门91.滑动机舱门92.舱门锁93.舱门滑动轨道94.可抛投窗户板95.主减速器安装支柱96.附件减速器(左右各一)97.液压泵98.发电机99.操纵拉杆混合器100.碳纤维/凯芙拉上部整流罩101.冷却空气入口格栅102.滑油散热器103.操纵拉杆104.驾驶舱斜隔框105.后视窗106.飞行员座椅107.可抛投驾驶舱舱门108.主起落架液压收放作动筒109.铰接式驾驶舱登机梯110.下视窗111.偏航操纵方向舵脚蹬112.周期变距操纵杆113.仪表板114.仪表板罩115.副驾驶/武器操纵员座椅116.总距操纵杆117.左驾驶舱门118.外部空气温度探头119.头顶开关板120.驾驶舱上部窗121.电加热风挡玻璃122.风挡雨刷123.敌我识别器天线124.航空电子设备安装架125.空速管126.RLS雷达天线127.向上打开的铰接式玻璃纤维雷达罩

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