ушла, но к нам пришли Б.Ф. Савин, Триденцов, Цыпина, Андеев, Нетучинский, В.П. Борисов, A.M. Зейгман, М.Г. Черемухин. Летно-испытательная станция размещалась на Захарковском аэродроме, рядом сХимкинским водохранилищем. ЛИСом командовали В.А. Карпов и A.M. Конрадов. Устроились мы довольно уютно и быстро почувствовали себя хозяивами этого небольшого заводика.
Предназначенный для кораблей вертолет Ка-15 проектировался очень компактным. Его длина была почти в два раза меньше, чем у Ми-1. Непросто разместить в небольшом объеме все оборудование, необходимое при поиске подводных лодок. От обеспечения плавучести пришлось пока отказаться, на вертолете решили установить четырехколесное шасси.
Ка-15 на поплавках с гидроакустической станцией по левому борту (опускалась в воду на лебедке)
Ка-15 на поплавках на Наташинских прудах (г. Люберцы)
Конструкция лопастей, разработанная М.А. Купфером, в отличие от Ка-10 имела фанерную обшивку и прорезанные, заполненные пенопластом отверстия в хвостовой части профиля. Это сделали с целью обеспечения как можно более «передней» центровки для предотвращения флаттера лопастей. В то время было уже известно, как «вылечили» флаттер лопастей Ми-4, явно обнаружившийся при первой раскрутке несущего винта. На вертикальных шарнирах стояли фрикционные демпфера. Разумеется, в системе управления на колонке были промежуточные ползушки, позволяющие изменять общий и дифференцированный шаг. Имелась система «шаг-газ». Фюзеляж смешанной конструкции состоял из силовой пространственной фермы из стальных труб, дюралевого каркаса и короткой клепанной хвостовой балки. На конце балки крепился стабилизатор с двумя шайбами, каждая из которых состояла из киля и руля направления. Мотор устанавливался внутри фюзеляжа в «горячем» отсеке и обдувался вентилятором. В моторном редукторе были коническая и планетарная понижающие передачи. От него мощность передавалась на двухступенчатый сателлитный распределительный редуктор, приводящий валы несущих винтов. Форма носа фюзеляжа и остекление кабины обеспечивали экипажу хороший обзор. Сдвижные двери позволяли в случае необходимости оставлять их открытыми.
14 апреля 1953 г. летчик-испытатель Д.Е. Ефремов на первом экземпляре Ка-15, предназначенном для ресурсных испытаний, впервые поднялся в воздух. А 9 июня того же года министр авиационной промышленности А.П. Хруничев прекратил финансирование работ по этой машине. С большим трудом Н.И. Камову удалось добиться распоряжения Н.И. Булганина выдавать небольшую зарплату сотрудникам. Началась длительная доводка вертолета.
Еще в процессе стендовых испытаний некоторые узлы конструкции удалось серьезно усовершенствовать. На стадии заводских испытаний были выполнены впервые в нашей практике подробные исследования напряжений в элементах конструкции. Результаты замера напряжений позволяли надеяться на высокие ресурсы. Однако доводка вертолета по вибрациям затянулась на много лет, хотя госиспытания машины успешно закончились в 1955 г.
Прочнист ЦАГИ Н.Н. Корчемнин любил говорить, что «вертолет летает потому, что трясется». Соосный вертолет с длинным тонким валом верхнего несущего винта имел особенно веские основания для тряски. С вибрациями в нашем ОКБ боролись, начиная с Ка-8. Постепенно вырисовывались способы их уменьшения, в разработку которых большой вклад внес Д.К. Ефремов при испытаниях Ка-10 и Ка-15. Тем не менее, при доводке первых серийных вертолетов и даже при начале эксплуатации приходилось не раз возвращаться к этой проблеме. В 1956 г. Николай Ильич поручил мне заняться вибрациями вертолета Ка-15. Создали специальную группу, в которую входили С. Горштейн, А. Ильченко и Ф. Фельдман. Мы изучали вибрацию на вертолетах вообще и возможность слижение ее до допустимого уровня. Имелись ввиду автоколебания («земной резананс»), флаттер лопастей и вынужденные колебания. Ближайшей задачей для нас было уменьшение вибраций вертолета Ка-15 № 3, который в отличие от № 2 трясся значительно сильнее, хотя ничем от него не отличался. В этой работе принимали участие и специалисты ЦАГИ: И.В. Ананьев, Л.С. Попов, А.П. Резник, М.С. Галкин, Б.Я. Жеребцов и другие.
Наиболее неприятными на № 3 были вынужденные колебания машины по первому тону (продольные колебания). На Ка-15 № 2 такие колебания уменьшались за счет увеличения жесткости верхнего винта путем установки третьей, так называемой «верхней» опоры и увеличения сечения вала. При подготовке к частотным испытаниям обнаружили, что из-за производственного дефекта на Ка-15 №3 третья верхняя опора вала практически отсутствовала, чем и объяснялось различие в вибрациях на № 2 и № 3. Исследования, касающиеся уменьшения неуравновешенных периодических сил верхнего винта, велись несколько лет. В процессе доводки вертолета с той же целью выполнили и ряд конструктивных мероприятий. Сначала увеличили вынос вертикального шарнира. Затем бронзовые подшипники вертикальных шарниров заменили на игольчатые. Позже установили пружинные тяги между лопастями верхнего винта и ввели трехтяговое соединение верхнего и нижнего автоматов перекоса. Для повышения жесткости опоры верхнего и нижнего винтов вновь увеличили сечение вала и установили верхнюю третью опору на 360 мм выше второй. Эти мероприятия дали возможность закончить заводские и провести государственные испытания Ка-15.
Однако на серийном заводе в Улан-Удэ именно из-за сильной тряски возникли большие трудности при сдаче машин заказчику. На завод направили С. Горштейна, трагически погибшего при проведении динамической регулировки вертолета в 1956 г. В начале 1957 г. в Улан-Удэ откомандировали меня вместе с М.А. Купфером и Д. Е. Ефремовым. В городе было оченьхолодно-за минус тридцать, сухой континентальный воздух сушил губы и они трескались. Работать рядом с вертолетом приходилось в суконных масках, так как ветер от винтов моментально обжигал и обмораживал лицо. Тело спасала от стужи летная одежда.
Проходили дни, авертолеты продолжали трястись. К вечеру мы, утомившись от безуспешных усилий, понуро и молча шли домой совершенно опустошенные. После ужина начинались споры, вырисовывались предложения и появлялась надежда на успех. А назавтра все повторялось снова. Междутем, о вынужденных колебаниях нам уже было известно если не все, то многое: форма колебаний, влияние жесткости хвостовой балки и характера загрузки фюзеляжа. А.Я.Ильченко удалось получить простую формулу для подсчета резонансной частоты. Выяснилось, что существенного изменения частоты можно ожидать за счет увеличения разноса вертикальных шарниров и жесткости вала. Уменьшив длину вала верхнего винта на 150 мм, повысили жесткость вала, что, в свою очередь, дало возможность наладить выпуск серийных машин.
Санитарный вариант Ка-18
Вскоре были установлены так называемые «зоны комфорта», границы которых нельзя переходить. Обозначены они такими оценками: незаметные, едва заметные вибрации-очень хорошо; заметные-хорошо; беспокоящие-удовлетворительно; очень неприятные-не рекомендуются; сильные-опасны для здоровья. Граница, установленная специалистами ГК НИИ ВВС, представляла собой гиперболу, в которой допустимая амплитуда колебаний понижалась по мере увеличения частоты. При повышении частоты резко возрастает воздействие вибраций на организм человека. В этом отношении оборотные вибрации на Ка-15 с частотой 350-360 кол/мин воспринимались лучше, чем лопастные вибрации на Ми-4 с частотой примерно 750 кол/мин.
С началом эксплуатации серийных Ка-15 опять пришлось заниматься вибрациями. На этот раз- флаттером лопастей, признаки которого на этом вертолете обнаружили еще в 1953 г. После непродолжительного поиска способов его устранения остановились на традиционных противовесах. На лопастях надолго обосновался «фирменный знак»-выносные противофлаттерные грузы на передней кромке. А в 1954 г. на вертолетах Ми-4 начались необычные явления, получившие вначале название «эффект Калиберного» и оказавшиеся флаттером. Проявлялся этот эфект на режиме моторного
