蔡汝鴻
尼古拉·伊里奇·卡莫夫于1923年畢業(yè)于托姆斯克工學院,畢業(yè)后從事自轉旋翼機的研究工作。第二次世界大戰(zhàn)后,他領導研制出了一種雙槳共軸反轉式小型直升機,并把這種直升機命名為卡-8“伊爾庫達寧”,以紀念他的出生地伊爾庫茨克。
卡-8于1947年11月12日由米哈伊爾·古羅夫駕駛作了首次飛行(見題圖)。1948年7月25日,卡-8在土希諾機場作了飛行表演。這一天是卡莫夫職業(yè)生涯中的一個轉折點,從此他與雙槳共軸式直升機結下了不解之緣。在飛行表演中,卡-8繞機場飛行了3圈,隨后降落在吉斯-5卡車的平板車廂上,這使飛行表演達到了高潮。對此,當時的蘇聯(lián)海軍司令員們特別感興趣,并確信這種小巧靈活的雙槳共軸式直升機能在軍艦上使用。
1948年9月29日,前蘇聯(lián)軍方訂購了經改進的卡-8艦載偵察聯(lián)絡直升機。同年10月7日,成立了卡莫夫設計局,專門設計制造這種直升機。后來,卡-8稍作改進后便以卡-10的編號投入生產。
卡-10幾乎與卡-8相同,只是稍大一些。1949年8月30日,古羅夫駕駛卡-10作了首次飛行。在同年晚些時候的一次飛行中,卡-10因事故墜毀,古羅夫喪生。1950年12月8日,卡-10成功地在“馬克西姆·高爾基”號巡洋艦上作了起飛、降落,這是在蘇聯(lián)艦載直升機歷史上第一次艦上起降。1952年3月14日,在塞瓦斯托波爾附近的庫利科沃波列黑海艦隊,成立了前蘇聯(lián)第一支海軍直升機部隊,即第220獨立直升機飛行隊。此后,前蘇聯(lián)海軍的艦載直升機,一直采用由卡莫夫設計局設計的卡系列雙槳共軸式直升機??蛟O計局為前蘇聯(lián)和后來的俄羅斯海軍,研制了從卡-8到卡-137等十幾種基本型艦載直升機,它們在反潛、攻艦、偵察、突擊運輸、通信聯(lián)絡等海上作戰(zhàn)中被廣泛使用,并發(fā)揮了重要作用。
批量生產的卡-15
1953年1月,前蘇聯(lián)海軍航空兵司令葉夫根尼·普列奧布拉任斯基將軍簽發(fā)了一份報告,指出卡-10的運載能力有限。為此,卡莫夫設計局研制了有較大運載能力的卡-15直升機,它比卡-10重4倍,有封閉的駕駛艙和機艙。與卡-10的其它差別是,它采用了雙垂尾、改進的操縱系統(tǒng)和新旋翼槳葉。1953年4月,卡-15作了首次飛行,飛行期間出現(xiàn)了嚴重的結構振動。后經過幾年的試驗研究,終于解決了這個問題。
1955年5月,卡莫夫設計局向前蘇聯(lián)部隊推薦卡-15,并在烏蘭烏德第99工廠投入批生產。這是卡莫夫系列直升機中,第一種大量生產的直升機,在1957年至1959年間,共制造了354架,其中有67架是教練直升機。1956年,設計局又修改了該機的旋翼動力裝置,改進了制造方法,提高了作戰(zhàn)可靠性。這種經改進的直升機被重新命名為卡-15М,成為基本生產型。卡-15的4座民用型于1956年首次飛行,編號為卡-18,它的機身較長,在1959至1961年間,烏蘭烏德工廠共生產了111架。
卡-15也存在一些問題,例如,常常需要停飛,以便對操縱系統(tǒng)進行修改和調整。而且,它的潛艇探測系統(tǒng)也有毛病,嚴重影響了直升機的作戰(zhàn)能力。為改善探測潛艇的能力,1959年研究出了2種聲納。以后又曾探索用紅外傳感器來探測潛艇,但沒有成功。
卡-15也不能為艦對艦導彈指示目標。原來一直打算通過卡-15上的電視系統(tǒng)來為艦艇發(fā)射的反艦導彈指示目標,即把裝在卡-15直升機上的攝像機圖像傳輸給艦上的導彈操縱者。但這種電視系統(tǒng)一直處在試驗研究中,沒有投入生產。為了使直升機能在驅逐艦上起降,前蘇聯(lián)8艘“克魯普尼”級驅逐艦的艦尾都建造有直升機起降平臺。卡-15于1962年從前蘇聯(lián)海軍中退役。反潛主力卡-25
50年代末,由于美國研制了威脅性更大的裝備有戰(zhàn)略彈道導彈的潛艇,所以前蘇聯(lián)更加注重反潛作戰(zhàn)。1958年,前蘇聯(lián)開始研制新的反潛直升機母艦和新的艦載直升機卡-25。根據前蘇聯(lián)海軍的要求,該機應具有由雷達、聲納浮標和吊放式聲納組成的強大探潛系統(tǒng),以及深水炸彈和重型反潛魚雷等攻潛武器。
1961年4月,卡-25的Д-01號原型機作了第一次懸停飛行,第一架生產型卡-26于1965年4月首飛。卡-25的作戰(zhàn)評定于1966年夏季開始,由黑海艦隊奧恰科夫的第555獨立反潛直升機團進行。1968年9月19日,搭載有14架卡-25直升機的“莫斯科”號直升機母艦首次向地中海航行。
卡-25的基本反潛型號是卡-25ПЛ。在卡-25ПЛ基礎上修改改進而成的卡-25ПЛЮ型,可掛載8Ф59核反潛深水炸彈。另一種改型為卡-25ПЛС,它裝備的武器是線控Т67魚雷。
卡-25Т直升機用于為艦載或岸基發(fā)射的導彈指示目標,裝有大功率的“成功”-2А目標跟蹤雷達及配套的“鈷”-2制導指令發(fā)射機。后者可用于修正導彈的飛行路線??ǎ?5Т制造了約50架,被俄羅斯的所有導彈巡洋艦和驅逐艦所使用。
卡-25的其它型號有,1967年生產的卡-25ПС,除了可用于執(zhí)行搜索與救援任務外,也可被用作運輸直升機;教練型卡-25У,共有兩種型號;卡-25ИВ用來提供彈道導彈再入大氣層時其軌跡的遙測數(shù)據;卡-25“菱形”是一種特殊型號的直升機,前蘇聯(lián)的4個艦隊各裝備有1架,可用來探測目標艦上是否載有核武器。卡-25БЩЗ為掃雷直升機,1974年夏有8架曾被用來清掃蘇伊士運河的水雷。第二年,其中4架加裝了用于掃雷的磁異拖曳筏,重新編號為卡-25БТ。
在1965年至1977年間,烏蘭烏德工廠總共制造了275架卡-25,該機在俄羅斯海軍服役一直到1995年??ǎ?5在服役期間,“莫斯科”號和“列寧格勒”號直升機母艦各載有14架,“基輔”號和“明斯克”號反潛巡洋艦各載18架,前蘇聯(lián)海軍的其它軍艦幾乎都搭載過該機??ǎ?5退役后,有幾十架被油封儲藏,以備需要時使用。另有少量的卡-25烏克蘭仍在使用??ǎ?5先后被賣給了印度、敘利亞、南斯拉夫、越南和保加利亞等國家。
潛艇殺手卡-27和卡-28
1969年,卡莫夫設計局研制出了能巡邏2小時、作戰(zhàn)半徑達200公里的反潛直升機。該機作戰(zhàn)能力幾乎是卡-25的2倍,有人由此分析,這也許是它編號定為卡-252(也寫作卡-25-2)的原因。盡管卡-252性能有很大提高,但其外廓尺寸與卡-25基本相同,所以也能使用艦船甲板原來為卡-25提供的設施,如升降機和機庫等。
卡-252保持了卡-25的構型,它采用了兩臺新研制的ТВЗ-117發(fā)動機,旋翼槳轂中的鋼材料改成了鈦合金,用復合材料槳葉代替了金屬槳葉,起飛重量增加了50%??ǎ?5不宜在高溫天氣條件下使用,因為在高溫度和高濕度環(huán)境下發(fā)動機功率不足。卡-252由于增加了發(fā)動機的功率,所以不存在這個問題。
1973年8月8日,葉夫根尼·拉留申駕駛卡-252作了第一次懸停飛行,1978年,先后有5架預生產型卡-252在飛行后降落到重型反潛巡洋艦“明斯克”號上,同年12月該型號完成了國家驗收試飛。1981年,它正式編入蘇聯(lián)海軍服役,編號為卡-27。1979年7月,庫梅爾特工廠開始卡-27的批生產。
尼古拉·卡莫夫于1973年11月24日去世,可惜他沒有看到自己曾為其花費了大量心血的卡-27直升機裝備部隊。1974年4月19日,由卡莫夫的學生和助手謝爾蓋·米赫耶夫接任了該設計局的總設計師工作。
卡-27有兩副直徑為15.9米的3槳葉共軸反轉旋翼,采用具有電防冰系統(tǒng)的全復合材料Д2-4槳葉,在直升機停放期間,該槳葉可以折疊。機身為普通半硬殼結構,前部為駕駛艙,其后為機艙。在駕駛艙中,駕駛員座椅在左邊,領航員座椅在右邊。機艙中裝有反潛設備、一個聲納或磁探儀操作員座椅和2個附加油箱。機艙設左側滑動艙門。主油箱在機艙下武器艙的兩側,總容積為3270升。如果不帶武器,能在武器艙內掛載2個各裝500升的附加油箱。旋翼折疊后,該直升機能裝在12.25米長、3.8米寬和5.4米高的機庫內。4點式固定起落架具有高效吸振器,能吸收高速著艦時的沖擊載荷。機身兩側安裝有可充氣浮囊,可供直升機應急降落水面使用。
動力裝置為2臺ТВЗ-117КМ(后改為ТВЗ-117ВК型或-117ВМА高溫高原型)發(fā)動機,單臺功率為1659千瓦(2225軸馬力),它們并排安裝在機艙上方。另外還有一臺АИ-9輔助動力裝置。
該機裝備有“章魚”自動搜索與攻擊系統(tǒng),由“章魚”360度回轉雷達與吊放聲納(探測距離7300米),或與АПМ-73В磁探儀(探測距離400米)組成。帶磁探儀的直升機在后機身下懸掛有探測傳感器。雷達能從高度2100米至2400米探測到180公里以外的大型艦船,還能探測到30公里以外露出水面的潛艇。該機的標準裝備還有無線電聲納浮標系統(tǒng),它由Р Г Б-Н與 Р Г Б-НМ浮標和?。?00機載接收機組成。
該機的НКВ-252導航系統(tǒng),能預編飛行路線和自主飛回艦艇的飛行程序。ПКВ-252飛行控制系統(tǒng),能使直升機在25米高度自動懸停。著艦的最低天氣條件是云底高度60米、能見距離600米。卡-27的穩(wěn)定性和操縱性,能保證該機在迎面風速20米/秒或側風速10米/秒、艦船橫搖10度、縱搖3度的條件下,在10×10平方米的甲板上降落。
無線電設備有甚高頻Р-863和高頻Р-864通訊電臺,以及加密的數(shù)據鏈系統(tǒng),這使母艦和執(zhí)行任務的一組直升機,能在距離200公里的范圍內共同使用數(shù)據網來傳遞信息。
卡-27的最大武器載荷為1000公斤,正常載荷為600公斤。典型的武器攜帶方案為一枚АТ-1МВ魚雷,或者分別攜帶АПР-2反潛火箭魚雷、8枚ПЛАБ-250-120深水炸彈、核反潛深水炸彈??ǎ?7的搜潛型裝36個РГБ-НМ聲納浮標。所有武器和浮標都裝在機內。
卡-27ПС搜索救援型于1982年投入生產。它裝有生命保障設備,如救生筏和裝有毛毯與食物的箱子。救生筏可乘載12名幸存者。其它的設備有位置信標接收機、2個可投放信號浮標(懸掛在尾梁下)和一臺裝在機艙門附近的ЛПГ-300電動絞車??ǎ?7ПС沒有設機艙燃油箱,但在原武器艙內設有2個附加油箱。此外,在機艙兩側掛有2個外部副油箱,每個容量為481升,全機總帶油量為3450升。
卡-27已制造了267架,其中有200多架在俄羅斯海軍航空部隊,其余則在烏克蘭。俄羅斯海軍的直升機母艦裝備卡-27的情況是:“庫茲涅佐夫海軍上將”號巡洋艦28架,2艘重型核動力“基洛夫”級巡洋艦各3架,8艘大型反潛“無畏”級驅逐艦各2架,11艘“光榮”級巡洋艦、1艘“無畏”號護衛(wèi)艦及一些小型軍艦各1架。
專為印度海軍研制的出口型,編號為卡-28,于1982年首次飛行。該機在卡-27的基礎上,進行了許多改進。例如,機身兩側加裝了固定式外部燃油箱;新采用了Р Г Б-16聲納浮標系統(tǒng),增加了搜潛的探測距離;起飛重量從10900公斤增加到12000公斤;燃油重量可增加到4760升,最大航程能達到1240公里。卡-28的總生產量約30架,印度購買了14架,其余由古巴、敘利亞、越南和前南斯拉夫所購買。
80年代末期,卡莫夫設計局為俄羅斯海軍研制了卡-27М,并已進行試飛。該機是以卡-28為基礎的改進型,它保留了卡-28的特點,裝有新型反潛導彈和魚雷。與此同時,設計局還研制了卡-27К反潛直升機,并已制成原型機,但對這兩型進一步的研制工作目前已經停止。
1995年,根據卡-27ПС型研制了卡-27ПВ,出口編號為卡-327或卡-32А7。這種型號裝有探照燈和記錄侵犯邊境情況的設備,可用于邊境巡邏和保護邊境320公里范圍的經濟區(qū)。該機機身兩側可掛載火箭發(fā)射器,機槍吊艙和炸彈。它曾掛帶Х-35反艦導彈(射程130公里)進行過飛行表演。但現(xiàn)在還不能確定這種導彈是該機的標準武器裝備。
自1990年以來,卡莫夫設計局一直在研制卡-27的后繼機卡-40。其特點是仍采用卡莫夫設計局特有的共軸式雙旋翼構型,它在經濟性、可靠性和維護性方面都有很大改進,并具有較大有效載重能力,可掛帶更多、更重的武器。該機裝有全天候,能晝夜工作的綜合數(shù)字飛行控制與武器系統(tǒng)。預計,將在基本型卡-40的基礎上,研制供反潛、搜索與救援、偵察、目標指示和預警等使用的艦載型號,但目前尚未動作。
突擊支援用卡-29
1974年,前蘇聯(lián)海軍訂購了一種艦載突擊支援直升機,它就是卡-29。該機是在卡-25的一種型號,即卡-252的基礎上改進而成的,最初編號為卡-252ТБ,于1976年首飛。卡-252ТБ于1984年開始批量生產時,重新編號為卡-29,至今已制造了59架。
卡-29有兩種改型,即戰(zhàn)斗型和運輸型。戰(zhàn)斗型卡-29沒有裝反潛系統(tǒng),而裝有從陸軍攻擊直升機米-24В移過來的“蝎子”-В制導反坦克系統(tǒng)。其前機身已完全重新設計,駕駛艙和發(fā)動機艙加裝了總計為350公斤的裝甲護板,油箱充填了聚氨酯泡沫塑料。機艙門與米-24“母鹿”的相似,分成向上和向下打開的兩段,下段打開可用作登機腳梯。機身兩側短翼能掛載各種武器,包括2個4管9М114反坦克導彈發(fā)射架、Б-8В20А火箭發(fā)射器、УПК-23-250機槍吊艙。機身左側可以安裝一門固定的30毫米口徑2А42機炮,備彈250發(fā)??蛇x裝的自衛(wèi)系統(tǒng)有УВ-26曳光彈投放器、Л166В紅外干擾器和發(fā)動機噴口的散熱器。
運輸型能運載16名武裝士兵、10名傷病員或2000公斤貨物。該機機頭右下側安裝有一挺4管7.62毫米口徑ГЩГ機槍,備彈1800發(fā)。
海軍眼睛卡-31
卡-31(或卡-252РЛД)是預警直升機,是為前蘇聯(lián)海軍研制的,但也可供陸軍和空軍使用。該機配備Е-801ОКо雷達系統(tǒng),在機身下面,裝有該系統(tǒng)可以伸縮的矩形天線,尺寸為6×1平方米,重200公斤。當直升機在起飛、著陸和巡航過程中,該天線被水平折疊在機身下;在雷達工作時,才向下展開,并以6圈/分的轉動速度旋轉。為了不阻礙天線旋轉,該機采用了可收放起落架。這樣飛機起飛后,起落架收入起落架艙內就不會妨礙天線旋轉。如果遇到意外情況飛機需要緊急著陸時,該天線能通過手操縱收起和折疊。必要時,也可通過爆炸拋掉。
Е-801ОКо雷達以厘米波長工作,能同時跟蹤20個目標,能探測到150公里外戰(zhàn)斗機大小的目標和250公里外的水面艦船。雷達探測到的目標數(shù)據,可直接傳輸給載艦的指揮中心進行處理。飛機上有獨立的供電電源保證整個雷達系統(tǒng)正常工作。
卡-31機組人員由一名駕駛員和一名領航員組成,起飛重量為12500公斤,巡航速度為220公里/小時,續(xù)航時間2.5小時。1996年,卡-31完成了國家鑒定試飛,現(xiàn)在已開始批量生產。
無人駕駛卡-137
俄羅斯無人駕駛直升機卡-37于1993年3月3日首次飛行。卡-37完全是由卡莫夫設計局自己出資設計制造的,已完成了約10小時的系留試驗。經進一步研制,1966年又推出了卡-37С直升機。該機用一臺2706Р活塞式發(fā)動機代替了原來的П-037發(fā)動機,裝有飛行控制與全球定位系統(tǒng)和偵察電視攝像機。
實際上,卡-37С就是卡-137的研制機。兩者的主要差別在于:前者機體較小,采用細長機身和雙垂尾;而后者采用了新型的球形機身,沒有安定面??ǎ?37裝一臺48.5千瓦(65馬力)的2706Р5發(fā)動機。旋翼直徑5.3米,機高2.32米,最大起飛重量280公斤,最大平飛速度175公里/小時,巡航速度145公里/小時,實用升限5000米,帶50公斤有效載荷時的續(xù)時間為4小時。
卡-137將被俄羅斯邊防警衛(wèi)軍用作遙控監(jiān)視直升機,裝備在海岸警衛(wèi)護衛(wèi)艇上。俄羅斯陸軍還用該機建立了МБВК-137“多用途無人駕駛直升機”系統(tǒng),該系統(tǒng)被安裝在兩輛卡車上,使用機動性好。
打破傳統(tǒng)的卡-60
卡莫夫設計局研制的最新型直升機卡-60,打破了該設計局傳統(tǒng)的共軸式雙旋翼構型,采用了單旋翼帶涵道尾槳的設計,其主要目的是為了滿足高速飛行的要求。
卡-60采用俄羅斯制造的兩臺РКБМ奈賓斯基РД-60渦輪軸發(fā)動機,單臺功率為969千瓦。出口型可換裝兩臺羅·羅/透博梅卡公司的RTM322渦輪軸發(fā)動機,單臺功率1566千瓦?;驌Q裝兩臺美國通用電氣公司的CT7-2D發(fā)動機,單臺功率1212千瓦。旋翼槳葉結構有50%以上由復合材料制成,槳轂用玻璃纖維和碳纖維復合材料制成,涵道尾槳用凱芙拉材料制成。機身結構采用復合材料達50%以上。為減小飛行阻力,提高飛行速度,飛機采用了可收放式起落架??ǎ?0的旋翼直徑13米,最大起飛重量6500公斤,最大速度300公里/小時,巡航速度265公里/小時,續(xù)航時間約4小時。
卡-60主要是作為輕型突擊運輸直升機設計的,它的海軍型卡-60К,計劃作為卡-25Т超視距目標搜索直升機的替代機??ǎ?0的軍用改型有陸軍偵察型卡-60Р,民用改型卡-62和卡-64“天馬”。卡-62正在由卡莫夫設計局研制,而卡-64“天馬”則是卡莫夫設計局和意大利阿古斯塔公司聯(lián)合研制的。
卡-60結構圖圖注
1.垂尾頂部的固定水平安定面 2.水平安定面碳纖維/凱芙拉全復合材料結構 3.水平安定面結構梁 4.防撞燈 5.內裝式特高頻天線 6.垂尾碳纖維/凱芙拉全復合材料結構 7.方向舵 8.方向舵與尾槳連桿 9.垂尾梁連接點 10.尾槳罩結構 11.尾部航行燈 12.涵道尾槳(有11片槳葉) 13.尾槳變距機構 14.尾減速器 15.尾槳罩主梁 16.涵道與尾梁連接螺栓 17.尾梁安裝的固定水平安定面 18.固定的端板式垂尾(向右傾斜) 19.右航行燈 20.水平安定面接頭 21.尾梁碳纖維/凱芙拉結構 22.尾槳操縱拉桿 23.傳動軸 24.軸支承 25.傳動軸罩 26.左水平安定面的端板式垂尾 27.旋翼槳葉碳纖維增強玻璃纖維槳葉梁 28.前緣抗磨蝕條 29.蜂窩芯后緣段 30.凱芙拉槳葉蒙皮 31.上部甚高頻天線 32.滅火瓶 33.發(fā)動機排氣口 34.進氣道顆粒分離器排出口 35.防火甲板 36.機身與尾梁連接框 37.尾輪支撐結構 38.尾輪支柱 39.收放液壓作動筒 40.雙尾輪(向前收起) 41.旋翼槳葉后掠槳尖 42.槳葉系留接頭 43.地面可調補償片 44.57毫米直徑折疊尾翼航空火箭彈 45.火箭發(fā)射器(7枚火箭) 46.輕型外掛梁 47.下部甚高頻天線 48.機身碳纖維增強凱芙拉蒙皮板 49.輔助動力裝置排氣口 50.輔助動力裝置 51.后設備架 52.機艙后隔框 53.發(fā)動機防火安裝甲板 54.發(fā)動機主安裝架 55.發(fā)動機后安裝架 56.РКБМ奈賓斯基РД-600渦軸發(fā)動機 57.發(fā)動機數(shù)字減速器 58.進氣道顆粒分離器 59.發(fā)動機減速器 60.進氣道 61.發(fā)動機艙之間的防火墻 62.無線電羅盤天線 63.左發(fā)動機鉸鏈整流罩 64.旋翼中心后機頂整流罩 65.旋翼(4片槳葉) 66.槳根接頭 67.玻璃纖維增強塑料槳根套 68.無軸承半剛性玻璃纖維增強塑料槳轂 69.槳葉變距操縱拉桿 70.槳轂扭矩連桿 71.自動傾斜器 72.槳葉總距操縱連桿 73.右發(fā)動機進氣口 74.旋翼剎車 75.發(fā)動機輸出傳動軸 76.主減速器 77.直角傳動減速器 78.減速器安裝甲板 79.外掛梁橫向扭矩軸 80.鉸接的機艙門 81.機艙地板 82.地板下油箱 83.滑動艙門底部軌道 84.鉸接式登機梯 85.右側主機輪 86.拖曳軸主機輪懸掛點 87.吸振支柱 88.主起落架支柱 89.轉動連桿(收縮后支柱變短) 90.主機輪支柱艙門 91.滑動機艙門 92.艙門鎖 93.艙門滑動軌道 94.可拋投窗戶板 95.主減速器安裝支柱 96.附件減速器(左右各一) 97.液壓泵 98.發(fā)電機 99.操縱拉桿混合器 100.碳纖維/凱芙拉上部整流罩 101.冷卻空氣入口格柵 102.滑油散熱器 103.操縱拉桿 104.駕駛艙斜隔框 105.后視窗 106.飛行員座椅 107.可拋投駕駛艙艙門 108.主起落架液壓收放作動筒 109.鉸接式駕駛艙登機梯 110.下視窗 111.偏航操縱方向舵腳蹬 112.周期變距操縱桿 113.儀表板 114.儀表板罩 115.副駕駛/武器操縱員座椅 116.總距操縱桿 117.左駕駛艙門 118.外部空氣溫度探頭 119.頭頂開關板 120.駕駛艙上部窗 121.電加熱風擋玻璃 122.風擋雨刷 123.敵我識別器天線 124.航空電子設備安裝架 125.空速管 126.RLS雷達天線 127.向上打開的鉸接式玻璃纖維雷達罩