Вертолет 2002 03

На вертолете Ка-15 в осевом, горизонтальном и вертикальном шарнирах А.И. Власенко применил роликовые подшипники вместо шариковых и ввел жидкую смазку с герметизацией узлов трения. Этим был обеспечен 500-часовой ресурс подшипников. Для предотвращения автоколебаний типа «земной резонанс» в вертикальные шарниры втулки нижнего винта установили регулируемый фрикционный дисковый демпфер. Увеличению запасов устойчивости к возникновению указанного явления и снижению вибраций способствовало также введение третьей опоры вала верхнего винта (на верхнем конце вала нижнего винта), что существенно повысило его изгибную жесткость.

Начиная с Ка-15 вопросами, возникающими при проектировании колонки, стал заниматься и заместитель главного конструктора М.А. Купфер. Особенно часто за советом и поддержкой приходил к Купферу Д.К. Ефремов. Этот замечательный летчик-испытатель всегда принимал участие в решении самых сложных конструкторских задач. Со своими задумками шли к Марку Александровичу и такие маститые конструкторы, как А.И. Власенко, В.Н. Иванов, А.Г. Сатаров, B.C. Альтфельд. М.А. Купфер подписывал чертежи колонки, вникая в каждую мелочь. Предметом его особого внимания была культура весового проектирования. Он помогал конструктору так «довести» деталь, чтобы в ней не было ничего лишнего.

Вверху: Втулка верхнего несущего винта вертолета Ка-15:1- телескопический аммортизатор, 2- двухплечевая качалка.

Внизу: Колонка несущих винтов вертолета Ка-26

Один из главных параметров колонки – расстояние между втулками верхнего и нижнего винтов. Чем оно больше, тем меньше, при прочих равных условиях, сближение лопастей. Чем оно меньше, тем совершеннее винтокрылый соосный аппарат, то есть меньше его вредное сопротивление и масса. Для втулок с шарнирно подвешенными лопастями компромиссное решение обычно находится в пределах 9-10% от величины диаметра несущего винта. На вертолете Ка-15 данное расстояние окончательно было выбрано равным 8,6%. Обоснованность этой величины подверглась серьезной проверке в 1959-1960 годах после нескольких случаев соударения лопастей верхнего и нижнего несущих винтов вертолета Ка-15 в полете.

В 1960-1961 годах ОКБ Н.И. Камова совместно с ЛИИ провело большой объем летных исследований махового движения лопастей вертолета Ка-15 в целях разработки конструктивного решения для предотвращения опасных сближений лопастей в практике летной эксплуатации. В этой работе активное участие приняли М.А. Купфер, начальник бригады аэродинамики JI.A. Поташник, бортинженер Т.В. Руссиян, ведущий прочнист ЛИИ Р.А. Михеев, летчики- испытатели В.В. Виницкий (ЛИИ) и В.В. Громов (ОКБ). На основе анализа материалов испытаний Л.А. Поташником были сформулированы два важных вывода:

– при существующей тогда конструкции системы управления циклическим шагом лопастей, при наличии в колонке «ползушек» с прямыми качалками любое отклонение ручки управления вертолетом от нейтрального положения приводит к уменьшению расстояния между лопастями верхнего и нижнего винтов;

– чтобы при различных положениях данной ручки не уменьшалось расстояние между концами лопастей, необходимо обеспечить угол опережения взмаха в цепях продольного и поперечного управления, равный углу фазового отставания махового движения при любых значениях угла регулятора взмаха.

Поташник предложил новую простую доработку конструкции колонки. Для уменьшения сближения лопастей верхнего и нижнего винтов и предотвращения их соударения в колонке соосных несущих винтов вертолета были применены двухплечевые шарнирно укрепленные на «ползушках» качалки. Одно плечо качалок было связано с автоматом перекоса, а второе – с поводком лопасти.

Двухплечевая качалка для колонки вертолета Ка-15 была внедрена в 1961 году и затем использовалась на всех колонках камовских соосных машин. Это был важный шаг в решении проблемы предотвращения опасного сближения лопастей в процессе эксплуатации.

В 1959 году инженер-конструктор Ю.Э. Савинский для придания вертикальным и осевым шарнирам дополнительного демпфирующего эффекта и уменьшения в колонке числа точек смазки начал разработку принципиально новых подшипников скольжения сухого трения, способных заменить подшипники качения в узлах с колебательным характером движения. В подготовке чертежей участвовал ведущий конструктор B.C. Альтфельд, за технологию изготовления подшипников отвечали начальник технологической экспериментальной лаборатории А.С. Кизиляев, ведущий технолог Р.Б. Большаков и начальник производственно-экспериментального участка В.Г. Шмаков, стендовые испытания обеспечивал начальник сектора Н.Г. Демин. Научную поддержку окаэал доктор технических наук, заведующий лабораторией износостойкости Института машиноведения АН СССР А.П. Семенов.

Вверху: Колонка несущих винтов вертолета Ка-32