Pierwszy lot śmigłowca

KA-60

Tomasz Szulc

 

Radzieckie lotnictwo wojskowe dysponowa­ło niegdyś drugą pod względem liczebności flo­tą, śmigłowców na świecie. Nie było w niej jed­nak prawie śmigłowców lekkich, o masie do 5 ton, podczas gdy na świecie stanowiły one przy­tłaczającą większość sprzętu. Maszyny tej kate­gorii, z niezbyt zrozumiałych przyczyn, nie pa­sowały do koncepcji rozwoju Armii Radzieckiej, mimo nagminnego naśladowania w niej trendów zachodnich. Być może jednym z powodów te­go stanu rzeczy były niezadowalające osiągi własnych śmigłowców tej kategorii, przez co ich produkcja była bez zahamowań zlecana so­jusznikom (Mi-2 Polsce, Ka-26 Rumunii). Nawet stosunkowo wówczas nowoczesny W-3 nie zy­skał uznania generalicji i był w ZSRR testowa­ny przede wszystkim przez instytucje cywilne. Niewątpliwym powodem słabości przemysłu lotniczego w tej dziedzinie był brak odpowiednich silników. GTD-350 były od początku niezbyt udane i „niereformowalne”, powstały 13 lat później TWD-10 także nie wzbudził entuzja­zmu.

W lotnictwie wojskowym przytłaczającą ilość zadań wykonywały maszyny z rodziny Mi-8, poczynając od wsparcia ogniowego desantów, przez zadania transportowe, ewakuację ran­nych, przewóz VIPów, a na szkoleniu kończąc. Dopiero wojna w Afganistanie ujawniła niera­cjonalność takiego podejścia - wysyłanie ważą­cej 13 ton maszyny po jednego rannego nie mia­ło najmniejszego sensu, a spore rozmiary czyniły ją łatwym celem. Dopiero w 1981 r. zażądano od konstruktorów szybkiego opracowania lżej­szego śmigłowca wielozadaniowego. Do konkur­su stanął Mil z wykoncypowanym ad hoc Mi-36 i Kamow z lekkim W-60. Koncepcja Mila była wyraźnie zdominowana przez fatalne doświad­czenia z Afganistanu - proponował coś w rodza­ju miniaturowego Mi-24 z wieżyczką strzelecką z przodu, dodatkowym stanowiskiem ognio­wym z tyłu i kabiną dla 4 żołnierzy. Wyraźnie bar­dziej dojrzały był pomysł konkurenta, przypomi­nający Ka-25, tyle, że napędzany jednym silnikiem. To właśnie W-60 wygrał w 1982 r. konkurs wstępny i stał się bazą do dalszych prac konstrukcyjnych. Przebiegały one bardzo powoli z dwóch przyczyn: po pierwsze napęd -turbina TW 0-100 o mocy 480 kW opracowy­wana w OKB Faworskiego nigdy nie została do­pracowana, a po drugie okazało się, że pierwot­nie wymagana masa startowa - 2500 kg jest ewidentnie za mała. Zaprezentowany ostatecz­nie komisji Ministerstwa Obrony w 1990 r. w postaci makiety W-60 w niczym właściwie nie przypominał swego pierwowzoru - był napędza­ny przez dwa silniki, miał chowane podwozie i ważył ponad dwa razy więcej! Najbardziej zaska­kująca była wtedy rezygnacja z tradycyjnej dla Kamowa konfiguracji wirników - w nowym śmi­głowcu zastosowano klasyczny wirnik czterołopatowy. Trudno dziś powiedzieć, czy ta „rewo­lucja" wiązała się z niezbyt dobrymi doświadczeniami, zebranymi podczas prac nad bojowym Ka-50, ale dziś, kiedy zdwojony wir­nik tego ostatniego jest powszechnie krytykowa­ny, można uznać decyzję dotyczącą W-60 jako dalekowzroczną. Oficjalnym wyjaśnieniem jest wynik symulacji praktycznego zastosowania no­wej maszyny, zgodnie z którym w zawisie będzie ona spędzać nie więcej niż 1% czasu lotu, pod­czas gdy dla śmigłowców pokładowych i „lata­jących dźwigów" ten udział jest wielokrotnie większy. A przeciwbieżne wirniki są szczególnie efektywne właśnie w zawisie.

Rozpad ZSRR i całkowite załamanie za­mówień wojskowych skłoniły Kamowa do zmia­ny priorytetów - pierwszy prototyp W-60 posta­nowiono zbudować jako maszynę cywilną. Wpłynęły na tę decyzję także kłopoty z docelo­wymi silnikami dla W-60, opracowywane w Rybińsku RD-600W były ciągle na etapie prób i jako alternatywę rozpatrywano zagraniczne turbiny, co z kolei wykluczało ich zastosowanie w sprzęcie wojskowym. Makietę nowej maszy­ny, nazwanej Ka-62 pokazano w 1993 r., a dwa lata później prezentowany był już prawie kom­pletny prototyp. Tymczasem jednak zaistniały nowe okoliczności, zmieniające kolejny raz prio­rytety firmy. Przede wszystkim silniki z RKBM były wreszcie gotowe, a niejako w zapasie po­jawiły się nieco mocniejsze, permskie TWD-1500. Postanowiono wobec tego, że Ka-62 będzie budowany w całości w oparciu o kom­ponenty krajowe, a dokonane już „przymiarki” do napędu i awioniki zachodniej znajdą zasto­sowanie w eksportowym Ka-64, którego współtwórcą miałaby być wioska firma Agusta. Niezależnie od ujęcia Ka-62 w „Programie rozwoju rosyjskiego lotnictwa cywilnego" związane z tym środ­ki finansowe okazały się symboliczne i firma musiała rozejrzeć się za in­nym sponsorem. W tym samym czasie decydenci w armii doszli wreszcie do oczywistych wniosków. Zauważyli mianowicie, że podstawowe szko­lenie pilotów na wielkich Mi-8 jest zupełnie nieuzasadnione ekonomicz­nie oraz, że zakres zastosowań śmigłowca mniejszego od Mi-8 jest ogromny. Jedyną rosyjską maszyną w tej kategorii był Ka-62 i dlatego wojsko wznowiło rozmowy na temat jego zakupu. W związku z powyż­szym w biurze Ramowa zespół głównego konstruktora W. Krygina po raz kolejny dokonał reorientacji i pierwszy prototyp Ka-62 zaczęto prze­budowywać na wersję wojskową, przywracając mu przy okazji oznacze­nie W-60 w odmianie „seryjnej", czyli Ka-60. Z powodu przebudowy Ka-62 nie było na MosAeroshow w 1997 r., a 29 lipca 1998 r. po raz pierwszy pokazano go oficjalnie jako maszynę wojskową z oznaczeniem Ka-60-1. Przez następnych pięć miesięcy trwały starania o dofinansowa­nie prac i wreszcie 24 grudnia 1998 r. śmigłowiec po raz pierwszy wzniósł się w powietrze, pilotowany przez W. Lawrowa z nawigatorem P. Kalininem. W międzyczasie nadano mu bardzo adekwatną, i to z wie­lu względów, nazwę Kasatka, wymyśloną przez moskiewską uczennicę. Kasatka, to po rosyjsku jeden z wielorybów, a dwie pierwsze litery na­zwy, to znany skrót firmowy Kamowa.

Ka-60 robi niewątpliwie bardzo dobre wrażenie, lata jego rozwoju ja­ko maszyny cywilnej zaowocowały bardzo elegancką linią, zupełnie nie­typową dla konstrukcji radzieckich. Wiele fundamentalnych rozwiązań za­czerpnięto z konstrukcji zachodnich - widać to na pierwszy rzut oka. Śmigło ogonowe jest otunelowane i ma postać jedenastołopatowego wentylato­ra, wloty powietrza do silników są stosunkowo niewielkie i silnie spłaszczone, wyloty turbin umieszczono na grzbiecie kadłuba i skierowano do góry. Chowane podwozie ma układ ze zdwojonym, samosterującym kółkiem tylnym, a przednie zaopatrzono w koła o niewielkiej średnicy.

Napęd stanowią dwie nowoczesne turbiny, dopracowane podczas prób 24 jednostek eksperymentalnych. Zastosowano w nich szereg ambitnych rozwiązań. Maksymalna temperatura przed pierwszym z 4 stopni turbiny wynosi aż 1480 K dzięki zastosowaniu monokrystalicznych łopatek. Rów­nież sprężarka ma 4 stopnie i jest uodporniona na erozję. Udało się uzy­skać niewielkie zużycie paliwa, średnio 147 g/kW/h i niewielką masę ca­łego silnika, wynosi ona 220 kg. Okres międzyremontowy określono na 3000 h, ale docelowa wartość ma być trzykrotnie większa. Silnik ma elek­tryczny, cyfrowy układ kontroli i sterowania oraz rezerwowe sterowanie hydromechaniczne. Ostateczna certyfikacja RD-600W jest przewidziana na koniec 1999 r. Uzupełnienie napędu stanowi pomocnicza jednostka zasilająca (APU) typu AI-9. Jest to jeden z istotniejszych komponentów importowanych, pochodzi z ukraińskiej firmy Motorsicz.

Skorzystano także w sposób oczywisty z doświadczeń zebranych pod­czas prac nad Ka-50. Dzięki temu wysoki, bo sięgający 50% struktury płatowca, jest udział kompozytów, zastosowano też modułową konstrukcję szeregu agregatów, co ma istotnie ułatwić ich naprawy. Wykorzystano też opracowany przez firmę Fazotron dla Ka-50 radar Arbalet, a dokła­dniej jedną z jego dwóch anten, pracującą w zakresie milimetrowym. Dzię­ki temu Ka-60 jest pierwszym rosyjskim śmigłowcem wielozadaniowym zdolnym do wykonywania lotów na małej wysokości przy całkowitym bra­ku widoczności. Dla poprawienia sterowności zastosowano podobny do użytego w Ka-50 statecznik poziomy z dwiema pionowymi tarczami końcowymi. Nad otunelowanym wirnikiem ogonowym znalazł się statecz­nik pionowy ze sterem kierunku i statecznik poziomy w układzie „T" wraz z pomocniczym sterem wysokości. Co cie­kawe, tego ostatniego nie ma na rysunkach firmowych śmigłowca z 1998 r., czyżby pla­nowano jego usunięcie? Maszyny wojskowe powinny wykazywać się podwyższoną odpornością na uszkodzenia i dlatego wszystkie podstawowe systemy zdublowano i rozmieszczono w taki sposób, aby zmniejszyć ryzyko równoczesnego ich zniszczenia. Duża moc turbin umożliwia start i wznoszenie z wykorzystaniem jedne­go silnika, przekładnia główna może dzia­łać przy całkowitym braku smarowania. Zastosowano także piankowe wypełnienie zbiorników, paliwa oraz lekkie, kompozytowe opancerzenie. Wały i cięgna układu napędowe­go są odporne na wielokrotne przebicie pociska­mi kał. 12,7 mm, a kompozytowe łopaty wir­nika głównego pociskami kał.23 mm.

Z wojskowego punktu widzenia nieoptymal­nym rozwiązaniem jest wciągane podwozie. Ma ono jednak amortyzatory z awaryjnym zapa­sem skoku, a konstrukcja kadłuba dodatkowo amortyzuje zderzenie z ziemią. Na dodatek szkielet kabin, podobnie jak w nowoczesnych sa­mochodach, odkształca się pochłaniając ener­gię uderzenia. Drzwi z obu stron kabiny załogi i desantu skonstruowano tak, aby w chwili zde­rzenia z ziemią wypadały na zewnątrz.

Po raz pierwszy w Rosji podjęto też zdecydo­wane działania dla zmniejszenia wykrywalności śmigłowca. Jego echo radiolokacyjne jest sto­sunkowo niewielkie z racji niewielkich wlotów po­wietrza z meandrowymi kanałami, całkowicie za­słaniającymi łopatki turbin. Kompozytowe łopaty wirników oraz głowica wirnika głównego ze zredukowaną ilością detali metalowych także dają ogromny zysk w porównaniu np. do Ka-50. Na dodatek cały śmigłowiec ma być pokryty po­włoką pochłaniającą promieniowanie mikrofa­lowe, a w oszklenie ma być wtopiona specjal­na siatka, rozpraszająca promieniowanie.

W widmie podczerwonym śmigłowiec ma być trudno wykrywalny głównie z racji skierowa­nia wylotów turbin do góry i ich całkowitego osłonięcia z boków. Zadbano także o zmniejsze­nie emisji akustycznej przez optymalizację pręd­kości obrotowej wirnika oraz zaopatrzenie jego łopat w specjalne, laminaryzujące opływ końców­ki. Podobno wypróbowano także reżim pracy wirnika, w którym jest on nieco mniej wydajny, ale pracuje znacznie ciszej - może on być stoso­wany np. przy przekraczaniu linii frontu itp.

Inne zalety Ka-60 to duża prędkość przeloto­wa, prędkość maksymalna przekraczająca 300 km/h oraz nowoczesne wyposażenie klimatyzo­wanej i hermetycznej kabiny. Obaj członkowie za­łogi dysponują kompletem przyrządów nawiga­cyjnych i sterownicami, z tym, że w prototypie miejsce pilota znajduje się z prawej (odwrotnie niż w innych rosyjskich śmigłowcach), w centrum ta­blicy przyrządów ulokowano monitor radaru i łącza danych, a lewa strona jest narazie pusta. Można przypuszczać, że wkrótce znajdą się tam nowoczesne ciekłokrystaliczne przyrządy pokła­dowe, stanowiące komponenty wdrażanego zu­nifikowanego oprzyrządowania kabiny wojsko­wych statków powietrznych (stosowane już w Ka-52 i MiGu-29SMT). Przyrządy przystosowa­no do współpracy z goglami noktowizyjnymi. W prototypie mają być stosowane fotele wyrzuca­ne typu K-37, co dodatkowo podnosi bezpieczeń­stwo. Nowoczesny wirnik śmigłowca ma łożyska elastomerowe, nie wymagające smarowania. W odmianie seryjnej przewiduje się użycie jeszcze no­wocześniejszego wirnika pięciołopatowego, które­go prototyp jest już gotowy do prób porównaw­czych. W układ doprowadzenia powietrza do silników wbudowano separatory pyłu, a krawę­dzie natarcia łopat zabezpieczono przed erozją. Zastosowano też inne rozwiązania zwiększające trwałość i upraszczające eksploatację, a obsługa ma być wykonywana według stanu maszyny, a nie norm czasowych. Śmigłowiec dysponuje pokła­dowym układem diagnostyczno-ostrzegawczym, a jego struktura wyposażenia elektronicznego ma charakter otwarty - może być bez trudu roz­budowywana i uzupełniana. Planuje się zainsta­lowanie odbiornika GPS, stacji ostrzegającej o opromieniowaniu laserowym Otklik i radiolo­kacyjnym Pastel oraz reagującego automatycz­nie układu odpalania celów pozornych i źródeł za­kłóceń.

Przewiduje się, że jako pierwsze zostaną za­mówione Ka-60 w wersji szkolnej: niejako z definicji są dwusterami, choć obecna konfigura­cja tablicy przyrządów nie jest optymalna dla ma­szyny szkolnej. Ich koszt zakupu ma być o po­nad 40% niższy od Mi-8, a koszt eksploatacji będzie mniejszy o co najmniej 60%. Zapotrze­bowanie na takie śmigłowce szacuje się w armii rosyjskiej na 300 sztuk, choć trudno sobie obe­cnie wyobrazić, aby środków starczyło na tak wielki kontrakt.

Podstawowa wersja wielozadaniowa ma mieć dwuosobową załogę i przewozić do 18 pasaże­rów lub 11 żołnierzy z pełnym wyposażeniem. Przedział desantowy jest dostępny z obu stron przez stosunkowo duże, przesuwane drzwi o wymiarach 1,3 x 1,25 m. Chociaż dno stojące­go śmigłowca znajduje się na wysokości tylko 42 cm nad ziemią, wejście ułatwiają składane stop­nie w burtach poniżej wszystkich drzwi. Bez tru­du będzie możliwe transportowanie sześciu ran­nych na noszach i trzech w pozycji siedzącej. W kabinie da się umieścić 2000 kg ładunku, a w przypadku podwieszenia go pod kadłubem jego masa może wynosić nawet 2750 kg. Przewidzia­ne jest zastosowanie łatwych do montażu belek zewnętrznych, na których ma być mocowane uzbrojenie w postaci zasobników rakiet niekierowanych (prawdopodobnie cztery B8-7 lub dwa B8-20), zasobników z karabinami maszyno­wymi lub działkami, a także rakiet przeciwpan­cernych lub powietrze-powietrze. Warto przy tym pamiętać, że radar Arbalet był konstruowa­ny właśnie jako element układu wykrywania ce­lów i naprowadzania uzbrojenia, dzięki czemu Ka-60 będzie pod tym względem lepszy od wszystkich używanych obecnie śmigłowców wsparcia.

Kolejna proponowana wersja, to śmigłowiec rozpoznawczy Ka-60R. Jego wyposażenie ma nawiązywać do pierwotnej funkcji W-60, a mia­nowicie współpracy z Ka-50 w roli maszyny rozpoznawczej, wskazującej cele i koordynują­cej działania. W tym celu ma zostać zaopatrzo­na w stabilizowaną platformę optroniczną UOMZ Samszyt, zaopatrzoną w termowizor, ka­merę telewizyjną i laserowy dalmierz/podświetlacz celów. Platforma będzie prawdopodobnie wysuwana i umieszczona pod kadłubem. Do zautomatyzowanej i kodowanej transmisji danych ma posłużyć aparatura opracowana w biurze konstrukcyjnym Elektroawtomatika. W ten spo­sób Ka-60R dubluje niejako funkcje znacznie większego i droższego Ka-52.

Jest też rozważana wersja morska Ka-60K, która mogłaby zastąpić leciwe Ka-25C w roli platformy dla radaru wskazywania celów dla rakiet woda-woda, o ile do czasu jej powstania w marynarce rosyjskiej pozostaną okręty zdol­ne do przenoszenia takich rakiet. W każdym ra­zie Ka-60 może być zaopatrzony we wciągar­kę i nadmuchiwane pływaki do awaryjnego wodowania, a jego nieprostą adaptację do eks­ploatacji na pokładach okrętów może wymusić brak innego śmigłowca o tym przeznaczeniu (Ka-27 i jego pochodne są optymalizowane dla jed­nostek o wyporności ponad 5000 t).

Bez większej trudności można przystosować Ka-60 do zadań walki radioelektronicznej, prze­wozu Vipów, zadań patrolowych w straży granicz­nej i służbach celnych itd. Wyposażenie może być w tych konfiguracjach mniej lub bardziej skom­plikowane, a duży zasięg, niezbędny do lotów pa­trolowych można uzyskać przez rozmieszczenie zbiorników paliwa w kabinie ładunkowej (rozwiązanie stosowane do prze-bazowania) oraz na zamkach zewnętrznych. Jeśli na dodatek powstanie jego wersja cywilna, z prostszym radarem i innym wyposażeniem, certy­fikowana zgodnie z FAR-29, do czego przygotowywano Ka-62, w samej Rosji rynek może wchłonąć co najmniej 2000 takich śmigłowców. Co cie­kawe, najbliższy Ka-60 pod względem gabarytów, masy i udźwigu jest nasz W-3 Sokół, co z jednej strony świadczy o tym, że jego charakterystyki za­programowano 25 lat temu w sposób bardzo dalekowzroczny, a z drugiej oznacza koniec nadziei na eksport naszej produkcji na Wschód, gdzie po­tencjalny popyt mógłby być niemały. Ka-62 ustępuje pod względem osią­gów nowym śmigłowcom zachodnim, natomiast Ka-60 jest rozwiąza­niem na światowym poziomie. Będzie on jeszcze kilka lat dopracowywany, choć konstrukcja dojrzała już do produkcji seryjnej, do której wyposaże­nie jest już prawie gotowe w zakładach w Ułan-Ude. Powodem rozciągnię­cia tego procesu w czasie jest oczywiście chroniczny brak środków finan­sowych tak u producenta jak i potencjalnych odbiorców.

 

Porównanie danych technicznych

Ka-60 i W-3

 

Ka-60

W-3

średnica wirnika (m)

13,5

15,7

długość całkowita (m)

15,64

18,8

długość kadłuba (m)

13,40

14,21

szerokość kadłuba (m)

1,9

1,75

wysokość (m)

4,6

4,2

masa startowa maks. (kg)

6500

6400

masa ładunku1 (kg)

2000/2750

2100

moc silników2 (kW)

2 x 960/1 140

2 x 662/850

prędkość przelotowa (km/h)

245

240

prędkość maks. (km/h)

300

260

pułap statyczny (m)

2100

2100

pułap dynamiczny (m)

5600

4900

zasięg3 (km)

850/1165

650/850

Uwagi:

1  - w kabinie / na podwieszeniu zewnętrznym

2  - normalna / maksymalna

3  - normalny / maksymalny