Kamov Ka-50 "Black Shark" (krievu: Чёрная акула, romanizēts: Chyornaya akula, angliski: kitefin shark), NATO ziņošanas nosaukums Hokum A, ir padomju/krievu vienvietīgs triecienhelikopters ar Kamov konstruktoru biroja raksturīgo koaksiālo rotoru sistēmu. Tas tika izstrādāts 1980. gados un pieņemts dienestā Krievijas armijā 1995. gadā. Ka-50 ražo uzņēmums Progress Arseņjevā. To izmanto kā smagi bruņotu izlūkošanas helikopteru[2], un tam ir glābšanas katapultēšanas sistēma, kas helikopteriem ir reta parādība.

Lielgabals

Helikopters ir aprīkots ar 30 mm, nenofilmējamu, vienstobra 2A42 automātisko lielgabalu. Lielgabals tiek darbināts ar lentu, selektīvu padevi. Pilotam ir iespēja izvēlēties bruņu caursitējslāņus vai sprāgstošos lādiņus, kā arī šaušanas ātrumu (550 vai 350 lādiņi minūtē). Maksimālais lielgabala munīcijas daudzums divās patronu kārbās ir 460 lādiņi [15]. Rindas iet ar automātisku atslēgšanos pēc 20 vai 10 šāvieniem. Lielgabala iekārtai tiek izmantota hidrauliskā sekošanas piedziņa, kurai, atšķirībā no elektriskās, ir lielāks ātrums un mazāks īpatnējais svars, turklāt piedziņa daļēji slāpē ieroča vibrācijas šaušanas laikā un, pateicoties zemajam enerģijas patēriņam, darbības laikā "neiesēdina" helikoptera elektrotīklu. Munīcijas kārbas tika uzstādītas helikoptera fizelāžā, kas ļāva dubultot munīcijas ietilpību un novērst elastīgās barošanas šļūtenes, kas bija pastāvīgs šaušanas aizturu cēlonis. Lādiņu patēriņš neizraisa helikoptera centrējuma izmaiņas[16].

Lēmumu izmantot smagāku lielgabalu, ko sākotnēji V. P. Grjazevs izstrādāja BMP-2, nevis standarta GSH-301 lidmašīnas lielgabalu, noteica vēlme nodrošināt maksimālu šaušanas uzticamību smagas putekļu klātbūtnes un sliktas dzesēšanas (ienākošās plūsmas trūkuma) apstākļos pie zemiem ātrumiem un augstumiem. Lielgabals atrodas helikoptera masas centra rajonā, kas nodrošina mērķa precizitāti aptuveni 1-2 mrad (četras reizes augstāku nekā kustīgais lielgabals uz AH-64A). Mērķējot ar Shkval-V kompleksa palīdzību, lielgabals spēj novirzīties par -2°...+9° horizontāli un +3°...-37° vertikāli. Pateicoties augstajai statiskā lidojuma stabilitātei, kā arī vispārējai helikoptera manevrētspējai, mazie mērķēšanas leņķi mērķēšanas laikā nerada grūtības. Izmantojot lielgabalu, ir iespējams trāpīt mērķos līdz četru kilometru attālumā, tas ir, neieejot ienaidnieka tuvās darbības gaisa aizsardzības zonā[12].

Uz helikoptera spārna iekšējiem ieroču ārējās piekares turētājiem var piekārt 4 UPK-23-250 konteinerus ar GSH-23L lielgabaliem, kuru kalibrs ir 23 mm un kopējā munīcija ir 500 lādiņi.

Vadāmās raķetes

Helikoptera galvenais kalibrs ir Tulas instrumentu inženierijas konstruktoru birojā izstrādātās pretanku vadāmās raķetes (ATGM) Vortex, kas atrodas pa sešām uz divām UPP-800 mobilajām ierīcēm un spēj trāpīt stipri nocietinātiem un bruņotiem mērķiem 8000-10000 m attālumā. Mērķēšanai ar lāzera staru, nemainot lidojuma augstumu, ir iespējams novirzīt iestatījumus par -12° vertikāli[12].

Ieroču sistēmas ideoloģija lielgabalam, nevadāmajām aviācijas raķetēm (NAR) un Vortex ir gandrīz vienāda, atšķiras tikai mērķēšanas atzīmes, kas kalpo kā izvēlētā ieroča zīme, un pilota rīcības algoritms ir tāds pats, tāpēc pilots, palaižot nevadāmās raķetes, neizjūt nekādas papildu grūtības.

Ka-50SH nakts modifikācija (kā arī Ka-52) paredzēja iespēju piekārt X-25ML vadāmās gaisa-virszemes raķetes uz APU-68-UM2 palaišanas iekārtām, kā arī R-73 īsa diapazona gaisa-gaisa raķetes uz APU-62-1M palaišanas iekārtām. Turklāt šie helikopteri (Ka-50SH/52) paredzēja arī Igla-V īsa diapazona gaisa-gaisa raķešu piekari, kas ir 9K38 Igla pārnēsājamās pretgaisa aizsardzības sistēmas 9M39 pretgaisa vadāmās raķetes helikoptera modifikācija[18][19] (kuras, saskaņā ar ieroču piekares shēmu uz Ka-50, pēc dažiem avotiem 1990. gadu beigās bija paredzēts piekārt nevis uz standarta ārējās piekares turētājiem, bet gan uz spārnu galiem - konteineru ar UV-26 pasīvo traucējumu ierīcēm uzstādīšanas vietās).

Nevadāmās raķetes

Nevadāmo raķešu bruņojumu pārstāv četras B-8V20A vienības (divdesmit 80 mm C-8 raķetes) vai divas B-13L5 vienības (piecas 122 mm C-13 raķetes). Iespējama NAR S-24 piekare.

Bumbu bruņojums

Helikopters spēj pārvadāt plašu bumbu bruņojuma klāstu, piemēram, sprāgstošās bumbas FAB-100, -120, -250, -500, vienreizējas lietošanas bumbu kasetes RBK-500, -250, aizdedzinošās tvertnes ZB-500, maza izmēra munīcijas konteineri KMGU-2.

Lidmašīnas tipa helikoptera fizelāža, izgatavota, plaši izmantojot kompozītmateriālus un alumīnija sakausējumus.

Kompozītmateriāli veido līdz 30% no konstrukcijas kopējās masas. Šāda plaša polimēru kompozītmateriālu izmantošana ļāva, salīdzinot ar metāla analogiem, samazināt atsevišķu konstrukcijas elementu svaru par 20-30%, palielināt helikoptera uzticamību un izdzīvošanas spēju, palielināt atsevišķu fizelāžas mezglu kalpošanas laiku 2-2,5 reizes, samazināt sarežģītu konstrukcijas elementu izgatavošanas sarežģītību 1,5-3 reizes (samazinot detaļu skaitu, samazinot kniepjošanas cikla montāžas darbus), samazināt plānoto darbu sarežģītību 2 reizes[7].

Fizelāža ar tehnoloģiskiem savienotājiem ir sadalīta priekšējā, aizmugurējā un astes daļā[7]. Korpusa garenisko jaudas kopu pārstāv lāpstiņas un stringeri, šķērsenisko veido rāmji. Korpusa ārējās kontūras, kas ir trīsslāņu kompozītmateriāla paneļi, kas izgatavoti no metāla rāmja un šūnveida pildvielas,

Spārnu platums 7,34 m ir taisns ar bultas formu gar aizmugurējo malu, kas nodrošina rotoru atslogošanu lielos lidojuma ātrumos. Uz spārniem atrodas četri ieroču ārējās piekares mezgli ar kopējo svaru līdz 2000 kg, vai degvielas tvertnes. Lai nodrošinātu helikoptera darbības autonomiju un paātrinātu apkalpošanu uz zemes, ieroču piekares mezgli ir aprīkoti ar manuālajām vinčām patstāvīgai kravu piekarei līdz 500 kg svarā. Uz spārnu galiem ir izvietotas UV-26 pasīvo traucējumu izstarošanas ierīces.

Astē ietilpst stabilizators, ķīlis, lielas platības stūre ar aerodinamisko kompensāciju un divi sānu spuras.

Helikoptera šasija ir trīsbalstu, lidojuma laikā ievelkama. Priekšējais balsts ar diviem 400 × 150 mm riteņiem, pašorientējošs ar šimiju slāpētāju, ievilkts nišā fizelāžas priekšgalā. Galvenie balsti (2600 mm sliežu platums), aprīkoti ar 700 × 250 mm bremžu riteņiem, tiek piespiesti pie aizmugurējās fizelāžas sāniem. Šasijas bāze ir 4910 mm.

Šasija ir aprīkota ar "zemes rezonanses" tipa vibrāciju slāpētājiem, kas spēj droši salūzt, kad tiek pārsniegta pārslodzes robeža. Ja šasiju nav iespējams izlaist, helikopters var veikt avārijas nosēšanos "uz vēdera". Pēdējā gadījumā pilota drošību nodrošina salokāma šūnveida pildviela zem sēdekļa, un liela izstiepuma spārns aizsargā helikopteru no apgāšanās[7][12].

Helikopters ir aprīkots ar diviem gāzes turbīnas, turbovārpstu ar brīvo turbīnu, TV3-117VMA dzinējiem ar jaudu 2203 ZS katrs.

Dzinēji atrodas divās gondolās un ir izvietoti atstatus fizelāžas sānos. Abu dzinēju jauda ir sinhronizēta. Katram dzinējam ir autonoma eļļošanas sistēma, kas nodrošina visu balstu, piedziņu un zobratu pārvadu gultņu eļļošanu un siltuma novadīšanu [7]. Spēka iekārtas konstrukcija nodrošina dzinēju avārijas darbību 30 minūtes pēc pilnīgas eļļas zuduma kaujas apstākļos.

Lai novērstu putekļu iekļūšanu, dzinēji ir aprīkoti ar centrbēdzes putekļu aizsardzības ierīcēm. Var uzstādīt arī sieta izplūdes ierīces, kas sajauc izplūdes gāzes ar atmosfēras gaisu un samazina helikoptera redzamību infrasarkanajā spektrā [12]. Dzinēju iedarbināšanai uz borta ir palīgspēka iekārta (APU) AI-9V [13].

Galvenā dzinēja un palīgspēka iekārtas dzinēja nodalījumi ir atdalīti no blakus nodalījumiem ar ugunsdrošām starpsienām.

Helikoptera transmisija sastāv no viena galvenā un diviem starppārnesumkārbām, kas nodrošina jaudas pārraidi no spēka iekārtas ar griešanās ātruma maiņu.

Lidojumam ar vienu strādājošu dzinēju vai autorotācijas režīmā galvenā pārnesumkārba ir aprīkota ar brīvgaitas sajūgiem, ar kuru palīdzību viens vai abi dzinēji tiek atslēgti no galvenās pārnesumkārbas[7][12].

Helikoptera nesošā sistēma ir izgatavota pēc koaksiālās shēmas. Šī sistēma sastāv no divām buksēm (augšējās un apakšējās) galvenā rotora, katrai no kurām ir 3 bukses lāpstiņu stiprināšanai ar diametru 14,45 m. Lāpstiņas ir savienotas ar buksēm, izmantojot bezviru bukses un vērpes stieņus. Galvenā rotora kolonnas bukses ir uzstādītas uz galvenās pārnesumkārbas vārpstas. Lāpstiņu orientāciju kontrolē augšējā un apakšējā slīpā plāksne.

Augšējais rotors griežas pulksteņrādītāja virzienā (skats no augšas), apakšējais - pretēji pulksteņrādītāja virzienam.

Stikla šķiedras pastiprināta plastmasa, taisnstūrveida plānā (horda 0,53 m) lāpstiņas, kas izstrādātas TsAGI, sastāv no dobas mainīga izliekuma lāpstiņas, kas savienota ar astes sekciju, kuras apvalks un gala ribas ir izgatavotas no cietā kokšķiedras plātnes. Lāpstiņu gali ir bultveida.

Lāpstiņas paliek darbspējīgas pēc vairākiem trāpījumiem no lādiņiem līdz 20 mm kalibram, un tās ir aprīkotas ar pirotehniskajām ierīcēm šaušanai katapultēšanās laikā[7][12].

Degvielas sistēmu pārstāv divas galvenās, mīkstās (izgatavotas no petrolejai izturīgas gumijas un auduma), fizelāžas degvielas tvertnes (tās ir patērējamās), un tās var papildināt arī ar četrām ārējām tvertnēm pārvietošanās lidojumiem [13].

Priekšējā galvenā tvertne atrodas aiz kabīnes, aizmugurējā - astes sekcijas priekšā [7].

No priekšējās tvertnes degviela tiek piegādāta kreisajam dzinējam, no aizmugurējās - labajam dzinējam un APU, abas tvertnes ir savienotas cilpā. Viena dzinēja atteices gadījumā degviela otrajam tiek piegādāta no abām tvertnēm, un, ja sūknēšanas sūkņi vienā no tvertnēm sabojājas, degviela no otrās galvenās tvertnes tiek piegādāta abiem dzinējiem [7] [12].

Ārējās degvielas tvertnes tiek piekārtas uz spārna siju turētājiem un savienotas ar galvenajām tvertnēm ar cauruļvadiem: kreisās ar aizmugurējo, labās ar priekšējo. Galvenās tvertnes tiek papildinātas no ārējām tvertnēm, degvielai iztērējoties[13].

Galveno tvertņu dibeni un sienas ir aizsargātas (daļēji par 2⁄3 sienām). Lai novērstu sprādzienu un ugunsgrēku bojājumu gadījumā, galvenās tvertnes ir pildītas ar šūnveida poliurētāna putām[7][12][13].

Ka-50 hidrauliskā sistēma ir sadalīta divās neatkarīgās sistēmās - kopējā un galvenajā, ko darbina divi sūkņi[12][13]:

kopējā hidrauliskā sistēma nodrošina lielgabala mērķēšanu, standarta šasijas izbīdīšanu un ievilkšanu, darba šķidruma padevi galveno šasijas riteņu bremžu kamerās, un galvenās hidrauliskās sistēmas atteices gadījumā - nodrošina stūres mehānisma bloka darbību;

galvenā hidrauliskā sistēma darbina stūres mehānisma bloku, un kopējās hidrauliskās sistēmas atteices gadījumā - nodrošina avārijas šasijas izbīdīšanu.

Abu sistēmu hidrauliskie sūkņi darbojas, kad rotori griežas gan motora režīmā, gan autorotācijas režīmā, un pirmās sistēmas hidrauliskais sūknis - arī tad, kad ir ieslēgta borta APU[7].

Helikoptera vadības sistēma ietver gareniskās, šķērseniskās, virziena vadības sistēmas un rotoru kopējā soļa vadību. Vadības sistēmai ir trimēšanas mehānismi, un ir arī ierīce, kas palielina slodzi uz vadības svirām, kad rotora lāpstiņas bīstami pietuvojas viena otrai. Vadības sistēmas stieņi ir izgatavoti no alumīnija caurulēm[7][13].

Vadības sistēma

Helikoptera vadības sistēma ietver gareniskās, šķērseniskās, virziena vadības sistēmas un rotoru kopējā soļa vadību. Vadības sistēma ietver trimēšanas mehānismus, kā arī ierīci, kas palielina slodzi uz vadības svirām, kad rotora lāpstiņas bīstami pietuvojas viena otrai. Vadības stieņi ir izgatavoti no alumīnija caurulēm[7][13].

Elektriskā sistēma

Helikoptera elektriskā sistēma ietver 2 maiņstrāvas ģeneratorus, taisngriezi un rezerves akumulatorus. Ģeneratori ražo trīsfāzu maiņstrāvu ar spriegumu 115 V un frekvenci 400 Hz. Ģeneratorus darbina helikoptera dzinēji vai turbo piedziņa no APU[13].

Elektroniskās ierīces tiek barotas ar līdzstrāvu ar spriegumu 27 V[12].

Helikopteru var arī barot no zemes maiņstrāvas avota 115 V / 400 Hz[7].

Pretledus sistēma

Rotora lāpstiņas, vējstikls, uzbrukuma leņķa un sānslīdes leņķa sensori, pulkstenis un vizuālais apledojuma indikators tiek apsildīti ar elektrisko pretledus sistēmu[7].

Gaisa ieplūdes un putekļu aizsardzības ierīces tiek apsildītas ar silta gaisa plūsmu, kas ņemta no aiz galvenā dzinēja kompresoriem[12].

Turklāt kabīnes vējstikls un Shkval-V sistēmas aizsargstikls ir aprīkoti ar mazgāšanas sistēmām un tīrītājiem. Ledus klātbūtne un biezums tiek noteikts vizuāli gan dienā, gan naktī, pēc atzīmēm uz indikatora, kas uzstādīts uz priekšgala nodalījuma paneļa[7].

Skābekļa sistēma, gaisa kondicionēšanas un ventilācijas sistēma

Gaiss, kas ņemts no dzinējiem, tiek izmantots ventilācijai un pārspiediena uzturēšanai kabīnē. Tā pati sistēma uztur nepieciešamo temperatūru kabīnē un akumulatoru nodalījumā, kā arī pūš pa logiem.

Darbam lielos augstumos līdz 6 km ir paredzēts viegli noņemams skābekļa aprīkojums KKO-VK-LP (skābekļa padeves balona ietilpība ir 2 litri, lietošanas ilgums 1,5 stundas) [13]. Nepieciešamības gadījumā tiek izmantota lidojuma gāzmaska. Iekārtu dzesēšanai tiek izmantots ārējais gaiss [7] [12].

Apkalpes glābšanas sistēma

Ka-50 MAKS-2007 izstādē.

Apkalpes glābšanas sistēma ir balstīta uz NPP Zvezda ražoto K-37-800 raķešu-izpletņu sistēmu. Kad tiek saņemta komanda katapultēties, tiek nomestas rotora lāpstiņas un kabīnes kupola augšējā daļa. Pēc tam tiek aktivizēta reaktīvā sistēma, kas ar saiti izvelk sēdekļa atzveltni kopā ar piesprādzēto pilotu. Pēc reaktīvā dzinēja izslēgšanas drošības jostas tiek automātiski pārgrieztas, un sēdekļa atzveltne atdalās no pilota, izvelkot izpletni. Šī sistēma nodrošina apkalpes glābšanu ar ātrumu no 0 līdz 400 km/h un augstumos no 0 līdz 4000 metriem[12].

Tā kā nomestās lāpstiņas var radīt bīstamību tuvumā esošajai sabiedroto tehnikai, kā arī ņemot vērā helikoptera palielināto kaujas potenciālu, ir izteikti priekšlikumi mainīt triecienhelikopteru kaujas izmantošanas taktiku.

Papildus katapultēšanās iespējai pilots var atstāt helikopteru, izmantojot izpletni[7].

Kravas pārvadāšanas sistēma

Sistēma ir paredzēta, lai paplašinātu helikoptera transporta iespējas autonomās bāzēšanās apstākļos. Helikopters var pārvadāt līdz 3 tonnām kravas uz ārējās stropes. Stropes jaudas daļa ir uzstādīta nišā zem fizelāžas vidējā nodalījuma pa labi no helikoptera simetrijas ass. Ārējās stropes sistēma ietver 20 m garu trosi[7].

Navigācijas, pilotēšanas, ieroču mērķēšanas un vadības sistēmas, sakari

Sērijveida Ka-50 kabīne (sānu numurs 28, rūpnīcas numurs 3538054903005), ražots 2009. gadā.[14]

Uz instrumentu paneļa zem ILS-31 galvas augšdaļas displeja atrodas IT-23MV televīzijas indikatora ekrāns, pa labi no tā ir ABRIS navigācijas sistēmas ekrāns, kas uzstādīts PA-4-3 automātiskās planšetes vietā.

Helikoptera elektroniskā sistēma ir balstīta uz PrPNK-80 Rubicon (K-041) mērķēšanas, lidojuma un navigācijas kompleksu. Komplekss nosaka helikoptera koordinātas, ātrumu un kursu. Kompleksa atmiņā tiek glabāta informācija par lidlauku koordinātām, maršruta pagrieziena punktiem, mērķiem un orientieriem[12]. Rubicon komplekss veic automatizētu paškontroli bez zemes aprīkojuma izmantošanas un konstatē atteices (līdz apakšsistēmai, bet svarīgākajās sistēmās - līdz blokam). Kompleksa pamatā ir digitālā skaitļošanas sistēma, kas ietver piecus borta digitālos datorus (OBDCM) [7] [13]:

četri 20-751 TsVM (otrās paaudzes OBDCM sērijas "Orbita-20" modifikācija) - kaujas un navigācijas (dublē viens otru, ja viens no tiem sabojājas), informācijas attēlošanas sistēmas un ārējās mērķa norādes sistēmas;

viens 80-30201 TsVM (ar iebūvētu ievades-izvades ierīci) - ieroču vadības sistēma.

Rubicon kompleksa digitālā skaitļošanas sistēma ietver arī UVV 20M-800 ievades-izvades ierīci [13].