O Kamov Ka-50 "Tubarão " em russo: Чёрная акула, romanizado: Chyornaya akula, em inglês: tubarão-gato), designação de relatório da OTAN Hokum A, é um helicóptero de ataque monoposto soviético/russo com o distinto sistema de rotor coaxial do gabinete de design Kamov. Foi projetado na década de 1980 e adotado para serviço no exército russo em 1995. O Ka-50 é fabricado pela empresa Progress em Arsenyev. É usado como um helicóptero de reconhecimento fortemente armado[2] e possui um sistema de ejeção de resgate, raro em helicópteros.

Canhão

O helicóptero está equipado com um canhão automático 2A42 de 30 mm, não removível, de cano único. O canhão é alimentado por fita, com alimentação seletiva. O piloto tem a opção de escolher projéteis perfurantes ou altamente explosivos, bem como a cadência de tiro (550 ou 350 tiros por minuto). A munição máxima do canhão em duas caixas de cartuchos é de 460 projéteis [15]. As rajadas vão com corte automático de 20 ou 10 tiros. Um acionamento hidráulico de rastreamento é usado para a instalação do canhão, que, diferentemente de um elétrico, tem maior velocidade e menor peso específico, e além disso, o acionamento amortece parcialmente as vibrações da arma ao disparar e, devido ao baixo consumo de energia, não "sobrecarrega" a rede elétrica do helicóptero durante a operação. As caixas de munição foram instaladas na fuselagem do helicóptero, o que permitiu dobrar a capacidade de munição e eliminar as mangueiras flexíveis de alimentação, causa constante de atrasos no disparo. O consumo de projéteis não leva a uma mudança no alinhamento do helicóptero[16].

A decisão de usar um canhão mais pesado, originalmente desenvolvido por V. P. Gryazev para o BMP-2, em vez do canhão de aeronave padrão GSH-301, foi ditada pelo desejo de garantir máxima confiabilidade de tiro em condições de muita poeira e resfriamento precário (falta de fluxo de ar) em baixas velocidades e altitudes. O canhão está localizado na área do centro de massa do helicóptero, o que garante precisão no alvo de cerca de 1-2 mrad (quatro vezes maior que o canhão móvel do AH-64A). Ao mirar com a ajuda do complexo Shkval-V, o canhão é capaz de desviar por -2°...+9° horizontalmente e +3°...-37° verticalmente. Devido à alta estabilidade do voo estático, bem como à mobilidade geral do helicóptero, pequenos ângulos de mira não causam dificuldades ao mirar. Usando um canhão, é possível atingir alvos a uma distância de quatro quilômetros, ou seja, sem entrar na zona de defesa aérea de curto alcance do inimigo[12].

4 contêineres UPK-23-250 com canhões GSH-23L de calibre 23 mm e munição total de 500 projéteis podem ser suspensos nos suportes internos da asa da suspensão externa de armas.

Mísseis guiados

O calibre principal do helicóptero são os mísseis guiados antitanque (ATGM) Vortex desenvolvidos pelo Gabinete de Design de Engenharia de Instrumentos de Tula, localizados seis em cada um dos dois dispositivos móveis UPP-800 capazes de atingir alvos fortemente fortificados e blindados a uma distância de 8.000-10.000 m. Para mirar em um feixe de laser sem alterar a altitude de voo, é possível desviar os ajustes por -12° verticalmente[12].

A ideologia do sistema de armas para o canhão, para mísseis aeronáuticos não guiados (NAR) e para os Vortex é quase a mesma, apenas as marcas de mira são diferentes, que servem como sinal da arma escolhida, e o algoritmo de ação do piloto é o mesmo, portanto o piloto não experimenta nenhuma dificuldade adicional ao lançar mísseis não guiados.

A modificação noturna Ka-50SH (assim como o Ka-52) previa a possibilidade de suspender mísseis guiados ar-superfície X-25ML em lançadores APU-68-UM2, e além disso, mísseis ar-ar de curto alcance R-73 em lançadores APU-62.-1M. Além disso, esses helicópteros (Ka-50SH/52) também previam a suspensão de mísseis ar-ar de curto alcance Igla-V, uma modificação para helicóptero do míssil guiado antiaéreo 9M39 do sistema de defesa aérea portátil 9K38 Igla[18][19] (que, de acordo com o esquema de suspensão de armas no Ka-50, segundo algumas fontes no final da década de 1990, deveriam ser pendurados não nos suportes padrão de suspensão externa, mas nas pontas das asas - nos locais de instalação dos contêineres com dispositivos de interferência passiva UV-26)

Mísseis não guiados

O armamento de mísseis não guiados é representado por quatro unidades B-8V20A (vinte mísseis C-8 de 80 mm), ou duas unidades B-13L5 (cinco mísseis C-13 de 122 mm). É possível a suspensão dos NAR S-24

Armamento de bombas

O helicóptero é capaz de transportar uma ampla gama de armas de bombas, como bombas altamente explosivas FAB-100, -120, -250, -500, cartuchos de bombas de uso único RBK-500, -250, tanques incendiários ZB-500, contêineres de munição de pequeno porte KMGU-2.

A fuselagem de um helicóptero do tipo avião, feita com amplo uso de materiais compostos e ligas de alumínio.

Os materiais compostos compõem até 30% da massa total da estrutura. Esse uso generalizado de materiais compostos poliméricos permitiu, em comparação com análogos metálicos, reduzir o peso de elementos estruturais individuais em 20-30%, aumentar a confiabilidade e a sobrevivência do helicóptero, aumentar a vida útil de conjuntos individuais da célula em 2-2,5 vezes, reduzir a complexidade de fabricação de elementos estruturais complexos em 1,5-3 vezes (reduzindo o número de peças, reduzindo o ciclo de rebitagem-montagem), reduzir a complexidade do trabalho planejado em 2 vezes[7].

A fuselagem é dividida por conectores tecnológicos nas partes frontal, traseira e da cauda[7]. O conjunto de potência longitudinal do casco é representado por longarinas e reforçadores, o transversal é formado por quadros. Os contornos externos do casco, que são painéis compostos de três camadas feitos de uma moldura metálica e um enchimento alveolar,

A envergadura de 7,34 m é reta com enflechamento ao longo do bordo de fuga, o que proporciona alívio dos rotores em altas velocidades de voo. Nas asas há quatro nós de suspensão externa de armas, com peso total de até 2000 kg, ou tanques de combustível. Para garantir a autonomia da operação do helicóptero e acelerar o manuseio em terra, as unidades de suspensão de armas são equipadas com guinchos manuais para suspensão independente de cargas de até 500 kg. Os dispositivos de emissão de interferência passiva UV-26 são colocados nas pontas das asas.

A cauda inclui um estabilizador, uma quilha, um leme de grande área com compensação aerodinâmica e duas barbatanas laterais.

O trem de pouso do helicóptero é de três colunas, retrátil em voo. O suporte dianteiro com duas rodas de 400 × 150 mm, autoalinhante com amortecedor de shimmy, retrai-se para um nicho na parte dianteira da fuselagem. Os suportes principais (bitola de 2600 mm), equipados com rodas de freio de 700 × 250 mm, são pressionados contra a lateral da fuselagem traseira. A base do chassi é de 4910 mm.

O chassi é equipado com amortecedores de vibração do tipo "ressonância terrestre", capazes de se romper com segurança quando o limite de sobrecarga é excedido. Se for impossível baixar o trem de pouso, o helicóptero pode fazer um pouso de emergência "de barriga". Neste último caso, a segurança do piloto é garantida por um enchimento alveolar colapsável sob o assento, e uma asa de grande alongamento protege o helicóptero de capotar[7][12].

O helicóptero está equipado com dois motores turboeixo a gás, com turbina livre, TV3-117VMA com potência de 2203 hp cada.

Os motores estão localizados em duas naceis e são espaçados nas laterais da fuselagem. A potência de ambos os motores é sincronizada. Cada motor possui um sistema de óleo autônomo que fornece lubrificação e remoção de calor dos rolamentos de todos os suportes, acionamentos e transmissões de engrenagens dos motores [7]. O projeto da usina garante a operação de emergência dos motores por 30 minutos após uma perda total de óleo em condições de combate.

Para evitar a entrada de poeira, os motores são equipados com dispositivos centrífugos de proteção contra poeira. Também podem ser instalados dispositivos de exaustão de tela, misturando gases de escape com ar atmosférico e reduzindo a visibilidade do helicóptero no espectro infravermelho [12]. Para dar partida nos motores, há uma unidade de potência auxiliar (APU) AI-9V a bordo [13].

Os compartimentos do motor principal e do motor da unidade de potência auxiliar são separados dos compartimentos adjacentes por anteparos corta-fogo.

A transmissão do helicóptero consiste em uma caixa de engrenagens principal e duas intermediárias, que fornecem transmissão de potência da usina com mudança na velocidade de rotação.

Para voo com um motor em funcionamento ou em modo de autorrotação, a caixa de engrenagens principal é equipada com embreagens de roda livre, por meio das quais um ou ambos os motores são desconectados da caixa de engrenagens principal[7][12].

O sistema de sustentação do helicóptero é feito de acordo com o esquema coaxial. Este sistema consiste em dois cubos (superior e inferior) do rotor principal, cada um dos quais possui 3 mangas para fixação de pás com diâmetro de 14,45 m. As pás são conectadas às mangas usando cubos sem articulação e barras de torção. Os cubos da coluna do rotor principal são instalados no eixo da caixa de engrenagens principal. A orientação das pás é controlada pelas placas oscilantes superior e inferior.

O parafuso superior gira no sentido horário (vista superior), o inferior - no sentido anti-horário.

As pás de plástico reforçado com fibra de vidro, retangulares em planta (corda de 0,53 m) desenvolvidas no TsAGI consistem em uma longarina oca de curvatura variável conectada à seção de cauda, cujo revestimento e nervuras de extremidade são feitos de hardboard. As pontas das pás são enflechadas.

As pás permanecem operacionais após múltiplos impactos de projéteis de até 20 mm de calibre, e são equipadas com dispositivos pirotécnicos para disparo durante a ejeção[7][12].

O sistema de combustível é representado por dois tanques de combustível principais, macios (feitos de borracha e tecido resistentes ao querosene), na fuselagem (são consumíveis), e também podem ser complementados por quatro tanques externos para voos de traslado [13].

O tanque principal dianteiro está localizado atrás da cabine, o traseiro na frente da seção da cauda [7].

Do tanque dianteiro, o combustível é fornecido ao motor esquerdo, do traseiro ao motor direito e à APU, ambos os tanques são interligados. Em caso de falha de um dos motores, o combustível é fornecido ao segundo a partir de ambos os tanques, e se as bombas de reforço em um dos tanques falharem, o combustível do segundo tanque principal é fornecido a ambos os motores [7] [12].

Os tanques de combustível externos são suspensos nos suportes de viga da asa e conectados aos tanques principais por tubulações: os esquerdos aos traseiros, os direitos aos dianteiros. Os tanques principais são reabastecidos a partir dos tanques externos à medida que o combustível é consumido[13].

Os fundos e as paredes dos tanques principais são protegidos (parcialmente por 2⁄3 das paredes). Para evitar explosão e incêndio em caso de danos, os tanques principais são preenchidos com espuma de poliuretano celular[7][12][13].

O sistema hidráulico do Ka-50 é dividido em dois sistemas independentes - um comum e um principal, acionados por duas bombas[12][13]:

o sistema hidráulico comum fornece a orientação do canhão, a extensão e retração padrão do chassi, o fornecimento de fluido de trabalho às câmaras de freio das rodas do trem de pouso principal e, em caso de falha do sistema hidráulico principal - garante a operação da unidade do mecanismo de direção;

o sistema hidráulico principal aciona a unidade do mecanismo de direção e, em caso de falha do sistema hidráulico comum - garante a liberação de emergência do chassi.

As bombas hidráulicas de ambos os sistemas operam quando os rotores giram tanto no modo motor quanto no modo de autorrotação, e a bomba hidráulica do primeiro sistema - também quando a APU de bordo está engatada[7].

O sistema de controle do helicóptero inclui sistemas de controle longitudinal, transversal, direcional e controle do passo coletivo dos rotores. O sistema de controle possui mecanismos de compensação, e também há um dispositivo que aumenta a carga nas alavancas de controle quando as pás do rotor se aproximam perigosamente. As hastes do sistema de controle são feitas de tubos de alumínio[7][13].

Sistema de controle

O sistema de controle do helicóptero inclui sistemas de controle longitudinal, lateral, direcional e controle do passo coletivo dos rotores. O sistema de controle inclui mecanismos de compensação, bem como um dispositivo que aumenta a carga nas alavancas de controle quando as pás do rotor se aproximam perigosamente. As hastes de controle são feitas de tubos de alumínio[7][13].

Sistema elétrico

O sistema elétrico do helicóptero inclui 2 geradores de corrente alternada, um retificador e baterias de reserva. Os geradores produzem corrente alternada trifásica com tensão de 115 V e frequência de 400 Hz. Os geradores são acionados pelos motores do helicóptero ou por um acionamento turbo da APU[13].

Os dispositivos eletrônicos são alimentados com corrente contínua com tensão de 27 V[12].

O helicóptero também pode ser alimentado por uma fonte terrestre de corrente alternada 115 V / 400 Hz[7].

Sistema antigelo

As pás do rotor, o para-brisa, os sensores de ângulo de ataque e ângulo de derrapagem, o relógio e o indicador visual de gelo são aquecidos por um sistema antigelo elétrico[7].

As entradas de ar e os dispositivos de proteção contra poeira são aquecidos por um fluxo de ar quente retirado de trás dos compressores do motor principal[12].

Além disso, o para-brisa da cabine e o vidro de proteção do sistema Shkval-V são equipados com sistemas de lavagem e limpadores. A presença e a espessura do gelo são determinadas visualmente, tanto de dia quanto à noite, pelas marcas no indicador instalado no painel do compartimento dianteiro[7].

Sistema de oxigênio, sistema de ar condicionado e ventilação

O ar retirado dos motores é usado para ventilação e manutenção de sobrepressão na cabine. O mesmo sistema mantém a temperatura necessária na cabine e no compartimento da bateria, e também sopra as janelas.

Para trabalho em altitudes elevadas de até 6 km, é fornecido equipamento de oxigênio facilmente removível KKO-VK-LP (a capacidade do cilindro de suprimento de oxigênio é de 2 litros, a duração do uso é de 1,5 horas) [13]. Se necessário, é usada uma máscara de gás de voo. O ar externo é usado para resfriar o equipamento [7] [12].

Sistema de resgate da tripulação

Ka-50 no MAKS-2007.

O sistema de resgate da tripulação é baseado no sistema de foguete-paraquedas K-37-800 fabricado pela NPP Zvezda. Quando o comando de ejeção é recebido, as pás do rotor e a parte superior da cobertura da cabine são descartadas. Depois disso, o sistema a jato é ativado, o que puxa o encosto do assento com o piloto preso pela correia. Após o desligamento do motor a jato, os cintos de segurança são cortados automaticamente e o encosto do assento se separa do piloto, abrindo o paraquedas. Este sistema garante o resgate da tripulação em velocidades de 0 a 400 km/h e altitudes de 0 a 4000 metros[12].

Como as pás cortadas podem representar perigo para equipamentos aliados próximos, e também considerando o aumento do potencial de combate do helicóptero, foram feitas propostas para mudar a tática de uso em combate de helicópteros de ataque.

Além da ejeção, o piloto pode deixar o helicóptero usando um paraquedas[7].

Sistema de transporte de carga

O sistema é projetado para expandir as capacidades de transporte do helicóptero em condições de base autônoma. O helicóptero pode transportar até 3 toneladas de carga em uma eslinga externa. A parte de potência da eslinga é montada em um nicho sob o compartimento central da fuselagem à direita do eixo de simetria do helicóptero. O sistema de eslinga externa inclui um cabo de 20 m de comprimento[7].

Sistemas de navegação, pilotagem, orientação e controle de armas, comunicações

A cabine de um Ka-50 de série (número de série 28, número de fábrica 3538054903005), fabricado em 2009.[14]

No painel de instrumentos, sob o visor frontal ILS-31, está a tela do indicador de televisão IT-23MV, à direita dela está a tela do sistema de navegação ABRIS, instalada em vez da prancheta automática PA-4-3.

O sistema eletrônico do helicóptero é baseado no complexo de mira, voo e navegação PrPNK-80 Rubicon (K-041). O complexo determina as coordenadas, a velocidade e o rumo do helicóptero. A memória do complexo armazena informações sobre as coordenadas de aeródromos, pontos de virada da rota, alvos e pontos de referência[12]. O complexo Rubicon realiza automonitoramento automatizado sem o uso de equipamento terrestre e detecta falhas (até o subsistema, e nos sistemas mais importantes - até o bloco). A base do complexo é um sistema de computação digital, incluindo cinco computadores digitais de bordo (OBDCM) [7] [13]:

quatro TsVM 20-751 (modificação do OBDCM de segunda geração da série "Orbita-20") - combate e navegação (duplicando-se mutuamente em caso de falha de um deles), sistemas de exibição de informações e sistemas externos de designação de alvos;

um TsVM 80-30201 (possui dispositivo de entrada-saída integrado) - sistema de controle de armas.

O sistema de computação digital do complexo Rubicon também inclui o dispositivo de entrada-saída UVV 20M-800 [13].