卡莫夫卡-50“黑鲨”(俄语:Чёрная акула,罗马化:Chyornaya akula,英语:kitefin shark),北约代号Hokum A,是苏联/俄罗斯单座攻击直升机,具有卡莫夫设计局独特的共轴双旋翼系统。它于20世纪80年代设计,1995年在俄罗斯军队中服役。卡-50由阿尔谢尼耶夫的进步公司制造。它被用作重武装侦察直升机[2],并配有救援弹射系统,这在直升机中很罕见。

机炮

该直升机装备一门30毫米、不可拆卸、单管2A42自动炮。该炮由弹链供弹,选择性供弹。飞行员可以选择穿甲弹或高爆弹,以及射速(每分钟550或350发)。两个弹箱中该炮的最大弹药量为460发[15]。点射以20发或10发的自动截止进行。该炮安装采用液压随动驱动,与电动驱动相比,其速度更高、比重更低,此外,该驱动在射击时能部分阻尼武器的振动,并且由于能耗低,在工作时不会“拖垮”直升机的电网。弹药箱安装在直升机机身内,这使得弹药容量翻倍并取消了柔性供弹软管——这是射击延迟的常见原因。炮弹的消耗不会导致直升机重心发生变化[16]。

决定使用最初由V. P. 格里亚泽夫为BMP-2研制的更重机炮,而不是标准的GSH-301航空机炮,是出于在低速和低空条件下、在重粉尘和冷却不良(缺乏迎面气流)的情况下确保最大射击可靠性的愿望。该炮位于直升机质心区域,这确保了约1-2毫弧度的瞄准精度(比AH-64A上的移动机炮高四倍)。在借助Shkval-V复合系统瞄准时,该炮能够在水平方向偏转-2°...+9°,在垂直方向偏转+3°...-37°。由于静态飞行的高稳定性以及直升机的总体机动性,小瞄准角在瞄准时不会造成困难。使用机炮,可以在四公里距离上击中目标,即无需进入敌方近程防空区[12]。

在外挂武器的机翼内侧挂架上,可以悬挂4个UPK-23-250吊舱,配备23毫米口径的GSH-23L机炮,总弹药量为500发。

制导导弹

该直升机的主要口径武器是由图拉仪器制造设计局研制的Vortex反坦克制导导弹(ATGM),每两个UPP-800移动装置上各挂六枚,能够在8,000-10,000米距离上击中重装甲和设防目标。为了在不改变飞行高度的情况下沿激光束瞄准,可以将设定偏转-12°垂直方向[12]。

机炮、非制导航空火箭弹(NAR)和Vortex的武器系统理念几乎相同,只是瞄准标记不同,这些标记作为所选武器的标志,而飞行员的动作算法相同,因此飞行员在发射非制导火箭弹时不会遇到任何额外困难。

卡-50SH夜间改进型(以及卡-52)提供了在APU-68-UM2发射器上悬挂X-25ML制导空对地导弹的可能性,此外还有在APU-62-1M发射器上悬挂R-73近程空对空导弹。此外,这些直升机(卡-50SH/52)还提供了悬挂Igla-V近程空对空导弹的可能性,这是9K38 Igla便携式防空系统的9M39防空制导导弹的直升机改进型[18][19](根据卡-50上的武器悬挂方案,一些资料称在20世纪90年代末,它们本应挂在不是标准外挂挂架上,而是机翼尖端——即带有UV-26被动干扰装置容器的安装位置)

非制导火箭弹

非制导火箭弹武器由四个B-8V20A装置(二十枚80毫米C-8火箭弹)或两个B-13L5装置(五枚122毫米C-13火箭弹)代表。可以悬挂NAR S-24

炸弹武器

该直升机能够携带广泛的炸弹武器,例如高爆炸弹FAB-100、-120、-250、-500,一次性炸弹盒RBK-500、-250,ZB-500燃烧箱,小型弹药容器KMGU-2。

飞机型直升机的机身,大量使用复合材料和铝合金制造。

复合材料占结构总质量的30%。这种聚合物复合材料的广泛使用使得与金属类似物相比,单个结构元件的重量减少了20-30%,提高了直升机的可靠性和生存能力,将单个机体组件的使用寿命延长了2-2.5倍,将复杂结构元件的制造复杂度降低了1.5-3倍(通过减少零件数量、减少铆接周期-装配工作),将计划工作的复杂度降低了2倍[7]。

机身通过工艺连接件分为前部、后部和尾部[7]。机身的纵向受力构件由梁和桁条表示,横向由框架形成。外壳的外轮廓是三层复合板,由金属框架和蜂窝填充物制成,

翼展7.34米,平直,后缘有后掠,这在高飞行速度下为旋翼提供卸载。机翼上有四个外挂武器挂点,总重量可达2000公斤,或副油箱。为确保直升机运行的自主性并加速地面维护,武器悬挂装置配备了手动绞车,可独立悬挂重达500公斤的载荷。UV-26被动干扰发射装置放置在机翼尖端。

尾部包括一个稳定器、一个垂直尾翼、一个带有气动补偿的大面积方向舵和两个侧鳍。

直升机的起落架为三柱式,飞行中可收放。前支撑架带有两个400×150毫米轮子,自对准并带有减摆器,收纳入机身头部的一个凹槽中。主支撑架(轮距2600毫米)配备700×250毫米刹车轮,压在后机身侧面。底盘基距为4910毫米。

底盘配备了“地面共振”型减振器,在超过过载极限时能够安全断开。如果无法放下起落架,直升机可以进行“机腹”迫降。在后一种情况下,飞行员的安全由座椅下方的可压溃蜂窝填充物保证,而大展弦比机翼保护直升机免于倾覆[7][12]。

该直升机配备两台燃气涡轮、带自由涡轮的涡轮轴TV3-117VMA发动机,每台功率2203马力。

发动机位于两个短舱中,分置在机身两侧。两台发动机的功率是同步的。每台发动机都有一个自主滑油系统,为所有支撑、驱动装置和齿轮传动的轴承提供润滑和散热[7]。动力装置的设计确保在战斗条件下完全失去滑油后发动机应急运行30分钟。

为防止灰尘进入,发动机配备了离心除尘装置。还可以安装屏栅排气装置,将废气与大气空气混合,降低直升机在红外光谱中的可见性[12]。为启动发动机,机上有一台辅助动力装置(APU)AI-9V[13]。

主发动机和辅助动力装置发动机舱与相邻舱室由防火墙隔开。

直升机传动装置由一个主减速器和两个中间减速器组成,它们从动力装置传递功率并改变转速。

为在单台发动机工作或自转模式下飞行,主减速器配备单向离合器,通过它们将一台或两台发动机与主减速器断开[7][12]。

直升机的旋翼系统按共轴方案制造。该系统由主旋翼的两个桨毂(上部和下部)组成,每个桨毂有3个用于固定直径14.45米叶片的套筒。叶片通过无铰桨毂和扭力杆连接到套筒。主旋翼柱的桨毂安装在主减速器的轴上。叶片的方向由上下倾斜盘控制。

上旋翼顺时针旋转(俯视图),下旋翼逆时针旋转。

在TsAGI研制的玻璃纤维增强塑料、平面矩形(弦长0.53米)叶片由一个变曲率的空心大梁连接到尾部段组成,其蒙皮和端肋由硬质纤维板制成。叶片尖端后掠。

叶片在多次被口径达20毫米的炮弹击中后仍能工作,并配备有弹射时用于炸毁的烟火装置[7][12]。

燃油系统由两个主软油箱(由耐煤油橡胶和织物制成)机身油箱(它们为消耗油箱)代表,并且还可以由四个外部油箱补充用于转场飞行[13]。

前主油箱位于驾驶舱后方,后主油箱位于尾段前方[7]。

从前油箱向左侧发动机供油,从后油箱向右侧发动机和APU供油,两个油箱是环路的。如果其中一台发动机故障,燃油从两个油箱供应给第二台发动机,如果其中一个油箱中的增压泵故障,则从第二个主油箱向两台发动机供油[7][12]。

外部油箱悬挂在机翼梁挂架上,并通过管道连接到主油箱:左侧的连接到后部,右侧的连接到前部。主油箱随着燃油消耗从外部油箱补充[13]。

主油箱的底部和壁受到保护(部分为2⁄3的壁)。为防止损坏时爆炸和起火,主油箱填充有蜂窝状聚氨酯泡沫[7][12][13]。

卡-50的液压系统分为两个独立系统——公用系统和主系统,由两台泵驱动[12][13]:

公用液压系统提供机炮瞄准、标准的起落架收放、向主起落架轮子的制动腔供应工作液,并且在主液压系统故障时——确保转向装置的工作;

主液压系统驱动转向装置,并且在公用液压系统故障时——确保起落架应急放下。

两个系统的液压泵在螺旋桨以发动机模式或自转模式旋转时工作,第一系统的液压泵——在机载APU接合时也工作[7]。

直升机的控制系统包括纵向、横向、航向控制系统和旋翼总距控制。控制系统具有配平机构,还有一个装置在旋翼叶片危险接近时增加操纵杆上的载荷。控制系统的拉杆由铝管制成[7][13]。

控制系统

直升机的控制系统包括纵向、横向、航向控制系统和旋翼总距控制。控制系统包括配平机构,以及一个在旋翼叶片危险接近时增加操纵杆上载荷的装置。控制拉杆由铝管制成[7][13]。

电气系统

直升机的电气系统包括2台交流发电机、一个整流器和备用电池。发电机产生电压115V、频率400Hz的三相交流电。发电机由直升机发动机或来自APU的涡轮驱动装置驱动[13]。

电子设备由电压27V的直流电供电[12]。

直升机还可以由115V/400Hz的地面交流电源供电[7]。

防冰系统

旋翼叶片、挡风玻璃、迎角和侧滑角传感器、时钟和目视结冰指示器由电防冰系统加热[7]。

进气道和除尘装置由从主发动机压缩机后方引出的暖空气流加热[12]。

此外,驾驶舱挡风玻璃和Shkval-V系统的防护玻璃配备了清洗系统和雨刷。冰的存在和厚度通过安装在机头舱面板上的指示器上的标记在白天和夜间目视确定[7]。

氧气系统、空调和通风系统

从发动机引出的空气用于通风和维持座舱内的超压。同一系统维持座舱和电池舱所需的温度,并吹拂窗户。

为在高达6公里的高空工作,提供了易于拆卸的氧气设备KKO-VK-LP(氧气供应瓶容量为2升,使用时间为1.5小时)[13]。如有必要,使用飞行氧气面罩。外部空气用于冷却设备[7][12]。

乘员救援系统

卡-50在MAKS-2007上。

乘员救援系统基于NPP Zvezda制造的K-37-800火箭-降落伞系统。当收到弹射指令时,旋翼叶片和驾驶舱盖上部分被抛弃。之后激活喷气系统,通过系绳拉出系好安全带的飞行员座椅靠背。喷气发动机关闭后,安全带自动切断,座椅靠背与飞行员分离,拉出降落伞。该系统确保在0至400公里/小时速度和0至4000米高度范围内救援乘员[12]。

由于被炸掉的叶片可能对附近的友军装备构成危险,并且考虑到直升机增强的战斗潜力,有人提出了改变攻击直升机战斗使用战术的建议。

除弹射外,飞行员还可以使用降落伞离开直升机[7]。

货物运输系统

该系统旨在扩大直升机在自主驻扎条件下的运输能力。直升机可以在外部吊索上携带多达3吨货物。吊索的受力部分安装在机身中段下方、直升机对称轴右侧的一个凹槽中。外部吊索系统包括一根20米长的缆绳[7]。

导航、驾驶、武器制导和控制系统、通信

量产卡-50的驾驶舱(侧号28,出厂号3538054903005),2009年制造。[14]

在仪表板上,ILS-31平视显示器下方是IT-23MV电视指示器屏幕,其右侧是ABRIS导航系统屏幕,代替PA-4-3自动平板安装。

直升机的电子系统基于PrPNK-80 Rubicon(K-041)瞄准、飞行和导航复合系统。该复合系统确定直升机的坐标、速度和航向。复合系统的存储器中存储有关机场坐标、航线转弯点、目标和地标的信息[12]。Rubicon复合系统在不使用地面设备的情况下进行自动化自监控,并检测故障(低至子系统,在最重要的系统中——低至模块)。该复合系统的基础是一个数字计算系统,包括五台机载数字计算机(OBDCM)[7][13]:

四台20-751 TsVM(第二代OBDCM“Orbita-20”系列的改进型)——战斗和导航(在其中一台故障时相互备份)、信息显示系统和外部目标指示系统;

一台80-30201 TsVM(具有内置输入输出设备)——武器控制系统。

Rubicon复合系统的数字计算系统还包括UVV 20M-800输入输出设备[13]。