Kamov Ka-8 Irkutjanin

Typ:  experimentální lehký obojživelný vrtulník uzpůsobený pro činnost pouze za dne a za dobrých meteorologických podmínek

Určení:  prověření letových vlastností, stability a ovladatelnosti vrtulníku s nosným systémem sestávajícím se ze dvou souosých (koaxiálních) protiběžných rotorů

Historie:  Před druhou světovou válkou, která zuřila v letech 1939 až 1945, a v prvních letech tohoto druhého celosvětového válečného konfliktu se N.I. Kamov zabýval vývojem vírníků, vzdušných prostředků s tažnou nebo tlačnou vrtulí a nosným rotorem, který není napojen na pohonný systém a do pohybu je uváděn pouze proudícím vzduchem. Projekt svého prvního skutečného vrtulníku, který vešel ve známost jako JurKa, Kamov zpracoval, spolu s B.N. Jurjevem, na půdě institutu CAGI (Centrální institut aero- a hydrodynamiky), kde působil v letech 1943 až 1945. Protože ale o vrtulníkovou techniku tehdy nikdo nejevil zájem, vrtulník typu JurKa nakonec neopustil rýsovací prkno. V roce 1945 N.I. Kamov zakotvil na půdě institutu MAI (Moskevský aviatický institut). Zde se ujal vedení vysokoškolské diplomové práce na téma vrtulník s nosným systémem sestávajícím se ze dvou vedle sebe umístěných protiběžných rotorů. Projekt zmíněného vrtulníku konstrukční tým N.I. Kamova obhájil v prosinci roku 1945. Poté, v únoru 1946, byl Kamov spolu se svou konstrukční skupinou zaměstnán v závodě č.456 z Chimek u Moskvy. Protože se Kamovi nepodařilo získat oficiální zadání na stavbu prototypu vrtulníku, jehož projekt zpracoval při MAI, následně se do středu jeho pozornosti dostal prostředek pro vysazování nákladu bez použití padáku. Ten se přitom sestával ze schránky a nosného rotoru roztáčeného autorotací. Důvody tohoto rozhodnutí byly ryze ekonomické. Na vývoj a stavbu takového výsadkového zařízení totiž není zapotřebí mnoho financí. Kamov přitom na toto téma zpracoval projekt zařízení, které se nápadně podobalo semenu javoru klenu a sestávalo se ze schránky a 0,5 m lopatky. Zkoušky funkčního prototypu zmíněného výsadkového kontejneru probíhaly tak, že ho Kamov shazoval z balkónu 8. patra svého bytu, který se nacházel v Moskvě, v ulici Gorkého. Krátce nato, výnosem ze dne 3. května 1946, nicméně MAP (Ministerstvo leteckého průmyslu) nechalo konstrukční skupinu N.I. Kamova přesunout z prostor závodu č.456 do Střediska nové techniky (BNT) institutu CAGI. Zde měl Kamov napsat knihu o konstrukci vzdušných prostředků s rotující nosnou plochou. Krátce před svým příchodem do BNT se ale pustil též do prací na projektu ultra-lehkého jednomístného vrtulníku poháněného jedním motorem motocyklového původu a opatřeného nosným systémem sestávajícím se ze dvou souosých protiběžných rotorů. Předlohou pro zmíněný vrtulník, který vešel ve známost jako Ka-8, se obdobně jako u výše uvedeného výsadkového nákladního modulu stal stroj zahraniční konstrukce. Konkrétně přitom šlo o americký typ Pentecost HX-1 (model 100) Hoppi-Copter, který měl zastávat poslání individuálního dopravního prostředku výsadkářů. Vrtulník typu Ka-8 ale nebyl přímou kopií amerického typu HX-1. Zatímco typ HX-1 měl podobu jakéhosi postroje s pohonným systémem, řízením a dvojicí souosých protiběžných rotorů, který se umisťoval na záda pilota, obdobně jako batoh, pilot vrtulníku typu Ka-8 seděl na standardním sedadle, které se nacházelo až za jednotlivými prvky nosného a pohonného systému, a kromě ovládacích prvků měl k dispozici i základní přístrojové vybavení. Kromě toho vrtulník typu Ka-8 obdržel podvozek. Ten se sestával ze dvou nafukovacích plováků. Díky tomu mohl vzlétat a přistávat nejen na zemi, ale i na vodní hladině a na sněhu. V případě pohonné jednotky Kamova volba padla na 42 hp motocyklový pístový motor typu M-76, který nebyl, ničím jiným, než licenční kopii německého motoru typu BMW 750. S přihlédnutím na malou výkonnost této pohonné jednotky Kamov trup vrtulníku typu Ka-8 pojal jako nekapotovanou trubkovou příhradovinu. Stavba prototypu tohoto stroje byla oficiálně objednána výnosem MAP ze dne 13. listopadu 1946. Krátce nato, v prosinci toho samého roku, byly Kamovi přiděleny další prostory a další zaměstnanci. Kompletace prototypu vrtulníku typu Ka-8 byla zahájena na podzim roku 1947 a probíhala v prostorách závodu č.456 z Chimek. Pro tyto potřeby byla Kamovi konkrétně vyčleněna část jedné polorozpadlé a nevytápěné dílny, ve které byly uskladněny trofejní raketové motory německých balistických raket typu V-2. Na stavbě vrtulníku typu Ka-8 se ale podílel též závod č.156 A.N. Tupoleva, dodávkou drobných mechanických dílů, institut VIAM (Všesvazový institut leteckých materiálů), dodávkou litých kovových konstrukčních celků, závod z Kazaně, dodávkou listů nosných rotorů, závod ve Fijlách u Moskvy, dodávkou trubkové příhradoviny, institut NII, dodávkou nafukovacích plováků, a závod ze Serpuchova, dodávkou motoru typu M-76. Pozemní zkoušky pohonného a nosného systému prototypu vrtulníku typu Ka-8 probíhaly na 400 m vzdáleném letišti, kam byl přepraven na speciálním vozíku. První spuštění motoru ale provázely silné vibrace. Z výsledků následného šetření vyplynulo, že za to mohla nedostatečná tuhost unášečů listů nosných rotorů. Zmíněný problém se ale podařilo velmi rychle odstranit, a to přepracováním nevhodně navržených unášečů listů. Poté, na podzim roku 1947, byl prototyp vrtulníku typu Ka-8 spuštěn na hladinu Chimské vodní nádrže. Při plavbě po vodní hladině tento stroj neměl tendenci k převrácení. Samovolně se však pohyboval směrem dozadu. Následně byly proto původní plováky tohoto stroje nahrazeny plováky s menší konicitou. Teprve až poté byly zahájeny letové zkoušky. Ty ale započaly neslavně, neboť se prototyp vrtulníku Ka-8 vůbec nechtěl odpoutat od země. Následně proto musel projít menší „odtučňovací kúrou“. Konkrétně byla odstraněna výfuková trubka, svislá ocasní plocha a některé přístroje a zmenšena zásoba paliva. Takto upravený prototyp vrtulníku Ka-8 sice již vzlétl, ale bez pilota. Ten jej ovládal ze země, z pozice klečmo za sedačkou. Kamovi tedy nezbylo nic jiného než zvýšit výkonnost pohonné jednotky. Na radu A.N. Silkina z institutu CIAM (Centrální institut leteckých motorů) proto nechal palivovou nádrž tohoto stroje naplnit směsí lihu a benzínu (90 % lihu + 10 % benzínu). Použití zmíněné směsi přitom vedlo ke vzrůstu výkonu pohonné jednotky o celých 10 až 15 %. Zpočátku byl prototyp vrtulníku typu Ka-8 zkoušen při visu v malé výšce nad zemí. Přitom byl z bezpečnostních důvodů připoután lany. Díky špatnému ukotvení se ale při jedné takové zkoušce, když se vznášel ve výšce okolo 1,5 m nad zemí, převrátil. Přitom byly zcela zničeny listy nosných rotorů. V rámci opravy prototyp vrtulníku Ka-8 obdržel nové rotorové lity s odlišným profilem. Současně byl zvětšen rozchod jeho plovákového podvozku. Teprve až v této podobě se prototyp vrtulníku typu Ka-8 vydal ke svému prvnímu plnohodnotnému letu po okruhu. Tomu se přitom stalo dne 12. listopadu 1947. Ale ani letové zkoušky se neobešly bez mimořádných událostí. Při jednom letu, když se prototyp vrtulníku typu Ka-8 nacházel ve výšce 200 m, náhle vypadl motor. Pilotovi se s ním ale naštěstí podařilo přistát v režimu autorotace. Toto bylo přitom vůbec první nouzové přistání v režimu autorotace provedené s vrtulníkem s dvojicí souosých protiběžných rotorů sovětské konstrukce. Zmíněný incident navíc potvrdil, že bylo umístění sedadla pilota až za pohonným a hnacím systém z bezpečnostního hlediska správnou volbou. Pilot totiž z něho vyvázl bez zranění, a to i přesto, že prototyp vrtulníku Ka-8 po dosednutí sklouzl po plovácích po sněhu a následně se do něho zahrabal. V průběhu zkušebního programu se s tímto strojem přistávalo buďto na plochu vyznačenou jedlovými větvemi, nebo na speciální plošině, která byla vybudovaná na jaře roku 1948. Přistání na zmíněné plošině se ale ukázalo být více komplikované než přistání na zemi. Prototyp vrtulníku Ka-8 totiž z ní samovolně „sklouzával“ po vzduchovém polštáři vyvozovaném tzv. přízemním efektem. I tyto problémy se nicméně podařilo později překonat. Další problémy sebou přineslo léto roku 1948. V horkých letních měsících totiž motor prototypu vrtulníku typu Ka-8 podával menší výkon. Vlastní vrtulník navíc díky různým úpravám poněkud ztěžknul. Zatímco před prvním vzletem vzletová hmotnost tohoto stroje činila 255 kg, v létě roku 1948 tomu již bylo celých 275 kg. Aby toho nebylo málo, tak na váze přibral i zkušební pilot M.D. Gurov. To vše si vyžádalo opět navýšit výkon pohonné jednotky. Toho Kamov tentokrát docílil zvýšením stupně stlačení. Motor prototypu vrtulníku typu Ka-8 proto následně obdržel nové písty a hlavy válců, které byly odlity na půdě institutu VIAM. Jelikož ruční spouštění takto modifikovaného motoru typu M-76 bylo velmi obtížné, ne-li nemožné, k jeho spouštění byl používán upravený (náhradou zadní nápravy napojením na startér motoru vrtulníku typu Ka-8) osobní automobil zkušebního pilota značky Moskvič. Zmíněná úprava motoru typu M-76 vrtulníku typu Ka-8 zase umožnila létat, byť měla za následek přehřívání a propalování válců. Dne 1. června 1948, za chodu příprav k prezentaci na tradiční letecké přehlídce v Tušinu, ale přišla pro celý program Ka-8 tvrdá rána v podobě zastavení jeho dalšího financování. Veškeré následné Kamovi snahy o obnovení státního finančního krytí vývoje tohoto stroje sice vyšly naprázdno, nic mu však nebránilo předvést jediný prototyp tohoto stroje v Tušinu. Dne 3. července 1948 speciálně pro tyto účely vyčlenil skupinu 16-ti pracovníků a 240 l ethanolu. Při prezentaci v Tušinu prototyp vrtulníku typu Ka-8 vzlétl z korby nákladního automobilu typu ZiS-5, udělal okruh kolem letiště a následně dosedl na zem. Prezentace prototypu vrtulníku typu Ka-8 v Tušinu, která se konala dne 25. července 1948, se nicméně neobešla bez problémů. Protože měla korba nákladního automobilu typu ZiS-5, ze které tento stroj vzlétal, mírný sklon, málem s ní sklouzl. Tomu však pilot zabránil předčasným vzletem. Při přiblížení na přistání zase došlo k výpadku motoru, který byl tehdy již značně opotřeben. Z tohoto důvodu s ním pilot dosedl na zem a nikoli na korbu automobilu, jak bylo původně plánováno. I přesto prezentace tohoto stroje zapůsobila nejen na obecenstvo, ale i na nejvyšší politické představitelé SSSR, včetně J.V. Stalina. Pouhý den nato byl proto prototyp vrtulníku typu Ka-8 předán zkušebnímu institutu NII VVS VMF z Rigy. Současně byl Kamov pověřen stavbou dalších dvou zkušebních exemplářů tohoto stroje. Díky toku, že byla konstrukce tohoto stroje velmi jednoduchá, Kamovi se podařilo zmíněnou zakázku splnit takřka neprodleně. Zkoušky vrtulníku typu Ka-8 u NII VVS VMF byly krátké a jejich posláním se stalo prověření způsobilosti tohoto stroje pro činnost u VMF. Z výsledků zkoušek prototypů vrtulníku typu Ka-8 u NII VVS VMF ale vyplynulo, že je tento stroj v této podobě pro řadový provoz zcela nevhodný. Hlavním důvodem toho se stala malá výkonnost motoru. Ten navíc spaloval „neletecké“ palivo, což sebou přinášelo logistické problémy. Kritiku ale sklidila též plavbyschopnost. K tomu, aby se převrhl (směrem dozadu), totiž stačilo, aby najel na sebemenší vlnu. Posledně uvedený nedostatek se ale podařilo velmi rychle odstranit, a to náhradou kónických plováků plováky s válcovitým profilem. Nehledě na nevalné výsledky zkoušek u NII VVS VMF byl N.I. Kamov výnosem ze dne 29. září 1948 jmenován na post šéfkonstruktéra OKB-2, specializované konstrukční kanceláře na vývoj námořních vrtulníků. Ten samý výnos ale obsahoval též objednávku vývoje pokročilé modifikace vrtulníku typu Ka-8 s instalací leteckého motoru typu Al-4G z dílny A.G. Ivčenka. Zmíněný stroj vešel ve známost jako Ka-10 (Hat) a stal se vůbec prvním sériově vyráběným vrtulníkem značky „Ka“.

Popis:  Lehký jednomístný experimentální obojživelný vrtulník typu Ka-8 byl řešen jako jednomotorový stroj s nosným systémem sestávajícím se ze dvou souosých protiběžných rotorů. Nosné rotory tohoto stroje měly průměr 5,60 m a byly řešeny jako třílisté. Jeho listy byly zhotoveny ze dřeva. Trup vrtulníku typu Ka-8 měl podobu nekapotované příhradoviny, která byla svařena z ocelových trubek. K bokům příhradového „trupu“ tohoto stroje byla uchycena dvojice kónických nafukovacích plováků s plynule se zmenšujícím průměrem směrem zepředu dozadu, zhotovených z pogumované tkaniny. Na přídi, přímo před hřídelí nosných rotorů, se nacházela instalace pohonné jednotky v podobě 42 hp vzduchem chlazeného dvouválce motocyklového původu typu M-76, jednotlivých komponent hnacího systému a palivové nádrže. Přímo za hřídelí nosných rotorů byla zase umístěna pilotní sedačka. Přístrojové vybavení se omezovalo jen na nejnutnější přístroje. Velmi originálně bylo řešeno řízení. Vrtulník typu Ka-8 totiž nebyl opatřen klasickým kniplem, ale řidítky (s plynovou pákou na pravé rukojeti), která se nápadně podobala řidítkám motocyklu. Pracoviště pilota vrtulníku typu Ka-8 bylo kryto pouze zepředu, rozměrným větrným štítkem z tvarovaného organického skla. K zádi „trupu“ tohoto stroje byla uchycena, za pomoci tří trubkových vzpěr uspořádaných do tvaru jehlanu, nevelká svislá ocasní plocha s lichoběžníkovým tvarem.

Verze:  žádné

Vyrobeno:  tři prototypy

Uživatelé:  žádní (pouze výzkumný stroj)

Posádka:    jeden pilot

Pohon:       jeden pístový motor typu M-76 (licenční kopie německého motoru typu BMW 750) s max. výkonem 42 hp

Nosnost:    93 kg

Poslední úpravy provedeny: 4.9.2015