Đặc điểm Kamov_Ka-50

Thiết kế

Kamov Ka-50 là loại trực thăng sử dụng hai cánh quạt nâng đồng trục với hai "cánh ngang" thẳng để treo vũ khí và phần đuôi kéo dài. Nhiều đặc điểm đặc trưng đã được tích hợp để nâng cao sức chiến đấu và giảm chi phí. Ka-50 được thiết kế để tác chiến độc lập và có khả năng hoạt động suốt 2 tuần liền mà không cần đến sự giúp đỡ của các đơn vị hậu cần tại mặt đất.[22]

Thân trực thăng thiết kế kiểu đặc trưng của máy bay, bao hàm một lượng lớn vật liệu tổng hợp (lên đến 30 - 35% khối lượng) và hợp kim nhôm. Việc sử dụng nhiều vật liệu tổng hợp polyme như vậy giúp giảm bớt cân nặng của máy bay tới 20 - 30%, tăng cường độ tin cậy, khả năng sống sót, tuổi thọ của máy bay từ 2 tới 2,5 lần, giảm sự khó khăn trong việc thực hiện các động tác bay thao diễn phức tạp từ 1,5 đến 3 lần (bằng cách làm giảm số lượng chi tiết máy bay, giảm số đinh tán và mối nối), giảm sự phức tạp trong việc lắp ráp đến 2 lần.[22][23]

Về mặt kỹ thuật, thân máy bay được chia làm ba phần: đầu, sau và đuôi.[23] Các đường viền bên ngoài trên thân, tức là các tấm vật liêu tổng hợp ba lớp được xếp đặt trên một khung sườn kim loại và được đặt trên phần động cơ. Động cơ được kết nối với cơ cấu điều khiển thông qua các tấm tựa rộng thay vì cơ cấu cửa sập hẹp và đường ống "hình cổ" như các máy bay bình thường.[24] Kính ở cửa sổ trước và sau được làm bằng kính chống đạn, còn kính ở cửa sổ trước, cửa sổ trên và kính ở cửa ra vào được làm bằng thủy tinh plexiglas (polimetylmetacrylat). Ở bên trái buồng lái và cửa sập bên phải có then cài sử dụng thuốc nổ, dùng trong trường hợp khẩn cấp. Ở bên phải phía trên cửa sổ có tích hợp hệ thống thoát hiểm khẩn cấp điều khiển bằng tay.[24] Buồng lái có thể chịu được đạn 23mm, còn kính cửa sổ có thể chịu được đạn súng máy 12,7mm.[22] Từ phiên bản thử nghiệm thứ tư của máy bay (số hiệu đuôi 014) có gắn một chiếc kính chiếu hậu ở cửa sổ trên để người phi công có thể nhìn phía sau máy bay; các phiên bản hiện đại hơn sử dụng đến hai chiếc kính chiếu hậu như vậy.

Phần sau của thân máy bay là khoang chứa đạn dược, khoang nhiên liệu, các thiết bị điện tử, giá đỡ động cơ, hộp số chính. hệ thống lái và thủy lực. Ở phía bên phải, gần với trọng tâm máy bay là vị trí gắn súng chính. Tất cả các hệ thống và thiết bị này được xếp đặt sao cho thiết bị ít quan trọng hơn sẽ nằm phía ngoài, che đỡ những thiết bị quan trọng nhất.[24] Phần đuôi khá dày, cánh đuôi thon dần về phía sau, đuôi có hai cánh thăng bằng, làm bằng vật liệu kelvar/nomex nằm trên một thanh ngang dáng thon nhọn dần dài 1,2 mét, ở vị trí che chắn các thiết bị điện tử.[22][23]

Ka-50 có hai cánh phụ với sải cánh dài 7,34 mét, chứa tổng cộng 4 điểm treo vũ khí,[22][25] có thể mang đến 2000 kg vũ khí ở 2 cánh.

Trực thăng sử dụng hai hàng bánh đáp, khi bay thì được xếp gọn lại, khi hạ cánh sẽ bung ra. Hai bánh đáp trước có kích thước 400 × 150 mm, có khả năng quay đổi hướng để "lái" và tích hợp hệ thống giảm xóc tay lái, khi bay thì thu vào nằm gọn trong một khoang trong lòng thân. Hai bánh đáp sau cách nhau 2,6 mét, có kích thước 700 × 250 mm, khi thu gọn lại thì được gấp vào sát phần đáy phía sau của thân. Chiều dài cơ sở (khoảng cách giữa trục bánh trước và trục bánh sau) là 4,91 mét. Hệ thống treo của Ka-50 sử dụng bộ phận giảm xóc "cộng hưởng nền đất", khi lực đáp vượt quá giới hạn chịu đựng thì sẽ tự gãy vỡ mà không làm hại đến các bộ phận khác của máy bay. Nếu như bánh đáp không kịp bung ra, trực thăng có thể đáp khẩn cấp bằng bụng, lúc đó một hệ thống khoang tổ ong phía dưới sẽ che đỡ cho phi công khỏi va chấn, và tỉ lệ phương diện (tỉ số giữa chiều ngang vào chiều cao) rất lớn của hai cánh bên giúp máy bay không bị lật nhào.[23][24]

Các thiết bị điện của máy bay được cung cấp năng lượng từ một hệ thống gồm máy dao điện, mạch chỉnh lưupin sạc. Máy phát điện hoạt động nhờ công sinh ra từ động cơ chính và động cơ phụ, sản sinh ra một dòng điện xoay chiều 3 pha với hiệu điện thế 115 V và tần số 400 Hz. Hệ thống điện tử nhận năng lượng từ dòng điện một chiều 27 V.[24] Công suất của hai máy phát điện là 800 W và của máy đảo điện là 500 W. Điện trên máy bay có thể được nạp từ nguồn dưới đất với hiệu điện thế 115 V và tần số 400 Hz[23].

Máy bay được tích hợp hệ thống làm nóng bằng điện để tan băng cho cánh quạt quay, kính chắn gió, hệ thống cảm biến góc tấn và trượt bên, đồng hồ, dụng cụ quan trắc.[23] Cửa hút khí và cửa chống bụi cũng có dụng cụ làm ấm luồng khí để tạo đủ nhiệt độ cho động cơ hoạt động.[24] Kính chắn gió và chống đạn ở buồng lái cũng có tích hợp thêm các thiết bị chùi rửa. Mức độ hiện diện của tuyết và băng trong ngày và đêm được xác định bởi một thiết bị đánh giá rủi ro đặt trong phần mũi máy bay.[23]

Động cơ và hệ thống truyền động

Ka-50 đang bay.

Ka-50 sử dụng hai động cơ turbine trục TV3-117VMA với mỗi động cơ có công suất 2200 mã lực[26]. Mỗi động cơ nằm trong một khoang và chúng được đặt nằm ngang hai bên thân máy bay để tăng khả năng sống sót và giảm nguy cơ hai động cơ cùng một lúc đều bị xạ kích.[26] Cửa hút khí hình gần tròn, và cửa xả khí quay hướng ra bên ngoài so với thân máy bay.[22] Hoạt động của chúng được đồng bộ hóa. Từng động cơ có hệ thống dầu máy riêng giúp bôi trơn và tản nhiệt cho toàn bộ hệ thống treo, truyền động và hộp số.[23] Chúng có thể hoạt động trong tình trạng không có dầu bôi trơn trong vòng 30 phút. Ống xả được tích hợp hệ thống hướng dòng bụi ly tâm để ngăn bụi bay vào động cơ, giúp máy bay có thể cất cánh tốt trong điều kiện chưa được chuẩn bị.[24][26] Bộ phận che khí xả khiến các thiết bị cảm ứng nhiệt bằng hồng ngoại khó phát hiện ra máy bay hơn.[15][24] Máy bay khởi động nhờ động cơ phụ AN-9. Động cơ chính và động cơ phụ được tách riêng nhau ra nhờ các vách ngăn.[23] Hệ thống truyền động Ka-50 bao hàm một bánh răng số chính và hai bánh răng số trung gian để truyền lực của động cơ tới hệ thống điều khiển. Trong trường hợp bay chỉ với một động cơ hoạt động hay trong chế độ quay tự động, bánh răng chính sẽ tách rời khỏi một hay cả hai động cơ.[23][24]

Kamov Ka-50 sử dụng hai cánh quạt đồng trục quay ngược chiều nhau, đây là trực thăng tấn công đầu tiên sử dụng kiểu cánh quạt này. Nhìn từ trên xuống, cánh quạt tầng trên quay thuận chiều kim đồng hồ, còn cánh dưới quay ngược lại[27]. Mỗi tầng cánh quạt bao gồm 3 cánh, đường kính 14,5 mét.[22] Cánh quạt nối với trục quay tại các ổ trượt hỗ trợ không có bản lề. Góc tấn của cánh quạt được điều chỉnh bởi một cơ cấu đĩa lắc. Được thiết kế tại Học viện Khí Thủy động lực Trung ương Nikolay Yegorovich Zhukovskiy (Центральный аэрогидродинамический институт им. профессора Н. Е. Жуковского - ЦАГИ),[28] cánh quạt có hình chữ nhật (dây cung dài 0,35 mét), bao hàm một thân rỗng có độ cong thay đổi tùy vị trí, kết nối với phần đuôi, vỏ và gờ cong được làm từ các tấm gỗ ép cứng. Đầu cánh quạt cụp xuống, có thể chịu được đạn 20mm, và trang bị hệ thống sử dụng thuốc phóng để thoát hiểm cho phi công.[23][24]

Nhiên liệu được chứa trong hai khoang chính mềm ở thân. Khoang đầu tiên nằm ở phía sau buồng lái, còn khoang thứ hai ở phía trước đuôi.[23] Nhiên liệu ở khoang thứ nhất được dùng để vận hành động cơ chính bên trái, còn khoang thứ hai dành cho động cơ chính bên phải và động cơ phụ. Trong trường hợp một động cơ gặp trục trặc, cả hai khoang sẽ tiếp nhiên liệu cho động cơ còn lại, và nếu ống bơm của một khoang bị hư thì khoang còn lại sẽ tiếp nhiên liệu cho cả hai động cơ. Các khoang nhiên liệu này nằm ở phần dưới của thân máy bay và ở bên hông tự niêm kín. Nhằm ngăn chặn cháy nổ khi bị xạ kích, cả hai khoang nhiên liệu đều chứa bọt polyurethane (PUR).[23][24]

Hệ thống thủy lực trong Ka-50 được chia ra làm hai phần riêng biệt và hoạt động bởi hai bơm. Phần đầu tiên điều khiển hệ thống lái và hệ thống đáp khẩn cấp, phần thứ hai điều khiển наведение пушки, штатные выпуск-уборку шасси, cung cấp chất lỏng cho buồng chất lỏng của hệ thống thắng tại bánh đáp chính, và nếu cần thì дублирует первую[24]. Cả hai phần của hệ thống thủy lực được điều khiển bởi việc xoay bánh khía răng xoắn ở cả chế độ tự quay và chế độ моторном, причём phần hệ thống bơm thủy lực thứ nhất - ещё и при включённой бортовой вспомогательной силовой установки.[23]

Hệ thống điều khiển bay bao hàm việc điều khiển các động tác quay ngang, quay dọc, lái đổi hướng và điều khiển góc tấn của cánh quạt. Hệ thống điều khiển có một cơ cấu giúp tăng tải trọng của cần điều khiển trong trường hợp nằm trong cự ly nguy hiểm của cánh quạt. Hệ thống điều khiển lực kéo được cấu thành bởi các ống nhôm.[23]

Thiết kế của Ka-50 cũng cho phép máy bay tải một lượng hàng 3 tấn bằng tời kéo. Động cơ của tời kéo nằm ở phần giữa thân, về phía bên phải của máy bay. Dây tời có chiều dài 20 mét.[23]

Ghế phóng thoát hiểm

Ka-50 được trang bị hệ thống phóng thoát hiểm K-37-800 sản xuất bởi Xí nghiệp Sản xuất, Nghiên cứu và Phát triển "Zvezda". Đầu tiên, phi công sẽ phải nhấn nút để làm bật mở trần buồng lái và kích nổ khối thuốc phá hủy cánh quạt để chúng không ngáng đường phóng thoát hiểm, sau đó kéo một sợi dây trên ghế ngồi để khởi động động cơ tên lửa và phóng phi công ra ngoài. Động cơ và ghế ngồi sẽ tách khỏi phi công và sau đó dù bung ra để phi công tiếp đất an toàn. Ghế phóng có thể giúp phi công thoát hiểm khi đang bay với vận tốc 400 km/h tại độ cao từ 0 đến 4000 mét.[24].[29][30]

Hệ thống điện tử, điều khiển và liên lạc

Ka-50 sử dụng hệ thống điều khiển bay, tầm nhìn và định hướng "Rubikcon" (K-041). Hệ thống này cung cấp thông tin về toạ độ, vận tốc và hướng bay cho phi công. Bộ nhớ của hệ thống cũng lưu trữ các thông tin về vị trí sân bay, đường đi, mục tiêu và đích đến.[24] Hệ thống có thể hoạt động độc lập mà không cần sự hỗ trợ từ các thiết bị mặt đất và các thiết bị nhận diện lỗi sai. Nền tảng của hệ thống điều khiển này là một phức hợp gồm 5 máy vi tính số hóa phụ trách các mảng: tác chiến, định hướng bay, hiển thị thông tin, định vị mục tiêu, quản lý hệ thống vũ khí.[23]

Hệ thống điều khiển bay và định vị "Radian" cung cấp chế độ lái tự động và định hướng bay căn cứ trên sự tương tác với các phức hợp hệ thống khác. Bộ nhớ số của hệ thống có thể lưu trữ thông tin về vị trí 2 sân bay, 6 đoạn đường trung gian, 10 mục tiêu chiến dịch và 4 định hướng. Hệ thống bao gồm:[23]

  • Chương trình bay tự động
  • Thông tin về vị trí và đường bay giúp xác định vị trí của máy bay, hướng bay, gia tốc và tốc độ
  • Thông tin về độ cao và tùy chỉnh tốc độ
  • Hệ thống hiển thị vị trí trực thăng trên bản đồ
  • Tốc độ Doppler và góc trôi giạt, trình bày như một thiết bị sóng vô tuyến
  • La bàn từ tính
  • Hệ thống đo độ cao của máy bay so với bề mặt đất trong bán kính 300 mét.

Ka-50 sử dụng phức hợp hệ thống điều khiển vũ khí "Shkval-B" giúp xác định mục tiêu cho các tên lửa định vị nhờ một thiết bị màn hình và tia la-de.[24] Phức hợp này có trang bị thêm một hệ thống ổn định tầm nhìn và theo dõi mục tiêu tự động dựa trên nguyên lý lưu trữ hình ảnh bề ngoài của mục tiêu. Thiết bị truyền hình có hai chế độ tầm nhìn hẹp và rộng với góc nhìn là: phương vị từ -35 đến +35 độ, và góc lên xuống từ 15 đến -80 độ. Phức hợp này cũng có tác dụng như một thiết bị thám sát và tìm kiếm. Sau khi định vị mục tiêu, việc theo dõi mục tiêu sẽ được thực hiện tự động.[23]

Thiết bị định vị mục tiêu "Obzor-800" được tích hợp trên mũ phi công tương tác với hệ thống Shkval và định hướng mục tiêu cho tên lửa không đối không.[24] Tầm nhìn của thiết bị là -60 đến 60 độ theo phương ngang và -20 đến 45 độ theo phương dọc.[23] Hệ thống điều khiển vũ khí "JMA-800M" bao hàm truyền tín hiệu từ phi công và điều chỉnh tình trạng sẵn sàng của vũ khí.[24] Các thông tin về tác chiến, định hướng và bay được hiển thị trên kính chắn gió (HUD) và hiển thị đa chức năng (MFD) bằng hệ thống "Ranet".[24]

Ka-50 cũng được trang bị hệ thống cảnh báo (SAS) điều khiển và ngăn chận, hệ thống này thường xuyên kiểm tra sự vận hành của các thiết bị máy móc và sẽ phát tín hiệu báo động nếu có sự cố. Các thông tin về hành trình trong 3 giờ trước đó đổ lại sẽ được ghi nhận bởi hệ thống "Tester U3".[24]

Hệ thống liên lạc bao gồm máy phát vô tuyến tần số rất cao dùng để thông tin với lực lượng mặt đất, các căn cứ không quân và các trực thăng khác. Ka-50 cũng có thiết bị nhận dạng bạn-thù và thiết bị truyền tín hiệu thông tin về vị trí và tình trạng của mình về căn cứ.[24]

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Kamov_Ka-50 http://www.russianhelicopters.aero/en/helicopters/... http://www.russianhelicopters.aero/en/press/public... http://www.russianhelicopters.aero/ru/about/histor... http://air-attack.com/page/59/KA-50-Hokum.html http://www.army-technology.com/features/featuregun... http://www.army-technology.com/projects/ka50-black... http://www.defencejournal.com/dec98/ka-50.htm http://www.defencejournal.com/oct99/erdogan.htm http://www.defense-aerospace.com/cgi-bin/client/mo... http://defense-update.com/20150924_mistral-2.html#...