[科普中国]-卡-1150直升机

研制背景及计划

20世纪90年代初，美国和西欧许多国家都特别注重研制和发展起飞重量2 t左右的轻型直升机。轻型直升机在使用的直升机总数中所占的比例从90年代初的60%左右上升到90年代中期的大约70%左右。

轻型直升机研制周期短、研制费用少、价格低廉、使用费用低、机动灵活，在军用、民用领域都占有重要地位。在美国和西欧许多国家，都形成了轻型、中型和重型直升机配套的完整直升机体系，以满足各方面的需求。

但是，苏联解体之后，俄罗斯的直升机比例不尽合理，中型和重型直升机，例如米一8、米一6、米一10、米一26等占生产和使用直升机总数的60%以上，2 t左右的单发轻型直升机差不多处于空白状态。俄罗斯没有形成西方那样的轻、中、重成龙配套的直升机体系。这样，在使用中就存在一个问题：有些轻型运输任务动用轻型直升机就足可以完成了，但是，由于俄罗斯轻型直升机紧缺，就不得不使用中型直升机，这样一来，使用费用就比较高，效率却比较低，“大材小用”，浪费了运输能力。

面对着俄罗斯国内经济的严峻形势和国际市场的竞争，卡莫夫公司在发展直升机时就不能不考虑国内外市场的需求和使用中的经济效益。

20世纪90年代初，卡莫夫公司根据市场调查情况对这种即将研制的轻型直升机进行方案论证，确定了这样的目标：该直升机与西方著名的贝尔一206、AS一350等重量级别相似，最大起飞重量约2 t，应千方百计增大有效载重，提高通用能力，增加安全性。这种轻型直升机的编号确定为卡一115。

是采用单旋翼带尾桨型式，还是采用共轴式双旋翼布局?卡莫夫公司进行了深入的论证，最后决定采用共轴式双旋翼布局。其理由主要有两个方面：第一，共轴式双旋翼布局是卡莫夫设计局所研制的直升机的传统特色，他们研制这种直升机已积累了将近半个世纪的丰富经验，在技术上有绝对的优势，世界上没有一家公司能够与卡莫夫公司相比。第二，同单旋翼带尾桨的直升机相比，共轴式双旋翼布局具有许多独特的优点，例如，共轴式直升机不需要尾桨，就不存在像单旋翼直升机那样的尾桨与地面障碍物相撞的危险性，其安全性高，同时减少了消耗在尾桨上的12%左右的发动机功率损失；共轴式旋翼的效率比较高，在悬停时，共轴式直升机的旋翼效率是起飞重量相同的单旋翼直升机旋翼效率的1．2倍；共轴式直升机气动力对称，对风向和风速不敏感，易于驾驶；共轴式直升机振动水平低，机动灵活；共轴式直升机外形尺寸小、结构紧凑、易于在空间狭小的平台或场地起降等等。2

研制型号卡-1150是以民用为主兼顾军用的单发轻型多用途直升机，根据用途的多样性，可以分为以下型号：

卡一115客运型

此型既可以运载普通乘客，又可以作为要人专机使用。座舱内有1名飞行员和4至5名乘客的座椅。座舱后面有单独的行李舱，可载100 kg行李。驾驶员和乘客座椅均为舒适的吸能座椅。该型以230 km/h的巡航速度飞行时，其航程可达到600 km。

卡一115货运型

该型可载700 kg的货物，其中包括长度4 m以内的货物，如果借助外吊挂进行运输，可以外挂900 kg货物。

卡一115搜索一救援/巡逻型

该型可载3名机组人员，能进行长达4 h的巡罗或搜索一救援作业，其范围可达半径250 km。用于救援时，在直升机重心处装有救援绞车。直升机在海面搜索，如果发现幸存者，便在此地点上空悬停，放下吊索，可将2名遇险者救上直升机。

卡一115医疗救护型

舱内能载1名躺在担架上的伤员或坐在轮椅上的病员，由2名医务人员陪护。机上有专用的医疗设备，可以在飞行中进行抢救。

卡一115空降运输型

这是卡一115的军用型，主要运送士兵或作战装备。3

全机结构技术特点卡一115是卡莫夫公司研制的新一代单发轻型多用途直升机，体现了20世纪90年代的先进技术水平。该机采用卡莫夫公司积累了40多年经验的共轴式双旋翼设计和制造技术。这种共轴式布局具有结构紧凑、外形尺寸小、气动力对称、振动水平低、易于驾驶等优点。该机能在20 m/s风速环境中，在15 rill×15 m的狭小平台或起降场地起飞和着陆，不受风向和风速的影响。卡一115采用复合材料无铰旋翼设计和制造技术、复合材料机体部件的设计和制造技术、抗坠技术、先进的卫星导航技术等。

总体布局卡一115为共轴式双旋翼布局。一台发动机安装在机身中部上方。机身前部有座舱，其后有小型行李舱。机身后部有尾梁，带端板的平尾和略微后掠的上、下垂尾。采用滑橇式起落架。

旋翼系统两副完全相同、但旋转方向相反的旋翼一上一下安装在同一根旋翼轴上。每副旋翼由3片桨叶组成，桨叶采用先进的ⅡArH翼型，桨叶的几何扭转和桨尖构型使该旋翼具有低交变载荷和低振动水平。桨叶装有防冰系统。采用无铰旋翼桨毂，桨叶借助拉扭条固定到桨毂上，拉扭条由叠片制成，起到水平铰和轴向铰的作用。这样的桨毂结构简单，便于维护，在所有飞行状态下均可防止桨叶颧振和地面共振。

机身结构卡一115直升机有一个容积为4．5 m3的座舱，舱内有1名飞行员和4—5名旅客的吸能抗坠座椅。座舱后部有一个容积为1．2 i13．3的货舱。机身两侧有4个舱门：其中2个为滑动舱门，高1．2 m．宽1．7 m，可以从这两个门直接进入舱内；货舱两侧各有1个侧门，尺寸为0．6 mx 0．7 m，从这两个舱门直接进入货舱。座舱与货舱之间亦有门洞相通，可以从座舱进入货舱。货舱后部有一个尺寸0．65 m×0．60 m的尾舱门，也可以从此门进入货舱。座舱和货舱的地板均在同一个平面上。

客运型座舱内的座椅布置可按用户要求加以改变，例如，要人专机可以把座椅减少，增加舒适程度；一般客运型可适当增加座椅数，使载客人数达6．7人。

医疗救护型可载一副担架或轮椅，躺有病人的担架可从货舱尾部舱门进入货舱，此外有3个座椅，供2名医务人员和1名坐着的轻伤员使用。

座舱有空调设备，用以加温和冷却，保证各种气象条件下舱内的舒适性。用于运货时，可拆掉一些座椅，舱内载700 kg货物，货物长度在4 m以内。用外吊挂可挂载1 000 kg货物。

搜索一救援型重心处在舱门上装有救援绞车，可将2名遇险者救到直升机上。

机身后部是圆锥形尾梁，尾梁后端装有两侧带端板的平尾和后掠的上、下垂尾，上垂尾较大，下垂尾较小。

采用吸能性能好的滑橇式起落架。备有气囊，以便于直升机在水面或湿地迫降。

卡一115机体采用复合材料与金属混合结构。采用复合材料的部件有尾梁、平尾、垂尾、机腹、座舱罩、舱门等。

卡一115采用一些军用直升机的抗坠毁技术，例如，能吸收大量撞击能量的起落架和座椅，抗坠的燃油系统，坠毁时不会伤害飞行员的操纵机构等。一旦飞行中发动机停车，直升机以8 m/s的垂直速度坠落，驾驶员和乘客一般可以生还。

动力装置机身上部、主减速器后面装有1台加拿大普拉特·惠特尼/俄罗斯克里奠夫联合公司合作生产的PW206D涡轴发动机，其功率为410 kW(550 shp)。进气道装有惯性沙尘颗粒分离器，以便在多沙环境中使用。可以按用户要求选用功率相当的其他发动机，如功率410 kw(550 shp)的透博梅卡公司的涡轴发动机等。

系统与设备卡一115采用一般直升机惯用的一些驾驶、导航设备，增加了卫星导航系统。装有带手控机构的液压操纵系统。采用27 V直流电系统。座舱的空调系统保证宜

升机能在从+50℃一一45℃的温度范围内使用。

精确参数一般特性乘员：1名

容量：4乘客或900公斤（1,984磅）最大有效载荷

长度：9.2米（30英尺2英寸）

宽度：2.0米（6英尺7英寸）

身高：3.6米（11英尺10英寸）

最大起飞重量：1,850公斤（4,079磅）

发动机：1×普惠/克利莫夫PW 206K / 2涡轮轴发动机，477千瓦（640马力）

性能最高时速：250公里/小时（155英里/小时; 135千克）

巡航速度：230公里/小时（143英里/小时; 124公里）

航程：780公里（485英里; 421纳米）

实用升限：5200米（17,100英尺）

爬升速度：11.5米/秒（2,260英尺/分钟）3