«Шестидесятники»

«Шестидесятники»

Продолжение. Начало см. в  «ТиВ» №8/2012г.

Серийное производство и совершенствование конструкции

На основании вышедшего в марте 1962 г. поручения Заместителя председателя Совета Министров СССР Д. Ф. Устинова совместным решением ГКАТ, Госплана СССР и Совмина РСФСР было решено выпустить 34 аэросаней Ка-30 на заводе «Прогресс» вместо планировавшихся ранее «Север-2». Однако такое количество явно не покрывало потребностей народного хозяйства и специальных ведомств в вездеходном транспорте. В этой связи в августе 1963 г. Д.Ф. Устинов поручил ГКАТ и Госплану рассмотреть просьбу Министерства связи и изучить возможность внесения тематики аэросаней в план на 1964-1965 гг.

В итоге было выработано решение собрать в 1965 г. 20 аэросаней Ка-30 на заводе «Прогресс» сверх ранее утвержденной программы.

В 1963 г. завод новые аэросани не производил, а осуществлял ремонт и модернизацию ранее изготовленных Ка-30 первой серии. После выхода поручения Устинова «Прогресс» начал готовить оснастку для серийного выпуска доработанных по результатам испытаний машин. Ка-30 первой серии во многом изготавливались индивидуально по обходной технологии: например, у них не были взаимозаменяемыми системы управления двигателем. При выполнении ряда операций преобладал крайне непроизводительный ручной труд.

Для серийных аэросаней 1964 и 1965 гг. требовалось подготовить и утвердить техническую документацию – чертежи, технологические карты, служебные записки и пр. Положение усугублялось тем, что в то время на заводе остро ощущался недостаток необходимого копировального оборудования. Так, вместо выпуска калек для дальнейшего синекопирования чертежи измененных деталей и узлов копировались в карандаше с белков на пергамин.

Надо сказать, что помимо плана выпуска модернизированных Ка-30, завод «Прогресс» имел обширную программу по народнохозяйственной и оборонной продукции. По открытому плану изготавливались стиральные машины и молокомеры, планеры А-15. В рамках выполнения оборонных заданий «Прогресс» выпускал ракеты П-15 разных вариантов и специальное оборудование для них. Кроме того, на 1964 г. была утверждена программа постройки десяти самолетов Ан-14. Однако, как значилось в объяснительной записке к годовому отчету, полученная «Прогрессом» техдокументация оценивалась как «непригодная для серийного производства». В результате в 1964 г. не выпустили ни одного самолета Ан-14, а из плана 1965 г. в 35 самолетов был собран только 21.

Адаптированную для серийного производства техническую документацию завод не мог самостоятельно пустить в работу без визы фирмы-разработчика. В то время ОКБ Н.И. Камова имело филиалы при серийных заводах. На филиале №1 в Ташкенте, где строился десантный винтокрыл Ка-22, трудился 51 человек, а на филиале №2 в Улан-Удэ, где велись работы по Ка-25, – 40 сотрудников КБ. Филиала при заводе «Прогресс» официально не имелось, и утверждавшие техническую документацию представители фирмы считались временно командированными.

Ка-30 первой серии в ходе испытаний. На аэросанях установлены передние дюралевые и задние стальные лыжи. Передние амортизаторы – пружинные. Смонтированы три противотуманные фары. Двойные стекла кабины водителя закреплены металлическими накладками. Хорошо виден передний люк – отличительная черта ранних машин. На задних амортизаторах смонтирована опытная подножка.

Ка-30 позднего выпуска ДМЗ. Люк в передней части корпуса отсутствует. Передние стекла кабины – двойные. Изменено расположение осветительных приборов. Амортизаторы передних лыж – воздушномасляные, усиленные пружиной. Лыжи – серийные, сварные, каркасной конструкции. Стоя на подножках задней лыжи, механик- водитель укрывает чехлом капот мотора.

Но, несмотря на объективные трудности, завод «Прогресс» с незначительным отставанием выполнял программу выпуска ракет и готовил серийное производство Ка-30.

В процессе серийного изготовления в конструкцию аэросаней Ка-30 было внесено 480 изменений и улучшений (в том числе и с учетом опыта эксплуатации), например: усилено кольцо моторамы, усовершенствована конструкция жалюзи капота и маслорадиатора и схема управления ими, отработана теплоизоляция кабины, изменена установка отопителей и других монтажей и систем, усилены ложементы крепления бензобака.

Для обеспечения выполнения плана изготовления Ка-30 (помимо работы по оснащению производства) на заводе провели необходимые мероприятия. По всем цехам были скорректированы и разработаны недостающие карты техпроцесса, межцеховые технические условия и другая техническая документация. Произвели привязку, улучшения конструкции, отработку 43 наименований оснастки, в том числе доработку стапелей: сборки кабины водителя, сборки двери кабины водителя, сборки передней балки, сборки кузова от 3-го до 10-го шпангоута и т.д., что «резко расширило фронт работы и обеспечило выполнение плана по цеху агрегатной сборки». Отработка эталонов тяг управления и трубопроводов, изготовление технологической оснастки позволило осуществить серийное изготовление этих элементов и обеспечило их взаимозаменяемость. Внедрение системы сборки плоскостных панелей по сборочным и направляющим отверстиям резко сократило необходимое количество оснастки по сборочному цеху, расширило фронт его работы. Использовалась панельная сборка и прессовая клепка – до 75% на сборке кузова, пола, кабины водителя, что позволило резко сократить трудоемкость изготовления Ка-30.

В течение года в результате совершенствования технологии было достигнуто снижение норм расхода на конструкцию Ка-30 бронзового проката – на 3,9 кг и алюминиевого проката – на 52 кг. По сравнению с машинами первой серии снижение трудоемкости Ка-30 составило 211,4 нормочасов.

Аэросани Ка-30 ранних выпусков ДМЗ. Установлены двойные передние стекла кабины. Отсутствует передний люк. В окне левой двери кабины водителя имеется сдвижная форточка.

Амортизаторы передней подвески – маслянопневматические. Использованы лыжи с увеличенной крутизной носка и пружинные стабилизаторы. Последние два нововведения себя не оправдали, и при дальнейшем производстве вернулись к первоначальной конструкции лыж, а от стабилизаторов вообще отказались. Подножки на задних амортизаторах стали штатным атрибутом аэросаней выпуска ДМЗ.

Ка-30 позднего выпуска ДМЗ. Для транспортировки аэросани установлены на перекатные колеса, винт снят. Хорошо видны продухи на капоте. На окнах с внутренней стороны смонтированы решетки.

Изменение техпроцесса сборки Ка-30 дало экономический эффект в 3300 руб. на машину, однако коммерческая себестоимость, с учетом затрат на освоение, составила 58703 руб. против 51164 заданных планом.

Хотя завод успешно освоил изготовление Ка-30, стало очевидно, что выпускать конструктивно сложные изделия широкой номенклатуры становится все труднее, и первоначальный план производства аэросаней в 1965 г. пришлось пересмотреть: их изготовление поручили Дальневосточному машиностроительному заводу (ДМЗ, ныне – КНААПО). Этот завод в 1964 г. занимался почти исключительно оборонной продукцией. Профильным изделием завода являлся самолет Су-7БМ. Освоение аэросаней Ка-30 должно было ликвидировать дисбаланс в выпуске военной и гражданской техники.

В 1965 г. ДМЗ аэросани не производил, а адаптировал чертежи завода «Прогресс» под свои возможности. Полученные из Арсеньева чертежи, выполненные в карандаше на пергамине, «изобиловали массой ошибок и потребовали полной их переработки». Уже после запуска в производство доработанной заводом технической документации от разработчика, КБ Н.И. Камова, поступило большое количество конструктивных изменений: лыжи, капота мотора, топливных баков.

Изготовление аэросаней завод ДМЗ начал с 1966 г. Параллельно велся выпуск Су-7БКЛ и Су-7БМК. По настоянию заказчика на Ка-30 переделали лыжи и внедрили пружинные стабилизаторы . Но опыт производства и эксплуатации показал, что эти изменения не дали положительного эффекта, «б 1966 г. проделана определенная конструктивная и технологическая отработка аэросаней. С целью усовершенствования конструкции и улучшения их технологичности было внедрено свыше 1000 конструктивных изменений. Следует отметить, что эту работу приходилось выполнять наряду с обеспечением выполнения напряженного плана по основной продукции. Дальнейшая конструктивная отработка аэросаней может быть выполнена по мере накопления их эксплуатационного опыта. В настоящее время из эксплуатирующих организаций поступают рекламации по недостаткам ходовой части и некоторых систем аэросаней, над устранением которых завод продолжает работать».

ДМЗ прекратил производство Ка-30 в 1970 г., когда в IV квартале «в связи с освоением производства агрегатов самолета Т-58М участок сборки аэросаней Ка-30 пришлось занять под агрегаты Т-58М». Вопрос восстановления серийного выпуска аэросаней на ДМЗ решился в 1971 г., когда была начата установка стапелей, а также запущены в производство детали и узлы. Предполагалось выпустить в IV квартале 1971 г. 20 аэросаней Ка-30 и в I квартале 1972 г. – десять. Однако в сроки заказ не был выполнен.

Обоснованием возобновления производства послужили два момента. Во-первых, одним из заказчиков на аэросани выступил КГБ. Во-вторых, сыграли свою роль экономические факторы. Дело в том, что за изготовление народнохозяйственных аэросаней для КГБ предприятию выдали «северную надбавку». Парадоксально, но расположенное в том же городе предприятие получало «северную надбавку» за свою продукцию, а строивший первоклассные истребители ведущий оборонный завод никаких льгот не имел.

Завод ДМЗ выпускал аэросани Ка-30 до 1974 г., когда были сданы последние серийные машины и запасные части. К этому времени в государственном руководстве решили распространить льготы и надбавки на весь завод, а не только на изготовителей Ка-30.

Сборка аэросаней Ка-30 на заводе «Прогресс».

Монтаж обшивки в кабине водителя.

Грузопассажирская кабина.

Схема технологического членения аэросаней Ка-30.

Краткое описание конструкции аэросаней Ка-30

Конструктивно аэросани представляли собой кузов обтекаемой формы, установленный на четырех лыжах с независимыми подвесками. В верхней задней части кузова располагался авиамотор с воздушным винтом.

Кузов был несущий, цельнометаллический. Его основой являлся силовой каркас, обшитый дюралюминием. Кузов разделялся на три отсека: кабина водителя, грузовой и моторный отсеки.

Каркас кузова состоял из шпангоутов, стрингеров, переплетов, а также окантовок дверей, окон и люков. Основные узлы стыка силовых элементов каркаса усиливались накладками.

Стрингеры центрального и заднего отсеков располагались снаружи обшивки.

Шпангоуты №2,3,9 и 10 являлись силовыми.

На шпангоуте №2, представлявшим собой балку коробчатого сечения, устанавливались узлы крепления передней подвески.

Шпангоут №3 являлся перегородкой между кабиной водителя и грузопассажирским отсеком. К нему крепилось сиденье водителя.

Шпангоут №9 являлся перегородкой между грузопассажирским и моторным отсеками. К шпангоуту крепились передние подкосы моторамы. В нем были выполнены люки для доступа из грузопассажирской кабины к агрегатам в топливном отсеке.

Шпангоут № 10 служил задней стенкой кузова. На нем фиксировались кронштейны задней подвески, агрегаты топливной и масляной систем, крепления моторамы и ограждения воздушного винта.

Пол грузопассажирской кабины состоял из каркаса и настила. Каркас крепился на болтах и винтах к силовым шпангоутам №3 и 9 и приклепывался к промежуточным шпангоутам №4-8. Сверху на каркас пола укладывался и фиксировался на винтах настил, состоявший из двух боковых и двух центральных (укрывавших короб коммуникационного канала) панелей.

Двери кабины и грузопассажирского отсека представляли собой рамный каркас, обшитый с двух сторон дюралевыми листами с проложенным между ними теплоизолирущим слоем поролона. Двери (за исключением нескольких первых машин) снабжались запиравшимися на ключ замками. На аэросанях постройки ДМЗ (кроме нескольких машин) левая дверь кабины снабжалась сдвижной форточкой.

В крыше грузопассажирского отсека имелся съемный аварийный люк, оснащенный замком.

Переднее остекление кабины водителя аэросаней первой серии было одинарным, что вызывало его обмерзание. В ходе испытаний на аэросанях установили (на липкой ленте или с помощью металлических накладок) двойные стекла, что практически исключило это явление. На аэросанях серийного выпуска использовались двойные стекла из сталинита или сола, заделанные с помощью резиновых профилей. Для предотвращения обмерзания между передних стекол дополнительно устанавливались патроны с силикогелем. Кроме того, стекла грузопассажирского отсека могли закрываться решетками.

Пол кабины водителя устилался войлочными и резиновыми ковриками. Грузопассажирский отсек и кабина водителя имели внутреннюю обшивку из дюралюминия и повинола с поролоновой теплоизоляций.

Сиденья водителя и пассажира снабжались мягкими набитыми поролоном подушками. Основой пассажирского сиденья служил дюралевый короб, в котором имелись отсеки для размещения инструмента и снаряжения, а также и отопителя.

Ходовая часть аэросаней включала передние и задние подвески с лыжами.

Передние и задние лыжи были взаимозаменяемыми. На аэросанях Ка-30 первой серии были испытаны дюралевые и стальные лыжи нескольких типов. По результатам испытаний и опытной эксплуатации к серийному производству была рекомендована стальная сварная лыжа каркасной конструкции. Лыжа конструктивно состояла из двух силовых поясов, подошвы и кабана. Верхним силовым поясом служила стальная труба, а нижний силовой пояс включал калошу, швеллер и плиту. Лыжи выпускались как с полиэтиленовыми, так и со стальными подошвами. Аэросани позднего выпуска получили лыжи с подошвами из фторопласта-4. Посередине подошвы вдоль оси лыжи устанавливался подрез для избежания заносов. При организации производства на ДМЗ была предпринята попытка модернизации лыжи с увеличением крутизны и подъема носка. Однако опыт эксплуатации показал неэффективность данного мероприятия, и позднее вернулись к первоначальному варианту.

Задняя подвеска лыж была параллелограмной и снабжалась воздушномасляным амортизатором. В ходе серийного производства задняя подвеска оставалась практически неизменной, различаясь по сути производственным исполнением некоторых узлов.

В ходе испытаний и опытной эксплуатации первой серии были опробованы пружинные и воздушномасляные амортизаторы передней подвески. Из производственных соображений (главным образом, стоимости) наиболее предпочтительными первоначально виделись пружинные амортизаторы серийного выпуска от автомобиля, однако на испытаниях они показали свою непригодность. Так, пружины автомобиля «Волга» оказались слабыми и не обеспечивали амортизации. Вполне эффективными были пружины от автомобиля «Латвия», но они выходили из строя (ломались на две-три части) через 2, максимум 3 тыс. км побега. В этой связи для серийных аэросаней Ка-30 приняли воздушномасляную амортизацию передней подвески. В процессе серийного производства подвески были дополнительно усилены пружинами. При выполнении агрегатного ремонта на аэросани ранних серий ставились передние амортизаторы позднейшего выпуска.

Устройство серийной сварной лыжи каркасной конструкции.

Передняя и задняя подвески серийных аэросаней Ка-30.

Двигатель АИ-14РС и его монтаж на аэросанях Ка-30.

Силовая установка включала двигатель АИ-14РС, воздушный винт АВ-79 с регулятором оборотов РВ-101, систему запуска сжатым воздухом с компрессором АК-50М, мотораму, бензосистему, маслосистему, устройство подогрева воздуха на входе в карбюратор, выхлопную систему, систему охлаждения и механизмы управления.

Поршневой девятицилиндровый двигатель АИ-14РС на максимальном или взлетном (продолжительностью не более 5 мин) режиме развивал мощность 260 л.с. при 2350 об/мин. Нормальная мощность мотора составляла 220 л.с. при 2050 об/мин. С малого газа при 700 об/мин мотор выходил на максимальную мощность за 2-3 с. Топливом служил авиабензин Б-70.

Двигатель устанавливался над задним отсеком кузова на специальной мотораме, которая своими подкосами крепилась к узлам на 9-м и 10-м шпангоутах.

Трехлопастный реверсивный воздушный винт автоматически поддерживал заданное число оборотов двигателя на всех режимах его работы за счет изменения шага винта. Гидравлический механизм изменения шага винта выполнялся по схеме прямого действия. Переход лопастей на малый шаг происходил под давлением масла, подаваемого в цилиндр винта регулятором постоянного числа оборотов. Переход лопастей на большой шаг осуществлялся под действием моментов от центробежных сил противовесов, установленных на стаканах лопастей. Изменение шага винта происходило автоматически, когда он регулировался РВ-101, или принудительно, когда он управлялся водителем. Лопасти винта могли быть принудительно переведены в положение реверса и выведены из него.

Кабина водителя аэросаней Ка-30. Пульт управления и приборная доска.

Техническая характеристика аэросаней Ка-30 постройки ДМЗ выпуска 1967 г.

Длина, мм 6420

Ширина, мм 2720

Высота про винту, мм 3244

Высота стояночная, мм 2584

База, мм 3820

Колея, мм 2300

Диаметр воздушного винта, мм 2700

Мощность мотора, л.с 260

Максимальная скорость, км/ч 120

Эксплуатационная скорость, км/ч 45

Дальность хода, нормальная, км 360

Дальность хода, максимальная, км 680

Минимальный радиус поворота, м 8,5

Вес пустых аэросаней, кг 1650

Ходовой вес, нормальный, кг 2800

Ходовой вес, максимальный, кг

Запас топлива, кг 350

Запас масла, кг 20

Схема рулевого управления Ка-30.

Отвод выхлопных газов осуществлялся семью индивидуальными выхлопными патрубками, выведенными за периферию капота, и двумя, объединенными в коллектор, подведенный к пластинчатому подогревателю воздуха, идущего в карбюратор.

Двигатель имел воздушное охлаждение. Подвод воздуха обеспечивался капотированием мотора, дефлектированием цилиндров и регулированием жалюзи. На аэросанях первой серии над задним отсеком установили направляющие щитки, которые оказались неэффективными и были демонтированы еще на начальном этапе испытаний. При организации серийного производства некоторой доработке подвергли жалюзи мотора, а на Ка-30 поздних выпусков добавили продухи капота. При необходимости капот мог укрываться утеплительным чехлом.

Маслосистема силовой установки была замкнутой, с принудительной циркуляцией масла. Она состояла из внутренней и внешней систем. Внутренняя система входила в конструкцию двигателя, а внешняя система состояла из масляного бака, масляного радиатора, масляного насоса, сливных кранов и трубопроводов.

Топливная система аэросаней Ка-30 состояла из бензобаков, блока обратных клапанов, ручного насоса, перекрывного крана,дистанционно управляемого пожарного крана, фильтра отстойника, бензонасоса, бензопроводов и контрольно-измерительных приборов.

Для изоляции зоны вращения воздушного винта служило ограждение, которое было установлено в задней части корпуса аэросаней. Применительно к одной стороне оно состояло из трех пирамидально расположенных труб, наружным концом сваренных в общий узел, а свободными концами крепившееся к корпусу. На сварных узлах ограждения монтировались габаритные (правый – зеленый, левый – красный) и осветительные (белого света) огни.

Система управления лыжами состояла из рулевой колонки (заимствованной от грузовика ЗИЛ), тяг, качалки и рычагов. Рулевая колонка монтировалась в левой половине кабины. Через сошку и малую тягу она соединялась с установленной на шпангоуте №2 качалкой, которая, в свою очередь, сообщалась с поперечными тягами и рулевыми рычагами лыж.

Управление газом, жалюзи охлаждения двигателя и маслорадиатора, устройством подогрева воздуха на входе в карбюратор и пожарным краном было тросовое. Проводка управления регулятором оборотов двигателя – рычажно-тросовая. Система управления реверсом винта – электровоздушная. Тяги и провода управления располагались под полом кузова и были укрыты съемными панелями. Подобно газу и тормозу на автомобиле, газ двигателя и реверс винта приводились ножными педалями в кабине водителя, что делало управление простым и интуитивно понятным. Чего, однако, нельзя было сказать о приборном оборудовании: на приборной доске размещались девять приборов (тахометр, мановакуумметр, трехстрелочный индикатор и др.), переключатель магнето, нажимной переключатель запуска двигателя и девять держателей предохранителей электроагрегатов. Кроме того, на пульте управления имелись 26 выключателей и сигнализаторов. В свою очередь, приборное оборудование подразделялось на навигационное, контрольное систем мотора и контрольное систем аэросаней.

Противопожарное оборудование включало два огнетушителя, расположенных в кабине водителя и в грузопассажирском отсеке, а также противопожарный кран. Ручка управления противопожарным краном находилась на пульте запуска. При потягивании ручки на себя кран закрывался, перекрывая подачу топлива от бензобаков.

На Ка-30 была применена выполненная по однопроводной схеме система электроснабжения постоянного тока номинальным напряжением 27,5 В. Источниками тока служили генератор постоянного тока и аккумуляторные батареи.

Система освещения включала внутреннее и наружное освещение. Наружное освещение обеспечивали установленный на крыше управляемый прожектор и смонтированные в носовой части корпуса фары дальнего света и (кроме нескольких машин первой серии в первоначальной комплектации) противотуманные фары. На Ка-30 постройки завода «Прогресс» и первых выпусков ДМЗ противотуманные фары монтировались в нижней передней части корпуса, а фары дальнего света чуть ниже стекол кабины. На машинах поздних выпусков фары сблокировали попарно, что должно было облегчить монтаж и техническое обслуживание их электропроводки. Внутреннее освещение обеспечивалось плафонами, установленными в кабине водителя и грузопассажирском отсеке. Кроме того, приборные панели освещались лампами ультрафиолетового облучения.

Для подачи звуковых сигналов (например, при дублирования команды «от винта») устанавливалась электрическая сирена.

Аэросани Ка-30 окрашивались полихлорвиниловой эмалью в цвета по требованию заказчиков.

Отправка ДМЗ аэросаней Ка-30 заказчикам

Год Сдано потребителям

1966 20

1967 30

1968 25

1969 24

1970 20

1971  13

1972 11

1973  11

1974  46,9*

*С учетом запасных частей.

Аэросани №0301.

Аэросани №0408.

Окончание следует