К 1911 году 22-летний студент МВТУ Борис Юрьев разработал в общих чертах всю схему одновинтового вертолета. Запатентовать ее он не смог, так как не имел на это денег. В 1914 году построил свой геликоптер шотландец Мумфорд. На нем впервые был осуществлен полет с поступательной скоростью. В 1924 году француз Эмишен впервые пролетел на своем вертолете по замкнутому кругу. В то же время Юрьев, заняв пост начальника Экспериментального аэродинамического отдела ЦАГИ, попробовал реализовать свою одновинтовую схему. Под его руководством Алексей Черемухин построил первый советский вертолет 1-ЭА.
Первые же испытания 1930 года дали блестящий результат. Пилотируемый Черемухиным вертолет уверенно отрывался от земли и легко взмывал на высоту нескольких сот метров, свободно описывал в воздухе восьмерки и другие сложные фигуры. В 1932 году Черемухин поднялся на этом вертолете на высоту 605 метров, поставив тем самым абсолютный мировой рекорд. Однако и этот вертолет был еще очень далек от совершенства. Он был слишком неустойчив.
В 1938 году под руководством Братухина был создан первый советский двухвинтовой вертолет 11-ЭА поперечной схемы.
В это время лидером в вертолетостроении была Германия. Талантливый конструктор Фокке создал в 1930-е годы несколько совершенных двухвинтовых вертолетов поперечной схемы. В 1937 году на его вертолете FW-61 были установлены мировые рекорды: высоты — 2439 метров, скорости — 123 километра в час, дальности — 109 километров.
Однако по праву слава основателя мирового вертолетостроения принадлежит Игорю Сикорскому. Именно он положил начало серийному производству вертолетов.
Испытание своего первого вертолета Сикорский провел в июле 1909 года во дворе своего дома в Киеве. Ранней весной 1910 года он собрал второй вертолет. Этот аппарат был первым и единственным в России, способным поднимать свой собственный вес. Однако затем Сикорский сконцентрировался на конструировании самолетов, где добился больших успехов. Он создал первые в мире четырехмоторные самолеты «Русский витязь» и «Илья Муромец». В 1919 году Сикорский эмигрировал в США, где в 1923 году основал свою фирму. Под его руководством были созданы пассажирские и военные самолеты и вертолеты.
Незадолго до своего пятидесятилетия, 14 сентября 1939 года, конструктор сам поднял в воздух свой экспериментальный VS-300. Вскоре последовал заказ на армейский вертолет связи и наблюдения. Двухместный S-47 был готов в декабре 1941 года и стал первым в мире вертолетом, запущенным в серийное производство. Он был единственным вертолетом стран антигитлеровской коалиции, принявшим участие во Второй мировой войне.
С той поры прошло почти шестьдесят лет, и на сегодняшний день Книга рекордов Гиннесса признает лучшим боевым вертолетом Ка-52 «Аллигатор». Это модификация известного вертолета Ка-50 «Черная акула».
«Черная акула» является дневным противотанковым одноместным вертолетом. Успешно пройдя трехэтапный конкурс, соперником в котором был двухместный ударный вертолет Ми-28, опытный образец Ка-50 совершил первый полет в 1982 году.
Уменьшение экипажа до минимума при умеренной загрузке летчика по управлению вертолетом и вооружением, а также соосная схема, обеспечивающая большую эффективность при висении, наборе высоты и полете на предельно малых высотах, принесли победу этому вертолету в конкурсе, в котором участвовал также Ми-28.
Композиционные материалы составляют 35 процентов от общей массы планера Ка-50. Двигатели установлены по бокам в верхней части фюзеляжа. Они оснащены пылезащитными и экранно-выхлопными устройства, снижающими соответственно износ лопаток турбокомпрессора и уровень инфракрасного излучения выхлопных газов.
Вертолет сделан по соосной схеме. Он имеет два несущих винта, вращающихся в противоположных направлениях, что позволило избавиться от рулевого винта на хвосте. Лопасти несущих винтов изготавливаются в основном из неметаллических материалов типа стеклопластика. Вертолет имеет трехстоечное с передним колесом убирающееся шасси.
Для несения вооружения на «Черной акуле» установлено крыло с размахом 7,3 метра, на консолях которого имеются по два пилона и по одному контейнеру. На пилонах могут устанавливаться неуправляемые реактивные снаряды или пусковые устройства с ПТУР «Вихрь». Пилоны могут поворачиваться в вертикальной плоскости вниз на 10 градусов. На консолях крыла в контейнерах установлены блоки выброса средств постановки помех.
Справа в нижней части фюзеляжа установлена одноствольная пушка калибра 30 миллиметров, первоначально разработанная для армейской БМП-2 (боекомплект 500 снарядов). Селективное питание пушки снарядами дает летчику при атаке цели возможность выбора типа снарядов (бронебойные или осколочно-фугасные). Пушка может отклоняться на 15 градусов по азимуту и на 30 градусов по углу возвышения.
Летчик может выбрать режим применения пушки, что повышает эффективность ведения стрельбы. Так, на малых дальностях стрельбы используется оперативный режим, когда летчик прицеливается всем вертолетом, а на больших дальностях стрельба ведется в автоматически точном режиме, при котором прицельно-навигационный комплекс, используя возможности поворота турели пушки, автоматически наводит ствол пушки на цель.
Оборудование вертолета нашлемной системой целеуказания позволило максимально разгрузить летчика при стрельбе управляемыми ракетами: после пуска ракеты нет необходимости выдерживать вертолет на определенной траектории, направленной к цели.
Работа летчика при выходе в район поиска и атаки цели на предельно малых высотах полета значительно облегчается, так как пилотажная информация размещается на индикаторе лобового стекла. Применение пушки и неуправляемых ракет также упрощается благодаря наличию на этом индикаторе прицельной информации.
Как и в Ми-28, для защиты летчика от средств поражения стрелкового и пушечного вооружения калибра до 20 миллиметров пилотская кабина полностью бронирована. Для спасения летчика в аварийных случаях на Ка-50 впервые в мире установлено катапультное кресло К-37, которое эффективно работает практически на всех высотах и скоростях полета. При этом перед катапультированием летчика лопасти несущих винтов автоматически отстреливаются. Возможность отстрела лопастей несущих винтов в полете потребовала пересмотра боевых порядков вертолетов с тем, чтобы исключить повреждение соседних вертолетов и не допустить гибели катапультирующегося летчика.
Кроме того, боевая живучесть вертолета Ка-50 повышена за счет исключения из его конструкции рулевого винта: длинная трансмиссия, механические элементы проводки управления в высоконагруженной хвостовой балке. Этой цели также служит кресло летчика, установленное на поглощающей энергию удара при падении вертолета сминаемой сотово-композиционной ферме.
Уменьшение численности экипажа Ка-50 до одного человека, которое ранее расценивалось как большое достоинство, на самом деле оказалось недостатком. Выяснилось, что данный вертолет не способен достаточно эффективно вести боевые действия без поддержки дополнительного вертолета-разведчика, который должен быть двухместным. Таким образом, суммарная численность экипажей составляет три человека. Видимо, именно этот факт подвиг КБ им. Камова к созданию двухместного варианта противотанкового вертолета.
По словам генерального конструктора ОКБ им. Камова Сергея Викторовича Михеева, «Ка-52 — вертолет, который на 85 процентов уже производится серийно». У Ка-50 новый вертолет «позаимствовал» силовую установку, крыло, оперение, шасси, вооружение, ряд бортовых систем.
Основное внешнее отличие от предшественника — двухместная кабина с поперечным расположением членов экипажа. Они размещены рядом, а не тандемом. Такое расположение членов экипажа не случайно. Вертолет предназначен для штурма наземных целей с предельно малых высот и в любых погодных условиях, днем и ночью.
Появление второго члена экипажа позволило резко расширить боевые возможности вертолета. Новый член экипажа обеспечивает ведение разведки или радиоэлектронной борьбы, обнаружение и опознавание целей на большом удалении, причем вне зависимости от погодных условий и времени суток. Теперь стало возможным вести целеуказание и целераспределение, взаимодействовать с наземными войсками и ударными самолетами.
В. Ильин и М. Никольский пишут в журнале «Авиация и космонавтика»: «Ка-52 можно назвать "вертолетом интеллектуальной поддержки", своеобразным диспетчером, управляющим действиями других боевых машин. В то же время он сохранил маневренность, вооружение и уровень защищенности, характерные для КА-50. Разумеется, введение второго члена экипажа и установка дополнительного оборудования при прежней силовой установке привели к тому, что летные характеристики "Аллигатора" по сравнению с "Черной акулой" несколько "подсели": снизились потолок и скороподъемность, на 0,5 уменьшилась максимальная эксплуатационная перегрузка. Однако Ка-52 и не предназначен для того, чтобы "грудью" лезть под огонь противника: он призван обеспечивать боевое применение более динамичных и "толстокожих" Ка-50, гармонично дополняя эти машины.
Основные задачи нового вертолета — разведка и управление боем — определили состав его радио- и оптоэлектронного оборудования.
На первом Ка-52 в носовой части фюзеляжа установлен тепловизор фирмы "Томпсон". Выбор французской аппаратуры обусловлен задержкой отработки аналогичных отечественных систем, а также стремлением ОКБ продемонстрировать потенциальным заказчикам возможности комплектования вертолета оборудованием как российского, так и иностранного производства. Во внушительного вида "шаре", размещенном над кабиной экипажа, располагается оптиколокационная система "Самшит" отечественной разработки, стабилизированная в трех плоскостях, в состав которой входит тепловизор, а также телевизионная и лазерная аппаратура. С правой стороны, под фюзеляжем, в гиростабилизированном "мячике" несколько меньших размеров располагается оптическая головка мощного телескопа, коллимированного с лазерным дальномером-целеуказателем (эта аппаратура позволяет обнаруживать и сопровождать с высокой точностью малоразмерные цели на дальности до 15 км, дополняя более "капризные" телевизионные и тепловизионные системы). Над втулкой верхнего несущего винта размещается РЛС "Арбалет"».