卡莫夫设计局以研发共轴双旋翼结构直升机闻名于世，卡-31直升机是卡莫夫设计局为前苏联海军建造的专用预警直升机，目前已服役于俄罗斯海军、印度海军和中国海军。卡-31这架舰载直升机已多次用于执行防空任务。

在1980年代初，苏联启动了几个航空项目，为远洋舰队建立远程雷达警戒，即为机载无线电探测和制导系统可远程探测敌方目标并进行瞄准射击。当时以卡-27反潜直升机为基础，1985年卡莫夫设计局开始研制新直升机，命名为卡-31预警直升机，首两个原型机使用了卡-29的机身设计，唯一的困难的如何安装雷达。在试飞过程出现了大量问题，例如在雷达打开的状态下，直升机飞行不稳定，雷达旋转时剧烈抖动，雷达系统和其他导航设备发生电磁冲突等等。

1987年首架卡-31原型机升空，但苏联解体对卡-31直升机产生了深远的影响，资金减少、航母退役甚至停止建造导致人们对新卡-31兴趣甚少，直到1995年，这架直升机才开始在俄海军服役。当时卡-31没有量产，样品部署在“库兹涅佐夫”载机巡洋舰和“现代”级导弹驱逐舰上。除了海上使用，卡-31直升机还可以用于陆军和海岸炮兵炮兵。得益于机载无线电电子设备，卡-31直升机能够沿着预先编程的航线自动飞行，并能够同时探测和监视多达20个不同的目标。

卡-31在机身下部安装一台E-801M机载雷达监视雷达，大型雷达天线板平时折叠存放在机身下，当工作时展开在机身下部，以10秒每周的速度旋转。地面探测距离超过250公里，空中探测距离最远可达150公里，就像是一个会飞行的雷达站。卡-31直升机机组人员由3人组成，巡航速度220公里/小时，最高时速250公里/小时，航程达680公里，悬停升限3500米，而实际爬升达5000米。

此外，萨拉托夫市设计局还开发了一个飞行导航系统，除了稳定飞行，还提供必要的航向和高度参数，沿航线飞行，着陆以及在预定着陆地点上空25米的悬停。为了向整个飞行导航系统供电，卡-31直升机配备两台克里莫夫TV3 -117VMAR发动机和强大的辅助动力装置。卡-31与卡-29直升机的不同之处在于安装了额外的燃油箱。

1990年代末，俄罗斯与印度海军签订合同供应9架卡-31直升机，因此卡-31预警直升机焕发第二春并量产。印度很喜欢卡-31直升机，主要用于增强航母战斗群对空作战能力。在2019年，印度国防部花费5.1亿美元，又采购10架卡-31直升机，用以部署在印度的新航母“维兰特”号，每架直升机的单价约为5100万美元。

此外，中国也引进了9架卡-31直升机，于2010年11月交付给中国。卡-31预警直升机也进行了现代化改造，2004年11月新升级的卡-31进行飞行测试，并于2006年推出了第二架改良版的卡-31。尽管卡-31预警机的性能无法比拟固定翼预警机，但它也具有携带方便、起降容易和维修简单的优点，也有辅助预警的作用。

不过中国和印度在使用卡-31方面存在巨大差异，印度将卡-31作为航母编队的核心预警机，配备在航空母舰上，而中国则将卡-31配备于现代级导弹驱逐舰和052C导弹驱逐舰上，而在航母辽宁舰上则配备直-18预警直升机。原因很简单，中国海军认为卡-31的性能不足以作为航母预警机。再加上俄式技术标准与中方不一样，卡-31无法纳入我方的作战指挥体系，因此中国又研制了国产的舰载预警直升机，而将卡31作为备份使用。

卡-31的缺点十分明显，仅有一名乘员可以处理雷达信息，而且只有3500米的最大飞行高度，要指挥和控制舰载机群，这种任务这对于卡-31来说根本是不可想像的。作战性能远不及固定翼飞机，对空性能较差，只有一百多公里的预警半径，只有对海探测距离才能达到300公里以上。所以中国海军主要将卡-31作为水面编队的警戒机，兼顾对空和对超低空目标警戒，侧重对海上目标的侦搜，执行对海突击任务，以发挥鹰击-83导弹近300公里的射程优势。