В дальнейшем вертолетчиков неоднократно задействовали в дальних походах и широкомасштабных учениях. Так, с июля 1982 г. восемь летных экипажей Ка-27 впервые на ТАКР «Киев» приняли участие в поисковой противолодочной операции в Средиземном море, а затем в учениях «Щит-82». В 1984 г. действовавшие с «Киева» Ка-27 при проведении поисковой противолодочной операции в Средиземном море обнаружили ПЛ и следили за ней около шести часов.
В целом дальние походы на боевую службу преследовали несколько главных целей: отстаивание интересов СССР в различных широтах мирового океана; обучение экипажей вертолетов решению противолодочных задач в обстановке, максимально приближенной к боевой; ведение разведки; присутствие в районах различных горячих точек планеты. Ка-27ПЛ стали важнейшим компонентом противолодочного охранения и конвоя. Находясь на боевых кораблях, они обеспечивали ближнюю зону охранения (50-100 км) и должны были не допустить выхода подводной лодки вероятного противника на дистанцию пуска противокорабельных ракет или торпедной стрельбы.
Например, такие задачи отрабатывались во время перехода с Черного моря на Тихоокеанский флот (ТОФ) ТАКР «Новороссийск», который после окончания Госиспытаний покинул Севастополь в октябре 1983 г. На его борту находились экипажи шестнадцати Ка-27, ставшие полноценными участниками длившегося почти 5 месяцев перехода по маршруту: Севастополь-Североморск-Луанда-Мозамбик-о. Сокотра-Мадрас-Кам Рань- Владивосток. Первое обнаружение иностранной ПЛ вертолетчики «Новороссийска» провели в начале 1987 г. Лодку засекли на удалении 110 км от корабля и следили за ней более 6 ч. В марте того же года, действуя с палубы «Новороссийска», экипажи обнаружили и более 5 ч следили за иностранной ПЛ с помощью ВГС-3 в режиме эхопеленгования.
Ка-27 из 830-го ОКПЛВП после аварийной посадки на уличном перекрестке. Казань, 26 ноября 1980 г.
Ка-27ПЛ на следующий день после неудачной посадки на ТАКР «Новороссийск». 25 апреля 1982 г.
Окончательная сборка вертолетов на авиазаводе в Кумертау
В 1988 г. межфлотский маневр с Черного моря на СФ совершал ТАКР «Баку», на борту которого находились 16 Ка-27. Задачи семимесячного дальнего морского похода выполнялись в том числе и в Средиземном море. Тогда противолодочники в течение 22 ч непрерывно отслеживали американскую подводную лодку, которой так и не удалось оторваться от вертолетов.
В 1986 г. возможности Ка-27 пригодились во время ликвидации последствий Чернобыльской катастрофы. Когда потребовалось провести мониторинг состояния разрушенного реактора 4-го энергоблока ЧАЭС, засыпанного к тому времени специальным веществом, под руководством И.А. Эрлиха создали многоярусный измеритель, представлявший собой стальную трубу длиной 18 м и диаметром 100 мм с помещенными внутрь датчиками. Это устройство, как и операция по его установке, получили название «Игла». Для ее проведения задействовали прибывший из феодосийского филиала камовской фирмы Ка-27Е (борт 910). При подготовке к установке «Иглы» с вертолета демонтировали аппаратуру «Советник».
Работа предстояла поистине ювелирная и очень опасная из-за высокого уровня радиоактивного излучения. Для ее проведения Ка-27 подходил гораздо лучше, чем классические машины, т.к. соосная схема позволяла пилотировать его более точно. После нескольких тренировок операцию осуществили 19 июня. Машину пилотировал летчик-испытатель Н.Н. Мельник, в экипаж также входили штурман-испытатель В.М. Ткаченко, ведущий инженер Ю.Н. Кулыков, бортоператор О.А. Азаров. Как вспоминал один из руководителей операции П. Надзенюк, события развивались следующим образом: «Мы вылетели в район АЭС тремя вертолетами. Машина, которую вел летчик Мельник Н.Н., несла фал с «иглой». В нашу задачу входила корректировка положения его вертолета во время заключительной фазы операции. До реактора мы вели вертолеты со скоростью 50 км/ч. В 8 часов 40 минут расположились в расчетной зоне. Мельник выполнил зависание над выбранной во время тренировок первой точкой и тут же начал снижение. Однако «игла» не вошла, так как не смогла пробить корку, застывшую над реактором. Вторая попытка тоже была безуспешной. Счастливым оказался третий заход: на наших глазах «игла» вошла на две трети своей длины. Затем было отключено устройство, которым фал крепился к вертолету, и 200-метровый кабель упал на землю.»