俄罗斯航空武器装备基础制造能力

俄罗斯继承了苏联遗留下来的航空工业生产基础，在战斗机、轰炸机、运输机、无人机和直升机的生产工艺和生产经验方面都具备一定的优势。面对新型航空产品问世对生产能力提出的挑战，俄罗斯在生产设施、生产工艺改进，人才培养等方面采取了发展措施，使航空工业的生产能力得到显著提升。

一、第五代战斗机生产能力

俄罗斯战斗机的生产能力主要集中在苏霍伊和米格航空工业集团，经过多年的发展竞争，苏霍伊集团的“苏”系战机逐渐占据优势，承担俄第五代战斗机苏-57的研制生产任务。

苏-57的生产主要由苏霍伊航空工业集团下属的阿穆尔河畔共青城航空生产厂（简称阿穆尔-共青城航空厂）负责。该厂自苏联时期就开始承担重要型号的生产任务，除苏-57外，还负责生产苏-27、苏-30MKK、苏-30MK2、苏-35、别-103和SA-20P，参与生产多用途客货两用飞机苏-80GP、支线客机SSJ-100。

1. 基础设施

面对新的行业发展需求，阿穆尔-共青城航空厂在原有的生产能力基础上，对生产设施、设备和工艺进行了大批量改进（并首次在航空产品生产中采用信息技术，成为俄该行业生产线数字化方面的革新鼻祖）。2017年年底，苏-57进入批产前的最后试验阶段，该厂对此曾表示“工厂目前已为全面开展五代机批产工作做足了准备。”

阿穆尔共青城的生产设备较为全面，基本能够满足生产先进航空产品的工业技术需求，但新设备大多来自德国和瑞士等机械制造技术领先国家，也有部分为国产。这些先进设备使零部件的加工和制造一气呵成，节约了以往的辅助加工时间，生产率和生产工艺都得到显著提升。

表1阿穆尔–共青城航空厂部分先进进口设备

图1铣削加工中心Forest–LineVSTAR

生产设施方面，工厂在2016-2018年对9个生产线工区中的4个进行了改造升级。目前已完成新型自动化电镀涂层车间生产线建设、钛化学浸洗生产线建设、结构件新型清洗综合设备、储水和空气清洗工区建设，同时对机械手设备进行了升级和改装，在涂层保护加工设施方面也在考虑采用和引进一些创新技术。新车间的建设和使用降低了工厂的水电消耗，改善了生产经济和环境指数，提高了劳动生产率和产品质量。改造后的新车间总面积约1.62万平方米。

图2正在改造的车间

图3机身对接台

2. 生产工艺

生产工艺是在具有良好的基础设施、合理的人员结构基础上，完成产品生产的重要条件。阿穆尔-共青城航空厂的工艺水平在设备改进和人员结构优化基础上得到提升。工厂目前主要应用的生产工艺包括机械加工、模压备料生产、铸造、焊接、非金属材质的生产、热加工等。

在机械加工方面，工厂在近几年引进的先进设备可以进行六轴磨削、球面磨削、车削和铣削二合一加工，能够制造7000毫米×1600毫米×800毫米的铝合金壁板，以及复杂结构壳体，如部件壳体、液压作动缸等；满足极端环境使用要求的技术设备钛合金承力零件，如隔框和柱梁等；高强度钢结构零件（包括不锈钢），如1500毫米×800毫米×40毫米尺寸，带有1200个18毫米孔径的用于热处理泵的管状热处理配电盘；工具钢生产的高强度高耐力零件；电腐蚀工艺制造复杂结构状的机翼孔，最大尺寸1600毫米×700毫米；可使用最大直径300毫米、长1800毫米的零件，以及6000毫米长、1500毫米厚的多材质坯件研磨至直径最大22毫米和长度最大200毫米的紧固件。

金属结构制造方面，工厂拥有完整的加工车间，车间加工区域长度约15米，可制造的最大结构件尺寸为4.0米×4.0 米；可制造16毫米厚、2000毫米宽的箍圈；焊接100毫米厚的黑色金属；焊接5毫米厚的不锈钢；切割32毫米厚或3150毫米宽的板材。

模压备料生产工艺方面，工厂构建了毛坯激光切割工区，使用带有专业的结构扫描器水力研磨机床对不同材质的板材进行标准零部件外形切割。依靠先进的加工设备，还可生产最大6米的横向和纵向蒙皮拉伸压床；引进的瑞士7轴自动化板材轧辊机床，可生产最大10米的柱形蒙皮；新西伯利亚科学中心提供铣削结构构型设备上可制造14米长壁板；对最长15米的铝合金进行热加工等。

部件组装工艺方面，已淘汰传统的组装技术，采用可独立进行零部件铆钉结合完整工序的组装设备，配有3.6米×14.0米自动化回转架尺寸，这些设备装有自动化控制程序和显示系统，操作简易。还可完成机身和翼板铆接、制造尺寸在3到7毫米的不同类型紧固件（铆钉、螺栓等），并通过自动化设备进行装配。机身组装方面，工厂对机身对接台的控制程序进行了调整，每段机身都有专门的平衡支架，在对接工序中，借助组装设备的激光雷达系统和机动测量系统辅助完成机身对接。这些新工艺在俄罗斯支线客机的生产上也得到应用，并且为日后改型的生产提供了技术保障。

二、军用无人机生产能力

俄罗斯无人机生产能力主要集中在“俄罗斯技术国家集团”、“联合飞机制造集团”大型国家集团中，此外还有“乌拉尔民用航空工厂”、“特种技术研究中心”、“芬克”等在中小型无人机、无线电产品等领域具有一定技术优势的企业。就俄罗斯当前正在加快发展的军用无人机项目情况和的工业基础能力来看，俄的生产能力完全能够满足无人机产品的发展，但对先进无人机的设计和研制能力提出了较高要求。

1. “雄鹰”飞机制造厂

联合飞机制造集团中承担无人机生产任务的企业主要是下格罗德“雄鹰”飞机制造厂，该制造厂于2016年4月29日并入米格飞机制造集团，是军用教练战斗机米格-29UB、截击机米格-31E、军用教练机雅克-130、米格-21比斯和米格-29UB改进型飞机的生产厂，在军用和民用飞机的研制、生产、试验，米格系列飞机的改进、修理和延寿方面有丰富经验。工厂目前的主要任务是米格-31和米格-29UB改装，米格-29K/KUB、米格-29M/M2基础部件生产，售后服务，以及即将开启的米格-35批产。

雄鹰制造厂车间相对负责运输机生产的乌里扬诺夫-航星工厂等发展较快的制造厂来说比较陈旧，在俄航空工业领域处于中等水平。2015-2018年间，雄鹰制造厂正在根据2014年12月俄国防部授予的米格-31改装合同进行米格-31截击机的批量改装工作。在此次批量升级工作中，战机上所有的线路都要重新布设，难度和工作量都比较大，需要具有丰富经验的工作人员在设施条件满足基础上，相互配合完成。为完成这一任务，雄鹰制造厂在2011年被列入俄国防工业基础设施改造行列后，持续对生产设施和生产设备持续进行升级，对生产工艺进行了改进，这些设备大多为俄制产品。根据雄鹰制造厂2015年的数据，工厂2015年的劳动生产量已较2014年提升了2倍。

图4工人正在对改装版米格-31进行管线铺设

米格-35的批产是雄鹰制造厂接下来非常重要的一项工作。米格-35在2017年的莫斯科航展上崭露头角，赢得了越南、印度、哈萨克斯坦等客户的兴趣。在2018年发布的《2018-2027年国家武器规划》中，米格-35是采购机型之一，根据生产和交付要求，2018年1月即开始进行定型产品的组装工作，2019年进入批产阶段。这项极具前景的新型战机生产任务将为雄鹰制造厂注入新的活力，有利于工厂后期的设施完善和设备改进。据雄鹰制造厂总设计师表示，目前雄鹰制造厂的设备和人员已足够支撑工厂完成2025年前的所有生产任务。

图5米格-31改装车间

图6铣切工艺

图7工人正在进行铆接

2. “乌拉尔民用航空工厂”

“乌拉尔民用航空工厂”是与西姆诺夫设计局联合完成前哨无人机项目的生产企业，是一家以开展航空发动机和直升机减速装置为主的维修型企业。该企业是俄国防部签约国防订单的大户。2017年国防订单数额达到180亿卢布，2018年有望提升10%。工厂的主要业务线包括：2013年开始批产奥地利轻型飞机钻石DA40 NG（国防部预计采购35架）；2015年工厂成为美国德事隆航空公司公司的官方供应商，为其组装贝尔-407GXP直升机，计划到2020年交付20架；生产捷克品牌的境内航线飞机L-410UVP-E20，到2019年计划生产交付20架，其中18架为军用；计划为L-410开展俄罗斯VK-800S发动机批产工作，以及恢复俄制活塞发动机生产。

乌拉尔民用航空工厂于2012年获得以色列“搜索者”MKⅡ无人机的生产资质，正式开始生产“前哨”无人机。前哨无人机是目前俄罗斯海军装备数量最多的无人机产品，2013年完成试飞，也参与了叙利亚作战。2018年乌拉尔工厂表示，2019年俄国防部将接收一批新的前哨无人机，这些无人机将全部采用国产零部件和自研技术方案。此外，西姆诺夫和乌拉尔工厂还正在进行前哨-M攻击版本无人机的试验准备工作，将为该版本增加雷达、光电系统和制导航空炸弹。乌拉尔民用航空工厂的研究人员在俄罗斯新型无人机项目发展中发挥了不可替代的作用，基于俄未来无人机发展需求，俄罗斯或许会考虑在该厂基础上成立无人机设计局。

三、远程轰炸机制造能力

图波列夫公司下属的喀山飞机制造厂承担了俄罗斯目前最先进的轰炸机图-160M2的生产任务，代表着俄最高的远程轰炸机生产和制造能力。

喀山飞机制造厂承担了包括图-22、图-22M、图-104、图-16、图-95、图-128、图-124、图-134和图-154、图-160等大量的型号生产任务，这使喀山飞机制造厂富有此类产品的生产经验，生产活动的管理、组织和运行机制也逐渐趋于成熟。在俄罗斯航空发展战略的指导和新型号生产任务的牵引下，喀山飞机制造厂加快了生产设备和相关工艺的改进，为俄未来可能的更先进的轰炸机型号生产任务做准备。

喀山飞机制造厂能够完成全寿命周期的轰炸机生产任务，包括零部件的制造和生产、机身和部件组装、成品试验和检测、售后维护等。喀山飞机制造厂当前的主要生产和维护任务是图-214及其改型，图-134、图-154和图-204/214的配套运行，图-134和图-154的工程改装、大修，图-204系列飞机的改装，图-160M2的批产前准备等。

在近20年中，喀山目前已基本替换了苏联时期的老旧设备，全面推广应用了增材制造（3D打印）、电子束焊接、自动化管理系统等，大幅降低了生产成本。

1. 3D打印

2017年，喀山飞机制造厂投入使用了美国ExOne S-MAX 3D打印和铸造生产综合设备（该设备已在联合飞机制造集团下属厂所全面推广）（图1），并在此基础上成立了数字技术中心。ExOne S-MAX打印设备主要用于飞机和机械制造领域的铸造坯件打印，可在沙土和树脂中铺层形成任意形状铸件（图2），铺层厚度约0.28毫米，定位精准度为0.1毫米，ExOne S-MAX的ATOSⅢTRIPLESCANXL高精准激光3D扫描仪装配了可扫描大尺寸物体的AtoStritop系统，可快速获得误差不超过2微米的3D打印件，系统中的X光三维图像系统还可对铸件的内部结构、缺陷和非铸造性破坏进行快速检测和分析。该设备的使用可以为工厂缩短5～6倍的工期和成本。

图1喀山飞机制造厂3D打印设备

图2 3D打印件

2. 电子束焊

考虑到焊缝尺寸和工作环境中的人为因素，一般的大尺寸航空元件需要使用电子束焊技术进行制造。为满足未来生产任务中的先进技术需求，喀山飞机制造在近几年对电子束焊设备和相关制造技术进行了全面升级，包括与全俄航空材料研究院、国家航空技术研究院、基辅电子焊接研究院联合制造领域的相关专家研制出了电子束焊技术（该技术最初在莫斯科的制造厂得到应用，随后在喀山航空制造厂等工厂得到推广）。

基于电子束焊必要的真空环境，喀山航空制造厂对电子束焊中的真空设备也进行了升级。制造厂目前的强功率真空泵确保了1500立方米制造舱内的真空度能够达到0.01333帕，在该环境下，机械手在自动化设置模式下进行部件焊接，并将焊接的部件装载至真空退火箱内加热至750度，为部件进行应力释放。

喀山航空制造厂接下来的工作重点——图-160M2轰炸机型号生产需要大量的钛合金焊接件，为满足生产需求，制造厂与全俄航空材料研究院、全俄轻合金研究院、电子机械公司，以及上萨尔达冶金工厂共同研制出了24米长的大尺寸钛合金模压“轨道”，改造出了新型的钛合金电子束焊设备ILU24/16等。2017年春季，制造厂已开始使用新的钛合金焊接设备进行制造，并为此复建了超大型钛合金焊接技术生产工区。钛合金电子束焊技术的进步，对于整机中钛合金焊接材料占比达到38%的图-160轰炸机生产任务非常重要（例如图-160M2的6吨重中翼横梁），同时也为工厂未来开展更先进轰炸机型号生产任务做好了技术储备。

图3 真空烤箱UVN-45-180/8.5

图4 喀山工厂电子束焊设备

四、军用运输机生产能力

俄罗斯军用运输机的生产任务主要集中在位于乌里扬诺夫斯克的航星飞机制造厂。乌里扬诺夫航星工厂是俄罗斯联合飞机制造公司下属企业，主要生产任务包括当前先进的军用运输机伊尔-76MD-90A，图-204系列飞机的生产和售后维护，安-124运输机及的改装和维护，以及SSJ-100支线客机的系统装配和舱内装修。

90年代末期开始，航星工厂就积极申请国防预算，持续进行工厂现代化升级，其设备和工艺的现代化程度在俄工业领域位列前茅，成为很多军民工业生产厂的标杆。

1. 生产车间和制造设备

航星工厂生产车间包括零部件生产制造车间、大型组件生产制造车间、组装车间、涂装车间等，其中，机身、机翼、尾翼生产厂房面积约150000平方米；组装生产车间面积53250平方米（包括2条独立的伊尔-76生产线、图-204生产线、1条安-124-100组装线）；涂装厂房长宽约96米，高36米，装配了空气净化和温度调节系统，涂装设备主要采购于GRAGO、KREMLIN、WAGNER等公司的产品，这些设备可以进行洗涤、清洁、去除表面陈旧物质、涂装新的环氧树脂或聚氨酯的涂层。

图5 航星工厂组装车间

如图7所示，工厂组装车间根据完成情况不同依次排列，即将完成的飞机离车间大门最近，组装完成的飞机将接受地面检验和飞行检测。

航星工厂的这些车间中生产设备总数超过1000台，拥有可储存飞机零部件的自动化配套厂房。这些大型生产和制造设备包括：

——350台大型冷模压、弯曲、拉伸和挤压设备；

——200台DER片状和管状制造设备（图7），包括可使用10米长板材制造相关零件的特有设备；

——100台TRIMIL的VE4525金属加工机床（图6），加工材料包括铝合金、钢、钛合金和镁，加工材质长度最大达到30米；

——200台玻璃塑料、复合材料、碳塑材质材质加工机床，包括热压罐设备，可加工26米长、直径4米的板材；

——400台机械加工机床，例如用于机翼和机身壁板的GEMCOR公司的自动化铆接设备。

图6 TRIMIL的VE4525金属加工机床

图7 DER片状和管状制造设备

2. 数字化生产

航星工厂可以完成全寿命周期的生产和维护任务，在当前的飞机制造生产的各个阶段和工序中，航星工厂已完全摈弃传统落后工艺，将数字生产技术最大化普及，同时采用了统一信息源，使航空产品的生产质量、经济型指数得到大幅提升，生产周期得到有效缩减。值得一提的是，航星工厂数字化生产线的先进程度几乎位列俄军工工厂首位，例如在图-204SM和伊尔-76MD-90A的生产中，已全面覆盖全权数字模型生产技术。

根据航星工厂在2016年举行的“俄罗斯和独联体国家航空IT论坛”上的发言，航星工厂拥有一套完整的数字化生产应用规划。在数字化道理上，航星工厂将与其他5个设计局、5个组装厂和7个配套厂同时联合构建统一信息系统（图8），并根据现有技术方向，在不同类型飞行器的批生产中应用不同类型的数字生产技术和管理方法。

图8 在伊尔-76MD地板部分的技术组装过程中应用统一信息系统

航星工厂将在之后的生产过程中应用一套“生产技术建模”管理系统（图6）。这种管理系统可以在工具、设备、劳动量、工人数量、持续工作时间和生产面积6项可变参数基础上，反映设计局、生产厂和不同配套厂生产系统的现状，反映指定生产时间和生产资源基础上的当前和可预见的生产系统情况。该系统的具体任务包括：形成生产进度表，反映生产线在执行生产任务时的实时状态、关键参数，以及对执行过程进行3D审查；根据生产任务编制生产团队和工作制度计划；制定生产设备和工具采购计划；生产消耗计算。

图9 “生产技术建模”管理系统的应用

其他方面，如零部件制造飞机组装和质量检测等均在逐步提升设备现代化程度、工艺水平和管理效能：

——在零部件制造方面，工厂可制造各种合金、镁和铁质材料的锻造件和模压件；可制造板材、型材和管状部件（冷模压、材料弯曲、拉伸和挤压），可加工的最长板材尺寸为10米；可对铝、钢、钛合金和镁等材质进行所有类型的机械加工，最长加工长度为30米；在热压罐设备中进行塑质产品加工，进行板状塑料真空成型等；

——在飞机组装中，航星工厂通过激光技术保证组装精准度，同时引进了现代化组装架，方便组装工作的检测和循环；

五、直升机制造能力

俄罗斯在苏联时期积累了丰富的直升机研制生产能力，在重型直升机、共轴直升机的研制方面处于世界领先地位，研制了目前全球在役的最大的重型直升机米-26，在此方面建立了的深厚的工业基础。苏联解体后，俄罗斯对直升机产业进行了持续多年的整合，目前直升机的研制生产能力主要集中在俄罗斯直升机控股公司中（俄直公司）。

1. 总装生产

罗斯托夫直升机公司是俄直在超重型直升机制造方面的关键企业，由1939年的一家苏联民营直升机制造商改组成立，1956年开始生产米里设计局的直升机型号，包括米-6、米-10、米-24/35、米-26、米-28等，销售市场包括30多个独联体国家、欧洲、亚洲、非洲和南美国家。目前该公司的主要生产任务是米-24/35、米-28和米-26系列直升机。

罗斯托夫直升机公司的总装车间可进行机身内部所有部件的装配（例如发动机、传动轴、导航系统、武器的装配）（图1）；直升机各部件和系统的装配完成后的地面试验检测和调试；在工厂试飞站开展进行进一步的系统调试；以及生产最后阶段的飞行试验，检验所有系统在空中的工作能力。

罗斯托夫直升机公司的锻造生产车间是从事直升机生产的主要部门，具有5吨冲压锤，可进行大体积的有色金属和黑金属锻造工作（在加工过程中金属温度达到1000-1100度）。电镀车间可进行自动化阳极处理，主要对机械加工工序前的直升机铝合金零件进行防腐处理（图2）。部件装配车间负责直升机机身部件装配，俄直升机型号的大量工作在此车间完成（例如米-26直升机上有超过2万个铆接点）。

图1 罗斯托夫直升机公司总装车间

图2 罗斯托夫电镀设备