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俄罗斯航空武器装备基础制造能力(上)

发布时间:2018-12-25

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。

1 阿穆尔-共青城航空厂部分先进进口设备

德国Walter公司-大型五轴磨床

设有专用的程序管理系统和生产工序三维显示系统,操作简易,工人可同时操作4台机床进行大尺寸机翼壁板、框制造,壳体加工等

德国DeckelMaho大型机床

螺旋、螺线切割

德国BROTJE公司-大型自动化铆接设备

回转架尺寸3,6 х 14,0 米,用于机翼和机身壁板铆接

瑞士AGIE  CUT 慢走线切割机床

任意硬度导电材料的复杂结构件加工

瑞士HAEUSLER公司-FKB压弯冲模机床

当加工的板材长度达到10000毫米,厚度达到6毫米时,夹模工序需要在FKB弯曲机床上进行

法国«LOIRE»FEKD 300/600

桶形壳体类型的零件加工,最大尺寸2850x3200x3,0毫米,加工材料为铝合金板材

法国FOREST-LINE公司-VSTAR铣削加工中心

毛坯件加工、调整和固定


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。

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。

图片关键词

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。

5  米格-31改装车间

6铣切工艺


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。(未完待续)

许佳女士已为《空天防务观察》撰写6篇专栏文章,如下表:

序号

篇名

发表日期

1

岂止中央研究院和莫大?六大主体推动俄罗斯国防科技创新发展

2017616

2

第十三届莫斯科“国际航空航天展”回顾

726

3

乌克兰航空工业扫描(上篇)(下篇)

925日、

1011

4

“苏氏三兄弟”之白俄罗斯航空工业(上)(下)

1223日、

1225

5

俄罗斯2018年胜利日阅兵新装备回顾

2018529

6

俄罗斯航空武器装备基础制造能力(上)(即本篇)

1224


(中国航空工业发展研究中心  许佳)


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