航空輪胎，從廣州的山坳里“飛”出來

多達10層以上，這是一條航空輪胎內部結構層數；幾百次到上千次，這是產品研發要經歷的極限測試次數；經得住零下40攝氏度到零上70攝氏度的溫度變化，在飛機降落瞬間扛住幾十噸以上的沖擊力，這是對航空輪胎性能的苛刻要求……

與普通輪胎相比較，航空輪胎有3個顯著特點：大承載、高速度、抗沖擊。科研人員形象比喻：“這就類似讓賽車輪胎在維持轉速和尺寸不變的情況下，還要具備大貨車輪胎的載重能力。”在很長一段時期內，我國民航飛機主要采取租用國外航空輪胎的方式。造出中國人自己的高質量航空輪胎，是我國一代代科學家為之持續攻關的夢想。

在廣東省廣州市黃埔區，藏身小山坳里的飛行起降動力學大裝置，正為實現這一夢想積攢著力量。

圖源：廣州高新區發布

2020年1月，中國科學院關鍵核心技術攻堅先導專項（C類）“仿生合成橡膠”專項正式立項，計劃建設航空輪胎大科學中心，開展科研攻關以及核心指標評價測試。次月，廣東粵港澳大灣區黃埔材料研究院（以下簡稱“黃埔材料院”）應運而生。

黃埔區新龍鎮，依山傍水，一座銀色外墻、深色玻璃的連體建筑坐落其中：前面的“豎向輪胎”高52米，背后躺著的“輪胎”橫向直徑90米，一立一臥，互為配套。中國科學院長春應用化學研究所（以下簡稱“長春應化所”）所長、黃埔材料院院長楊小牛介紹，就在這個建筑內，已建成飛行起降動力學大裝置，“我們不僅要研制中國人自己的航空輪胎，還要測明使用極限，確保其安全可靠”。

2020年初，長春應化所牽頭組建了包含中國科學院研究所、大學和地方工業部門及企業共20家單位參與的科研攻關“國家隊”，目標直指航空輪胎技術難題。其中，黃埔材料院承擔了航空輪胎動力學大裝置的建設等任務。

走進高大寬敞的測試大廳，航空輪胎高加速試驗臺、輪胎道面環境試驗臺……一臺臺高大的裝置正在緊張調試、運行。

圖源：廣州高新區發布

隔著安全玻璃觀察，一個仿生橡膠航空輪胎樣品正在接受高速轉動和瞬間承壓試驗。短短數秒內，輪胎轉速就升到每小時200公里左右。“試驗臺能夠在最高時速600公里下進行模擬測試，為輪胎發生偏轉、側傾等情況時的可靠性以及使用壽命等，提供一手研究數據。”研究人員解釋。

此外，研究人員還要模擬飛機降落時航空輪胎承壓的場景——在不斷提升輪胎轉動速度的同時，持續加大輪胎垂直方向的壓力，讓輪胎接受極限考驗。

目前，飛行起降動力學大裝置多臺套裝備已投入使用，完成了百余條航空輪胎測試，收集了大量起飛和降落時的運行數據。研究人員表示：“這里的仿生橡膠航空輪胎，在極端工作條件下，可以實現比天然橡膠制造的航空輪胎使用壽命提升35％以上。”

在展示中心，一個仿生橡膠航空輪胎樣品被剝開一角，輪胎內部的分層結構一目了然。航空輪胎的結構復雜，各層中的排布角度會對輪胎性能造成巨大影響。科研人員自主研發出一套全新的數字輪胎工業軟件，能通過力學驅動計算設計出最優的輪胎結構，大大縮短流程和開發時間。

目前，科研團隊已經完成航空輪胎國產化技術全鏈條貫通和應用驗證，實現了仿生橡膠和數字輪胎工業軟件兩項從“0到1”的原創性技術突破，掌握了41項核心技術。

山坳里的飛行起降動力學大裝置，正在產生巨大的“溢出效應”。

“航空輪胎相關技術，可以外溢到其他非公路輪胎和新能源汽車輪胎等輪胎制品，也可以外溢到非輪胎行業。”黃埔材料院分管日常工作的副院長王杰解釋，在空氣彈簧、橡膠減震器等領域，相關技術都能獲得廣泛應用。

“目前，飛行起降動力學大裝置已具備測試驗證航空輪胎、起落架系統和中小型整機設計制造性能和使役可靠性的能力。”楊小牛說，現在黃埔材料院園區“熱”了起來，每年接待企業、科研院所等參觀合作、科普教育達4200余人次。

參考來源

人民日報客戶端《航空輪胎，從山坳里“飛”出來（探一線）》

https://www.peopleapp.com/column/30050971990-500007254128

廣州高新區發布《竣工交付！「黃埔圓」再迎新進展》

https://mp.weixin.qq.com/s/tJQ2LwKvdHrKa_BkbEDF9g

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