圖為航空輪胎大科學中心。受訪者供圖

【走近大國重器】

記者 龍躍梅

通 訊 員 何展輝 潘少杰

三月的嶺南大地，郁郁蔥蔥，生機盎然。

一陣春雨過后，記者乘車來到廣東省廣州市黃埔區(qū)新龍鎮(zhèn)。

“看那里，好大的輪胎！”

車上有人喊道。放眼望去，遠處是一座造型獨特的建筑，猶如兩個巨型輪胎。它們一豎一橫、一立一臥，銀色的外墻宛如輪圈，深色的玻璃則好似輪轂，兼具創(chuàng)意與美感。

“這就是全球第二套、全國首套飛行起降動力學大裝置。”同行的廣東粵港澳大灣區(qū)黃埔材料研究院（以下簡稱“黃埔材料院”）副院長王杰告訴記者，在這里，研究人員不僅要研制中國自己的航空輪胎，還要反復測試航空輪胎的使用極限，確保其安全可靠。

造：仿生合成橡膠突破地理束縛

來到“大輪胎”附近，王杰介紹，兩個巨型“輪胎”功能各異，設計風格也各有特色——

高達52米的“豎向輪胎”，巍峨壯觀；“橫向輪胎”雖然僅有23.45米高，但90米的橫向直徑讓它頗有氣勢；在其后側，是匯聚了先進技術的硬核科技中心。它們互為配套，共同組成航空輪胎大科學中心。

飛機直沖云霄，需要“腳下”的輪胎助其一臂之力；飛機平穩(wěn)著陸，也離不開堅實輪胎的緩沖護航。

“與汽車輪胎的生產不同，制造航空輪胎，就一個字——難！”王杰強調，“首先是極端的溫度變化，航空輪胎要承受從零下40攝氏度到零上70攝氏度的嚴酷考驗；再者，飛機落地瞬間，航空輪胎要扛得住幾十噸以上的沖擊力?！?/p>

正因如此，航空輪胎被比作“飛機的鞋子”，制造工藝極為復雜，成為輪胎制造領域“皇冠上的明珠”。

長期以來，我國航空輪胎的原材料和核心技術均受制于國外，民航飛機使用的航空輪胎只能從國外租用。

航空輪胎制造的瓶頸在哪里？我們是如何突破的？

帶著疑問，記者走進“大輪胎”一探究竟。

在展示中心，首先映入記者眼簾的是兩塊橡膠。顏色深的，是天然煙片橡膠，被譽為“黑色黃金”，是生產航空輪胎的關鍵原材料；顏色淺的，是被寄予厚望的仿生合成橡膠。

天然橡膠的主產地在東南亞，我國天然橡膠的對外依賴度很高。面對地域限制，我國科學家另辟蹊徑——研制仿生合成橡膠。

通過模仿天然煙片橡膠的精細結構，他們巧妙地在合成橡膠分子鏈上嵌入蛋白質和磷脂，實現了仿生橡膠合成技術的重大突破，制備出批量化的仿生合成橡膠。

“目前，仿生合成橡膠的關鍵性能指標已達到進口高標號天然橡膠的水平?！敝袊茖W院長春應用化學研究所所長、黃埔材料院院長楊小牛向記者介紹，“我們正努力擺脫地理位置的束縛，希望能將天然橡膠從農產品變成工業(yè)品?！?/p>

原材料有了，航空輪胎的制造似乎近在咫尺。可是，如何驗證由仿生合成橡膠制成的航空輪胎的可靠性和安全性？它的使用壽命到底如何？

記者隨著王杰，向轟鳴的檢測裝置走去。

測：極限條件試出可靠數據

來到高大寬敞的測試大廳，滿滿的科技感撲面而來，一臺臺高大的設備正在緊張調試、運行。

經過王杰的逐一介紹，記者見識了航空輪胎高加速試驗臺、輪胎道面環(huán)境試驗臺、飛機起落架擺振試驗臺、飛行器落震試驗臺等先進裝置。

大廳的一隅，擺放著一些航空輪胎。它們有的“躍躍欲試”，等著被“叫號”上陣參與試驗；有的則已完成任務，安靜地“躺平”。

作為大裝置的重要組成部分，航空輪胎高加速試驗臺（以下簡稱“試驗臺”）是最先投入調試和試運行的設備，也是測試輪胎性能的利器。

試驗臺能夠模擬測試在最高時速600公里時，輪胎與地面摩擦，發(fā)生偏轉、側傾等情況下性能的可靠性，以及使用壽命等，為研究人員提供一手的研究數據。

記者走到試驗臺旁，在安全距離觀察正在開展的仿生合成橡膠航空輪胎高速轉動和瞬間承壓試驗。只見短短兩三秒內，速度就升到每小時350公里。

一旁的監(jiān)控室內，研究人員緊盯著屏幕上的數據變化。

除了橫向高速摩擦測試，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(xù)加大輪胎垂直方向的壓力，讓輪胎接受極限考驗。

當然，一次測試遠遠不夠，需要24小時循環(huán)反復。

“嘭！”突然發(fā)出一聲巨響。經過反復模擬滑跑、起飛、著陸、剎車等工況，一條高速轉動的輪胎承受能力達到了極限，被拉扯變形，瞬間爆破。

楊小牛時常來這里觀察測試情況?！拔覀円獪y出并研究航空輪胎在高速轉動過程中的受力、生熱、被破壞的位置以及演化過程等數據。”他說，“研究人員一定要搞清楚，航空輪胎會以何種形式被破壞？這種破壞會不會影響到飛機的安全？即使有百萬分之一的不可靠性，也一定要把它的極限給探測出來?！?/p>

目前，飛行起降動力學大裝置已經完成了6個規(guī)格的航空輪胎測試，收集了2300多次起飛和降落時的運行數據。黃埔材料院研究員崔榮耀介紹，根據試驗結果，改變原材料配方，通過不斷迭代，就可以提高仿生合成橡膠航空輪胎的性能。在極端工作條件下，仿生合成橡膠航空輪胎的使用壽命，可比天然橡膠航空輪胎提升35％以上。

“飛行起降動力學大裝置已具備了部分對外服務運營能力，力爭再經3—5年具備全面對外服務能力。”面向未來，楊小牛堅定地說，“我們要深入學習貫徹習近平總書記關于發(fā)展新質生產力的重要論述，讓大科學中心更好發(fā)揮關鍵性作用，助力我國航空航天、低空交通、輪式裝備等高端制造業(yè)擁有更強創(chuàng)新能力，邁向國際最高水平！”

編輯:嵇敬平