2020年初，长春应化所牵头组建了包含中国科学院研究所、大学和地方工业部门及企业共20家单位 参与的科研攻关"国家队"，目标直指航空轮胎技术难题。其中，黄埔材料院承担了航空轮胎动力学大装 置的建设等任务。 走进高大宽敞的测试大厅，航空轮胎高加速试验台、轮胎道面环境试验台……一台台高大的装置正 在紧张调试、运行。 隔着安全玻璃观察，一个仿生橡胶航空轮胎样品正在接受高速转动和瞬间承压试验。短短数秒内， 轮胎转速就升到每小时200公里左右。"试验台能够在最高时速600公里下进行模拟测试，为轮胎发生偏 转、侧倾等情况时的可靠性以及使用寿命等，提供一手研究数据。"研究人员解释。 此外，研究人员还要模拟飞机降落时航空轮胎承压的场景——在不断提升轮胎转动速度的同时，持 续加大轮胎垂直方向的压力，让轮胎接受极限考验。 多达10层以上，这是一条航空轮胎内部结构层数；几百次到上千次，这是产品研发要经历的极限测 试次数；经得住零下40摄氏度到零上70摄氏度的温度变化，在飞机降落瞬间扛住几十吨以上的冲击力， 这是对航空轮胎性能的苛刻要求…… 与普通轮胎相比较，航空轮胎有3个显著特点：大承载、高速度、抗冲击。科研人员形象比喻："这 就 ...

项目背景与目标 - 航空轮胎需满足极端性能要求：内部结构多达10层以上 研发需经历几百次到上千次极限测试 需耐受零下40摄氏度至零上70摄氏度的温度变化 并在飞机降落瞬间承受几十吨以上的冲击力[1] - 航空轮胎具备大承载、高速度、抗冲击三大显著特点 其技术挑战被比喻为让赛车轮胎在维持转速和尺寸不变的同时 具备大货车轮胎的载重能力[1] - 长期以来中国民航飞机主要租用国外航空轮胎 实现航空轮胎国产化是持续攻关的目标[1] - 2020年1月 中国科学院“仿生合成橡胶”专项正式立项 计划建设航空轮胎大科学中心 开展科研攻关与核心指标评价测试[1] - 2020年2月 广东粤港澳大湾区黄埔材料研究院应运而生 承担相关建设任务[1] 研发设施与团队 - 位于广州黄埔区新龙镇的飞行起降动力学大装置 其建筑外观独特 包含高52米的“竖向轮胎”和横向直径90米的“轮胎”建筑[2] - 2020年初 中国科学院长春应用化学研究所牵头组建了包含20家单位的科研攻关“国家队” 目标直指航空轮胎技术难题[2] - 黄埔材料院承担了航空轮胎动力学大装置的建设等任务[2] - 测试大厅内设有航空轮胎高加速试验台、轮胎道面环境试验台等装置 正在紧张调试与运行[2] - 试验台能够在最高时速600公里下进行模拟测试 为轮胎可靠性及使用寿命等提供研究数据[2] - 飞行起降动力学大装置多台套装备已投入使用 完成了百余条航空轮胎测试 收集了大量起飞和降落时的运行数据[3] 技术突破与成果 - 仿生橡胶航空轮胎在极端工作条件下 可比天然橡胶制造的航空轮胎使用寿命提升35%以上[3] - 科研团队自主研发出一套全新的数字轮胎工业软件 能通过力学驱动计算设计出最优轮胎结构 大大缩短流程和开发时间[3] - 科研团队已完成航空轮胎国产化技术全链条贯通和应用验证 实现了仿生橡胶和数字轮胎工业软件两项从“0到1”的原创性技术突破[3] - 科研团队已掌握41项核心技术[3] 技术外溢与应用拓展 - 航空轮胎相关技术可以外溢到其他非公路轮胎和新能源汽车轮胎等轮胎制品 也可以外溢到非轮胎行业 如在空气弹簧、橡胶减震器等领域获得广泛应用[4] - 飞行起降动力学大装置已具备测试验证航空轮胎、起落架系统和中小型整机设计制造性能和使用可靠性的能力[4] - 黄埔材料院园区每年接待企业、科研院所等参观合作、科普教育达4200余人次[4]

文章核心观点 - 中国科研团队通过建设飞行起降动力学大装置和开展专项科研攻关，已在航空轮胎领域实现多项从“0到1”的原创性技术突破，完成了国产化技术全链条贯通，并致力于将相关技术外溢至更广泛的工业领域 [1][2][3][4] 航空轮胎的技术特点与研发背景 - 航空轮胎具有大承载、高速度、抗冲击的显著特点，技术要求极为苛刻，需承受零下40摄氏度到零上70摄氏度的温度变化，并在飞机降落瞬间扛住几十吨以上的冲击力 [1] - 长期以来，中国民航飞机主要依赖租用国外航空轮胎，实现自主制造是持续攻关的目标 [1] 科研平台与装置建设 - 为攻关航空轮胎技术，2020年1月“仿生合成橡胶”专项立项，计划建设航空轮胎大科学中心，次月广东粤港澳大湾区黄埔材料研究院应运而生 [1] - 位于广州黄埔区的飞行起降动力学大装置已建成，其建筑标志为高52米的“竖向轮胎”和横向直径90米的“卧式轮胎” [2] - 该装置包含航空轮胎高加速试验台、轮胎道面环境试验台等，试验台能在最高时速600公里下进行模拟测试，为轮胎可靠性及寿命研究提供数据 [2] 技术研发进展与成果 - 由长春应化所牵头，组建了包含20家单位的科研攻关“国家队”，目标直指航空轮胎技术难题 [2] - 飞行起降动力学大装置多台套装备已投入使用，完成了百余条航空轮胎测试，收集了大量起降运行数据 [3] - 研发的仿生橡胶航空轮胎在极端工作条件下，比天然橡胶制造的航空轮胎使用寿命提升35%以上 [3] - 科研团队自主研发了全新的数字轮胎工业软件，能通过力学驱动计算设计最优轮胎结构，大大缩短开发流程和时间 [3] - 目前已完成航空轮胎国产化技术全链条贯通和应用验证，实现了仿生橡胶和数字轮胎工业软件两项从“0到1”的原创性突破，掌握了41项核心技术 [3] 技术外溢与应用拓展 - 航空轮胎相关技术可外溢至其他非公路轮胎、新能源汽车轮胎以及非轮胎行业，如空气弹簧、橡胶减震器等领域 [4] - 飞行起降动力学大装置已具备测试验证航空轮胎、起落架系统和中小型整机设计制造性能及使役可靠性的能力 [4] - 黄埔材料院园区因该平台“热”了起来，每年接待企业、科研院所等参观合作、科普教育达4200余人次 [4]