飞机轮胎为何难造？广州这个“大国重器”攻坚关键技术
位于广州黄埔的航空轮胎大科学中心近日再次登上央视！中央电视台年终特别报道《2023我们一起走过·国之重器硬核所在：仿生合成橡胶技术》走进航空轮胎大科学中心，探访仿生合成橡胶制造航空轮胎的性能测试基地。
突破航空轮胎“卡脖子”难题
一架民航飞机冲向蓝天，离不开“脚”上一双能够在高速度、高载荷、高冲击条件下正常工作的“鞋子”，也就是航空轮胎，航空轮胎要耐得住零下40到零上70摄氏度左右的极端温度，又要在飞机降落的一瞬间，扛得住几十吨以上的冲击力，直接关系到飞机的安全性，其制造工艺极为复杂，被称为轮胎制造领域皇冠上的明珠。但是长期以来，其核心制造技术只被国外几家公司掌控。
突破关键核心技术，我国科学家开辟了一条新赛道，提出了仿生合成橡胶的技术路线。经过多年联合攻关，科研团队通过对天然橡胶的分子结构和关键的化学组分进行模仿，在2023年实现了仿生橡胶合成技术的重要突破，完成了航空轮胎国产化技术全链条贯通和应用验证。其中，广东粤港澳大湾区黄埔材料研究院扛起建设飞行起降动力学大装置等核心任务，并负责将衍生的先进技术外溢到以民航轮胎、特种工程轮胎和新能源汽车轮胎为代表的高端轮胎产品中，在广州进行产业转化，形成聚集效应。
核心技术攻关背后的国之重器
位于广州黄埔的航空轮胎大科学中心是目前国内最先进的飞行起降动力学研究设施，致力于攻克航空轮胎及起落系统等关键核心技术难题。这座大科学中心近期已经完成了设备的安装和部分功能的调试，它的建成运行将为仿生合成橡胶制造的航空轮胎最终走向产业化奠定基础。
航空轮胎大科学中心的核心是一系列飞行起降动力学大装置，主要包括航空轮胎高加速试验台、轮胎道面环境试验台、飞机起落架摆振试验台等大装置。该装置可覆盖军用飞机和民航大飞机各类性能测试，可满足航空轮胎、航空轮辋、刹车系统、起落架系统等各种航空部件的测试需求，也是攻克航空轮胎等关键核心技术的国之重器。
这里有目前国内最先进的综合研究试验台，从航空轮胎的静力学到动态特性研究都可以在这里完成。近期航空轮胎大科学中心已经开展了一定数量的轮胎测试工作。
航空轮胎所要求的各项性能指标要远远超出我们常见的汽车轮胎，因此其性能测试非常关键，科研人员只有对轮胎进行几百到上千次极限测试后，才能了解轮胎的最大使用寿命。
航空轮胎高加速试验台是轮胎性能测试的利器，能够模拟和测试航空轮胎在最大每小时600公里的速度时与地面摩擦，同时发生轮胎的偏转、侧倾等情况下，航空轮胎的可靠性及使用寿命。
据科研人员介绍，经过反复测试，目前由我国科学家研制并送到这里的仿生合成橡胶航空轮胎，在极端工作条件下，可以实现比天然橡胶制造的航空轮胎使用寿命提升35％以上。并根据在航空轮胎大科学中心的试验结果进行研究、对比，改变配方进行迭代，逐步提高（仿生）合成橡胶轮胎的性能。
从“实验室”走向“产业化”
破解了原材料供应难题，只是实现了新型民用航空轮胎国产化的其中一步。如何研制出具有强大性能和市场竞争力的航空轮胎产品，从而打通科技成果转化“最后一公里”是摆在科研人员面前的又一道难题。
为此，科研人员自主研发出一套全新的数字轮胎工业软件，同步实现轮胎结构设计与性能预测。在软件中，轮胎的各项数据、受力情况等要素一目了然，不仅可实现亚毫米级空间解析度上的设计，还大大缩短了原有的流程和开发时间。长春应化学所所长兼黄埔材料院院长杨小牛表示，将布局示范性工厂以进行测试验证，从而更好地促进研发。此外，想把已有的技术分享给目前的轮胎厂，使其技术升级至能够完成民航轮胎的制造。
黄埔材料院建院短短三年，从材料到产品，全链条自主可控的国产航空轮胎走出了实验室，而黄埔材料院下属公司黄埔轮胎（广州）技术有限公司，肩负起将航空轮胎大科学中心的技术成果进行产业化的使命。如今，黄埔轮胎自有品牌新能源汽车轮胎已实现首胎下线。
曾经牢牢卡在中国高端轮胎工业脖子上的枷锁，在一次次加速起飞、等效起飞模拟实验中，逐渐松动、慢慢脱落。
打造世界科研城市
近年来，广州市主动对标国家战略，共建粤港澳大湾区国际科技创新中心、综合性国家科学中心、高水平人才高地，积极引进大院大所大装置大平台，构建“2+2+N”科技创新平台体系，形成强大的基础研究“四梁八柱”，推动科技创新“变量”转化为高质量发展“增量”。
全社会研发投入中基础研究占比达12.2%，在穗高校院所科技成果转化合同金额占大湾区九市总量近三分之二。“广深港”科技集群在全球创新指数排名连续四年居第2位；广州在“自然指数－科研城市”全球排名从2022年第10位跃升至2023年第8位，并首次入选中国城市外籍人才吸引力指数全国前三。
从生命健康到未来产业、从航天工程到海洋探索、从人类细胞之前沿到纳米技术之精微……战略力量厚实、攻坚体系完备的重大创新平台体系日渐成为支撑广州科技创新与产业发展的重要力量。
未来，广州将持续发力，打造更高水平的世界科研城市，探索新质生产力的“广州方案”，为推进中国式现代化建设展现广州科技担当。
