国产航空轮胎跑出中国“加速度”(2)

光山新闻网 采集侠 2022-10-09 09:29:06
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如今,长春应化所研究员白晨曦带领团队接过前辈手中的火炬,致力于高性能仿生合成橡胶的制备和工程化工作。要达到航空轮胎的使用标准,需要让人工合成橡胶具有天然顶级烟片胶类似的性能。其关键是在合成橡胶分子链上以特殊的方法嵌入蛋白质和磷脂。

“我们就像在无人之地奔跑,有目标,路却需要自己走。”白晨曦说。从技术路线到配方选择,从合成装备到仿生枝接……数年时间弹指一挥,他和团队成员埋头寻找材料的最优解。

北国春城捷报频传:小试、中试成功;百吨级、千吨级开车成功,材料配方迭代了很多次,还将根据未来技术和产业发展的需要继续迭代下去。

长春应化所的科研人员们在无人的荒野中蹚出一条康庄大道。

全链条自主可控国产航空轮胎走出实验室

自东北一路南下,3000公里之外的广州,大科学装置的建设如火如荼。

除了投入使用的高加速试验台,广东粤港澳大湾区黄埔材料研究院(以下简称埔材院)研究员崔荣耀向记者介绍了每一处场地的功用——即使现在只是一座座钢筋交织、空荡荡的基坑。他兴致盎然地描绘着图景,仿佛真的有起落架从高空砸下,产生了轮胎的形变、起落架的摆振。

思维敏捷、话语中充满对未来希望的崔荣耀,其实已经退休多年。他与众多科研工作者有一个共同的目标:解决航空轮胎工程化问题。

标准,是一款产品适用与否的关键。但航空轮胎的标准就像一个“盲盒”:现有测试数据、评价标准大多由国外材料翻译而来,知其然却不知其所以然。“航空轮胎动力学大装置就是要解决这个问题。”崔荣耀说。

一系列先进的试验装置,可以还原在真实使用场景中轮胎的表现,搜集并建立包括航空轮胎、汽车轮胎、特种轮胎等几乎所有下游产品的数据库,利用数字孪生、模拟地面动力学等实验装置,实现由基础理论、硬核科技共性技术再到工业产品研发的突破。

举例来说,航空轮胎需要对其对抗冲击、大承载、低生热和高耐磨等多个矛盾性参数进行综合设计,充分平衡它们之间的性能关系,实现高可靠要求。这需要模拟实际工况进行测试,预测出轮胎一共能完成的起降次数。

在实践中,航空轮胎有时会经受零下50—60摄氏度的低温环境,以及降落时升至150摄氏度的温度剧变;有时则需要在短时间内达到起飞速度;有时则需要在干燥、结冰的跑道上起降……

“为了实现航空轮胎的高可靠性,我们需要了解其全生命周期的表现,希望将其寿命末期出现爆胎控制在特定部位,甚至精准到哪一次出现。”杨小牛说。

传统意义上,轮胎尤其是航空轮胎迭代的链条、周期较为漫长;如今,几乎可以保持动态更新。巨大的跨越,源于颠覆性的核心算法、完全独立自主的数字轮胎工业软件。在软件中,轮胎的各项数据、受力情况等要素一目了然,大大缩短了原有的流程和开发时间。

负责软件开发的项目研究员叶峰表示,该软件从核心算法上进行了颠覆性的创新,使用了基于等几何原理的底层算法求解策略,同步实现轮胎结构设计与性能预测,加速了产品制造的迭代进程,形成多个规格型号的航空轮胎产品的并行开发能力。

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,变成了看得见、摸得着的样品。

技术外溢助推行业高质量发展