中国大飞机穿上“国产鞋”!小轮胎大突破,研发起来为何那么难?

发布时间:2025-01-22 14:38  浏览量:1

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2023年5月,国产大飞机C919正式投入运营,截止今天累计斩获订单量高达1400余架,畅销海内外多个国家,这代表着我国航空客机取得了巨大成就与突破,是值得举国欢庆的大喜事。

然而国内舆论对于国产客机的讨论,往往会陷入到国产化率以及子系统的争论之中。从大的核心发动机到小的飞机起落轮胎,国人都会严格要求做到百分百国产化率。但在全球化的当下,这个目标愿景无疑是极难实现的。

有人提出质疑,航空发动机技术繁琐、工艺复杂,短时间内难以突破尚且可以理解。但飞机轮胎只是橡胶制品,中国连这个基础部件都无法自主生产,难道这全球第一大工业国的名号是徒有虚名?可事实真的是这样吗,中国究竟有没有推出国产航空轮胎呢?

在2022年c919获得民航局适航证时,有网友敏锐观察到,c919的机轮、轮胎以及刹车系统等部位,生产商依旧是米其林、固特异、普利司通等一众外国品牌。也就是说,国产大飞机在某些零件以及技术等方面,依然有许多问题需要突破,中国离完全自主生产一架大飞机还差这关键的临门一脚。

经常乘坐飞机的人,心中难免会生出这种疑问:飞机重达数百吨,为何只有几个小轮胎支撑,选择大一点的轮胎受力不是更均衡?比如波音747-8,最大起飞重量为440吨,但轮胎直径只有1.1~1.6米之间。再比如波音777,累计装有12个轮胎,静止状态下平均每个轮胎受力高达25吨。如果是降落承重,预计将达到静止时的两倍多。

小轮胎是如何承受如此压力的?这个问题既是航空轮胎的奥妙所在,也是我国科学家多年来致力探索的难题。航空轮胎又称为飞机轮胎,是整机重安全性、可靠性要求极高的关键部件,无论是飞机的起飞还是降落,首先考验的就是飞机轮胎的冲击、承载、耐磨、生热等各类技术指标

从结构上分析,飞机轮胎共分为胎面、胎体以及胎圈三部分。胎面是与地面直接接触的部分,在高强度橡胶的加持下,具备优异耐磨与抗撕裂性。胎面处统设有排水沟槽,确保能在雨天环境中提供更优质的抓地力。

胎体作为轮胎的骨架部位,则由多层复合材料组成,常见有高强度钢丝以及凯夫拉纤维,能提供更强悍的承载能力,使其抗压性能得到提升。胎圈是轮胎与轮毂的连接部分,可防止轮胎在高速运转情况下发生意外脱落。

轮胎爆裂是极其严重的航空事故,2000年法航4590航班的一块前起落架轮胎被金属碎片刺破,致使轮胎发生爆裂。碎片直接撞向机翼油箱,引发了熊熊大火,导致飞机最终失控坠毁,全机109人以及地面4人悉数丧生。此事过后,国际对于轮胎防爆能力的要求被进一步提升。

放眼全球,飞机轮胎的关键技术长期都被外国公司所掌握,其中民用轮胎市场又被米其林、固特异等企业所垄断。即便中国市场也是如此,民用、通用航空领域的轮胎市场被法国米其林、美国固特异公司垄断,国产企业的轮胎国产化率不足10%,因此归根结底还是被外资掌控。

有相关机构预计,2035年时,我国的航空轮胎需求量将达到121.11万条,相应的市场规模为97.76亿元,其中单民航轮胎就高达60.3亿,因此国产航空轮胎是必须要攻克的技术难题。

中国航空轮胎发展历程何其不易,建国初期,国内百废待兴,工业基础可谓一片凋零,更遑论技术严苛的航空工业制造。无奈之下,我国在航空轮胎等部件来源上只能选择依赖进口。

抗美援朝战争爆发后,国外进口渠道迅速断绝,中国也因此被迫走上了自研之路。以大中华橡胶厂为首的民族企业扛起重负,在援朝时期积极生产各类轮胎,为前线源源不断的提供了大量补给。

早在上世纪七八十年代的运十飞机研制期间,大中华橡胶厂就为运十生产了配套轮胎,还专门配套生产了11.5*410与9*300规格的无内胎轮胎。这些轮胎至今仍装在我国02号运十的起落架上,如今已在风雨洗刷下满是裂纹,但它却见证了我国民航客机的艰辛岁月,以及突破航空轮胎技术限制的坚定信念。

按照我国所制定标准,航空轮胎至少要禁受住零下40℃以及零上70℃的极端高低温,其次还要耐住降落瞬间的几十吨冲击力。2023年底,我国科学家开辟了一条航空轮胎的新赛道,提出了仿生合成橡胶的技术路线。科学家们对天然橡胶的分子结构进行模仿,首次实现了仿生合成橡胶技术的关键突破,一举完成了国产飞机轮胎的应用验证以及全链条贯通。

2024年12月,广西桂林建成投产了全国首条规模化民用航空轮胎生产线,该生产线归属于桂林蓝宇轮胎公司建设。走进这座占地5万平方米的轮胎厂房内,映入眼帘的是80多台自动运行的高端工艺设备,众多智能物流运输车有条不紊的穿梭于工作区域。这是一条从原材料到飞机轮胎成品的全自动化生产链,这座工厂也是我国首个飞机轮胎数字化工厂。

根据相关负责人介绍,该生产线能同时生产全球6个机型、12个规格的航空轮胎,年产量最多能达到10万条。目前该工厂的轮胎产品已经与C909、B737、A320等机型完成了验证适配,技术标准均符合国际要求。

负责人引以为傲的表示:当前全国飞机轮胎98%都严重依赖进口,全球轮胎企业成百上千家,但能生产飞机轮胎的只有10家而已,这条生产线的投用让我国民航轮胎完成了从0至1的伟大突破。此外,该轮胎生产线的自主定制开发率高达68%,产品品质将得到极大提升。

2024年11月20日,桂林蓝宇所生产研制的首条民航子午线轮胎被装在空客A320飞机上进行试飞测试,并取得了圆满成功,实现了我国民航子午线的零突破。根据官网调查,本次试飞轮胎是桂林蓝宇为空客A319\A320系列飞机专门研发适配的民航轮胎,该轮胎基于热力耦合构型优化、关键橡胶材料优化等创新技术研发,且具备自主知识产权。

试飞机组在测试后,对这款国产民航轮胎给予了高度评价,认为该轮胎操纵良好、抗滑性能优异、滚转稳定性出众,丝毫不输国外品牌产品。

对于中国航空产业链而言,中国航空轮胎的突破无疑具备重大历史意义。飞机轮胎生产涉及高端材料、复合工艺以及智能制造设备,它能推动多领域的共同进步,促进中国航空制造业的全面升级,拉动产业上下游的整体发展。在中国工业日渐精进的当下,中国航天也必将迎来一波井喷式发展。

信息来源:

观察者网:C919用上国产轮胎指日可待?欧美卡脖子的手指又少一根

央视网:国之重器|摆脱“黑色黄金”依赖 我国航空轮胎工业走出创新之路

中国新闻网:中国民航飞机首次装配国产航空子午线轮胎

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标签: 轮胎 蓝宇 胎圈

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