原標(biāo)題：廣州飛行起降動力學(xué)大裝置助推多項原創(chuàng)性技術(shù)突破

航空輪胎，從山坳里“飛”出來（探一線）??

多達10層以上，這是一條航空輪胎內(nèi)部結(jié)構(gòu)層數(shù)；幾百次到上千次，這是產(chǎn)品研發(fā)要經(jīng)歷的極限測試次數(shù)；經(jīng)得住零下40攝氏度到零上70攝氏度的溫度變化，在飛機降落瞬間扛住幾十噸以上的沖擊力，這是對航空輪胎性能的苛刻要求……

與普通輪胎相比較，航空輪胎有3個顯著特點：大承載、高速度、抗沖擊?？蒲腥藛T形象比喻：“這就類似讓賽車輪胎在維持轉(zhuǎn)速和尺寸不變的情況下，還要具備大貨車輪胎的載重能力。”在很長一段時期內(nèi)，我國民航飛機主要采取租用國外航空輪胎的方式。造出中國人自己的高質(zhì)量航空輪胎，是我國一代代科學(xué)家為之持續(xù)攻關(guān)的夢想。

在廣東省廣州市黃埔區(qū)，藏身小山坳里的飛行起降動力學(xué)大裝置，正為實現(xiàn)這一夢想積攢著力量。

2020年1月，中國科學(xué)院關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅先導(dǎo)專項（C類）“仿生合成橡膠”專項正式立項，計劃建設(shè)航空輪胎大科學(xué)中心，開展科研攻關(guān)以及核心指標(biāo)評價測試。次月，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”）應(yīng)運而生。

黃埔區(qū)新龍鎮(zhèn)，依山傍水，一座銀色外墻、深色玻璃的連體建筑坐落其中：前面的“豎向輪胎”高52米，背后躺著的“輪胎”橫向直徑90米，一立一臥，互為配套。中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所（以下簡稱“長春應(yīng)化所”）所長、黃埔材料院院長楊小牛介紹，就在這個建筑內(nèi)，已建成飛行起降動力學(xué)大裝置，“我們不僅要研制中國人自己的航空輪胎，還要測明使用極限，確保其安全可靠”。

2020年初，長春應(yīng)化所牽頭組建了包含中國科學(xué)院研究所、大學(xué)和地方工業(yè)部門及企業(yè)共20家單位參與的科研攻關(guān)“國家隊”，目標(biāo)直指航空輪胎技術(shù)難題。其中，黃埔材料院承擔(dān)了航空輪胎動力學(xué)大裝置的建設(shè)等任務(wù)。

走進高大寬敞的測試大廳，航空輪胎高加速試驗臺、輪胎道面環(huán)境試驗臺……一臺臺高大的裝置正在緊張調(diào)試、運行。

隔著安全玻璃觀察，一個仿生橡膠航空輪胎樣品正在接受高速轉(zhuǎn)動和瞬間承壓試驗。短短數(shù)秒內(nèi)，輪胎轉(zhuǎn)速就升到每小時200公里左右。“試驗臺能夠在最高時速600公里下進行模擬測試，為輪胎發(fā)生偏轉(zhuǎn)、側(cè)傾等情況時的可靠性以及使用壽命等，提供一手研究數(shù)據(jù)?！毖芯咳藛T解釋。

此外，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(zhuǎn)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。

目前，飛行起降動力學(xué)大裝置多臺套裝備已投入使用，完成了百余條航空輪胎測試，收集了大量起飛和降落時的運行數(shù)據(jù)。研究人員表示：“這里的仿生橡膠航空輪胎，在極端工作條件下，可以實現(xiàn)比天然橡膠制造的航空輪胎使用壽命提升35％以上?！?/p>

在展示中心，一個仿生橡膠航空輪胎樣品被剝開一角，輪胎內(nèi)部的分層結(jié)構(gòu)一目了然。航空輪胎的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各層中的排布角度會對輪胎性能造成巨大影響。科研人員自主研發(fā)出一套全新的數(shù)字輪胎工業(yè)軟件，能通過力學(xué)驅(qū)動計算設(shè)計出最優(yōu)的輪胎結(jié)構(gòu)，大大縮短流程和開發(fā)時間。

目前，科研團隊已經(jīng)完成航空輪胎國產(chǎn)化技術(shù)全鏈條貫通和應(yīng)用驗證，實現(xiàn)了仿生橡膠和數(shù)字輪胎工業(yè)軟件兩項從“0到1”的原創(chuàng)性技術(shù)突破，掌握了41項核心技術(shù)。

山坳里的飛行起降動力學(xué)大裝置，正在產(chǎn)生巨大的“溢出效應(yīng)”。

“航空輪胎相關(guān)技術(shù)，可以外溢到其他非公路輪胎和新能源汽車輪胎等輪胎制品，也可以外溢到非輪胎行業(yè)?！秉S埔材料院分管日常工作的副院長王杰解釋，在空氣彈簧、橡膠減震器等領(lǐng)域，相關(guān)技術(shù)都能獲得廣泛應(yīng)用。

“目前，飛行起降動力學(xué)大裝置已具備測試驗證航空輪胎、起落架系統(tǒng)和中小型整機設(shè)計制造性能和使役可靠性的能力?！睏钚∨Ｕf，現(xiàn)在黃埔材料院園區(qū)“熱”了起來，每年接待企業(yè)、科研院所等參觀合作、科普教育達4200余人次。