航空輪胎對沖擊、承載、生熱和耐磨等技術(shù)指標有著(zhù)極為苛刻的要求，要實(shí)現技術(shù)全鏈條自主可控，并真正地進(jìn)入良性軌道，具有市場(chǎng)競爭力，獲得商業(yè)化成功，必須要闖過(guò)材料研發(fā)、工程化和市場(chǎng)化“三道關(guān)”。

　　9月的嶺南，古樹(shù)陰翳下仍覺(jué)得非常潮熱。

　　從黃埔軍校舊址向東北出發(fā)25公里，就能遠遠地看見(jiàn)矗立在黃埔區新龍鎮一座輪胎形狀的建筑——這里是即將建成的航空輪胎大科學(xué)中心。

　　與天氣同樣“火熱”的，是科研人員們激動(dòng)而按捺不住的心情。在這里，先進(jìn)試驗設備——航空輪胎高加速試驗臺的“日程表”，早已被排得滿(mǎn)滿(mǎn)當當。伴隨著(zhù)尖銳刺耳的巨大聲響，短短幾秒鐘內，輪胎運轉時(shí)速加速至300公里/小時(shí)。這模擬了飛機起飛的全過(guò)程，輪胎的各項數據通過(guò)傳感器、攝像頭被全方位記錄下來(lái)，以備進(jìn)一步分析。

　　像這樣的大型試驗設備一共有七套，眼下，它們要做的就是評估航空輪胎裝在飛機上是否安全可靠。

　　小小的輪胎有啥了不起？

　　公開(kāi)資料顯示，我國輪胎產(chǎn)量占到了全球四成左右，是名副其實(shí)的輪胎大國。但單條輪胎的利潤卻低得可憐。“同樣型號、規格、用途的汽車(chē)輪胎，國產(chǎn)名牌輪胎的價(jià)格不足米其林、固特異等國外輪胎品牌的一半，有些企業(yè)生產(chǎn)一條輪胎的利潤僅有二三十元。” 在行業(yè)內摸爬滾打近20年的黃埔輪胎（廣州）有限公司總經(jīng)理王林龍告訴科技日報記者。

　　汽車(chē)輪胎尚且如此，作為行業(yè)最尖端的產(chǎn)品——航空輪胎的情況自不必說(shuō)。“航空輪胎，國產(chǎn)的？”聽(tīng)到這個(gè)問(wèn)題，幾位資深飛機維修工程師都紛紛表示，至少在民航領(lǐng)域“聞所未聞”。

　　航空輪胎對飛機的安全性和可靠性至關(guān)重要，對沖擊、承載、生熱和耐磨等技術(shù)指標有著(zhù)極為苛刻的要求。放眼全球，航空輪胎行業(yè)的核心技術(shù)長(cháng)期掌握在國外少數的大公司手中，對后來(lái)者而言，進(jìn)入該領(lǐng)域門(mén)檻極高。闖出一條路，唯有靠科技創(chuàng )新。

　　勇闖材料研發(fā)、工程化和市場(chǎng)化“三道關(guān)”

　　“我們就像在一間黑屋子里，連門(mén)在哪里、有沒(méi)有門(mén)都不知道。”這是中國科學(xué)院長(cháng)春應用化學(xué)研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)長(cháng)春應化所）所長(cháng)楊小牛剛承擔任務(wù)時(shí)真實(shí)的想法。

　　照貓畫(huà)虎，生產(chǎn)出一條航空輪胎不難，通過(guò)偶爾的測試也不難。但要實(shí)現工業(yè)化生產(chǎn)、質(zhì)量追上甚至超越國外品牌，技術(shù)全鏈條自主可控，并真正地進(jìn)入良性軌道，具有市場(chǎng)競爭力，獲得商業(yè)化成功，必須要闖過(guò)材料研發(fā)、工程化和市場(chǎng)化“三道關(guān)”。

　　正應了楊小牛常常警醒團隊成員的一句話(huà)：科學(xué)，沒(méi)有捷徑可以走，沒(méi)有彎道可以超。

　　橡膠材料，是研發(fā)航空輪胎亟須攻克的第一道難關(guān)。

　　橡膠被譽(yù)為“黑色黃金”，作為重要的戰略物資和工業(yè)原料，橡膠在國防軍工、航空航天、交通運輸等諸多領(lǐng)域具有不可替代的地位。

　　從某種意義上來(lái)說(shuō)，橡膠改變過(guò)人類(lèi)的歷史進(jìn)程。1941年12月7日，珍珠港事件爆發(fā)；六周后，日本攻占東南亞地區，掌握了世界90%以上的橡膠供應，迫使美國爆發(fā)“橡膠危機”。時(shí)至今日，來(lái)自東南亞的頂級天然橡膠，仍是生產(chǎn)航空輪胎的重要原材料。

　　要實(shí)現穩定供給、大規模工業(yè)化生產(chǎn)、自主可控的目標，則非人工合成橡膠這個(gè)辦法莫屬。長(cháng)春應化所在此領(lǐng)域有著(zhù)悠久、深厚、光榮的歷史和積淀。1950年，新中國第一塊合成橡膠——氯丁橡膠就誕生于此；該所20世紀70年代研制成功的鎳系順丁橡膠生產(chǎn)技術(shù)，至今仍處于世界領(lǐng)先水準。

　　如今，長(cháng)春應化所研究員白晨曦帶領(lǐng)團隊接過(guò)前輩手中的火炬，致力于高性能仿生合成橡膠的制備和工程化工作。要達到航空輪胎的使用標準，需要讓人工合成橡膠具有天然頂級煙片膠類(lèi)似的性能。其關(guān)鍵是在合成橡膠分子鏈上以特殊的方法嵌入蛋白質(zhì)和磷脂。

　　“我們就像在無(wú)人之地奔跑，有目標，路卻需要自己走。”白晨曦說(shuō)。從技術(shù)路線(xiàn)到配方選擇，從合成裝備到仿生枝接……數年時(shí)間彈指一揮，他和團隊成員埋頭尋找材料的最優(yōu)解。

　　北國春城捷報頻傳：小試、中試成功；百?lài)嵓墶⑶嵓夐_(kāi)車(chē)成功，材料配方迭代了很多次，還將根據未來(lái)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要繼續迭代下去。

　　長(cháng)春應化所的科研人員們在無(wú)人的荒野中蹚出一條康莊大道。

　　全鏈條自主可控國產(chǎn)航空輪胎走出實(shí)驗室

　　自東北一路南下，3000公里之外的廣州，大科學(xué)裝置的建設如火如荼。

　　除了投入使用的高加速試驗臺，廣東粵港澳大灣區黃埔材料研究院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)埔材院）研究員崔榮耀向記者介紹了每一處場(chǎng)地的功用——即使現在只是一座座鋼筋交織、空蕩蕩的基坑。他興致盎然地描繪著(zhù)圖景，仿佛真的有起落架從高空砸下，產(chǎn)生了輪胎的形變、起落架的擺振。

　　思維敏捷、話(huà)語(yǔ)中充滿(mǎn)對未來(lái)希望的崔榮耀，其實(shí)已經(jīng)退休多年。他與眾多科研工作者有一個(gè)共同的目標：解決航空輪胎工程化問(wèn)題。

　　標準，是一款產(chǎn)品適用與否的關(guān)鍵。但航空輪胎的標準就像一個(gè)“盲盒”：現有測試數據、評價(jià)標準大多由國外材料翻譯而來(lái)，知其然卻不知其所以然。“航空輪胎動(dòng)力學(xué)大裝置就是要解決這個(gè)問(wèn)題。”崔榮耀說(shuō)。

　　一系列先進(jìn)的試驗裝置，可以還原在真實(shí)使用場(chǎng)景中輪胎的表現，搜集并建立包括航空輪胎、汽車(chē)輪胎、特種輪胎等幾乎所有下游產(chǎn)品的數據庫，利用數字孿生、模擬地面動(dòng)力學(xué)等實(shí)驗裝置，實(shí)現由基礎理論、硬核科技共性技術(shù)再到工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)的突破。

　　舉例來(lái)說(shuō)，航空輪胎需要對其對抗沖擊、大承載、低生熱和高耐磨等多個(gè)矛盾性參數進(jìn)行綜合設計，充分平衡它們之間的性能關(guān)系，實(shí)現高可靠要求。這需要模擬實(shí)際工況進(jìn)行測試，預測出輪胎一共能完成的起降次數。

　　在實(shí)踐中，航空輪胎有時(shí)會(huì )經(jīng)受零下50—60攝氏度的低溫環(huán)境，以及降落時(shí)升至150攝氏度的溫度劇變；有時(shí)則需要在短時(shí)間內達到起飛速度；有時(shí)則需要在干燥、結冰的跑道上起降……

　　“為了實(shí)現航空輪胎的高可靠性，我們需要了解其全生命周期的表現，希望將其壽命末期出現爆胎控制在特定部位，甚至精準到哪一次出現。”楊小牛說(shuō)。

　　傳統意義上，輪胎尤其是航空輪胎迭代的鏈條、周期較為漫長(cháng)；如今，幾乎可以保持動(dòng)態(tài)更新。巨大的跨越，源于顛覆性的核心算法、完全獨立自主的數字輪胎工業(yè)軟件。在軟件中，輪胎的各項數據、受力情況等要素一目了然，大大縮短了原有的流程和開(kāi)發(fā)時(shí)間。

　　負責軟件開(kāi)發(fā)的項目研究員葉峰表示，該軟件從核心算法上進(jìn)行了顛覆性的創(chuàng )新，使用了基于等幾何原理的底層算法求解策略，同步實(shí)現輪胎結構設計與性能預測，加速了產(chǎn)品制造的迭代進(jìn)程，形成多個(gè)規格型號的航空輪胎產(chǎn)品的并行開(kāi)發(fā)能力。

　　從材料到產(chǎn)品，全鏈條自主可控的國產(chǎn)航空輪胎走出了實(shí)驗室，變成了看得見(jiàn)、摸得著(zhù)的樣品。

　　技術(shù)外溢助推行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

　　一年365天，登門(mén)找技術(shù)的企業(yè)就有近400家，埔材院的門(mén)檻幾乎被企業(yè)踏破了。該研究院是長(cháng)春應化所與地方政府共同建立的新型研發(fā)機構，建成了以航空輪胎動(dòng)力學(xué)大裝置為核心的高端輪胎研發(fā)及制造平臺和芯片化學(xué)材料研發(fā)及制程驗證平臺。

　　“1+1+X是我們目前的發(fā)展模式。”埔材院副院長(cháng)、研究員王杰告訴記者。第一個(gè)1，就是是航空輪胎。航空輪胎是輪胎行業(yè)皇冠上的明珠，在材料、工程制備等方面沉淀下來(lái)的技術(shù)，有極佳的應用轉化前景。

　　王杰舉了個(gè)簡(jiǎn)明易懂的例子：新能源汽車(chē)輪胎有加速更快、滾阻更小、承載更大、噪音更低的要求，而對掌握了航空輪胎全鏈條技術(shù)的團隊來(lái)說(shuō)，新能源汽車(chē)輪胎正是可以大展拳腳的領(lǐng)域。

　　去年底，在黃埔區政府的支持下，埔材院與當地企業(yè)共同成立了注冊資本達20億元的黃埔輪胎（廣州）技術(shù)有限公司，第一批新能源輪胎產(chǎn)品有望今年下線(xiàn)。

　　特種輪胎、前沿技術(shù)也在這里快速成長(cháng)。非充氣輪胎被業(yè)界認為是輪胎的二次革命，有望解決充氣輪胎在舒適性和操控性上的矛盾，徹底將“爆胎”變成歷史名詞。在國際上，也僅有一家企業(yè)在這方面進(jìn)行探索。

　　在埔材院，年輕的研究員趙曉禮正帶領(lǐng)團隊針對非充氣輪胎進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。“我們的樣品已經(jīng)上路測試，目前要解決的問(wèn)題是提升最高行駛速度和高速下的連續行駛能力。”談起項目，趙曉禮信心十足。

　　風(fēng)乍起，吹皺一池春水。

　　破除機制“藩籬”，先進(jìn)而卓有成效的科技創(chuàng )新體制被埔材院“復制粘貼”了過(guò)來(lái)，在生物醫用、高分子材料等諸多領(lǐng)域得到了創(chuàng )新性的應用，成果轉化的“X”有些應用絕對“出人意料”。

　　90后科研工作者袁黎光，博士期間研究方向是聚氨酯材料。相比“時(shí)髦”的材料，聚氨酯多少顯得有點(diǎn)“老態(tài)龍鐘”。

　　“我查了近年來(lái)的行業(yè)期刊，發(fā)現聚氨酯大都作為‘配角’出現，一度擔心自己能不能畢業(yè)。”袁黎光笑著(zhù)說(shuō)。

　　如今，他卻在工廠(chǎng)里忙得腳不沾地。作為高分子摩擦材料中心負責人，袁黎光把一項技術(shù)成果轉化成了汽車(chē)的隱形車(chē)衣。

　　這完全是一次偶然的機會(huì )。驚訝于隱形車(chē)衣產(chǎn)品的價(jià)格，袁黎光對市面上的產(chǎn)品做了一點(diǎn)功課——上門(mén)買(mǎi)邊角料。“車(chē)衣需要高透、耐磨和高韌性，以達到彰顯原車(chē)漆、抵抗剮蹭、防止穿刺劃傷的目的，這不是巧了么？”

　　他原本的研究方向，就是以聚氨酯為原材料、應用于尖端裝備的涂層技術(shù)。廣州一家企業(yè)聞?dòng)嵹s來(lái)，最終決定投入3000萬(wàn)元，購買(mǎi)高耐磨聚氨酯材料技術(shù)進(jìn)行成果轉化。目前，該產(chǎn)品已經(jīng)迭代了數次，很快就將出現在市場(chǎng)上。

　　另一項有趣的成果轉化，出現在智能穿戴設備上，當地一家企業(yè)與埔材院就此達成長(cháng)期戰略合作。該項目負責人張通告訴記者，這項技術(shù)的來(lái)源，是輪胎測試中經(jīng)常用到的標定輪胎形變的接地印痕陣列傳感器，應用到智能穿戴設備上，可以更精準地對心率和血壓等參數進(jìn)行實(shí)時(shí)測試。

　　一批青年才俊成為獨當一面的骨干

　　仿生合成橡膠航空輪胎這一項目自啟動(dòng)以來(lái)，僅用兩年半的時(shí)間，基本實(shí)現了全流程技術(shù)鏈條貫通。

　　無(wú)論是退休返崗的老專(zhuān)家、正值壯年的科研骨干還是初出茅廬的青年科研工作者，都從不同角度，表達了這次項目有點(diǎn)“不一樣”。

　　用楊小牛的話(huà)說(shuō)，項目的“指揮棒”變了。項目瞄準的不再是論文、獎項和“帽子”等指標，而是圍繞著(zhù)航空輪胎這一國家需求，在布局伊始就進(jìn)行了一體化的設計，高效配置全產(chǎn)業(yè)鏈上的科技力量和創(chuàng )新資源，實(shí)現產(chǎn)學(xué)研用各界心往一處想、勁往一處使，各種知識與想法匯集，所有數據和成果共享，最終匯聚成了關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)的強大合力。

　　體制機制的創(chuàng )新，使得整個(gè)項目生機勃勃。“在組織模式方面，強化產(chǎn)品導向、應用導向，形成了研究所+企業(yè)+地方三方面聯(lián)合攻關(guān)模式；在人才方面，賽馬制、揭榜掛帥等制度已經(jīng)在項目中得到廣泛應用。”楊小牛說(shuō)。

　　作為仿生合成橡膠航空輪胎項目的總負責人，最令楊小牛欣喜的不僅是成果，更是在實(shí)戰中凝聚的這支人才隊伍。1981年出生的郇彥，擔任專(zhuān)項的副總工程師，對不同專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域深入鉆研，開(kāi)展統籌協(xié)調，已成長(cháng)為跨學(xué)科跨領(lǐng)域全面發(fā)展的復合型人才，在重大任務(wù)中展現了自己的才華； 1987年出生的葉峰，則是工業(yè)軟件的核心科學(xué)家；更有一批90后的青年才俊，在項目中成長(cháng)為獨當一面的骨干。

　　在楊小牛的辦公室里，一張壓在亞克力板中的責任狀放在顯眼的位置。他一邊指給記者，一邊脫口背出上面禁止性條款。簡(jiǎn)單說(shuō)，參與專(zhuān)項期間，不允許申報獎項、也不能申報其他項目了。

　　“科學(xué)沒(méi)有捷徑，科學(xué)研究必須腳踏實(shí)地。”楊小牛說(shuō)。在他看來(lái)，禁止性條款幫助科研工作者摒棄雜念，心無(wú)旁騖，全心全意地投入到專(zhuān)項的科學(xué)研究工作中，攻克一項又一項核心技術(shù)。

　　國產(chǎn)航空輪胎也就在此良性循環(huán)中，跑出了中國“加速度”。（相錚、楊侖、葉青、龍躍梅、趙英淑、滕繼濮、林莉君）