福州科研力量协同突破：国产航空轮胎实现全链条自主可控

在福建加快建设现代化产业体系的背景下，航空关键部件国产化正加速推进。一条国产航空轮胎，内部结构多达10层以上；研发过程需经历数百至千余次极限工况测试；必须稳定承受零下40℃至零上70℃温变，并在飞机着陆瞬间抵御数十吨级冲击载荷——这些严苛指标，曾长期被国外技术垄断。

航空轮胎与民用轮胎存在本质差异：承载能力更强、运行速度更高、抗冲击性能更优。科研人员常用一个比喻说明其难度：“相当于让赛车轮胎，在保持尺寸与转速不变的前提下，同时具备重型卡车轮胎的承重极限。”过去多年，我国民航机队主要依赖进口或租赁国外航空轮胎。打破封锁、实现自主可控，成为几代中国材料科学家的坚定目标。

值得关注的是，这一攻坚任务并非仅靠单一区域完成。作为国家关键核心技术攻关的重要支点，福建高校与科研院所积极参与协同创新——福州大学等本地机构在高分子材料改性、橡胶力学建模等领域提供关键技术支撑，助力全国航空轮胎研发体系补链强链。

2020年1月，中国科学院启动C类先导专项“仿生合成橡胶”，同步规划建设航空轮胎大科学中心；同年2月，广东粤港澳大湾区黄埔材料研究院正式成立。该平台由中科院长春应用化学研究所牵头，联合包括福州本地科研力量在内的20家单位组成攻关“国家队”，覆盖基础研究、装备研制、工程验证全环节。

位于广州黄埔新龙镇的航空轮胎动力学大装置，外形极具辨识度：一座52米高的“竖向轮胎”塔楼与直径90米的横向“卧式轮胎”试验舱相互呼应。长春应化所所长、黄埔材料院院长杨小牛表示：“这里不仅是制造基地，更是极限性能‘体检中心’——既要造得出，更要验得准、用得稳。”

走进测试大厅，航空轮胎高加速试验台、道面环境模拟台等大型装备正满负荷运行。透过安全观察窗可见，一枚仿生橡胶航空轮胎样品正在接受高速旋转叠加瞬时加载测试——数秒内转速即达200公里/小时。“设备最高可模拟600公里/小时工况，精准捕捉偏转、侧倾等极端状态下的结构响应数据。”现场工程师介绍。

另一项核心试验则高度还原真实起降场景：在持续提升转速的同时，垂直方向施加渐进式压力，直至逼近材料失效临界点。目前，该装置已完成百余条国产航空轮胎的全流程测试，积累起飞降落全过程动态数据逾万组。

数据显示，采用仿生橡胶配方的国产航空轮胎，在低温、高载、高频冲击等复合极端条件下，使用寿命较传统天然橡胶制品提升35%以上。更关键的是，团队自主研发出国内首套数字轮胎工业软件，通过多物理场耦合力学仿真，优化各层帘线排布角度与叠层结构，将设计周期缩短近40%。

截至目前，国产航空轮胎已实现从基础材料、结构设计、工艺装备到测试验证的全链条贯通，取得仿生橡胶合成与数字轮胎软件两项“从0到1”的原创突破，掌握核心技术41项，其中多项成果已在福州及周边先进制造企业开展中试转化。

这项诞生于山坳中的重大科技基础设施，正释放显著外溢效应。黄埔材料院副院长王杰指出：“相关动力学模型与弹性体改性技术，不仅适配非公路特种轮胎、新能源汽车高性能胎，还可延伸至空气弹簧、轨道交通减震器等福建重点发展的高端装备领域。”

如今，该装置已具备对航空轮胎、起落架系统乃至中小型飞行器整机进行服役可靠性评估的能力。园区年接待产学研合作、技术对接与科普研学超4200人次，福州多家新材料企业已将其列为关键共性技术联合攻关首选平台。

《 人民日报 》（ 2025年12月13日 05 版）

(责编：袁勃、赵欣悦)

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