航空輪胎是飛機上可靠性要求超高的重要部件，飛機的起飛和降落都必須依靠輪胎內部各種強大獨特的功能實現，它關系到成千上萬人的生命安全，一旦出現質量問題，將會發生災難性后果。因此對航空輪胎的質量就有苛刻的要求。

　　2020年7月，三角(jiao)輪(lun)(lun)胎(tai)研(yan)發的民(min)用航空子午(wu)線輪(lun)(lun)胎(tai)，通過(guo)了民(min)航標(biao)準CTSO-C62e規(gui)定的61次試驗(yan)(yan)。這(zhe)次實驗(yan)(yan)的航空輪(lun)(lun)胎(tai)規(gui)格為(wei)30×8.8R15（A320客機的前(qian)輪(lun)(lun)胎(tai)），模(mo)擬(ni)試驗(yan)(yan)的通過(guo)，標(biao)志著該(gai)輪(lun)(lun)胎(tai)多項關鍵(jian)技術領域(yu)，包括輪(lun)(lun)胎(tai)材料、配(pei)方(fang)、結構、裝備以及(ji)工藝(yi)等，實現了突(tu)破。

　　01航空輪胎國內(nei)需求大(da)，但是技(ji)術難度大(da)，進入市場不容易

　　中國(guo)有著發展潛力大的民用航空市場(chang)，2017年5月(yue)5日(ri)，我國(guo)具(ju)有自(zi)主知識產權的大型噴氣式客機C919成功首飛， C919的到(dao)來帶動(dong)了國(guo)內(nei)飛機制造(zao)產業鏈的高速發展，航空輪胎便是其(qi)中的一個。

　　飛機瞬間起落速度400~500km/h，飛機輪胎的載荷單胎是30噸以上，甚至達到了50噸的，相比較我們客車輪胎是3噸到5噸。

　　（2013-2016年中國民(min)航(hang)全行業運輸飛機在冊(ce)架(jia)數增長情況）

　　航(hang)空(kong)輪(lun)(lun)胎他使用環境(jing)就(jiu)是(shi)高溫(wen)、高壓，載荷特別(bie)大，速度特別(bie)快，在著陸的瞬間，不到1秒的時間，輪(lun)(lun)胎的溫(wen)度由當時環境(jing)溫(wen)度升到100度以上。

　　一(yi)(yi)條航輪胎總共(gong)有(you)十幾個(ge)部(bu)位(wei)，然后(hou)每個(ge)部(bu)位(wei)因為(wei)功能不一(yi)(yi)樣，材料配方也是(shi)不同的，每一(yi)(yi)個(ge)配方都需(xu)要經(jing)過成百上千次的試(shi)驗，歷經(jing)了(le)幾年(nian)的時(shi)間，才能初步確定了(le)航空(kong)輪胎的原材料以及(ji)配方。

　　（斜交航空輪(lun)胎結構示意圖 關偉平，2016）

　　輪胎原材(cai)料是(shi)決定(ding)輪胎質(zhi)量的(de)因素，但是(shi)如何(he)把十幾種材(cai)料添加在一(yi)起(qi)，使其既能發揮各自(zi)的(de)特性，又能抱成(cheng)一(yi)團，形成(cheng)具有(you)超高速(su)、超載(zai)荷、耐(nai)摩擦、耐(nai)撕裂(lie)，重(zhong)量輕、壽命長的(de)原材(cai)料呢(ni)，配方工程師開啟了崎嶇坎坷(ke)的(de)實驗(yan)歷程。

　　胎面、袋束、胎體，這些配方(fang)要求比(bi)較苛(ke)刻，所以(yi)需要經(jing)過反反復(fu)復(fu)的試驗，通過實驗數據的對比(bi)，優(you)選出合(he)適的優(you)化的一個配方(fang)。

　　按照優化(hua)的配方加工出來的材料，還(huan)需要經歷：曲撓、拉伸、磨耗等一系列實驗。終于令人滿意的航空(kong)輪胎，膠料配方被試制出來了。

　　但(dan)是(shi)有(you)了(le)堅韌有(you)力的“肌肉”用什(shen)么材(cai)料可以為航空(kong)輪胎安裝一(yi)副(fu)輕盈健(jian)壯的“骨(gu)骼”呢？這里需要一(yi)種新型的纖維簾(lian)線，它具有(you)和普通鋼絲(si)(si)相同的強(qiang)度，但(dan)是(shi)重量卻(que)只有(you)普通鋼絲(si)(si)的幾分(fen)之一(yi)，它是(shi)制造航空(kong)輪胎骨(gu)架(jia)的材(cai)料了(le)。

　　（子午(wu)線航空輪(lun)胎(tai)結構(gou)示意圖 關偉平，2016）

　　但是把它安(an)裝(zhuang)到(dao)(dao)輪(lun)(lun)(lun)胎(tai)(tai)的(de)什么部位(wei)，安(an)裝(zhuang)幾層(ceng)，這又(you)需要(yao)一個科學而精準的(de)設計(ji)方案(an)。相對于普通(tong)的(de)胎(tai)(tai)體來說，我們可(ke)能是只要(yao)一層(ceng)簾(lian)線(xian)就(jiu)夠(gou)了(le)，那么我們航空(kong)輪(lun)(lun)(lun)胎(tai)(tai)目前呢(ni)有5到(dao)(dao)到(dao)(dao)8層(ceng)的(de)胎(tai)(tai)體簾(lian)線(xian)，使用這個高強度的(de)纖維簾(lian)線(xian)來設計(ji)航空(kong)胎(tai)(tai)體，那么可(ke)以使我們的(de)胎(tai)(tai)體安(an)全倍數更(geng)(geng)高，航空(kong)輪(lun)(lun)(lun)胎(tai)(tai)更(geng)(geng)堅固，更(geng)(geng)可(ke)靠，更(geng)(geng)耐用。

　　航(hang)空輪胎做好了(le)，還(huan)需要進入數百次的(de)試航(hang)實驗過程(cheng)，要進入國際市場(chang)還(huan)需要經歷(li)更多的(de)標(biao)準、檢驗、檢測、試航(hang)等過程(cheng)。

　　下(xia)表是(shi)(shi)2017年(nian)的(de)全球(qiu)輪(lun)胎(tai)企業(ye)生產情況，中(zhong)國(guo)企業(ye)雖有(you)生產，但是(shi)(shi)排名(ming)較低，國(guo)外(wai)寡頭把持，對(dui)于(yu)每年(nian)需求在(zai)60萬條的(de)中(zhong)國(guo)航空(kong)事業(ye)來說，是(shi)(shi)一(yi)個很大的(de)支出。

　　工(gong)藝及制造技術的(de)(de)(de)苛刻要(yao)求，致使(shi)到今天(tian)國內大型(xing)民航客(ke)機使(shi)用的(de)(de)(de)輪胎(tai)(tai)都只能依賴(lai)進(jin)口(kou)，隨著(zhu)國產(chan)大飛機C919的(de)(de)(de)首(shou)飛成功打破國外巨頭把控，讓(rang)國產(chan)自主研發的(de)(de)(de)航空輪胎(tai)(tai)也能飛上(shang)藍天(tian)，成為中國輪胎(tai)(tai)制造企業的(de)(de)(de)夢想。

　　02國內企業聚焦技術攻關，航空輪胎動力學試驗大科學裝置即將落成

　　該領域(yu)(yu)長期處于國際輪(lun)(lun)胎(tai)(tai)(tai)巨(ju)頭壟斷(duan)(duan)之下(xia)。米(mi)其林、固特異、普利司通(tong)輪(lun)(lun)胎(tai)(tai)(tai)，分別占有全球市(shi)場(chang)份額的37%、20%、30%，其余品牌(pai)僅(jin)為(wei)13%。在國內航空輪(lun)(lun)胎(tai)(tai)(tai)市(shi)場(chang)，國際巨(ju)頭更是(shi)占據95%以上的壟斷(duan)(duan)份額。作為(wei)全球輪(lun)(lun)胎(tai)(tai)(tai)產銷大國，中國輪(lun)(lun)胎(tai)(tai)(tai)行業在高端航空輪(lun)(lun)胎(tai)(tai)(tai)領域(yu)(yu)長期處于“失語(yu)”狀態，凸顯了尷尬的產業競爭力(li)。

　　回顧我國航空(kong)輪(lun)胎的發展(zhan)史，一路走來很不容(rong)易。1951年(nian)1月，沈陽第(di)三橡膠廠(chang)，由自行(xing)車輪(lun)胎工廠(chang)，改造為飛機(ji)輪(lun)胎生產工廠(chang)。當年(nian)2月，成功研制新(xin)中國的航空(kong)輪(lun)胎，三條660×160及480×200規格的。

　　2017年12月17日，第二(er)架C919國產大(da)型(xing)客機(ji)試飛成功。次日，"大(da)飛機(ji)子(zi)午線輪胎先進復(fu)合材料及結(jie)構(gou)的設計(ji)與制造基礎(chu)研究"項目啟(qi)動(dong)會，在北(bei)京召開。

　　該項(xiang)目屬于國家自然科學(xue)基(ji)金(jin)重大(da)(da)項(xiang)目，由北京化工大(da)(da)學(xue)牽頭，參與單(dan)位包(bao)括哈(ha)爾濱工業大(da)(da)學(xue)、浙(zhe)江大(da)(da)學(xue)、四川大(da)(da)學(xue)、華南理(li)工大(da)(da)學(xue)。多(duo)家科研院所(suo)和生產企業形成合力(li)，共同(tong)攻關航空輪胎(tai)。

　　目前，國內正在研發航(hang)空(kong)胎(tai)的(de)(de)企業，還(huan)有曙(shu)光(guang)(guang)院、森麒麟、玲瓏等。其中，曙(shu)光(guang)(guang)院除(chu)了(le)(le)(le)為運20開發了(le)(le)(le)子(zi)午胎(tai)外，其余主(zhu)要(yao)是(shi)非民(min)用斜交航(hang)空(kong)胎(tai)；森麒麟的(de)(de)斜交航(hang)空(kong)胎(tai)，也(ye)通過動(dong)試，并拿到(dao)了(le)(le)(le)適航(hang)證；此(ci)外，玲瓏輪胎(tai)也(ye)正在開發后輪航(hang)空(kong)子(zi)午胎(tai)。開發航(hang)空(kong)子(zi)午線輪胎(tai)技術，是(shi)三角輪胎(tai)“十三五”規劃的(de)(de)重要(yao)戰略內容。

　　此次(ci)實驗的30×8.8R15規格，是(shi)國內通過民(min)航動試標準的民(min)用(yong)航空(kong)子(zi)午線輪(lun)胎產品。該(gai)重要科研成(cheng)果(guo)，實現了國內民(min)用(yong)航空(kong)子(zi)午線輪(lun)胎技(ji)術上(shang)“零”的突破。

　　經過(guo)一(yi)系(xi)列的技術攻關，我(wo)國的輪胎生產(chan)企業發(fa)生了許多(duo)整合和項目合并，產(chan)業布局進一(yi)步優化。

　　一條(tiao)(tiao)國(guo)(guo)產大(da)飛機子午線航(hang)空輪(lun)胎(tai)正式下(xia)線，這條(tiao)(tiao)樣胎(tai)不僅為提高我國(guo)(guo)輪(lun)胎(tai)工(gong)業(ye)的國(guo)(guo)際競爭力，具有重大(da)的戰(zhan)略意義，同時(shi)也加速(su)了中國(guo)(guo)實(shi)現(xian)自主研發大(da)型民(min)航(hang)空客機輪(lun)胎(tai)沖向云霄的夢(meng)想。

　　國產(chan)輪胎經歷(li)了材料攻(gong)關(guan)、裝配攻(gong)關(guan)、市(shi)(shi)場(chang)檢(jian)驗攻(gong)關(guan)中(zhong)國伴隨著國產(chan)大(da)飛(fei)機(ji)(ji)的(de)崛(jue)起進一步拓(tuo)展海外航空市(shi)(shi)場(chang)，以森麒麟為例，其已經與中(zhong)國商(shang)(shang)飛(fei)簽署了戰略合作協(xie)議(yi)，是ARJ21支線客機(ji)(ji)、C919的(de)本土輪胎供應商(shang)(shang)。此外，該公司與中(zhong)俄(e)聯合大(da)飛(fei)機(ji)(ji)公司簽署協(xie)議(yi)，已成(cheng)為CR929遠程寬體(ti)客機(ji)(ji)的(de)潛在供應商(shang)(shang)。

　　捷報頻傳(chuan)，據悉，全國(guo)航空輪(lun)胎(tai)動(dong)(dong)力學(xue)試驗大科(ke)學(xue)裝(zhuang)置(zhi)，航空輪(lun)胎(tai)大科(ke)學(xue)中心(xin)項目(mu)，計(ji)劃在2021年建(jian)成(cheng)投入使用。位于(yu)廣州市黃埔區新龍(long)鎮，其(qi)建(jian)設內容，包括航空輪(lun)胎(tai)動(dong)(dong)力學(xue)大科(ke)學(xue)裝(zhuang)置(zhi)、航空輪(lun)胎(tai)硬(ying)核科(ke)技中心(xin)、輪(lun)胎(tai)博物(wu)館(guan)及整體室(shi)外工程等(deng)。

　　此外(wai)，該項目還將建設(she)輪胎博物(wu)館，主要用于展示(shi)車輪的(de)(de)演變過程、輪胎的(de)(de)的(de)(de)生(sheng)產(chan)工藝流程等。

　　9月16日(ri)，中(zhong)國科(ke)學(xue)院(yuan)院(yuan)長白春(chun)禮出現在國新(xin)辦新(xin)聞發布(bu)(bu)會現場(chang)明確表示(shi)，要(yao)把(ba)美國的清(qing)單(dan)變(bian)成科(ke)研任務(wu)清(qing)單(dan)進(jin)行布(bu)(bu)局，其(qi)中(zhong)包括:航(hang)空輪胎(tai)。

　　近年來，森(sen)麒麟、三角、寧夏(xia)神舟(zhou)等民營企(qi)業，在進軍航(hang)空輪胎(tai)(tai)的道路上(shang)，取(qu)得很大(da)進步。然而(er)，要(yao)切(qie)入國(guo)際巨(ju)頭霸占的全球飛機制造價(jia)值鏈分工平臺，搶奪存(cun)量和增量市場(chang)份額，并非易(yi)事。一方(fang)面，以(yi)普利(li)司通(tong)、米其林(lin)、固特異為代表的國(guo)際品(pin)牌壟斷高端(duan)市場(chang)，大(da)部分中國(guo)輪胎(tai)(tai)企(qi)業只能擠在中低(di)端(duan)市場(chang)薄(bo)利(li)廝殺；另一方(fang)面，近年來發達國(guo)家不(bu)斷發起的保(bao)護性貿易(yi)，也讓中國(guo)企(qi)業吃盡苦頭。

　　航空輪(lun)(lun)胎(tai)(tai)是資(zi)金(jin)、技(ji)術(shu)(shu)密(mi)集(ji)型產(chan)業。多年來，國(guo)際輪(lun)(lun)胎(tai)(tai)巨(ju)頭不(bu)斷加(jia)大研發投入，構(gou)筑更高的(de)資(zi)金(jin)壁(bi)壘和技(ji)術(shu)(shu)壁(bi)壘。該領域的(de)技(ji)術(shu)(shu)研發門檻不(bu)斷升級(ji)(ji)。相比(bi)之下，中國(guo)企(qi)業的(de)資(zi)金(jin)實力(li)無法和國(guo)際巨(ju)頭相比(bi)，技(ji)術(shu)(shu)研發經驗(yan)也尚淺(qian)。要想跟上國(guo)際巨(ju)頭重金(jin)砸出的(de)技(ji)術(shu)(shu)迭代升級(ji)(ji)腳步還需要更多的(de)投入。航空輪(lun)(lun)胎(tai)(tai)國(guo)產(chan)替(ti)代之路，注(zhu)定(ding)不(bu)會是一片(pian)坦途(tu)。

　　03總結

　　在輪胎制(zhi)(zhi)造(zao)領域，航空輪胎素來被稱為行業(ye)金字塔的塔尖(jian)，它對輪胎企業(ye)的技術(shu)和制(zhi)(zhi)造(zao)工藝都是大(da)的挑戰。其(qi)工藝要求及制(zhi)(zhi)造(zao)技術(shu)苛刻，國(guo)際上只有幾家公司掌(zhang)握(wo)設計、制(zhi)(zhi)造(zao)等技術(shu)。

　　國產航空輪胎的研(yan)發、制(zhi)造、驗證只是(shi)(shi)國產(chan)飛機(ji)(ji)的(de)艱(jian)辛突破的(de)一(yi)個縮影，一(yi)架(jia)飛機(ji)(ji)有(you)數千萬個零件(jian)，需要多行業、多學科、綜合研(yan)制(zhi)水平才能取(qu)得突破，近(jin)些年的(de)國產(chan)飛機(ji)(ji)不斷突破，但(dan)是(shi)(shi)還需要更(geng)多的(de)投入，即使部件(jian)和整機(ji)(ji)達到了設計要求，要進入實際飛行，還是(shi)(shi)困難重重