航空輪胎是飛機(jī)上可靠性要求超高的重要部件，飛機(jī)的起飛和降落都必須依靠輪胎內(nèi)部各種強(qiáng)大獨(dú)特的功能實(shí)現(xiàn)，它關(guān)系到成千上萬人的生命安全，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，將會(huì)發(fā)生災(zāi)難性后果。因此對(duì)航空輪胎的質(zhì)量就有苛刻的要求。

　　2020年7月，三角輪胎研發(fā)的民用航空子午線輪胎，通過了民航標(biāo)準(zhǔn)CTSO-C62e規(guī)定的61次試驗(yàn)。這次實(shí)驗(yàn)的航空輪胎規(guī)格為30×8.8R15（A320客機(jī)的前輪胎），模擬試驗(yàn)的通過，標(biāo)志著該輪胎多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，包括輪胎材料、配方、結(jié)構(gòu)、裝備以及工藝等，實(shí)現(xiàn)了突破。

　　01航空輪胎國內(nèi)需求大，但是技術(shù)難度大，進(jìn)入市場(chǎng)不容易

　　中國有著發(fā)展?jié)摿Υ蟮拿裼煤娇帐袌?chǎng)，2017年5月5日，我國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型噴氣式客機(jī)C919成功首飛， C919的到來帶動(dòng)了國內(nèi)飛機(jī)制造產(chǎn)業(yè)鏈的高速發(fā)展，航空輪胎便是其中的一個(gè)。

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

　　（2013-2016年中國民航全行業(yè)運(yùn)輸飛機(jī)在冊(cè)架數(shù)增長情況）

　　航空輪胎他使用環(huán)境就是高溫、高壓，載荷特別大，速度特別快，在著陸的瞬間，不到1秒的時(shí)間，輪胎的溫度由當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度升到100度以上。

　　一條航輪胎總共有十幾個(gè)部位，然后每個(gè)部位因?yàn)楣δ懿灰粯�，材料配方也是不同的，每一個(gè)配方都需要經(jīng)過成百上千次的試驗(yàn)，歷經(jīng)了幾年的時(shí)間，才能初步確定了航空輪胎的原材料以及配方。

　　（斜交航空輪胎結(jié)構(gòu)示意圖 關(guān)偉平，2016）

　　輪胎原材料是決定輪胎質(zhì)量的因素，但是如何把十幾種材料添加在一起，使其既能發(fā)揮各自的特性，又能抱成一團(tuán)，形成具有超高速、超載荷、耐摩擦、耐撕裂，重量輕、壽命長的原材料呢，配方工程師開啟了崎嶇坎坷的實(shí)驗(yàn)歷程。

　　胎面、袋束、胎體，這些配方要求比較苛刻，所以需要經(jīng)過反反復(fù)復(fù)的試驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比，優(yōu)選出合適的優(yōu)化的一個(gè)配方。

　　按照優(yōu)化的配方加工出來的材料，還需要經(jīng)歷：曲撓、拉伸、磨耗等一系列實(shí)驗(yàn)。終于令人滿意的航空輪胎，膠料配方被試制出來了。

　　但是有了堅(jiān)韌有力的“肌肉”用什么材料可以為航空輪胎安裝一副輕盈健壯的“骨骼”呢？這里需要一種新型的纖維簾線，它具有和普通鋼絲相同的強(qiáng)度，但是重量卻只有普通鋼絲的幾分之一，它是制造航空輪胎骨架的材料了。

　　（子午線航空輪胎結(jié)構(gòu)示意圖 關(guān)偉平，2016）

　　但是把它安裝到輪胎的什么部位，安裝幾層，這又需要一個(gè)科學(xué)而精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方案。相對(duì)于普通的胎體來說，我們可能是只要一層簾線就夠了，那么我們航空輪胎目前呢有5到到8層的胎體簾線，使用這個(gè)高強(qiáng)度的纖維簾線來設(shè)計(jì)航空胎體，那么可以使我們的胎體安全倍數(shù)更高，航空輪胎更堅(jiān)固，更可靠，更耐用。

　　航空輪胎做好了，還需要進(jìn)入數(shù)百次的試航實(shí)驗(yàn)過程，要進(jìn)入國際市場(chǎng)還需要經(jīng)歷更多的標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)、檢測(cè)、試航等過程。

　　下表是2017年的全球輪胎企業(yè)生產(chǎn)情況，中國企業(yè)雖有生產(chǎn)，但是排名較低，國外寡頭把持，對(duì)于每年需求在60萬條的中國航空事業(yè)來說，是一個(gè)很大的支出。

　　工藝及制造技術(shù)的苛刻要求，致使到今天國內(nèi)大型民航客機(jī)使用的輪胎都只能依賴進(jìn)口，隨著國產(chǎn)大飛機(jī)C919的首飛成功打破國外巨頭把控，讓國產(chǎn)自主研發(fā)的航空輪胎也能飛上藍(lán)天，成為中國輪胎制造企業(yè)的夢(mèng)想。

　　02國內(nèi)企業(yè)聚焦技術(shù)攻關(guān)，航空輪胎動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)大科學(xué)裝置即將落成

　　該領(lǐng)域長期處于國際輪胎巨頭壟斷之下。米其林、固特異、普利司通輪胎，分別占有全球市場(chǎng)份額的37%、20%、30%，其余品牌僅為13%。在國內(nèi)航空輪胎市場(chǎng)，國際巨頭更是占據(jù)95%以上的壟斷份額。作為全球輪胎產(chǎn)銷大國，中國輪胎行業(yè)在高端航空輪胎領(lǐng)域長期處于“失語”狀態(tài)，凸顯了尷尬的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

　　回顧我國航空輪胎的發(fā)展史，一路走來很不容易。1951年1月，沈陽第三橡膠廠，由自行車輪胎工廠，改造為飛機(jī)輪胎生產(chǎn)工廠。當(dāng)年2月，成功研制新中國的航空輪胎，三條660×160及480×200規(guī)格的。

　　2017年12月17日，第二架C919國產(chǎn)大型客機(jī)試飛成功。次日，"大飛機(jī)子午線輪胎先進(jìn)復(fù)合材料及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制造基礎(chǔ)研究"項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)，在北京召開。

　　該項(xiàng)目屬于國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目，由北京化工大學(xué)牽頭，參與單位包括哈爾濱工業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)、四川大學(xué)、華南理工大學(xué)。多家科研院所和生產(chǎn)企業(yè)形成合力，共同攻關(guān)航空輪胎。

　　目前，國內(nèi)正在研發(fā)航空胎的企業(yè)，還有曙光院、森麒麟、玲瓏等。其中，曙光院除了為運(yùn)20開發(fā)了子午胎外，其余主要是非民用斜交航空胎；森麒麟的斜交航空胎，也通過動(dòng)試，并拿到了適航證；此外，玲瓏輪胎也正在開發(fā)后輪航空子午胎。開發(fā)航空子午線輪胎技術(shù)，是三角輪胎“十三五”規(guī)劃的重要戰(zhàn)略內(nèi)容。

　　此次實(shí)驗(yàn)的30×8.8R15規(guī)格，是國內(nèi)通過民航動(dòng)試標(biāo)準(zhǔn)的民用航空子午線輪胎產(chǎn)品。該重要科研成果，實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)民用航空子午線輪胎技術(shù)上“零”的突破。

　　經(jīng)過一系列的技術(shù)攻關(guān)，我國的輪胎生產(chǎn)企業(yè)發(fā)生了許多整合和項(xiàng)目合并，產(chǎn)業(yè)布局進(jìn)一步優(yōu)化。

　　一條國產(chǎn)大飛機(jī)子午線航空輪胎正式下線，這條樣胎不僅為提高我國輪胎工業(yè)的國際競(jìng)爭(zhēng)力，具有重大的戰(zhàn)略意義，同時(shí)也加速了中國實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)大型民航空客機(jī)輪胎沖向云霄的夢(mèng)想。

　　國產(chǎn)輪胎經(jīng)歷了材料攻關(guān)、裝配攻關(guān)、市場(chǎng)檢驗(yàn)攻關(guān)中國伴隨著國產(chǎn)大飛機(jī)的崛起進(jìn)一步拓展海外航空市場(chǎng)，以森麒麟為例，其已經(jīng)與中國商飛簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議，是ARJ21支線客機(jī)、C919的本土輪胎供應(yīng)商。此外，該公司與中俄聯(lián)合大飛機(jī)公司簽署協(xié)議，已成為CR929遠(yuǎn)程寬體客機(jī)的潛在供應(yīng)商。

　　捷報(bào)頻傳，據(jù)悉，全國航空輪胎動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)大科學(xué)裝置，航空輪胎大科學(xué)中心項(xiàng)目，計(jì)劃在2021年建成投入使用。位于廣州市黃埔區(qū)新龍鎮(zhèn)，其建設(shè)內(nèi)容，包括航空輪胎動(dòng)力學(xué)大科學(xué)裝置、航空輪胎硬核科技中心、輪胎博物館及整體室外工程等。

　　此外，該項(xiàng)目還將建設(shè)輪胎博物館，主要用于展示車輪的演變過程、輪胎的的生產(chǎn)工藝流程等。

　　9月16日，中國科學(xué)院院長白春禮出現(xiàn)在國新辦新聞發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)明確表示，要把美國的清單變成科研任務(wù)清單進(jìn)行布局，其中包括:航空輪胎。

　　近年來，森麒麟、三角、寧夏神舟等民營企業(yè)，在進(jìn)軍航空輪胎的道路上，取得很大進(jìn)步。然而，要切入國際巨頭霸占的全球飛機(jī)制造價(jià)值鏈分工平臺(tái)，搶奪存量和增量市場(chǎng)份額，并非易事。一方面，以普利司通、米其林、固特異為代表的國際品牌壟斷高端市場(chǎng)，大部分中國輪胎企業(yè)只能擠在中低端市場(chǎng)薄利廝殺；另一方面，近年來發(fā)達(dá)國家不斷發(fā)起的保護(hù)性貿(mào)易，也讓中國企業(yè)吃盡苦頭。

　　航空輪胎是資金、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)。多年來，國際輪胎巨頭不斷加大研發(fā)投入，構(gòu)筑更高的資金壁壘和技術(shù)壁壘。該領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)門檻不斷升級(jí)。相比之下，中國企業(yè)的資金實(shí)力無法和國際巨頭相比，技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)也尚淺。要想跟上國際巨頭重金砸出的技術(shù)迭代升級(jí)腳步還需要更多的投入。航空輪胎國產(chǎn)替代之路，注定不會(huì)是一片坦途。

　　03總結(jié)

　　在輪胎制造領(lǐng)域，航空輪胎素來被稱為行業(yè)金字塔的塔尖，它對(duì)輪胎企業(yè)的技術(shù)和制造工藝都是大的挑戰(zhàn)。其工藝要求及制造技術(shù)苛刻，國際上只有幾家公司掌握設(shè)計(jì)、制造等技術(shù)。

　　國產(chǎn)航空輪胎的研發(fā)、制造、驗(yàn)證只是國產(chǎn)飛機(jī)的艱辛突破的一個(gè)縮影，一架飛機(jī)有數(shù)千萬個(gè)零件，需要多行業(yè)、多學(xué)科、綜合研制水平才能取得突破，近些年的國產(chǎn)飛機(jī)不斷突破，但是還需要更多的投入，即使部件和整機(jī)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，要進(jìn)入實(shí)際飛行，還是困難重重