關乎飛機起降安全的碳陶剎車盤受此大獎，實至名歸。這項新型材料融合了粉末冶金剎車材料和碳/碳復合剎車材料的優(yōu)點，具有重量輕、硬度高、剎車平穩(wěn)、耐高溫、耐腐蝕、環(huán)境適應性強和使用壽命長等優(yōu)點，被公認為性能優(yōu)異的新一代剎車材料。

 

　　該項目是將中航工業(yè)制動的碳/碳剎車材料制備技術與西北工業(yè)大學的陶瓷基復合材料應用技術科學相結合，發(fā)明的一種領先世界的新型材料——“碳陶飛機剎車功能復合材料”，簡稱“碳陶剎車材料”。這是產(chǎn)學研合作取得的一項飽含“中國創(chuàng)造”智慧的自主技術創(chuàng)新碩果。

 

　　其實，早在2008年中航工業(yè)制動用此材料制作的飛機剎車盤——“碳陶剎車盤”就在殲10某型飛機上實現(xiàn)了成功首飛。此后，碳陶剎車盤已成熟地應用在我國的艦載機、殲擊機和運輸機等10多種先進飛機上，使我國成為世界上第一個成功將碳陶剎車盤批量應用于飛機上的國家。

 

　　從2005年雙方開始合作到2008年碳陶剎車盤裝機首飛成功，再到榮獲2016年國家技術發(fā)明獎。作為產(chǎn)學研主體的中航工業(yè)制動和西北工業(yè)大學同甘共苦，玉汝與成，雙方攜手突破了世界制備技術的三大難題，形成了五個重大技術發(fā)明點，獲得了19項國家專利。

 

　　碳陶剎車材料，改寫了剎車材料的歷史，彰顯了碳陶剎車技術領跑世界的中國力量?？芍^制動一小步，中國技術進步一大步。

 

品讀飛機剎車盤從“跟跑”到“領跑”的內涵

　　中國飛機剎車盤歷史，是一部布滿荊棘的辛酸史，更是一部漫長且艱苦的奮斗史。

 

　　機輪剎車系統(tǒng)隸屬于飛機起降系統(tǒng)，主要作用是承受飛機在地面的靜動態(tài)載荷、沖擊載荷、吸收剎車能量，并對飛機起飛、著陸、滑行、轉彎、制動進行有效的控制。對于飛機來說，具有的極端重要性。歐、美、俄等航空工業(yè)強國，歷來極為重視航空起降制動系統(tǒng)整體技術的發(fā)展，并對其技術和相關產(chǎn)品的出口嚴加管制。

 

　　有關資料統(tǒng)計，飛機發(fā)生在飛機滑行和起降階段的安全事故占飛機所有安全事故的60%以上。對飛機而言，每一次起飛降落，剎車系統(tǒng)的可靠性都是必須確保的第一安全項目。所以，作為剎車系統(tǒng)上起關鍵作用的剎車盤就顯得尤為重要。

 

　　截至目前，飛機剎車盤的制造材料發(fā)展經(jīng)歷了有機粘結劑剎車材料、粉末冶金剎車材料、碳/碳復合剎車材料和碳陶復合剎車材料四個階段。其中有機粘結劑剎車材料是早期飛機使用的一種剎車材料，應用于飛機彎塊式剎車上，剎車溫度較低、壽命較短、起降架次少，目前已在飛機上基本淘汰。粉末冶金剎車材料在20世紀60年代發(fā)展起來，但存在高速摩擦系數(shù)低、高速制動力不足、剎車性能不穩(wěn)定以及使用壽命低等問題。

 

　　碳/碳復合剎車材料是20世紀70年代歐美發(fā)達國家率先使用的飛機剎車盤制作材料。它以碳纖維為增強體，以熱解碳為基體的復合剎車材料。然而，這項技術長期以來一直被美、英、法三國牢牢地把持著。

 

　　1972年，中航工業(yè)制動發(fā)現(xiàn)和瞄準了這一尖端技術，向國家申請立項研制。1977年，研制出國內第一套扇形片結構的航空碳剎車盤；1987年，碳剎車材料制備工藝和防氧化技術獲得成功；1993年，碳/碳復合材料剎車制備技術獲得國家發(fā)明專利；1994年，碳/碳復合材料防氧化技術獲得國家發(fā)明專利；1998年，碳/碳剎車盤在殲10飛機上首飛成功；2003年，碳/碳剎車盤獲得中國第一個TSOA技術標準批準書，并隨著“新舟”60飛機飛出國門。

 

　　至此，中航工業(yè)制動攻克了被國外長期封鎖的碳/碳剎車材料技術難題，徹底打破了西方對此技術的壟斷局面。

 

　　有學者評價，如果沒有碳/碳材料產(chǎn)業(yè)化的成功， 就沒有今天中國機輪剎車材料領先世界的精“碳”一躍。碳/碳剎車盤最大的特點是對飛機減重效果十分顯著。這對以“減輕飛機的每一克重量”為鐵律的飛機制造而言，無疑是最大的利好。

 

　　優(yōu)秀者必然承受更多異樣的目光。在中航工業(yè)制度跟蹤攻關新技術的過程中，卻遭一些所謂專家的反對，他們尋找各種理由批駁和質疑碳/碳剎車材料的種種不是。然而，當中航工業(yè)制動研制的碳/碳材料在國內大量軍、民機上成功使用時，曾經(jīng)的“反碳/碳派”專家，卻想方設法地開始“臨摹”這一新技術。以至于外界曾一度彌漫著碳/碳剎車技術來源不明的流言。

 

　　現(xiàn)在，在事實與業(yè)績面前，流言已經(jīng)無影無蹤。

 

　　這么好的材料，為什么又要發(fā)展另一種新材料？因為飛機作業(yè)的環(huán)境復雜多變，不同的自然環(huán)境對剎車材料有不同的要求。碳/碳剎車盤的吸潮性強，在濕態(tài)環(huán)境會導致飛機剎車性能大幅度衰減，從而危及飛行安全。

 

　　裝備發(fā)展呼喚一種新型剎車材料的問世。