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

 

　　該項(xiàng)目是將中航工業(yè)制動的碳/碳剎車材料制備技術(shù)與西北工業(yè)大學(xué)的陶瓷基復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)科學(xué)相結(jié)合，發(fā)明的一種領(lǐng)先世界的新型材料——“碳陶飛機(jī)剎車功能復(fù)合材料”，簡稱“碳陶剎車材料”。這是產(chǎn)學(xué)研合作取得的一項(xiàng)飽含“中國創(chuàng)造”智慧的自主技術(shù)創(chuàng)新碩果。

 

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

 

　　從2005年雙方開始合作到2008年碳陶剎車盤裝機(jī)首飛成功，再到榮獲2016年國家技術(shù)發(fā)明獎。作為產(chǎn)學(xué)研主體的中航工業(yè)制動和西北工業(yè)大學(xué)同甘共苦，玉汝與成，雙方攜手突破了世界制備技術(shù)的三大難題，形成了五個重大技術(shù)發(fā)明點(diǎn)，獲得了19項(xiàng)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(shù)領(lǐng)跑世界的中國力量?？芍^制動一小步，中國技術(shù)進(jìn)步一大步。

 

品讀飛機(jī)剎車盤從“跟跑”到“領(lǐng)跑”的內(nèi)涵

　　中國飛機(jī)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(jī)輪剎車系統(tǒng)隸屬于飛機(jī)起降系統(tǒng)，主要作用是承受飛機(jī)在地面的靜動態(tài)載荷、沖擊載荷、吸收剎車能量，并對飛機(jī)起飛、著陸、滑行、轉(zhuǎn)彎、制動進(jìn)行有效的控制。對于飛機(jī)來說，具有的極端重要性。歐、美、俄等航空工業(yè)強(qiáng)國，歷來極為重視航空起降制動系統(tǒng)整體技術(shù)的發(fā)展，并對其技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品的出口嚴(yán)加管制。

 

　　有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，飛機(jī)發(fā)生在飛機(jī)滑行和起降階段的安全事故占飛機(jī)所有安全事故的60%以上。對飛機(jī)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(xiàng)目。所以，作為剎車系統(tǒng)上起關(guān)鍵作用的剎車盤就顯得尤為重要。

 

　　截至目前，飛機(jī)剎車盤的制造材料發(fā)展經(jīng)歷了有機(jī)粘結(jié)劑剎車材料、粉末冶金剎車材料、碳/碳復(fù)合剎車材料和碳陶復(fù)合剎車材料四個階段。其中有機(jī)粘結(jié)劑剎車材料是早期飛機(jī)使用的一種剎車材料，應(yīng)用于飛機(jī)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(jī)上基本淘汰。粉末冶金剎車材料在20世紀(jì)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(fù)合剎車材料是20世紀(jì)70年代歐美發(fā)達(dá)國家率先使用的飛機(jī)剎車盤制作材料。它以碳纖維為增強(qiáng)體，以熱解碳為基體的復(fù)合剎車材料。然而，這項(xiàng)技術(shù)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(zhǔn)了這一尖端技術(shù)，向國家申請立項(xiàng)研制。1977年，研制出國內(nèi)第一套扇形片結(jié)構(gòu)的航空碳剎車盤；1987年，碳剎車材料制備工藝和防氧化技術(shù)獲得成功；1993年，碳/碳復(fù)合材料剎車制備技術(shù)獲得國家發(fā)明專利；1994年，碳/碳復(fù)合材料防氧化技術(shù)獲得國家發(fā)明專利；1998年，碳/碳剎車盤在殲10飛機(jī)上首飛成功；2003年，碳/碳剎車盤獲得中國第一個TSOA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)書，并隨著“新舟”60飛機(jī)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(shù)難題，徹底打破了西方對此技術(shù)的壟斷局面。

 

　　有學(xué)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(jī)輪剎車材料領(lǐng)先世界的精“碳”一躍。碳/碳剎車盤最大的特點(diǎn)是對飛機(jī)減重效果十分顯著。這對以“減輕飛機(jī)的每一克重量”為鐵律的飛機(jī)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(guān)新技術(shù)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(zhì)疑碳/碳剎車材料的種種不是。然而，當(dāng)中航工業(yè)制動研制的碳/碳材料在國內(nèi)大量軍、民機(jī)上成功使用時，曾經(jīng)的“反碳/碳派”專家，卻想方設(shè)法地開始“臨摹”這一新技術(shù)。以至于外界曾一度彌漫著碳/碳剎車技術(shù)來源不明的流言。

 

　　現(xiàn)在，在事實(shí)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?yàn)轱w機(jī)作業(yè)的環(huán)境復(fù)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(qiáng)，在濕態(tài)環(huán)境會導(dǎo)致飛機(jī)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。