今天一起走进目前国内最先进的飞行起降动力学研究设施——航空轮胎大科学中心，以及我国仿生合成橡胶的科研基地——中国科学院长春应用化学研究所，带您揭秘仿生合成橡胶制造航空轮胎。我国仿生合成橡胶技术实现重要突破。一架民航飞机冲向蓝天，离不开“脚”上一双能够在高速度、高载荷、高冲击条件下正常工作的“鞋子”，也就是航空轮胎。
它既要耐得住零下40摄氏度到零上70摄氏度左右的极端温度，又要在飞机降落的一瞬间，扛得住几十吨以上的冲击力，直接关系到飞机的安全性。航空轮胎制造工艺极为复杂，被称为轮胎制造领域皇冠上的明珠。但是长期以来，其核心制造技术只被国外几家公司掌控。
突破关键核心技术，我国科学家开辟了一条新赛道，提出了仿生合成橡胶的技术路线。
经过多年联合攻关，科研团队通过对天然橡胶的分子结构和关键的化学组分进行模仿，在今年实现了仿生橡胶合成技术的重要突破，完成了航空轮胎国产化技术全链条贯通和应用验证。依托大科学中心为航空轮胎性能把关。航空轮胎大科学中心主要由飞行起降动力学、硬核科技和航空轮胎制造实验基地组成，其核心是一系列飞行起降动力学大装置，主要包括航空轮胎高加速试验台、轮胎道面环境试验台、飞机起落架摆振试验台等大装置。
记者看到，在航空轮胎高加速试验台上，民用航空轮胎正在进行轮胎高速转动和瞬间承压的试验。短短十几秒钟内，速度已经提升到每小时200公里左右。在监控室里，科研人员正在紧张地注视着屏幕上的一组组数据。当轮胎转动速度再次提升时，科研人员开始给轮胎加大垂直方向的压力，模拟飞机降落时航空轮胎的承压。这一试验过程与民航飞机降落时的工况十分接近。
科研人员告诉记者，经过反复测试，目前由我国科学家研制并送到这里的仿生合成橡胶航空轮胎，在极端工作条件下，可以实现比天然橡胶制造的航空轮胎使用寿命提升35％以上。
据介绍，航空轮胎所要求的各项性能指标要远远超出我们常见的汽车轮胎，既要耐得住零下40摄氏度到零上70摄氏度左右的极端温度。又要在飞机降落的一瞬间，扛得住几十吨以上的冲击力。因此航空轮胎性能测试非常关键，科研人员只有对轮胎进行几百到上千次极限测试后，才能了解轮胎的最大使用寿命。
在吉林长春，中国科学院长春应用化学研究所的试验基地里，记者看到一批仿生合成橡胶刚刚下线，经过压块包装后，即将被送往制造工厂，用于新一批航空轮胎样品的制造。天然橡胶被誉为“黑色黄金”，是重要的战略物资和工业原料，在航空航天、交通运输等诸多领域具有不可替代的作用。2022年我国天然橡胶产量约74万吨，消费量却超过660万吨，近90%依赖进口。
科研人员告诉记者，要达到航空轮胎的使用标准，需要让仿生合成橡胶具有特级天然橡胶类似的性能。他们通过模仿天然烟片橡胶的精细结构，在合成橡胶分子链上以特殊的方法嵌入蛋白质和磷脂，攻克了连续聚合工艺和工程技术，制备出了批量化仿生合成橡胶，其关键性能指标目前已经达到了进口特级天然橡胶的水平。
为了实现航空轮胎核心技术自主可控这一目标，中国科学院长春应用化学研究所依托“仿生合成橡胶”专项，已经完成航空轮胎国产化技术全链条贯通和应用验证。实现了仿生合成橡胶和数字轮胎工业软件两项从“0”到“1”的原创性技术突破，掌握了41项核心技术，从而使我国在航空轮胎工业上走出一条完全区别于西方国家的创新之路。