在近日舉行的第四屆中國(guó)國(guó)際進(jìn)口博覽會(huì)上，上海飛機(jī)制造有限公司與高科技和制造企業(yè)霍尼韋爾簽署意向書，后者將配合上飛的2022年C919和ARJ21飛機(jī)生產(chǎn)計(jì)劃為其提供相應(yīng)產(chǎn)品和解決方案。這意味著國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919即將邁入量產(chǎn)與交付階段。

幾代中國(guó)人期盼的、坐上屬于自己國(guó)家的大飛機(jī)的夢(mèng)想已經(jīng)近在咫尺。

△我國(guó)自主研制噴氣式干線客機(jī)C919下線儀式。圖源央視新聞

 

回首航空?qǐng)?bào)國(guó)的征途，從中小航空發(fā)動(dòng)機(jī)到起落架，再到飛機(jī)機(jī)輪剎車制動(dòng)領(lǐng)域的關(guān)鍵核心技術(shù)，湖南這片紅色熱土?xí)鴮懥瞬憠验煹漠嬀怼Ｆ渲?，湖南興湘集團(tuán)“聯(lián)姻”中南大學(xué)，“產(chǎn)學(xué)研用”深度融合，在航空航天技術(shù)攻關(guān)和構(gòu)筑創(chuàng)新體系的道路上，書寫并延續(xù)著新的篇章。

2013年11月，習(xí)近平總書記來(lái)到中南大學(xué)調(diào)研科技創(chuàng)新，了解國(guó)家重金屬污染防治工程技術(shù)研究中心和粉末冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研發(fā)應(yīng)用情況。中南大學(xué)粉末冶金工程研究中心有限公司(以下簡(jiǎn)稱“粉冶中心”)作為中南大學(xué)科技成果轉(zhuǎn)化孵化平臺(tái)，承載著解決和服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略需求和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展緊密銜接的使命，孵化了博云新材、英捷高科、博云東方、起降公司、博云制動(dòng)等一批公司。按照黨中央、國(guó)務(wù)院對(duì)深化高等學(xué)校所屬企業(yè)體制改革的部署，高校企業(yè)劃入國(guó)資統(tǒng)一監(jiān)管成為改革方向。2018年，湖南興湘投資控股集團(tuán)增資擴(kuò)股粉冶中心，成為控股股東，發(fā)揮國(guó)有資本運(yùn)營(yíng)平臺(tái)力量，推動(dòng)并提速高校科研與技術(shù)成果轉(zhuǎn)化、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群培育。

近日，國(guó)資瀟湘走進(jìn)位于長(zhǎng)沙高新區(qū)的粉冶中心，博云新材飛機(jī)機(jī)輪剎車配件車間正在滿負(fù)荷生產(chǎn)。四十多年前，我們國(guó)家在航空制動(dòng)領(lǐng)域遭遇的“卡脖子”封鎖，在一場(chǎng)偉大的征途中，被湖南人步步攻克。

 

國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)

從解決“卡脖子”問(wèn)題到批量出口

“滑行、起飛……著陸、滑行、停穩(wěn)，別小看剎車片，它是飛機(jī)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)和保證安全飛行最關(guān)鍵的部件之一，地位不遜于航空發(fā)動(dòng)機(jī)。”博云新材副總裁馮志榮告訴國(guó)資瀟湘融媒，飛機(jī)剎車片（又稱剎車盤）屬于易損品，按照2500個(gè)起落/年測(cè)算，大型客機(jī)平均一年就得更換一次剎車片。

幾十年來(lái)，中國(guó)的大飛機(jī)以進(jìn)口為主，比如來(lái)自美國(guó)的波音、歐洲的空客等。鮮為人知的是，包括剎車片在內(nèi)的部分飛機(jī)配件同樣曾經(jīng)一度受制于人。

上個(gè)世紀(jì)70年代，我國(guó)民航的主力機(jī)型為從英國(guó)進(jìn)口的“三叉戟”飛機(jī)。然而，由于國(guó)際形勢(shì)變化，我國(guó)飛機(jī)的配件遭斷供，剎車片面臨“卡脖子”。

“在一個(gè)飛機(jī)壽命周期里，剎車片要更換多次。依靠進(jìn)口，貨源緊張，價(jià)格很高，國(guó)家不僅要花費(fèi)大量資金，更關(guān)鍵的是，沒(méi)有剎車片，飛機(jī)就無(wú)法起飛。為了保障正常運(yùn)行，有時(shí)不得不‘拆東墻補(bǔ)西墻’——從其它飛機(jī)上拆配件救急待修的飛機(jī)。”馮志榮說(shuō)。

1975年，根據(jù)國(guó)家計(jì)委“關(guān)于立足國(guó)內(nèi)解決民航進(jìn)口飛機(jī)剎車裝置問(wèn)題”的指示精神，在民航總局、冶金部、航空工業(yè)部等有關(guān)單位的協(xié)作下，中南礦冶學(xué)院粉末冶金研究所負(fù)責(zé)三叉戟飛機(jī)剎車材料的攻關(guān)研制?？朔刂乩щy，1977年8月，裝配國(guó)產(chǎn)剎車的252號(hào)三叉戟飛機(jī)在廣州白云機(jī)場(chǎng)進(jìn)行試飛驗(yàn)證，受到好評(píng)。1979年，中南礦冶學(xué)院粉末冶金研究所成為國(guó)內(nèi)首家大型三叉戟飛機(jī)剎車副（剎車裝置中的組件之一）定點(diǎn)生產(chǎn)單位。歷時(shí)八年，1983年5月，整套剎車材料通過(guò)技術(shù)鑒定并批量生產(chǎn)，徹底解決了三叉戟飛機(jī)剎車材料的“卡脖子”問(wèn)題。

乘著改革開(kāi)放的東風(fēng)，大量的圖-154飛機(jī)和部分麥道、波音飛機(jī)被引進(jìn)到中國(guó)。1988年，黃伯云留美歸國(guó)，執(zhí)掌中南工業(yè)大學(xué)粉末冶金研究所，帶隊(duì)突破傳統(tǒng)粉末冶金摩擦材料存在的“穩(wěn)定性差”和“重載耐磨損性差”等技術(shù)難題。隨后，研究所研制的高性能粉末冶金飛機(jī)剎車材料，為圖-154等系列飛機(jī)提供了關(guān)鍵部件，獲得了我國(guó)第一個(gè)由國(guó)外頒發(fā)的飛機(jī)零部件制造人許可證，并批量出口國(guó)外。

△1991年，俄羅斯圖波列夫航空聯(lián)合體向中南工業(yè)大學(xué)頒發(fā)認(rèn)可證。受訪者供圖

 

“炭”材續(xù)新篇

深耕20年助國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)“落地”

一代剎車材料，一代飛機(jī)。科技的進(jìn)步和航空工業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)剎車材料提出了更高的要求，粉末冶金剎車材料迎來(lái)迭代。炭/炭剎車材料以質(zhì)量輕、耐磨損、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)逐漸成為飛機(jī)剎車片的主流，被譽(yù)為“黑色黃金”。但該技術(shù)當(dāng)時(shí)被英、法、美三國(guó)壟斷，并實(shí)行嚴(yán)密的技術(shù)封鎖，我國(guó)每年需花費(fèi)數(shù)億元進(jìn)口炭/炭剎車副。

上世紀(jì)90年代初，我國(guó)啟動(dòng)民用飛機(jī)炭剎車盤研究，包括中南大學(xué)、航天43所、航空621所、華興航空機(jī)輪公司、煙臺(tái)冶金新材料所等在內(nèi)的科研院所與企業(yè)擔(dān)起這項(xiàng)事關(guān)國(guó)家航天航空安全的大任。在此之前，我國(guó)在軍用飛機(jī)領(lǐng)域進(jìn)行了炭/炭剎車材料的應(yīng)用研究，但由于技術(shù)不成熟等原因，并未實(shí)現(xiàn)批量應(yīng)用。

“中南大學(xué)前期在鋼剎車盤領(lǐng)域，積累了民航飛機(jī)剎車材料的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也早已在開(kāi)展炭/炭剎車材料的研究和開(kāi)發(fā)，而且取得了不錯(cuò)的成績(jī)。”黃伯云說(shuō)。

由此，中南大學(xué)由黃伯云帶領(lǐng)材料、化學(xué)、機(jī)械、電子、航空等學(xué)科領(lǐng)域的60多人組隊(duì)聯(lián)合攻關(guān)。記不清多少次試驗(yàn)、多少個(gè)通宵達(dá)旦，1996年，該團(tuán)隊(duì)完成了高性能炭/炭復(fù)合航空制動(dòng)材料的基礎(chǔ)研究，開(kāi)始走出實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行工業(yè)化實(shí)驗(yàn)。

國(guó)資瀟湘融媒記者在博云新材的廠房?jī)?nèi)看到，一個(gè)個(gè)“秘制”大爐子正在燃燒著，這是炭/炭剎車盤的生產(chǎn)場(chǎng)景。“由于生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備（國(guó)外）禁止出口，大部分是只能靠自己設(shè)計(jì)，委托國(guó)內(nèi)其他廠家加工甚至自己加工。”馮志榮坦言。

 

△博云新材生產(chǎn)飛機(jī)剎車盤的車間。受訪者供圖

 

作為科研成果工程化研究試驗(yàn)基地，中南大學(xué)粉末冶金國(guó)家工程研究中心于1998年正式承擔(dān)“炭/炭復(fù)合材料國(guó)家工業(yè)性試驗(yàn)項(xiàng)目”，開(kāi)始工程化的技術(shù)攻關(guān)。

“（我們）在研制的過(guò)程當(dāng)中，還要不斷地奔赴廣西桂林的地面慣性臺(tái)去做模擬實(shí)驗(yàn)，從正常剎車、超載，到熱態(tài)、濕態(tài)，再到響應(yīng)頻率、中止起飛等，二十余項(xiàng)指標(biāo)需逐一過(guò)關(guān)。”馮志榮回憶。2000年9月的實(shí)驗(yàn)中，剎車片急劇升溫，摩擦系數(shù)突降，實(shí)驗(yàn)失敗，那也成為黃伯云和團(tuán)隊(duì)最黑暗、最煎熬的時(shí)期。頂住巨大壓力，一遍遍地實(shí)驗(yàn)，一項(xiàng)項(xiàng)地排查，一點(diǎn)點(diǎn)地改進(jìn)……一年之后，一套完整的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能炭/炭航空制動(dòng)材料的制備技術(shù)成型了！

博云新材全資子公司長(zhǎng)沙鑫航機(jī)輪剎車有限公司的副總經(jīng)理黃偉明曾經(jīng)在中航工業(yè)第609研究所工作多年，參與部分相關(guān)工作，他回憶：“中南大學(xué)的強(qiáng)項(xiàng)是摩擦材料，而609所的強(qiáng)項(xiàng)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。所以，進(jìn)入2000年，兩家聯(lián)合起來(lái)進(jìn)行碳剎車盤的國(guó)產(chǎn)化工作，也開(kāi)啟了炭/炭剎車材料在軍機(jī)上的應(yīng)用研究。”

2003年1月裝機(jī)試用，11月，博云新材成為國(guó)內(nèi)首家獲得波音757飛機(jī)碳剎車副PMA證（零部件制造人批準(zhǔn)證書）的企業(yè)。由此，我國(guó)成為繼英、法、美之后第4個(gè)擁有航空制動(dòng)材料生產(chǎn)技術(shù)的國(guó)家。

2005年初，該項(xiàng)技術(shù)榮獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。“這個(gè)材料的研究，經(jīng)過(guò)了一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，差不多有近20年的時(shí)間，前面也有很多的技術(shù)準(zhǔn)備。”黃伯云介紹道。

依托炭/炭復(fù)合材料核心技術(shù)，黃伯云率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制的高性能飛機(jī)機(jī)輪及剎車系統(tǒng)，為我國(guó)C919、進(jìn)口波音、空客等大飛機(jī)和先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)提供了成套制動(dòng)部件，并為航天裝備動(dòng)力系統(tǒng)提供關(guān)鍵高溫部件，保障了國(guó)家航空航天戰(zhàn)略安全。

C919承載著中國(guó)人的大飛機(jī)夢(mèng)。中國(guó)商飛既是我國(guó)中大型客機(jī)項(xiàng)目的實(shí)施主體，也是統(tǒng)籌干線飛機(jī)和支線飛機(jī)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)我國(guó)民用飛機(jī)產(chǎn)業(yè)化的主要載體。2008年，C919飛機(jī)項(xiàng)目啟動(dòng)之際，粉冶中心下屬子公司就與美國(guó)霍尼韋爾組建合資公司為C919飛機(jī)提供機(jī)輪剎車系統(tǒng)。自2015年7月交付第一套碳剎車至2020年11月，已累計(jì)交付產(chǎn)品100余套，確保了C919飛機(jī)的研制進(jìn)度。

這項(xiàng)技術(shù)開(kāi)發(fā)至今，國(guó)際民用炭/炭材料已降價(jià)50%，為我國(guó)每年節(jié)約數(shù)千萬(wàn)美元進(jìn)口費(fèi)用，大大降低了航空公司的運(yùn)營(yíng)成本。

△研發(fā)炭/炭剎車材料的力學(xué)測(cè)驗(yàn)。受訪者供圖

 

閱兵展風(fēng)姿

在湖南布局世界級(jí)試驗(yàn)基地

“當(dāng)飛機(jī)‘米秒不差’飛過(guò)天安門接受檢閱的那一刻，我和團(tuán)隊(duì)的眼睛都濕潤(rùn)了。”國(guó)慶節(jié)，是一個(gè)特殊的日子，對(duì)于黃偉明、羅真和團(tuán)隊(duì)而言更是意義非凡。尤其是兩年前，湖南自主研發(fā)的機(jī)輪剎車和控制系統(tǒng)集成在一起護(hù)航運(yùn)輸機(jī)和教練機(jī)飛上天，為建國(guó)70周年國(guó)慶大典閱兵式而籌備的日子，驕傲、自豪、光榮與壓力、艱辛等多種情愫交織在一起，至今歷歷在目。

2019年6月至9月是為期100天的閱兵訓(xùn)練保障，黃偉明和團(tuán)隊(duì)們的神經(jīng)始終繃得緊緊的。“每天清晨6點(diǎn)之前到北部戰(zhàn)區(qū)空軍某機(jī)場(chǎng)，從飛機(jī)系統(tǒng)附件到機(jī)輪剎車，要‘看摸聽(tīng)嗅’件件到位，做好飛行前機(jī)務(wù)準(zhǔn)備；每個(gè)飛行起落結(jié)束后都要給飛行員進(jìn)行技術(shù)解答，并再次對(duì)飛機(jī)進(jìn)行全面系統(tǒng)檢查；期間，全天候待命，進(jìn)行故障排除，直至順利返航、歸建。”這是鑫航公司的先鋒崗黨員羅真作為閱兵保障服務(wù)人員的工作日常。

“可能受高溫影響，飛行訓(xùn)練期間出現(xiàn)了一次缸座漏油故障。”羅真回憶，當(dāng)時(shí)的天氣預(yù)報(bào)是三十幾攝氏度，機(jī)場(chǎng)跑道上大概有六十多攝氏度，他一頭扎進(jìn)起落架艙底部，一趴就是幾個(gè)小時(shí)。“雖然現(xiàn)場(chǎng)保障團(tuán)隊(duì)只有我一人，但在長(zhǎng)沙實(shí)時(shí)待命的同事是我強(qiáng)大的支撐。前后方團(tuán)隊(duì)以精湛的技術(shù)和默契展開(kāi)隔空配合，很快實(shí)現(xiàn)了故障歸零。”

2019年10月1日，新中國(guó)成立70周年當(dāng)天，依托中南大學(xué)高性能炭/炭航空制動(dòng)材料的制備技術(shù)，裝載了長(zhǎng)沙鑫航機(jī)輪剎車和控制系統(tǒng)的4架先進(jìn)某型運(yùn)輸機(jī)和3架先進(jìn)某型教練機(jī)順利起飛，“米秒不差”飛越天安門，接受習(xí)近平總書記和全國(guó)人民的檢閱，向世界證明了中國(guó)制造的實(shí)力。

閱兵現(xiàn)場(chǎng)掌聲雷動(dòng)。幕后，羅真和所有保障人員在汗水和淚水中相擁……這是他們一生中最美的記憶之一。

△2019年，羅真收到國(guó)慶參閱飛行部隊(duì)贈(zèng)與的錦旗和感謝信。圖源博云新材官微

 

“一個(gè)國(guó)家技術(shù)發(fā)達(dá)與否，要看工業(yè)的‘皇冠’——航空產(chǎn)業(yè)。提出建立大飛機(jī)產(chǎn)業(yè)的，目前世界上只有‘ABC’，A即歐洲的Airbus空中客車，B即Boeing美國(guó)波音，C即China中國(guó)。大飛機(jī)要飛得好，著陸系統(tǒng)是最重要的。所以，大飛機(jī)地面動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)平臺(tái)落戶湖南，意義重大！未來(lái)這里將形成起降系統(tǒng)領(lǐng)域世界一流的基地和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。” 中國(guó)工程院院士黃伯云向國(guó)資瀟湘融媒如是說(shuō)。

作為國(guó)家航空工業(yè)布局的重點(diǎn)省份，湖南的航空產(chǎn)業(yè)集群正在形成氣候。期間，興湘集團(tuán)與中南大學(xué)的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，碩果頻出。

在湖南省政府和長(zhǎng)沙市政府的支持下，2020年初，由中國(guó)商飛和粉冶中心等多方共建的大飛機(jī)地面動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)平臺(tái)項(xiàng)目落戶長(zhǎng)沙金霞經(jīng)開(kāi)區(qū)。規(guī)劃建設(shè)面積約341畝，總投資10億元以上，致力打破西方高端技術(shù)的壟斷，發(fā)展和優(yōu)化國(guó)產(chǎn)飛機(jī)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)國(guó)家科技自立自強(qiáng)，將是航空產(chǎn)業(yè)科研發(fā)展道路上的一座里程碑，成為繼美國(guó)NASA之后第二個(gè)世界級(jí)的飛機(jī)起降系統(tǒng)、機(jī)輪剎車系統(tǒng)科技創(chuàng)新平臺(tái)。

“這相當(dāng)于一個(gè)大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可以模擬各種跑道和配套生產(chǎn)的應(yīng)用場(chǎng)景，能加快國(guó)產(chǎn)飛機(jī)的研發(fā)周期。”粉冶中心黨委副書記、總裁姜鋒說(shuō)。

據(jù)中國(guó)商飛上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院黨委委員、副院長(zhǎng)王鴻鑫介紹，該平臺(tái)預(yù)計(jì)2022年完成基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，滑軌臺(tái)架系統(tǒng)完成安裝并進(jìn)入聯(lián)調(diào)聯(lián)試；2023年大飛機(jī)地面動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)竣工。項(xiàng)目建成后，將為湖南打造航空動(dòng)力世界級(jí)先進(jìn)制造業(yè)集群注入強(qiáng)勁動(dòng)力。

2021年，以粉冶中心旗下上市公司博云新材為平臺(tái)，興湘集團(tuán)通過(guò)定向增發(fā)方式，引進(jìn)第三大股東國(guó)家級(jí)大基金，為粉冶中心插上國(guó)有資本的翅膀，加速關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和國(guó)產(chǎn)替代，更好地服務(wù)于國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)及軍民融合產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

“未來(lái)，粉冶中心將進(jìn)一步發(fā)揮兩個(gè)股東的優(yōu)勢(shì)和作用，一是興湘集團(tuán)國(guó)有資本運(yùn)作和企業(yè)管理方面優(yōu)勢(shì)，二是中南大學(xué)在人才和科技研發(fā)方面的優(yōu)勢(shì)，賦能博云新材、起降公司、長(zhǎng)沙鑫航等子企業(yè)，做強(qiáng)做優(yōu)，進(jìn)一步鞏固湖南在國(guó)內(nèi)飛機(jī)起降系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)龍頭地位，聚集更多的與航空相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，延鏈、強(qiáng)鏈、補(bǔ)鏈，形成湖南航空產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展態(tài)勢(shì)，為湖南‘三高四新’戰(zhàn)略實(shí)施貢獻(xiàn)更大力量。”姜鋒說(shuō)。