用國產(chǎn)高性能材料支撐航空夢
黃伯云 中國工程院院士、大飛機(jī)地面動力學(xué)試驗平臺學(xué)術(shù)委員會主任
留在美國,還是回國?這是上世紀(jì)出國大潮中,出國留學(xué)人員要做的一道選擇題。1988年,我在美國完成碩士、博士和博士后學(xué)業(yè)后,選擇了回國效力。
我研究的是碳/碳復(fù)合材料。什么是碳/碳復(fù)合材料?以伊爾-76大型運輸機(jī)為例,飛機(jī)使用的金屬基剎車盤重量為2.8噸。如果使用碳/碳復(fù)合材料剎車盤,重量只有0.8噸。對零件重量以“克”為計量單位的飛機(jī)來說,這是一個革命性的變化。
英、法、美三國先后研制出了高性能碳/碳航空制動材料,碳/碳復(fù)合材料也被歐美等發(fā)達(dá)國家列入了禁止出口清單。改革開放后,我國從歐美進(jìn)口的大量民航飛機(jī),使用的都是碳/碳復(fù)合材料剎車盤。剎車盤是易耗件,大量進(jìn)口要消耗大量外匯。此外,購買剎車盤時還附有苛刻的條件。
關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的,必須靠自主創(chuàng)新。
從上世紀(jì)八十年代起,我們就開始了碳/碳復(fù)合材料的基礎(chǔ)研究。上世紀(jì)九十年代末期,我們完成了碳/碳復(fù)合材料飛機(jī)剎車盤工業(yè)化制備,實驗室和臺架試驗的各項指標(biāo)均符合要求。但是,最后的“終止起飛”項目測試卻出現(xiàn)了問題,試驗數(shù)據(jù)不達(dá)標(biāo)。這意味著前面的努力都功虧一簣。
那是我們最困難的黑暗日子,我們幾乎彈盡糧絕,甚至有隊員還打了退堂鼓。但我堅信努力不會白費,國家的任務(wù)我們能完成,也必須完成。創(chuàng)新從來都是九死一生!
都說“十年磨一劍”,可我們整整磨了近二十年。二十年,團(tuán)隊成員從翩翩少年到兩鬢斑白,大家把青春和汗水揮灑在了實驗室,把最好的年華獻(xiàn)給了祖國的材料事業(yè)。
最終,我們成功發(fā)明了“逆定向流—徑向熱梯度沉積熱解炭技術(shù)”,走出了一條與國外完全不同的技術(shù)路線,改寫了中國民航飛機(jī)必須依賴進(jìn)口剎車盤才能落地的歷史,也使我國成為繼英、法、美之后,世界上第四個擁有該項制造技術(shù)的國家。
今天,我們的成果已經(jīng)成功助力國產(chǎn)大飛機(jī)C919翱翔藍(lán)天,并成為火箭發(fā)動機(jī)、超高速飛行器的關(guān)鍵材料,還廣泛應(yīng)用在核能、太陽能、化工以及電子等眾多領(lǐng)域。
未來,我國還要去研制C929等一系列大飛機(jī)。我希望在有生之年能再磨一“劍”,徹底實現(xiàn)大飛機(jī)機(jī)輪剎車系統(tǒng)“中國造”,助力實現(xiàn)中華民族的偉大航空夢。
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