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航空工业制动:飞机安全起降背后的科技力量
发布时间:2026-09-22 13:17:44

  

航空工业制动:飞机安全起降背后的科技力量(图1)

  中国日报9月20日电(记者 赵磊)每一次飞行,都从地面开始,也终将回到地面。研究显示,起飞、着陆虽然仅占飞行总时间的2%,却带来58%的一般事故和10%的灾难性事故。人们总是希望飞得更高、更快、更远,而制动系统,正是保证飞机从速度回归安全、从蓝天回归大地的一道硬核屏障。

  作为新中国航空制动事业的发源地,71年来,中国航空工业集团有限公司旗下西安航空制动科技有限公司通过忠诚奉献、自力更生、艰苦奋斗、勇攀高峰,一步步实现了共和国航空机轮刹车专业、产业从无到有、从小到大、从单一到全面、从仿制到自主创新的发展目标,在航空机轮、航空刹车材料、控制技术研制、试验方法创新、服务保障能力提升等领域取得了非凡成就,成为国家唯一一家航空工业机轮及刹车系统研制的专业化企业。

  一架80余开云科技吨、接地速度约200公里每小时的客机在着陆时,动能可达上百兆焦,制动系统必须在极短时间和有限的跑道距离内,吸收、消耗掉其中一大部分。

  这不是简单地踩一下刹车、摩擦一下刹车盘便能让飞机停下来。一次安全起降的背后,是材料、摩擦、机械、液压、传感、控制、试验和适航等多个专业,围绕飞机巨大着陆动能进行安全转换和精确控制的一项系统工程。

  航空机轮及刹车系统不仅支撑飞机、滑跑和承受冲击载荷,更重要的是充分利用地面提供的结合力,安全、可靠、快速地实现着陆制动,并在跑道积水、积雪、冰冻的特殊情况下仍实现良好控制。安全等级为A级。

  “必须在极端工况下依然可靠,在多时空扰动中依然稳定,在‘机电液热振’高度耦合的复杂环境中依然精确、快速响应。”航空工业制动党委书记、董事长付鹏锋这样形容。

  “A级意味着每个飞行小时的失效概率要低于10-9,相当于飞行百万小时都不出现一次致命故障。可靠性要求之高、验证之严苛,远超一般机载设备,需采取最高级别的开发、验证与审查措施。”航空工业制动副总经理、总工程师刘劲松说。

  航空工业制动创建于1955年,是国家“一五”计划156个重点建设项目之一。71年来,航空工业制动承担着开云科技航空机轮刹车技术及刹车材料研制的国家使命,始终以推动国防装备建设和地方经济发展为己任,坚持自主创新和高质量发展,在刹车材料、控制系统等关键技术领域已达到国际领先水平,目前已实现从军机到民机、从陆基到舰基、从有人到无人的“全覆盖”。

  坚定履行“兴装强军”首责,是航空工业制动的安身立命之本。全型号覆盖,全谱系配套,全场景保障——如今,国产军机的每一次起降,都依靠着航空工业制动的机轮刹车系统来完成。

  “我们要做的,就是让大国重器无论飞向何方、降落何处,面对何种跑道条件,都能安全起降。”航空工业制动项目总师王旭表示。

  在民机领域,航空工业制动可为干、支线客机和特种飞机等各类民用航空装备提供可靠配套产品。自主研发的10余项系统和设备分别随飞机取得型号合格证和CTSO(中国民用航空技术标准规定)、PMA(零部件制造人批准书)证书,相关产品在运7、“新舟”60、“新舟”600、AG600以及空客A320、波音737等十余种飞机上批量使用。同时,航空工业制动承担着空客、波音、庞巴迪和“新舟”系列等20多个机种、180多个件号的航空刹车产品维修业务。

  “机轮刹车系统是飞机寿命期使用成本最高的系统之一,因此,虽然技术同源,但民机产品更看重经济性与适航要求。”航空工业制动项目总师陈国慧说。

  在71年的探索中,航空工业制动逐步建立了完整的专业技术及标准体系,先后编制了数十项国家军用标准和航空行业标准,以及30余项航空工业集团标准。

  航空工业制动现拥有国内规模最大、试验能力最强、试验工位最多的航空机轮刹车专业试验中心,自主建设了具有国际先进水平的多轮系综合动力试验台和国内先进水平的刹车系统半物理仿真试验室、机轮疲劳试验台,为机轮刹车产品的研发鉴定、质量一致性检查及合格交付提供了有力保障。

  航空制动,本质上是一门关于能量管理的学问。飞机着陆时携带的巨大动能,必须在有限距离内被吸收、转化、耗散;刹车盘要在瞬间承受上千摄氏度的高温,还要在高摩擦、高冲击、高频率起降中保持性能稳定。

  而能量转换的核心载体,正是材料。可以说,没有材料突破,就没有制动技术的代际跨越;没有材料自主,就没有航空制动真正的安全底线。

  据陕西省劳动模范、航空工业制动劳模工作室带头人周蕊介绍,我国航空制动材料历经树脂、半金属、粉末冶金到碳基材料的迭代,实现了从跟跑到领跑的跨越式发展,目前达到国际先进水平。

  经过71年的持续发展,航空工业制动在刹车材料、控制系统关键技术领域已达到国际领先水平。高效自适应刹车控制技术,以高效刹车从源头提升本质安全。全电刹车代表着刹车系统的最新发展方向,航空工业制动研发的全电刹车系统自2013年首次装机使用以来,已应用于“新舟鸿鹄”等多个型号无人机刹车系统,刹车性能及安全性显著提升,相关技术获2021年度国家科技进步二等奖。在刹车材料方面,航空工业制动碳刹车盘的寿命已达到与国外先进厂家相当水平,先后获得A320、B757等飞机碳刹车盘PMA证书,累计安全运行超过数百万起落。

  据悉,面向建设新时代航空强国使命任务,航空工业制动将以专业技术领先为抓手,在地面综合运动控制、自主起降、智能刹车、能量回收等多项行业前沿技术领域持续发力,发展更为绿色、安全、高效和经济的制动技术,不断取得更多新突破。