我国航空轮胎先进制造实现从0到1突破

2024-12-05 19:56:13 来源: 科技日报 点击数:

科技日报记者 何亮

11月23日,我国首条规模化民用航空轮胎生产线在广西桂林全面建成投产。在近5万平方米的厂房里,记者看到80多台高端工艺装备自动运行,智能物流运输车穿梭于各工作区域,整条生产线实现从原材料到航空轮胎的全链条自动化生产,也成为我国首个航空轮胎数字化工厂。

“这条生产线可以生产国内外6个机型、12个规格的航空轮胎,年产量达到10万条,可满足国内民用航空轮胎40%的需求。”中国中化桂林蓝宇公司负责人陆恒玉告诉记者,此前,这里生产出的轮胎产品已与C909、B737、A320等机型完成了适配验证,技术性能达到国际标准要求。

当前,我国民航系统飞机轮胎98%依赖国外进口。“全球的轮胎企业有上千家,但是能做航空轮胎的只有10余家,这条生产线的建成实现了我国航空轮胎先进制造从0到1的突破。”陆恒玉表示,此次投产的轮胎生产线自主定制开发率达68%,将大幅提升产品品质,保障民航客机飞行安全。

从制造到智造,航空轮胎生产技术含量高

走进生产线的生产车间,沿着通道一路前行,各类装备尽收眼底。中国中化桂林蓝宇公司生产运营部副主任鱼俊锋告诉记者,整个生产线包括密炼、压延压出、裁断、成型、检测等十几个工序,每一步都要极其精准精确,技术含量高。

在民用航空轮胎生产的第一道工序——密炼环节,记者看到,机械手臂、切割机等自动传输带上不停地运转,将各类原材料切割混装,然后进行加工、整形。鱼俊锋解释道,仅密炼工序,就需要将100多种原材料进行混合,其中最主要的是天然橡胶。目前,桂林蓝宇已经拥有完全自主知识产权的天然橡胶,产品的可靠性得到保障。

在轮胎的压延压出环节,记者看到,多种薄如纸张的胎体帘布,被一层层压制到一起,以增强轮胎的性能。鱼俊锋介绍,胎体帘布主要由胶片和帘线组成,整体厚度是0.9毫米,自动化设备的控制精度在0.02毫米。“我们要确保每一个部件精度的稳定性,对提升轮胎性能极为重要。”鱼俊锋说。

要实现高精度、自动化生产,除了企业和高校联合研发的特有设备,智慧导引运输系统、实时追踪传感器等智能装置也扮演重要角色。

只见生产线上,无人驾驶的智能激光制导AGV正在搬运半成品胎胚,行至路面定制线转弯处,迅速调整方向继续完成它的搬运任务;一旁的机械臂,仿佛“AI质检师”,快速灵活地对产品进行AI视觉扫描,给一条条航空轮胎贴上身份识别“芯片”……

鱼俊锋表示,在这条生产线上,桂林蓝宇创新性地使用了胎胚质检机器人,通过AI视觉技术,提高检测精度提高效率,确保每一条轮胎符合质量标准。该生产线也成为我国首个航空轮胎数字化工厂,生产规模为国内最大。

从一专到多能,航空轮胎起降测试平台不可或缺

在我国首条民用航空轮胎生产线全面建成的同时,作为检测民用航空轮胎的安全性能的关键装置——我国首套复杂工况航空轮胎起降测试平台也正式上线。

桂林蓝宇公司高级工程师白天天表示,此次上线的测试平台可室内模拟轮胎在超高加速度起飞、超高加载速率、异物损伤实验等复杂环境下的起降测试,为民航轮胎研发提供数据支持和验证。

在测试平台前,记者看到跑道模拟装置加速转动,静置轮胎与其发生高频摩擦,电光石火间,一次起飞过程模拟实验顺利完成。白天天告诉记者,正是这些检测数据,为摸清轮胎在粗糙跑道上的动态性能和磨耗寿命提供重要支撑。

“航空轮胎的使用环境是高速、高载、高冲击,它的帘布层数多达20多层,单胎载荷可以达到40多吨,两项指标都远高于地面轮胎。”桂林蓝宇教授级高级工程师吴春齐告诉记者,与地面轮胎相较,航空轮胎既要承受比赛车轮胎还要高的速度,还要拥有与工程机械轮胎同样的载荷能力,胎体内部结构极为复杂、生产工艺控制非常严格、试验验证条件异常苛刻。

吴春齐表示,复杂工况航空轮胎起降测试平台已成为航空轮胎制造行业不可或缺的专有设备,它的上线不仅填补了我国在该领域的测试能力空白,也为我国航空轮胎的实验、检验提供了自主保障能力。

从进口到替代,我国民用航空轮胎的制造水平跻身国外同类产品行列

随着我国航空运输业的快速发展,航空轮胎的需求量也在不断增加,在我国首条民航轮胎生产线建成的同时,中国中化还发布了6个机型12种规格的民航轮胎。

记者了解到,近年来我国航空轮胎行业在技术创新和产业升级方面取得了显著进展,多家企业已经成功研发出高性能航空轮胎,并通过了相关认证。目前,我国民用航空市场拥有各种运输机11种机型,配套使用航空轮胎有30余种规格,中国中化日前发布的民航轮胎具备完全自主知识产权,可覆盖国内80%民航机队配套品类需求。

桂林蓝宇总工程师高香丽表示,此次发布的C909飞机轮胎,已经在成都航空、华夏航空进行了试用,目前总使用量已经超过了一万个飞行起落,轮胎平均使用寿命超过两百个起落。

今年2月,中国民用航空发布《新时代新征程谱写交通强国建设民航新篇章行动纲要》。纲要显示,到2035年,我国民航运输机年起降次数3000万次,航空轮胎的需求量将逐年增长,有望达到每年150万条的消耗量。

中国工程院院士、西安交通大学校长张立群表示,在此之前,中国民航轮胎主要依赖进口。我国首条规模化民用航空轮胎生产线投产,标志着我国民用航空轮胎的制造水平已经跻身到世界同类产品行列。面向未来,要稳步迈向世界一流,从基础研究到技术创新仍需不断进行突破。

责任编辑:李梦一

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