一架衝向藍天的民航飛機，離不開一雙在高速、高負荷、高衝擊條件下都能正常工作的“鞋”——航空輪胎。
航空輪胎不僅要承受零下40到零下70度的極端溫度，還要承受著陸瞬間幾十噸以上的衝擊力，這直接關係到飛機的安全。
航空輪胎製造工藝極其複雜，被譽為輪胎製造領域的“皇冠上的明珠”，但長期以來，其核心製造技術僅被少數國外企業所控制。
突破關鍵核心技術，中國科學家開闢了一條新賽道，提出了“仿生合成橡膠”的技術路線。 經過多年的聯合攻關，科研團隊通過模仿天然橡膠的分子結構和關鍵化學成分，在今年實現了仿生合成橡膠技術的重要突破，完成了航空輪胎國產化技術的全鏈條滲透和應用驗證。
位於廣州市黃埔區的航空輪胎科學中心近日完成了裝置安裝及部分功能除錯，將為仿生合成橡膠航空輪胎建成投產後的最終產業化奠定基礎。 航空輪胎科學中心擁有國內最先進的綜合研究試驗台，可完成航空輪胎靜動態特性的研究。
航空輪胎科學中心主要由飛行起降動力學、硬核科技和航空輪胎製造實驗基地組成，其核心是一系列飛行起降動力學大型裝置，主要包括航空輪胎高加速度試驗台、輪胎路面環境試驗台、飛機起落架擺動試驗台等大型裝置。
航空輪胎高加速度試驗台是航空輪胎科學中心輪胎效能測試的有力工具。 它可以模擬和測試航空輪胎以每小時600公里的最高速度與地面摩擦時的可靠性和使用壽命，同時對輪胎進行偏轉和滾動。
經過反覆試驗，中國科學家研製併發往這裡的仿生合成橡膠航空輪胎，在極端工況下，與天然橡膠製成的航空輪胎相比，可提高35%以上。
據介紹，航空輪胎所需的效能指標要遠遠超過普通汽車輪胎，不僅要承受零下40到零下70度的極端溫度，還要承受著陸瞬間幾十噸的衝擊力，所以航空輪胎的效能測試非常關鍵。 研究人員只有在經過數百到數千次極端測試後才能了解輪胎的最長使用壽命。
航空輪胎是典型的消耗品，一般在使用200次以上後需要更換。 長期以來，中國民航飛機主要採用國外航空輪胎租賃的方式，航空輪胎核心技術的自主可控勢在必行
在吉林省長春市，在中國科學院長春應用化學研究所試驗基地，一批批仿生合成橡膠下線，經過壓塊包裝後，送往製造工廠，用於製造新一批航空輪胎樣品。
天然捲菸片膠是生產航空輪胎的重要關鍵原料，主要產自東南亞國家，中科院長春應用化學研究所自主研發的仿生合成橡膠去除了天然橡膠的一些雜質，仿生合成橡膠從外觀顏色上看顏色較淺。
天然橡膠素有“黑**”之稱，是一種重要的戰略物資和工業原料，在航空航天、交通運輸等諸多領域具有不可替代的作用。 2024年我國天然橡膠產量約74萬噸，消費量超過660萬噸，其中近90%為進口。
中科院長春應用化學研究所研究員白晨曦表示，原材料是制約我國高階航空輪胎發展的第一步。 要達到穩定供應和大規模工業化生產的目標，“仿生合成橡膠”法是唯一的方法。
為了滿足航空輪胎的使用標準，仿生合成橡膠需要具有與優質天然橡膠相似的效能。 通過模仿天然捲菸橡膠的精細結構，研究人員以特殊的方式將蛋白質和磷脂嵌入合成橡膠的分子鏈中，克服了連續聚合工藝和工程技術，製備了一批仿生合成橡膠，其關鍵效能和指標已達到進口超高階天然橡膠的水平。
中科院長春應用化學研究所所長楊曉牛指出，仿生合成橡膠研發成功，標誌著我國天然橡膠已從農產品向工業產品轉變，克服了天然橡膠對地理位置的苛刻要求，不再依賴進口。 中國可以根據市場需求動態調整生產量，把“戰略物資”的儲存變成“技術和生產裝備”的儲存。
解決原材料問題只是實現新型民航輪胎國產化的一步。 如何開發效能強、市場競爭力強的航空輪胎產品，從而打通科技成果轉化的“最後一公里”？這是研究人員面臨的另乙個難題。
彈性體功能複合材料實驗室可以對輪胎橡膠材料配方進行各種效能驗證測試，為輪胎設計提供資料。
研究人員自主研發了一套全新的數位化輪胎行業軟體，同時實現輪胎結構設計和效能。 在軟體中，輪胎的各種資料和受力情況一目了然，不僅可以實現亞公釐級空間解像度的設計，還可以大大縮短原有的工藝和開發時間。
為實現航空輪胎核心技術自主可控的目標，中科院長春應用化學研究所依託“仿生合成橡膠”專案，完成了航空輪胎國產化技術及應用驗證的全鏈條，實現了仿生合成橡膠和數位化輪胎行業軟體“從0到1”的原始技術突破， 並掌握了41項核心技術，使中國在航空輪胎產業上走上了一條與西方國家完全不同的創新之路。