惯性试验台轰鸣响起，航空工业制动试验厂房内，一场模拟飞机极限着陆工况的测试正在进行。巨大动能瞬间加载到机轮刹车系统，剧烈摩擦让碳刹车盘在高温下透出赤红，机轮稳稳停下，一次严苛的材料考核顺利完成。对这支制动材料团队而言，装备最严酷的工况，才是检验材料真实性能的最终标尺。 一根纤细柔软的碳纤维，要变成耐受千度高温、强度远超钢材，却单手就能提起的碳刹车盘，需要历经预制体编织、化学气相沉积、高温热处理、精密机加等多道工序，最终扛起飞机每一次起降的安全重任。这条技术之路，是几代航空人数十年接力攻坚走出来的。伴随着持续攻关，国内航空制动材料从树脂、半金属、粉末冶金一路迭代至碳基材料，整体水平跻身国际先进行列。 碳/碳突围，打破“黑色黄金”垄断 飞机刹车盘是航空装备的基础核心材料，摩擦、储热、承载三大核心功能全部依靠材料本身实现，材料性能直接决定制动系统的承载上限、热稳定性与可靠性。上世纪 60 年代末，碳 / 碳复合材料刹车盘问世，重量相比传统金属刹车盘减轻六成，热容量优势突出。但这项技术长期被国外把持，产品售价居高不下，碳刹车盘也因此被称作航空领域的 “黑色黄金”。 为摆脱外部技术掣肘，航空工业制动从上世纪 70 年代启动碳基材料研究，90 年代完成碳 / 碳复合材料工业化制备。刘海平深耕制动材料领域二十余年，他回忆，2004 年入职时，国产碳 / 碳材料虽已实现军机、民机装机，但批次稳定性和工程化层面还有明显短板。高端关键材料买不来、换不来，只能依靠自主摸索，缺人才、缺设备，团队就靠着反复试验一点点试错。 2009 年，航空工业制动拿到空客 A320 碳刹车盘 PMA 零部件制造人批准书。这也是国内首次完整按照 CCAR-25 适航标准，完成民机刹车盘 PMA 审定，国产碳刹车盘正式拿到民用航空市场入场券。国产产品落地后，直接打破海外垄断格局，进口同类产品报价下降七成，我国航空制动材料彻底走出卡脖子困境。 勇闯无人区，碳陶刹车实现全球首飞应用 突破碳 / 碳材料，只是起点。碳 / 碳刹车虽然轻量化、寿命长，但湿态环境下制动性能会明显衰减，材料性能摸到了天花板。而更耐高温、摩擦性能更稳定的航空碳陶刹车，彼时在全球范围内都没有成熟工程案例，属于一片创新无人区。 装备发展的迫切需求，推着团队继续向前。依托多年碳 / 碳攻关积累的预制体、热处理工艺经验，航空工业制动联合西北工业大学启动碳陶刹车联合攻关，企业负责工程落地，西工大负责理论支撑，产学研双向联动。研发最大拦路虎是工程放大难题，实验室小样指标达标，量产时材料内部残留硅会引发粘盘、制动抖动、力矩不稳，达不到装机标准。研发人员和西工大师生长期守在惯性试验台，持续优化工艺，在无数次失败复盘后，攻克残留硅这一世界性难题。 2008 年，碳陶刹车在国产飞机完成工程化应用，中国成为全球首个将碳陶材料用于飞机刹车的国家。2017 年，双方联合申报的碳陶飞机刹车功能复合材料项目斩获国家技术发明奖二等奖。这次攻关也更新了团队研发思路，航空制动材料不能只追求单项高性能，更要保障全工况稳定可靠，坚持应用一代、储备一代、预研一代，配套工艺设备同步迭代。 材料筑基，带动制动系统系统性升级 材料端的突破，进一步带动整套制动系统升级。碳陶材料摩擦、导热、磨损机理和传统材料完全不同，团队基于新材料输出全新参数模型，联动结构、液压、控制多专业协同优化，跳出单一零部件改进思路，完成从材料基础突破到制动系统整体换代。 如今制动公司材料事业部，已经搭建十余种碳基材料体系，建成碳基、碳陶、树脂基复合材料全流程自主研制能力。产品除支撑多型航空装备外，还拓展至轨道交通、地面交通领域。面向未来，团队将持续深耕高端摩擦、热防护、树脂基结构材料赛道，持续推进成果产业化转化。航空人对自主可靠先进材料的求索不会停下，为每一次飞机平安起降筑牢材料根基。
