国产刹车材料支撑空天重大工程
发布时间:2026-01-19 作者: 来源: 浏览次数:
实验室在国际粉末冶金摩擦减磨材料领域具有举足轻重的地位,是苏-27、苏-30、图-154M等飞机刹车副的唯一国产替代方,研制的金属基摩擦减磨材料是太空飞船与空间站对接机构、大推力液氧煤油火箭发动机等国家重大工程的唯一用材
高性能摩擦减磨材料是保障空天飞行器安全与可靠性的关键用材。飞机、运载火箭、空间站及宇宙飞船等重大装备的服役条件苛刻,对材料的摩擦磨损性能提出了很高的要求。尤其是飞机刹车片,作为飞机机身部件的2项“A类产品”之一,更是首当其冲。我国相关高技术新材料的研究起步较晚,一段时期内严重依赖进口,实验室围绕飞机、神舟飞船、高速列车、装甲车等装备对于高性能摩擦减磨材料的重大需求,深入开展粉末冶金摩擦材料的成分设计、工艺优化等技术创新,提升了高速、重载条件下摩擦减摩系统的可靠性和寿命,实现了重大成果应用。
实验室阐明了金属基刹车材料中摩擦组元和润滑组元的协同作用机理,突破了多组元均匀复合、不同组元界面调控等技术瓶颈,研制的金属基刹车材料达到国际先进水平,部分达到国际领先水平;发明了全功能(制动耗能、稳定传扭和过载保护功能)空间摩擦副,首次采用一套摩擦副实现了两个空间飞行器对接时制动耗能、可靠传扭和过载保护,解决了飞行器对接过程中的安全保证问题;开发了以弥散强化铜为强化相的新型铜/石墨摩环材料,以及高均质高致密复合材料制备技术,满足了大推力运载火箭高动载、高压力、大温差的服役要求;阐述了粉末冶金摩擦材料摩擦组元和润滑组元的高速制动协同作用机理,揭示了高速列车制动摩擦系统材料工作界面复杂演变机制,获取了复杂苛刻高速制动工况下摩擦系统材料匹配性原理,建立了制动闸片材料设计的基础理论。
研制的粉末冶金金属基摩擦材料,成为苏-27、苏-30、图-154M、波音737等系列飞机刹车副的唯一国产替代用材,保障了国内飞机刹车副需求和国家11号工程的顺利实施。开发的粉末冶金密封摩擦环应用于新一代液氧煤油发动机,保障了长征系列运载火箭的成功发射;研发的全功能空间摩擦副保障了太空飞船与空间站的交会对接;研制的300-350km/h、CRH型动车组粉末冶金闸片,顺利通过国际铁路联盟规程台架考核和CRCC认证,并在坦克、磁悬浮列车和工程机械上得到成功应用。相关研究成果获国家技术发明二等奖1项,国家科技进步三等奖1项。