劉建軍

2017年1月9日，國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)在人民大會(huì)堂隆重舉行，由中航工業(yè)西安航空制動(dòng)科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱：“中航工業(yè)制動(dòng)”）與西北工業(yè)大學(xué)自主創(chuàng)新的產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目——“碳陶飛機(jī)剎車功能復(fù)合材料的研制與應(yīng)用”，榮獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)，受到黨和國(guó)家的表彰。

該項(xiàng)目是將中航工業(yè)制動(dòng)的碳/碳剎車材料制備技術(shù)與西北工業(yè)大學(xué)的陶瓷基復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)科學(xué)結(jié)合，發(fā)明的一種領(lǐng)先世界的新型復(fù)合材料——“碳陶飛機(jī)剎車功能復(fù)合材料”，簡(jiǎn)稱“碳陶剎車材料”。它是產(chǎn)學(xué)研合作取得的一項(xiàng)飽含“中國(guó)創(chuàng)造”智慧的自主技術(shù)創(chuàng)新碩果。

其實(shí)，早在2008年中航工業(yè)制動(dòng)用此材料制作的飛機(jī)剎車盤——“碳陶剎車盤”就在殲10某型飛機(jī)上實(shí)現(xiàn)了成功首飛。此后，碳陶剎車盤成熟地應(yīng)用在我國(guó)艦載機(jī)、殲擊機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等10多種先進(jìn)機(jī)型上，使我國(guó)成為世界上第一個(gè)將碳陶剎車盤成功應(yīng)用于飛機(jī)上的國(guó)家。碳陶剎車材料，改寫了剎車材料的歷史，彰顯了碳陶剎車技術(shù)領(lǐng)跑世界的中國(guó)力量。

如今，關(guān)乎飛機(jī)起降安全的碳陶剎車盤授此大獎(jiǎng)，實(shí)至名歸。這項(xiàng)新型材料融合了粉末冶金剎車材料和碳/碳復(fù)合剎車材料的優(yōu)點(diǎn)，具有重量輕、硬度高、剎車平穩(wěn)、耐高溫、耐腐蝕、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，被公認(rèn)為性能優(yōu)異的新一代剎車材料。

在產(chǎn)業(yè)界“一輩子只做剎車”的中航工業(yè)制動(dòng)董事長(zhǎng)、黨委書記向克陽(yáng)激動(dòng)地說(shuō)：“今天的獲獎(jiǎng)，就好比一個(gè)孩子高考考上清華、北大。關(guān)鍵是‘父母基因強(qiáng)大，才修成正果?！?/p>

“找對(duì)了合作方比什么都重要”，西北工業(yè)大學(xué)領(lǐng)銜合作項(xiàng)目的中國(guó)工程院士院張立同更是情不自禁，“這讓我們更加堅(jiān)定了產(chǎn)學(xué)研合作自主技術(shù)創(chuàng)新的信心和決心?！?/p>

從2005年雙方合作到2008年碳陶剎車盤裝機(jī)首飛成功，再到榮獲2016年國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)。作為產(chǎn)學(xué)研主體的中航工業(yè)制動(dòng)和西北工業(yè)大學(xué)同甘共苦，肝膽相照。在新材料研制領(lǐng)域，共同突破了世界制備技術(shù)的三大難題，形成了五個(gè)重大技術(shù)發(fā)明點(diǎn)，獲得了19項(xiàng)國(guó)家專利。

科技的成色，產(chǎn)業(yè)的金色，成就了含金量十足的“中國(guó)顏色”。

飛機(jī)剎車盤從“跟跑”到“領(lǐng)跑”

翻開中國(guó)飛機(jī)剎車盤研制歷史，這是一部布滿荊棘的辛酸史，更是一部漫長(zhǎng)且艱苦的奮斗史。

機(jī)輪剎車系統(tǒng)隸屬于飛機(jī)起降系統(tǒng)，主要承受飛機(jī)在地面的靜動(dòng)態(tài)載荷、沖擊載荷、吸收剎車能量，并對(duì)飛機(jī)起飛、著陸、滑行、轉(zhuǎn)彎、制動(dòng)進(jìn)行有效控制。據(jù)統(tǒng)計(jì)，飛機(jī)發(fā)生在飛機(jī)滑行和起降階段的不安全事件占飛機(jī)所有不安全事件的60%以上。因此，作為剎車系統(tǒng)上起關(guān)鍵作用的剎車盤就顯得尤為重要。歐、美、俄等航空工業(yè)強(qiáng)國(guó)，歷來(lái)極為重視航空起降制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展。

目前，飛機(jī)剎車盤的制造材料發(fā)展經(jīng)歷了有機(jī)粘結(jié)劑剎車材料、粉末冶金剎車材料、碳/碳復(fù)合剎車材料和碳陶復(fù)合剎車材料四個(gè)階段。有機(jī)粘結(jié)劑剎車材料是早期飛機(jī)使用的剎車材料，剎車溫度低、壽命短、起落架次少，目前已基本淘汰。粉末冶金剎車材料在20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)，但存在高速摩擦系數(shù)低、高速制動(dòng)力不足，以及使用壽命低等問(wèn)題。

碳/碳復(fù)合剎車材料是上世紀(jì)70年代歐美發(fā)達(dá)國(guó)家率先使用的飛機(jī)剎車盤制作材料。長(zhǎng)期以來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)被美、英、法三國(guó)牢牢掌握。

1972年，中航工業(yè)制動(dòng)發(fā)現(xiàn)和瞄準(zhǔn)了這一尖端技術(shù)，向國(guó)家申請(qǐng)立項(xiàng)研制。1977年，研制出國(guó)內(nèi)第一套扇形片結(jié)構(gòu)的航空碳剎車盤；1987年，碳剎車材料制備工藝和防氧化技術(shù)獲得成功；1993年，碳/碳復(fù)合材料剎車制備技術(shù)獲得國(guó)家發(fā)明專利；1994年，碳/碳復(fù)合材料防氧化技術(shù)獲得國(guó)家發(fā)明專利；1998年，碳/碳剎車盤在殲-10飛機(jī)上首飛成功；2003年，碳/碳剎車盤獲得中國(guó)第一個(gè)TSOA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)書，并隨著新舟-60飛機(jī)飛出國(guó)門，國(guó)際航線上終于有了中國(guó)產(chǎn)的碳/碳剎車。中航工業(yè)制動(dòng)的這一創(chuàng)舉，不僅徹底改變了西方大國(guó)對(duì)此技術(shù)的壟斷局面，而且在全國(guó)范圍內(nèi)催生出10多個(gè)碳剎車企業(yè)，引領(lǐng)了中國(guó)碳/碳剎車材料產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。

有學(xué)者評(píng)價(jià)，如果沒有碳/碳材料產(chǎn)業(yè)化的成功，就沒有今天中國(guó)機(jī)輪剎車領(lǐng)先于世界的精“碳”一躍。碳/碳剎車盤最大的特點(diǎn)是對(duì)飛機(jī)減重效果十分顯著，這對(duì)飛機(jī)來(lái)說(shuō)無(wú)疑是最大的利好。

先進(jìn)的成果必然承受更多異樣的眼光。在中航制動(dòng)攻關(guān)技術(shù)的過(guò)程中，遭到了很多所謂專家的反對(duì)。他們批駁和質(zhì)疑碳/碳剎車材料的種種不是。然而，當(dāng)碳/碳材料在國(guó)內(nèi)大量軍、民機(jī)上成功使用時(shí)，曾經(jīng)的“反碳/碳”派專家，又開始想方設(shè)法地“臨摹”這一新技術(shù)。

如今，在事實(shí)與業(yè)績(jī)面前，流言無(wú)影無(wú)蹤。

那么，為什么又要發(fā)展另一種新材料？因?yàn)轱w機(jī)作業(yè)的環(huán)境復(fù)雜多變，不同的自然環(huán)境對(duì)剎車材料有不同的要求。碳/碳剎車盤的吸潮性強(qiáng)，在濕態(tài)環(huán)境會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)剎車性能大幅度衰減，從而危及飛行安全。裝備發(fā)展呼喚著一種新型剎車材料的問(wèn)世。

產(chǎn)學(xué)研的根本是為了自立

2005年，中航工業(yè)制動(dòng)與西北工業(yè)大學(xué)簽訂合作協(xié)議，提出以國(guó)防建設(shè)為需求，著眼航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展中遇到的重大難題和難點(diǎn)，發(fā)揮彼此優(yōu)勢(shì)，立志打一場(chǎng)高科技的現(xiàn)代科學(xué)戰(zhàn)。

合作的雙方，一個(gè)是國(guó)內(nèi)最早從事碳材料研究和產(chǎn)業(yè)化的“元老”，一個(gè)是陶瓷基復(fù)合材料研究的“新貴”。強(qiáng)強(qiáng)結(jié)合，優(yōu)贄互補(bǔ)，強(qiáng)大的碳材料基因和高科技血統(tǒng)充分融合，就會(huì)誕生出“中國(guó)籍”的世界級(jí)產(chǎn)品。

雙方合作的訴求，一個(gè)想做好，把產(chǎn)品做出來(lái)；一個(gè)想做強(qiáng)，把產(chǎn)品做到世界級(jí)。作為飛機(jī)剎車產(chǎn)業(yè)的“國(guó)家隊(duì)”，中航工業(yè)制動(dòng)想得到的顯然是通過(guò)合作提升專業(yè)自主創(chuàng)新能力，徹底解決飛機(jī)在濕態(tài)環(huán)境下剎車性能衰減的問(wèn)題，保證飛機(jī)起降安全萬(wàn)無(wú)一失。肩負(fù)起強(qiáng)軍富民的使命，履行共和國(guó)長(zhǎng)子的神圣職責(zé)。西北工業(yè)大學(xué)想通過(guò)科學(xué)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的道路，讓科研成果與產(chǎn)業(yè)的互補(bǔ)性、融合性得到發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)科技報(bào)國(guó)的追求。

“看準(zhǔn)合作對(duì)象，關(guān)鍵是看他們是不是干實(shí)事的人?！睆埩⑼菏康脑u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是“三個(gè)有利于”：有利于國(guó)家、有利于產(chǎn)業(yè)、有利于企業(yè)，通過(guò)事看擔(dān)當(dāng)。在她看來(lái)，中航工業(yè)制動(dòng)幾任領(lǐng)導(dǎo)者，都是做實(shí)事的人，從上任的袁毅東到現(xiàn)任的向克陽(yáng)、付鵬鋒等人，“他們都是干實(shí)事的人，自主創(chuàng)新勁頭十足”。

產(chǎn)學(xué)研一體化，說(shuō)起來(lái)容易，做起來(lái)“頭大”。“產(chǎn)”是龍頭，“學(xué)”是龍身，“研”是龍尾。技術(shù)是產(chǎn)業(yè)合作的最好底色。

“產(chǎn)學(xué)研的根本是什么？出發(fā)點(diǎn)又是什么？”中航工業(yè)制動(dòng)總經(jīng)理付鵬鋒說(shuō)，“產(chǎn)學(xué)研的根本是為了產(chǎn)業(yè)自立，學(xué)會(huì)獨(dú)立走路。自立的終極目標(biāo)，是為了超越?！?/p>

“院校+企業(yè)”的產(chǎn)業(yè)化模式，看似簡(jiǎn)單，做起來(lái)卻艱難。因?yàn)槿魏我豁?xiàng)科技不突破，產(chǎn)業(yè)化都有可能全部歸零。每一項(xiàng)制造工藝、技術(shù)都是革命性的，沒有先例可循。同時(shí)，從材料研究、工藝配方到產(chǎn)品驗(yàn)證，每一個(gè)環(huán)節(jié)都要達(dá)到最高標(biāo)準(zhǔn)。只有這樣，產(chǎn)品才有可能成為“國(guó)家級(jí)”成果、世界級(jí)產(chǎn)品。中航工業(yè)首席專家、中航工業(yè)制動(dòng)項(xiàng)目主持者田廣來(lái)認(rèn)為。

院校對(duì)高科技成果的“想法”與企業(yè)產(chǎn)業(yè)化路徑的“做法”如何實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)？“我們將兩支團(tuán)隊(duì)融為一體：教授們紛紛到企業(yè)上班，成為企業(yè)的‘榮譽(yù)職工；工匠們則隨時(shí)進(jìn)入西北工業(yè)大學(xué)習(xí)，融入知識(shí)的海洋”，中航工業(yè)制動(dòng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)的技術(shù)專家張曉偉這樣說(shuō)。

產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中，中航工業(yè)制動(dòng)負(fù)責(zé)碳/碳坯體的生產(chǎn)與加工，然后送到西北工業(yè)大學(xué)進(jìn)行陶瓷化處理，最后返還中航工業(yè)制動(dòng)裝配?！罢l(shuí)也不能單獨(dú)完成這件事，大家必須相互支撐，同舟方能共濟(jì)”，西北工業(yè)大學(xué)項(xiàng)目參與者成來(lái)飛、范尚武的感受是。

上世紀(jì)90年代，德國(guó)采用“反應(yīng)熔體浸滲法”制備了碳陶剎車盤，但由于使用溫度低，僅可用于轎車和跑車；美國(guó)采用“碳化硅有機(jī)前驅(qū)體浸滲熱解法”在碳/碳中引入碳化硅，至今未見在飛機(jī)上使用的報(bào)道。

中國(guó)有句老話，自立才能自強(qiáng)。原始創(chuàng)新的高科技成果與自主研發(fā)的高科技產(chǎn)品，成就了“中國(guó)高度”。小剎車盤連接著國(guó)家的“大國(guó)防”

2006年以來(lái)，在我國(guó)航空基地，戰(zhàn)機(jī)清晨“出操”時(shí)出現(xiàn)了多起次、多批次飛機(jī)沖出跑道、剎不住車的重大事故癥候。上至空軍司令員，下至飛行員，談“剎”色變。

究其原因，原來(lái)是飛機(jī)剎車盤材料吸潮性強(qiáng)，導(dǎo)致剎車性能衰減所致。剎車好不好，不僅關(guān)系到飛機(jī)的安全、飛行員的安危，更關(guān)系到戰(zhàn)斗力的集成。無(wú)論從國(guó)家安危的戰(zhàn)略高度，還是從產(chǎn)業(yè)的安全度，飛機(jī)剎車已經(jīng)關(guān)系到國(guó)家安危與戰(zhàn)略。

向克陽(yáng)常說(shuō)，一個(gè)國(guó)家一個(gè)民族甚至小到一個(gè)企業(yè)，如果沒有創(chuàng)新精神，衰敗沒落是必然的。自滿自足，貪圖自己份內(nèi)的安寧享樂(lè)，就會(huì)漸漸墮落，對(duì)外部事務(wù)毫無(wú)興趣，這是最大的風(fēng)險(xiǎn)。敢于冒險(xiǎn)，善于挑戰(zhàn)，勇于征戰(zhàn)，才是企業(yè)永立于不敗之地的真諦。

據(jù)了解，我國(guó)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)的科技成果能夠簽約轉(zhuǎn)化的不到30%，轉(zhuǎn)化后也只有10%的科研成果能取得經(jīng)濟(jì)效益。國(guó)家安危，匹夫有責(zé)。而部隊(duì)和國(guó)家對(duì)高性能飛機(jī)剎車材料的迫切需求，也促使中航工業(yè)制動(dòng)與西北工業(yè)大學(xué)產(chǎn)學(xué)研合作進(jìn)入了“快車道”。

中航工業(yè)制動(dòng)和西北工業(yè)大學(xué)產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐證明，產(chǎn)學(xué)研的戰(zhàn)略訴求點(diǎn)必須建立在國(guó)家戰(zhàn)略需求的政策引導(dǎo)上，大學(xué)科技資源轉(zhuǎn)化的自身訴求上，行業(yè)問(wèn)題導(dǎo)向的“痛點(diǎn)”上，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的雙贏上，綜合構(gòu)建“三位一體”的產(chǎn)業(yè)化集群模式。

自主創(chuàng)新是做強(qiáng)技術(shù)做大產(chǎn)業(yè)的必由之路

過(guò)去，西方國(guó)家掌握了行業(yè)的源頭技術(shù)并緊緊地把持市場(chǎng)。而今，中國(guó)不斷創(chuàng)新的技術(shù)碾碎了西方國(guó)家的壁壘。以中航工業(yè)制動(dòng)為例，過(guò)去，國(guó)際上飛機(jī)碳/碳剎車盤40～50萬(wàn)元/副；碳/碳產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化后，價(jià)格兩年間降到每副10萬(wàn)元以內(nèi)。如今，一些國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)者甚至主動(dòng)找上門來(lái)，尋求合作。實(shí)力最終贏得了競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的尊重。

中航工業(yè)制動(dòng)改變的，不僅僅是技術(shù)，更是技術(shù)內(nèi)殼里不易被人察覺的“精神”?！按蠹覍?duì)新科技以及新生事物有‘天生的敏感性：任何飛機(jī)剎車的前沿技術(shù)出現(xiàn)，大家會(huì)第一時(shí)間‘撲上去、‘抓回來(lái)、慢慢咀嚼消化”，中航工業(yè)制動(dòng)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員周蕊這樣形容科技人員技術(shù)創(chuàng)新的勁頭。

在新材料的技術(shù)攻關(guān)與產(chǎn)業(yè)化合作過(guò)程中，西北工業(yè)大學(xué)通過(guò)產(chǎn)業(yè)化實(shí)現(xiàn)了資本積累，中航工業(yè)制動(dòng)通過(guò)科技化完善了技術(shù)底蘊(yùn)。目前，中航工業(yè)制動(dòng)已完成400多爐次碳陶剎車盤的批產(chǎn)考核，生產(chǎn)了10多個(gè)機(jī)種10000余件碳陶剎車盤，慣性臺(tái)試車考核10000余次。已批量裝機(jī)碳陶剎車盤120余架份，累計(jì)安全飛行10000余個(gè)起落。無(wú)論科技含量、產(chǎn)品質(zhì)量和配套機(jī)種，均名列世界前茅。

同時(shí)，該剎車盤還廣泛應(yīng)用于高檔轎跑車、重型汽車、坦克、重型機(jī)械和高速列車等領(lǐng)域，可形成年數(shù)10億元經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，推動(dòng)我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

啟示錄：新技術(shù)與產(chǎn)業(yè)界如何互動(dòng)

每一次科技進(jìn)步，都遠(yuǎn)非三五年之功，沒有十年甚至更長(zhǎng)時(shí)間的執(zhí)著“長(zhǎng)跑”，不可能取得突破。中航工業(yè)制動(dòng)和西北工業(yè)大學(xué)的實(shí)踐證明，只有靜得下心來(lái)，堅(jiān)守信念，執(zhí)著追求，才有可能實(shí)現(xiàn)真正意義上的重大突破。

啟示一：自主創(chuàng)新要合力，嘉禾更需沃土育。創(chuàng)新難，潛心研究更難。攻克技術(shù)難，實(shí)踐推廣更是難上加難。碳/碳剎車問(wèn)世時(shí)，來(lái)自同行業(yè)的上下質(zhì)疑，幾乎讓第一個(gè)“吃螃蟹”的中航工業(yè)制動(dòng)喘不過(guò)氣來(lái)?！凹夹g(shù)吃透了嗎？”一切懷疑的眼神和不屑的眼光幾乎將新材料的“幼苗”誅滅。

近年來(lái)，碳/陶剎車盤的市場(chǎng)逐步開闊，曾經(jīng)的反碳/碳材料“專家”又演變成新的反對(duì)力量——碳陶“反對(duì)派”。他們列舉出碳/陶材料的種種不是：掉塊、微裂等9大問(wèn)題，甚至出現(xiàn)“國(guó)外都沒有應(yīng)用的技術(shù)，我們能用嗎”的滑稽言論。

李克強(qiáng)總理說(shuō)過(guò)，假如我們自己都不用自己人研制的新技術(shù)新產(chǎn)品，能寄希望別人先用嗎？

在科技新成果面前，敢為天下先，善于嘗試，這才是對(duì)待科技的態(tài)度。中航工業(yè)制動(dòng)欠缺的技術(shù)，西北工業(yè)大學(xué)深度補(bǔ)充到位。學(xué)校不具備制造所需要的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、工藝以及檢測(cè)等綜合能力，特別是在飛機(jī)上做驗(yàn)證的能力，中航工業(yè)制動(dòng)有足夠多的飛機(jī)項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)證，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

啟示：信任尊重做基礎(chǔ)，團(tuán)隊(duì)協(xié)作結(jié)碩果?！安话牙娣旁诘谝晃?，而把信譽(yù)放在第一位”。作科技良心的張立同院士和把剎車當(dāng)事業(yè)做的向克陽(yáng)，用科技報(bào)國(guó)和產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)的抱負(fù)，找到了彼此的“共同語(yǔ)言”：把成功當(dāng)作唯一的標(biāo)準(zhǔn)，不把利益放心間。

中航工業(yè)制動(dòng)和西北工業(yè)大學(xué)在彼此尊重雙方原有的核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)的同時(shí)，對(duì)突破的三大關(guān)鍵技術(shù)和五大發(fā)明點(diǎn)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，依據(jù)研制團(tuán)隊(duì)實(shí)踐實(shí)情都明確了各自的歸屬，是企業(yè)的歸企業(yè)，是院校的企業(yè)無(wú)異議，是一起攻克的，雙方共同擁有。我中有你，你中有我。相濡以沫，共同成長(zhǎng)。

中航工業(yè)制動(dòng)前任總工程師田廣來(lái)激動(dòng)地說(shuō)：“如今，中航工業(yè)制動(dòng)和西北工業(yè)大學(xué)以產(chǎn)學(xué)研的合作模式發(fā)明了飛機(jī)碳/陶剎車盤，摘取了國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)，領(lǐng)跑世界飛機(jī)剎車行業(yè)。這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)是國(guó)家的、民族的，更是人類的！我相信在不久的將來(lái)，就會(huì)掀起碳/陶剎車熱。誰(shuí)主沉浮，將拭目以待！”

（作者單位：中航工業(yè)制動(dòng)）