四院超码公司炭刹车盘试飞成功 打破国际垄断

发布时间:2009-03-27

  编者按:
  在中国航天科技集团公司掀起学习实践科学发展观的热潮之际,四院超码公司研制的A320系列飞机炭/炭刹车盘近日试飞成功,成为集团公司学习实践活动中结出的又一硕果。该产品打破了国外公司在此领域技术上的封锁和长期垄断,填补了国内空白,实现了我国在炭/炭复合材料领域的技术突破,为民族航空工业的发展作出了重要贡献。
  “A320刹车盘的试飞成功,是超码的一小步,民航的一大步。”近日,国家民航局适航审定司副司长周凯旋如是评价四院研制的炭刹车盘的试飞成功。由中国航天科技集团公司四院超码公司研制生产的空客A320炭刹车盘在珠海试飞成功,表明国产飞机炭刹车盘技术达到国际先进水平。这是四院加强自主创新,在航天技术应用产业取得的又一突出成绩。
  多年磨一剑——
  刹车盘国产化迈出关键一步
  飞机炭刹车盘作为炭纤维下游制品,是飞机的关键部件之一。由于炭/炭复合材料具有摩擦特性好、使用寿命长、吸热能力高等特点,飞机炭刹车盘比金属刹车盘重量减轻40%,寿命延长3~5倍,目前几乎所有大型客机均采用炭刹车盘。炭刹车盘的用量占世界炭/炭复合材料产量的90%,40种以上的商业飞机和22种以上的军用飞机均采用炭刹车盘,该项目市场发展前景十分广阔。

    技术人员在安装碳刹车盘,准备进行试飞

    为尽快扭转国内民航飞机炭刹车盘长期依赖进口的状况,促进我国民航飞机制造业和民航业的进一步发展,四院紧抓产业政策的良好机遇,积极争取国家和地方支持,整合相关优势资源成立了西安超码复合材料公司,致力于利用43所炭/炭复合材料预制体成型、致密化、高温处理以及防氧化涂层等成熟军工技术,研究开发大型飞机炭/炭刹车盘项目。
  超码公司科技人员通过一系列性能对比试验,积累了大量的工艺数据和研制经验,成功突破了关键原材料预制体成形、高力矩摩擦特性制动材料制备、不同热处理温度调节摩擦特性关键技术、耐高温长寿命防氧化涂层制备技术、地面动力试验及飞行试验性能表征等技术,有效提高了产品的性能和质量。经过对14套不同磨损状态进口炭盘的摸底试验,掌握了其设计特点和主要性能数据,并对研制的28套42种不同工艺状态炭刹车盘进行了1200余次对比试验,最终研制出了工艺最优化、性能与进口炭盘相当的炭刹车盘。经试验验证,该公司研制生产的炭刹车盘力学性能、轴向导热系数、防氧化涂层效果等指标全面超过进口炭刹车盘,被列入国家级火炬计划项目。

    A320系列飞机碳/碳刹车盘

    本次飞行试验的成功,表明国产A320系列炭刹车盘完全达到设计标准,符合中国民航适航要求,标志着我国已具备了空客A320系列飞机刹车盘的生产能力,且各项性能均已达到国外同类产品水平,同时也标志着四院继B-757-200型刹车盘之后,在进军国内市场、实现国产炭刹车盘系列化发展方面又迈出了关键一步,为该院在国内民航飞机刹车盘应用市场竞争中赢得了先机。超码公司作为国内首家通过A320系列飞机刹车盘地面动力试验和飞行试验的单位,极大推动了我国民用飞机刹车盘的国产化进程。该系列产品作为四院航天技术应用产业新的经济增长点,将有力推动该院航天技术应用产业炭产业链的发展。
  续写新篇章——
  加快技术创新 扩大应用领域
  超码公司是国内首批通过民航总局审查的炭刹车盘维修单位,1998年取得了多种机型的炭刹车盘维修许可证,并在国际上率先采用“整体粘接”技术开展刹车盘维修业务,进一步增加了炭刹车盘修复后的安全系数,缩短了修复周期。
  2004年,该公司取得B757-200型飞机炭刹车盘PMA许可证,成为中国国际航空股份有限公司和上海航空股份有限公司该型产品的国内独家供应商,所提供的数百套产品使用状况良好、质量可靠稳定,并是国内首家飞机炭刹车盘在拉邦高原航线使用的单位。该技术先后获得陕西省科学技术一等奖、陕西省国防科技进步特等奖、中国专利优秀奖和国家重点新产品证书。2006年1月,A320系列飞机炭刹车盘PMA项目获得了民航总局适航审定司受理;2008年8月成功完成了A320系列飞机炭刹车盘地面台架试验,超码公司成为国内首家完成该型号炭刹车盘地面动力试验的单位。

    碳刹车盘试飞成功

    目前,该公司已形成了以炭/炭复合材料制品和炭/陶复合材料制品为重点的系列化、多元化的产品格局,已成为国内技术力量最强、生产能力最大、授权专利最多、检测手段最完备的专业从事飞机炭刹车盘研发生产的企业。该公司已完全掌握了两种机型炭/炭刹车盘的关键制造技术,获国家知识产权局受理专利达43项,建立了产品质量保证体系。2008年,四院B757系列飞机炭刹车盘项目实现销售收入约4000万元,在该机型飞机刹车盘国内市场销售占有率达到51%,是国内目前最大的该机型炭刹车盘供应商。2009年将建成年产1000套飞机炭刹车盘生产线,实现产业化生产。炭刹车盘2010年将实现销售收入2.5亿元。
  四院有关人士表示,将加强与飞机制造公司、航空公司的合作,依托炭/炭复合材料领域技术优势,进一步扩大炭刹车盘在国内机型上的应用领域,积极拓展航天技术应用产业,加强项目优势发展能力和规模发展能力建设。同时,四院将利用航天科技优势,加强技术创新,加快飞机炭刹车盘多型号产品开发,目前已制定了明确的发展目标和稳健的实施步骤,采取了更为开放的发展战略,加大飞机炭刹车盘的市场推广和宣传力度及产业化发展,积极促进炭制品产业研发平台基地建设,提高技术创新能力,整合行业内资源并拓展海外市场,快速提升市场占有率。
  超码公司也将积极对新型号炭刹车盘、高温炉热场材料等新产品进行研制开发,扩大产品应用领域,广泛进行国内外市场推广,以保持业内领先优势。(惠博 祝昕 向莹莹)
  高管访谈:
  擎起航天材料的大旗
  ——访四院副院长张新明
  在四院超码公司研制的A320炭刹车盘试飞成功之际,围绕发挥四院特种材料技术优势、做强材料产业、着力推进四院航天技术应用产业发展的主题,四院副院长张新明接受了采访。
  问:集团公司第四次工作会提出了构建航天科技工业新体系的战略构想,明确要大力发展四大主业。其中航天技术应用产业要以航天产业链延伸和拓展形成产品,利用航天的技术、人才、管理、制造资源和能力优势,实现产业化发展。那么四院航天技术应用产业体系将如何规划和发展?
  答:2008年,四院航天技术应用产业和服务业实现经济总收入30亿元,占全院经济总收入的66%,已成为四院经济又好又快发展的重要支柱产业。但是与集团公司构建航天科技工业新体系的要求相比,与各兄弟单位快速发展的势头相比,四院的航天技术应用产业和服务业无论是速度、质量、还是效益,都还有一定的差距。

    架空导线复合电缆心

    为此,四院正紧紧抓住集团公司构建航天科技工业新体系的契机,深入学习实践科学发展观,梳理、聚集、谋划产业发展的战略、定位、方向及发展方式,力争在“十一五”后期和“十二五”期间实现市场化、产业化和规模化发展。我们的总体思路是:继续依托四院航天固体火箭动力技术资源,完善航天技术应用产业技术创新体系,以炭纤维及其应用、电子基高性能薄膜材料及其应用两个产业链为主线,以重点航天新材料产业化产品项目为主导,以航天特种技术应用为补充,形成覆盖航天新材料、新能源等领域的高技术产业集群,推动四院航天技术应用产业和航天服务业的快速和健康发展。
  问:四院航天技术应用产业未来发展将瞄准炭纤维及其应用、电子基高性能薄膜材料及其应用两个产业链,这两个产业链的发展方向及重点是什么?
  答:四院作为八大科研生产联合体之一,在航天技术应用产业主业发展中有责任也有信心扛起航天新材料这面大旗。我们将重点发展高性能炭纤维及其应用产业链和高性能薄膜材料两大产业链,我们简称炭产业链和膜产业链。其中炭产业链将全力打造炭纤维、炭纤维中间体、飞机炭刹车盘、热场材料、高性能复合电缆芯等系列化产品;膜产业链将重点打造聚酰亚胺薄膜、高性能挠性覆铜板、太阳能电池薄膜、玻璃窗膜、IT膜等光电薄膜重点项目,带动全院航天技术应用产业和航天服务业的跨越发展,成为国内高性能炭材料及其应用、高性能光电薄膜材料发展的领先者。
  问:四院高性能炭纤维及其应用、电子基高性能薄膜材料及其应用两大产业链未来的发展规模及设想如何?

    单面挠性覆铜板

    答:“十一五”后期和“十二五”期间,四院将在完善现代企业运行机制的同时,不断增大航天技术应用产业和航天服务业重点项目特别是炭产业链、膜产业链两大产业链的投资力度。2007年,我们完成投资2亿元,2008年投资4.6亿元,2009年计划投资3亿元,2010年计划投资4亿元。目前,作为炭产业链上游重点项目的四院高性能炭纤维一期工程进展顺利,四院炭纤维生产的关键瓶颈取得重要突破;炭产业链下游产品炭刹车盘近期即将取得国家民航局A320系列PMA认证,热场材料项目得到客户和市场的认可,炭复合电缆芯也取得了突破性进展,标志着四院炭材料产业取得重大进展,为产业链的健康发展奠定了坚实的基础。
  关于两大产业链的发展规模,我们的设想是:到2010年,全院航天技术应用产业和航天服务业实现年总收入45亿元,其中航天技术应用产业30亿元。到2015年,炭产业链和膜产业链总收入将达到或超过100亿元,为四院经济持续较快发展、为集团公司航天技术应用产业的快速发展、为构建航天科技工业新体系作出四院应有的贡献。(王玫)
  相关链接:
  四院打造两大航天技术应用产业链
  1.高性能炭纤维及其应用产业链
  在炭产业链方面,四院逐步形成了以飞机炭刹车盘、热场材料、高压气瓶、架空导线复合电缆芯、风力发电机叶片、防腐压力管道为特色的系列产品,广泛应用于航空、太阳能、能源储运、电力输送等行业。
  其中,高性能炭纤维是广泛应用于航空航天高科技领域的基础原材料之一。2008年,四院启动了高性能纤维工程化生产线建设。目前,四院西安康本材料有限公司HTCF-1炭纤维项目已完成全线设计工作,关键工艺和设备技术均已得到配套解决。3月25日,该工程原丝生产线成功实现全线贯通,第一批原丝顺利下线,标志着该工程正式进入工艺提升阶段,为实现高性能炭纤维国产化迈出了关键一步,也为打造四院炭产业链奠定了坚实基础。

四院陕西省高性能碳纤维制造及应用工程研究中心蓝图

    炭/炭热场材料用于单晶硅的冶炼,不仅具有传统 石墨产品的轻质、耐高温、高纯度等特性,而且具有更高的强度、优异的抗热震性能,是石墨热场材料最好的替代品。目前,四院已开发出半导体工业和光伏产业硅晶体生长用炭/炭热场材料产品,并已供应市场,将逐步替代进口传统石墨产品并出口创汇。到2010年,预计该材料将形成年产3亿元的生产能力。
  同时,四院还瞄准国际先进水平,目前已完成了炭纤维增强复合材料电缆芯项目试验线建设,今年启动工程化项目生产线建设。
  2.高性能薄膜材料产业链
  在膜产业链方面,四院现已形成包括刚性覆铜板、挠性覆铜板、表面保护膜、玻璃窗膜、高性能光电膜等系列产品,广泛应用于印刷线路板、建筑型材、电子产品、汽车、建筑等领域和市场。
  高性能刚性覆铜板是电子工业的基础材料,被广泛应用于各种通信设备、电脑、医疗、汽车电子、家用电器、军用电子装备等制造业,是目前国家产业政策鼓励发展的朝阳产业。四院星源航天材料股份有限公司已具有500万平方米/年覆铜板及1000吨/年电解铜箔的生产能力。其产品涵盖了国内主要电子信息产业密集区域。凭借着良好的技术、市场和管理优势,2008年,四院覆铜板项目实现销售收入3.3亿元。该院正新建一条复合基覆铜箔板FR-4环保型新产品生产线,预计2010年该生产线可实现销售收入5.5亿元。
  挠性覆铜板是柔性印刷电路板的重要基材,聚酰亚胺薄膜(PI膜)又是制造挠性覆铜板的关键材料。四院利用自身技术优势,启动了高性能挠性覆铜板及PI薄膜工程化项目一期工程建设,目前正在进行项目建设前的准备工作。
  此外,四院研制生产的双金属复合管和高压防腐压力容器已广泛应用于石化、制药、食品、能源环保、化肥与造纸、市政建筑等行业,具有广阔的应用范围和市场前景。