应用化学，追求卓越——王佛松仿生橡胶航空轮胎攻关突击队

王佛松院士是我国科技界的卓越领导者、著名高分子化学家和教育家，他一生热爱祖国、热爱党、热爱人民，用赤子之光照亮身边的每一个人，在合成橡胶领域取得了累累硕果，为我国化学事业发展做出了巨大贡献，他高尚的人格魅力和严谨的科学态度，永远激励着长春应化所的每一个人。

长春应用化学研究所王佛松仿生橡胶航空轮胎攻关突击队，成立于2024年7月，成员47人。平均年龄34岁。突击队继承王佛松先生丹心报国、甘于奉献的精神，以“追求卓越、砥砺创新、实事求是、科学报国”为奋斗格言，是一支充满青春活力、敢打硬仗、能打胜仗的团队。面对我国航空轮胎“卡脖子”问题，突击队由战略科学家和科技领军人才“挂帅”，青年科技骨干挑大梁、担重任，通过4年多攻关，解决了航空轮胎从原材料到设计制造直至评价验证的全链条技术瓶颈，实现了仿生合成橡胶和数字轮胎工业软件两项从“0”到“1”的原创性技术突破，为解决我国天然橡胶这一战略物资过度对外依存问题提供了中国方案。

敢于挑战，破解仿生橡胶合成难题

航空轮胎被誉为轮胎工业“皇冠上的明珠”，代表轮胎产业最高技术水平，核心技术长期掌握在国外少数几个大公司手中；天然橡胶是生产航空轮胎的重要原料，受到地理位置、气候、树种等原因影响，我国天然橡胶近90%依赖进口。因此，打破技术壁垒和破解原材料供应难题，是实现我国航空轮胎国产化的双重内核。为破解高性能天然橡胶材料国产化难题，团队另辟蹊径大胆提出了仿生合成的技术路线，即通过化学合成的方式实现高性能天然橡胶制备。要达到航空轮胎的使用标准，需要使人工合成橡胶具有天然顶级烟片胶类似的性能，这是一项极具有挑战的工作，没有相关的成功案例可借鉴。天然橡胶的优异性能和其含有的生物组分密切相关，而这些生物组分多达上百种，完全进行模仿合成是不现实的。为此，团队采用正交试验手段遴选出影响天然橡胶性能的最关键组分，然后对这些组分进行模仿合成，经过数千次的尝试，团队攻克了分子链结构设计、生物组分在有机溶剂中的溶解、可控聚合反应等一系列关键技术，成功实现了仿生合成橡胶制备。第三代仿生橡胶关键力学性能指标达到1号烟片橡胶水平，其中压缩生热性能明显优于天然橡胶，已累计生产超过30吨。仿生合成橡胶的成功研发，标志着我国将天然橡胶从农产品变成了工业品，克服了天然橡胶品质对地理位置的苛刻要求，可根据市场的需求动态调整生产量，变存战略物资为存技术和生产装置。

勇于创新，开发自主轮胎设计工业软件

破解原材料供应难题，只是实现航空轮胎国产化的第一步。航空轮胎之难还在设计上，其在设计时被区分为胎面、胎侧、帘布层、钢丝圈等十几个不同部位，每个部位对材料的性能要求均不一样，甚至存在相互矛盾，需要对这些矛盾性参数进行综合设计，充分平衡它们之间的性能关系，实现航空轮胎高可靠的要求。为实现航空轮胎的精准设计，国外航空轮胎巨头公司都开发了专用的设计工业软件，并作为公司的核心技术秘密，从不对外交流展示。为了突破航空轮胎设计工业软件空白，团队摒弃了传统的CAD建模+CAE仿真分析的思路，采用了最为先进的等几何思想，将建模和仿真分析进行一体化集成，开发出完全自主的数字轮胎工业软件，同步实现轮胎结构设计与性能预测。在软件中，轮胎的各项数据、受力情况等要素一目了然，大幅缩短了原有的流程和开发时间，为团队提供了强有力的设计工具。传统上一个航空轮胎从设计图纸绘制到仿真分析，即使经验丰富的设计人员也往往需要2～3周的时间才能完成，而利用团队所开发的设计软件，一个人在几个小时内就可以完成相应的工作，设计效率得到大幅提升。正是得益于先进软件的使用，团队成功将某型号飞机的轮胎耐久寿命提升了50%以上。

助力成长，青年科研骨干独当一面

团队在布局项目伊始，就在体制机制上打破传统模式，不唯论文、奖项和“帽子”等指标，而是围绕着航空轮胎这一国家重大需求高效配置全产业链上的科技力量和创新资源，实行赛马制、揭榜挂帅等制度，团队成员心往一处想、劲往一处使，所有数据和成果共享，汇聚了关键核心技术攻关的强大合力，也为青年人的成长提供了广阔空间。在战略科学家和科技领军人才的引领下，团队为青年科研人员的成长搭梯铺路架桥，在项目研发过程中赋予他们充分的自主权，使得青年科研人员在实战中锤炼真功，快速成长为独当一面的骨干力量。以项目副总工程师、工业软件的核心科学家为代表的80后，通过对不同专业领域的深入钻研，成长为跨学科跨领域全面发展的复合型人才，一批90后的青年才俊成为攻克“卡脖子”技术难题的主力军。在他们的辛勤付出和不懈努力下，团队跑出了中国“加速度”，勇闯材料研发、工程化和市场化“三道关”，突破了仿生橡胶合成及工程化、数字轮胎工业软件、部件材料多尺度疲劳预测、航空轮胎精准制造和可靠性评价策略等5项关键技术，掌握核心技术41项，实现了仿生橡胶航空轮胎全流程技术链条贯通，从而使我国在航空轮胎工业上走出了一条完全区别于西方国家的创新之路。