中國智造面對面 | 中國工程院院士黃伯云：為大飛機的每一克減重努力

證券時報隆重推出《中國智造面對面》大型系列報導，報導首站聚焦航空航天領域，重點關注載人航天、北鬥導航、國產大飛機等國家重大工程。

《中國智造面對面》首期對話中國工程院院士，“高性能炭/炭航空製動材料的製備技術”的發明人——黃伯雲院士。通過17年的拚搏，黃伯雲團隊打破了國外對“高性能炭/炭航空製動材料的製備技術”的封鎖 ，該技術在2004年獲得了國家技術發明獎一等獎，並最終鋪平了大飛機刹車片產品的國產化之路。

如果能減少1克 我們都要去努力

證券時報記者：

對您來說，2005年是非常重要的一年，因為這一年高性能碳材料製備技術這一研究成果，獲得了國家技術發明的一等獎。這一獎項從1999年至2005年一直空缺了6年。也是憑藉這一獎項，您獲得了感動中國人物。

這項“碳碳復合材料”發明，為什麼會有這麼重大的里程碑意義呢？

中國工程院院士、粉末冶金專家黃伯云：

我們單位從事刹車材料，也叫飛機的製動材料，有很長的曆史。

當時刹車機從英國進口，要是沒有了刹車片飛機就會停飛，會產生嚴重的影響。沒有飛機刹車片的時候，飛機就只能夠拆東牆補西牆，拆來拆去，最後還是沒有解決根本的問題。在這種情況下，國家決定要把刹車產量、國產化。我們就在原來研究的基礎上，經過十多年的努力，一直在研究新一代的刹車材料，最終成果也就是“碳碳復合材料”。

從整個系統上來講，飛機刹車材料對於國家的飛行安全也好，國防安全也好，都會產生很大的影響。這也就是我們為什麼要研究刹車材料，解決這些國家的重大的需求。

證券時報記者：

您當時研發的碳碳復合材料這一項技術，它的產業化進程現在是怎樣的？在大飛機等新一代的國之重器的運用中，是否起到了我們當初期待的作用？

中國工程院院士、粉末冶金專家黃伯云：

從飛行速度每小時800多公里，大飛機最後完全靜止下來，那就必須靠刹車材料。

過去沒有碳碳復合材料的時候，我們使用金屬材料，不只是我們，波音飛機最早的刹車材料也是用鋼鐵粉末做成的。鋼鐵粉末作為刹車材料，它的比重很大、密度很重，很笨重，它的比重是每立方釐米8克，我們用的新型的碳碳復合材料，比重只有1.8克，那就兩克多不到。那就是減重了3/4，只要1/4質量的東西了。

一架大飛機，如果採用金屬級刹車材料，對材料的需求是2.8噸。2.8噸的意思是什麼呢？裝在輪子裡面進行刹車的刹車材料，一共對飛機產生2.8噸的負載，這2.8噸的刹車材料要跟著飛機一起飛上天。如果我們換成碳碳復合材料以後呢？這個負載還不到1噸——只有0.8噸。

一架飛機節省兩噸負載，那是多重要的事情？所有的飛機，乃至所有飛行器，如果存在能夠減重1克的可能，科學家、工程師都要去努力嚐試。因為飛行器在空中飛的基本屬性，決定了它就是要追求重量輕。我們一下減了兩噸，兩噸可以換算成多少克呢？所以，碳碳復合材料的研發成功的意義非常重大，對大飛機事業產生革命性的變化。

大飛機實現中國夢

證券時報記者：

當時您和您的研發團隊在研究碳碳復合材料的時候，有沒有遇到一些非常棘手的困難？因為我們都知道，最開始這項技術是美國和當時的蘇聯掌握的。

中國工程院院士、粉末冶金專家黃伯云：

一個科學研究，他肯定是要遇到很多困難，特別是這是新一代的材料了，我們必須要從頭開始。其次，這也是不可能買來的，各個國家都很清楚對於先進的復合材料，不僅是涉及技術嚴格限制，很多下遊產品也受到嚴格限制。

要從別人那裡得到技術，是不可能的。所以，我們必須靠自己的努力。我們也是進行了無數次的試驗，當剛剛看到一點黎明的時候研究已經進行了7年多，當時我們的資金也耗完了。回顧當時的幾年，在耗時耗資都比較大的情況下，我們還沒有獲得成功，壓力很大，有經濟上的壓力，也有技術上的壓力。

我們是戰勝這些困難之後，柳暗花明又一村。大家團結起來，面對這些困難，繼續地前進，儘管也有人離開隊伍，但是我們所有的人還是團結一心。最後，經過十多年的努力，我們終於攻克了難關，取得了成功，解決了我們國家飛機都得要依靠外國的材料才能夠飛上藍天的這樣一個困境。

科學工作者就是需要有這樣一種奮鬥的精神，來面對國家要改解決的這樣一些難題。我們努力地奮鬥，一個問題、一個問題地解決，在這些改解決問題的過程中，我們不斷地前進，不斷地進步，那麼我們就會不斷地壯大起來。

證券時報記者：

您覺得怎麼樣看待我國目前的大飛機事業的自主創新能力的建設？

中國工程院院士、粉末冶金專家黃伯云：

一個國家，能不能夠製造大飛機，是國家製造能力的體現之一。世界上現在能夠製造大飛機的，就是“ABC”。“A”是Airbus，也就是空客，“B”是Boeing，也就是波音公司，“C”就是我們中國。當然，俄羅斯也在研究他們的大型客機。

通過曆史可以看到，要研發製造一個大飛機，是要付出巨大的努力的。空客是窮盡整個歐洲的努力，多少個國家的共同努力，目前並不是隨便一個國家就能說“我要造個大飛機”，說明了大飛機研發製造的難度是極大的，這就叫做國家的大工程。

大飛機事業對國家是極其重要的，對我們中國來說，也是極其重要的。大飛機飛向藍天，集結了多少代人的中國人的夢想？這就是我們做大飛機的重大意義，就是要實現中華民族的偉大夢想，實現我們的中國夢。

帶動中國製造力水平上升

證券時報記者：

我們目前國家最新的C919，它都運用到了哪些新的國產材料？

中國工程院院士、粉末冶金專家黃伯云：

一個飛機要用的材料有數百種，飛機要沒有材料，那就啥都沒有了。美國有他的“夢想飛機”，也就是“波音787”。為什麼把它叫夢想飛機？他大量的使用了復合材料，進行了很多革命，大大地減輕了飛機的重量。減輕了飛機的重量，飛機就可以多裝能，多裝油，飛得更快，是一種革命性的變化。

鋁合金材料，目前占了整個飛機的重量的70%，我們還有陶瓷材料。特別是作為新一代的飛機，我們還創造很多更新的材料，能夠使飛機飛的更快，能夠載客更多，飛得更遠。這都是整個人類的夢想。

材料不僅在飛機中重要，在所有的國民經濟中，他也是最重要的。我們現在講國家的戰略新興產業，一定缺不了新材料。沒有材料做基礎，就談不上所有的工業，所有的現代化的東西，所以材料是極其重要的。

證券時報記者：

隨著C919的量產，那未來還會帶來哪些相關技術的這種革命性的發展？

中國工程院院士、粉末冶金專家黃伯云：

大飛機本身對產業的帶動是非常的大的。他的重要性也在這裏，我們進行這樣一個大的工程，既改變了我們的飛機的大問題，同時也是對國家的整個戰略的帶動，那是非常的大，使得中國製造力的水平大大的上升。

像航空這樣的高端製造，他的帶動作用是更強的，是使得整個國家的製造水平都能得到極大提升的重要事業。我們國家需要多少飛機？數以千計乃至萬計。同時，大飛機不僅在飛機產業本身起到作用，比如通用航空飛機等等領域，大飛機對於其他的產業，比如電子工業等等都是一個大帶動。

這也就是為什麼，我們要戰略性的形成具有製造力標誌性的產業，他的帶動作用是極其大的。