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  航空輪胎是飛機起降不可或缺并維系其起飛和降落安全的關鍵部件。我國大飛機發(fā)展已經(jīng)取得重大突破，大飛機的國產(chǎn)化迫切需要發(fā)展高性能航空輪胎。子午化是高性能航空輪胎的重要標志，目前我國尚無民航大飛機子午線輪胎自主技術和產(chǎn)品，完全依賴于進口。

  大飛機子午線輪胎是由橡膠納米復合材料胎面、胎側(cè)、氣密內(nèi)襯層等與數(shù)層尼龍/芳綸纖維簾線、芳綸帶束層、鋼絲圈等骨架材料復合而成的多尺度、多材質(zhì)、多層的復雜結構制件。大飛機輪胎服役條件苛刻，要求其能承受瞬時高應變、高載荷，具有高抗沖擊、耐強摩擦和耐高溫燒蝕等性能。因此，大飛機子午線輪胎的設計與制造包括瞬時高速高沖擊載荷下輪胎橡膠復合材料摩擦生熱耦合的磨損和燒蝕老化機理、高頻高應力寬溫域條件下橡膠復合材料的多尺度微觀結構演化與性能的關系、輪胎結構-材料一體化設計以及多材多層界面調(diào)控及成型制造方法等關鍵基礎科學問題。因此，要實現(xiàn)我國大飛機子午線輪胎的自主制造，必須開展系統(tǒng)深入的基礎研究。

  通過大飛機子午線輪胎先進復合材料及結構的設計與制造基礎研究，形成我國自有的設計理論體系，實現(xiàn)關鍵橡膠復合材料的設計與制備，以滿足我國發(fā)展民用和軍用大飛機國家戰(zhàn)略對高性能航空輪胎的需求。

一、科學目標

  建立高頻高應力寬溫域條件下橡膠復合材料的研究新方法，發(fā)展大飛機子午線輪胎結構-材料性能-材料微觀結構跨尺度設計理論與方法，揭示高頻高應力寬溫域條件下橡膠復合材料的微觀結構演化與性能的關系、瞬時高速高沖擊載荷下橡膠復合材料的摩擦磨損和燒蝕老化機理，以及大飛機子午線輪胎多材多層界面的失效機制等規(guī)律，發(fā)展大飛機子午線輪胎各部件不同特殊性能要求的系列橡膠復合材料新制備技術，研制達到我國適航標準的大飛機子午線航空輪胎，在大飛機子午線輪胎設計理論和關鍵橡膠材料技術方面取得重大突破，使我國在該領域的研究水平和研究隊伍居國際前列。

二、研究內(nèi)容

  （一）高頻高載荷寬溫域下輪胎橡膠復合材料的跨尺度模擬及設計方法。

  發(fā)展分子和介觀尺度模擬技術，研究高頻高應力寬溫域條件下橡膠復合材料的微觀結構演化，建立從橡膠復合材料微觀結構到輪胎宏觀結構的跨尺度模擬及設計方法，形成先進的自有設計理論體系。

  （二）苛刻動態(tài)條件下橡膠復合材料的微觀結構演變與非線性粘彈機制。

  建立高頻高應力寬溫域條件下橡膠納米復合材料的粘彈性表征及微觀結構、性能演化同步測試新方法，研究復雜苛刻外場條件下橡膠復合材料的多尺度網(wǎng)絡結構演變過程以及非線性粘彈性與力-熱交互耦合行為。

  （三）瞬時高速高沖擊載荷下橡膠復合材料的摩擦及燒蝕老化機理。

  建立高速高沖擊載荷條件下橡膠復合材料摩擦磨損的研究方法，研究大飛機輪胎橡膠復合材料的摩擦生熱及燒蝕老化機理，探索橡膠材料抗燃燒、抗磨、抗老化的新方法。

  （四）大飛機子午線輪胎多材多層界面調(diào)控及加工制造方法。

  建立高速高沖擊載荷下多材多層橡膠復合材料界面粘合的研究方法，研究復雜苛刻外場條件下大飛機子午線輪胎多材多層界面的應力傳遞與失效機制，發(fā)展納米填料增強、纖維增強橡膠復合材料的界面調(diào)控及設計制備新方法，研究高填充納米填料混合分散、內(nèi)襯層微納共擠、多材疊層組裝及共交聯(lián)等加工制造方法。

三、申請注意事項

  （一）申請書的附注說明選擇“大飛機子午線輪胎先進復合材料及結構的設計與制造基礎研究”，申請代碼1選擇E03（以上選擇不準確或未選擇的項目申請不予受理）。

  （二）申請人申請的直接費用預算不得超過1600萬元/項（含1600萬元/項）。

  （三）本項目由工程與材料科學部負責受理。