惯性试验台骤然轰鸣。航空工业制动试验厂房内，正在模拟飞机着陆时的极限工况——巨大的动能瞬间加载到机轮刹车系统，剧烈摩擦使乌黑的碳刹车盘在高温下泛起红色光晕，却依然稳稳抱停机轮。
“材料好不好用，要拿最严酷的装备工况来检验。”这是制动材料团队一直以来秉持的信念。
一束柔软纤细的碳纤维，要成为一块能耐上千摄氏度高温、强度远超钢铁，却又能被轻松单手提起的碳刹车盘，期间要走过预制体编织、化学气相沉积、高温热处理、精密机加的漫漫长路，方能承载飞机每一次起降的安全重托。
这条长路，是几代航空人跨越数十年、一棒接一棒接力攻坚走出来的。也正是在这场接力中，我国航空制动材料实现了从树脂、半金属、粉末冶金到碳基材料的迭代升级，如今已达到国际先进水平。
▲高温碳基复合刹车盘
碳/碳突围，让碳刹车盘不再受制于人
“持续做大做强先进制造业，提升产业链自主可控水平，加快构建以先进制造业为骨干的现代化产业体系。”习近平总书记就发展先进制造业作出重要指示。
作为航空装备研制中的“底层基础”，制动材料堪称最难啃的骨头之一。
“飞机刹车系统中的摩擦、热库、承载三大核心功能全部依托材料实现。因此，材料的性能直接决定制动系统的承载极限、热稳定性与可靠性，是制动系统能否安全工作的底层基础。”已深耕制动材料专业20余年的航空工业制动副总经理刘海平说。
刹车盘材料既要承受机械载荷与交变热应力，维持结构完整；又要依靠自身热容量储存制动瞬间产生的大量摩擦热，抑制温升；还要通过摩擦副界面完成动能向热能的转换，输出稳定制动力。
长期以来，飞机刹车盘以金属材料为主。20世纪60年代末，碳/碳复合材料刹车盘问世，热容量更高，重量较金属刹车盘减少60%。然而，由于国外长期技术垄断、价格高昂，碳刹车盘一度被称为“黑色黄金”。为了不再受制于人，制动公司自20世纪70年代开始研究碳基材料，90年代完成碳/碳复合材料工业化制备。
回忆起2004年毕业来到制动公司时的情景，刘海平说，那时国产碳/碳材料虽已在军机、民机实现装机应用，但在批次稳定性与工程化方面仍存在短板，把碳/碳材料做成、做稳，是必须跨过的一道坎。
“高端关键材料买不来、换不来，只能靠自己干出来。没有成熟人才，没有成熟设备，我们就靠一遍遍试错。”
2009年，制动公司取得空客A320碳刹车盘PMA（零部件制造人批准书）证书。这是国内首次完整按照CCAR-25部适航标准，走完民用航空刹车盘PMA审定，意味着制动公司生产制造的碳刹车盘得到局方认可，已具备进入民用航空市场的能力。
国产碳刹车盘入市后彻底打破了过往垄断局面，推动进口同类产品报价下调70%，我国航空制动材料彻底告别“卡脖子”时代。
“自主创新这条路走得很苦，却越走越踏实。”刘海平说。
▲制动公司科研生产现场
闯进“无人区”，碳陶制动材料全球首飞
打破垄断，只是起点。
碳/碳刹车重量轻、寿命长，综合性能优异，但存在着湿态环境下刹车性能衰减的短板。研制团队当时判断，传统碳/碳材料已然触及性能天花板。
天花板之外，能够承受更高温度、具有更稳定摩擦性能的航空碳陶刹车领域，仍是全球尚无成熟工程案例的“无人区”。
闯还是不闯？
“敢于开拓碳陶刹车这片‘无人区’的核心驱动来自装备实实在在的迫切需要。”刘海平坦言，制动公司十余年来攻关碳/碳材料攒下的预制体、热处理整套工艺的经验与积累给了研制团队极大信心。
“守护国之重器、保障装备可靠服役，是刻在我们骨子里的责任。”制动公司联合西北工业大学，向碳陶刹车领域发起冲锋。制动公司负责项目的总体策划，以实践应用实现技术理论的突破，从问题实践牵引技术理论；西工大负责将技术理论向实践转化，用理论指导实践。
最难的一关，是工程化。实验室小样性能很快达标，然而放大生产后，碳陶材料内部的残留硅卡住了量产之路。残留硅难题会导致刹车盘粘盘严重、制动抖动、力矩不稳，无法达到航空装备的装机标准。
“那段时间，我们和西工大的老师们扎根惯性试验台，日复一日开展制动性能试验，不断对工艺进行系统优化。一次次失败、一次次推翻重来，最终解决了残留硅这一世界难题。”刘海平说。
2008年，碳陶刹车技术在国产飞机上成功实现工程化应用，中国自此成为全球首个将碳陶材料用于飞机刹车的国家，改写了刹车材料的历史。2017年，由西工大与制动公司联合申报的“碳陶飞机刹车功能复合材料的研制与应用”项目荣获国家技术发明奖二等奖。
这场“无人区”攻坚战重塑了团队的研发理念——
航空制动材料不仅要追求高性能，更重要的是保持极致稳定、极致可靠；
要建立起以试验为依据、以装机为目标、以可靠性为核心的工程研发体系，让材料在研发阶段就与系统设计协同；
坚持材料“应用一代、储备一代、预研一代”，推动配套设备、工艺工装同步迭代。
这套研发思路，沿用至今。
这场攻坚战还给研制团队留下了宝贵的精神财富，激励大家坚守航空报国初心，关键材料绝不能受制于人；坚持面向装备，不迷信论文小样，台架、试飞、部队使用效果才是最终标准；不畏惧失败，把每一次故障都当成宝贵的数据。
▲刹车装置
从一块材料到一套体系，
打造高可靠、全环境、长寿命制动系统
材料端的代际突破，正从源头牵引制动系统的整体跃升。
“材料作为基础端的突破，带动了全专业系统性创新。”据陕西省劳动模范、制动公司劳模工作室带头人周蕊介绍，碳陶材料的摩擦特性、导热规律、磨损机理与传统材料截然不同，团队持续输出全新的摩擦系数模型、热负荷参数和寿命特性数据，支撑结构专业优化盘片匹配结构与散热布局，配合液压专业迭代制动压力匹配逻辑，协同控制专业优化算法。
正是凭借“材料筑基、多域联动、数据互通、迭代耦合”的研发模式，制动公司跳出单一部件优化思维，实现从材料基础突破到制动系统整体换代的系统性创新，成功打造出新一代航空装备的高可靠、全环境、长寿命制动系统。
经过多年深耕发展，制动公司材料事业部从单一刹车材料体系起步，逐步建成十余种碳基材料体系，形成体系完备、梯队健全、产学研一体的专业发展格局。
研发能力上，锚定自主研制、全链贯通。具备碳基、碳陶、树脂基复合材料全流程自主研制能力，拥有完备的试验验证平台与产业化生产线，实现材料性能正向设计、工艺参数精准可控、批次质量稳定可控。
产品应用上，构建“三大赛道”协同格局。碳/碳、碳陶制动材料全面支撑多型主力航空装备；实现产业化拓域，产品成功向轨道交通、地面交通领域延伸落地。树脂基复合材料快速突破，在新型装备领域实现批量应用。
人才梯队上，锻造接续传承队伍。打造航空工业集团技术专家引领、博士硕士青年团队攻坚、技能技师工艺保障的三级人才体系，队伍结构合理、传承有序、战斗力过硬。
产学研用上，走深校企协同创新路。长期深化与西工大等顶尖高校的深度协同，坚持理论联合攻关、工艺联合迭代、成果联合转化，持续攻克材料机理、工艺瓶颈与工程化难题。
面向“十五五”，这支队伍的目光更为长远：将牢牢把握先进复合材料产业化发展机遇，持续深耕高端摩擦材料、热防护材料、树脂基结构材料三大核心赛道，补齐技术短板、丰富产品矩阵、壮大产业规模，持续推动航空科技创新成果高效转化，继续拓展多领域应用，力争以世界领先的先进材料技术与产业能力，为国家高端装备高质量发展与现代化产业体系建设贡献更大力量。
航空人对更强、更稳、更自主材料的追求，从未止步。这份不懈追求，将为飞机的每一次平安起降提供坚实支撑。