美軍為戰(zhàn)機發(fā)動機研制經濟可承受復合材料進氣道

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[英國《防務新聞》2006年4月19日報道] 在美國空軍復合材料經濟可承受性倡議(CAI)計劃的資助下,EDO公司已采用真空輔助樹脂轉移成形法(VaRTM)及編織法制造出一個發(fā)動機進氣道原型件。CAI計劃旨在顯著降低飛機機體結構復合材料技術的成本。
采用先進設計的進氣道具有短的、緊湊的幾何形狀,以有利于減少進氣道損失。復雜的進氣道形狀會對制造技術提出嚴峻挑戰(zhàn)。對大多數(shù)經濟可承受的制造工藝方法進行驗證的結果表明,這些方法能滿足性能及質量要求。
據(jù)洛克希德·馬丁公司CAI計劃經理Shaw Lee 稱,EDO公司為F-35的主承包商洛·馬公司制造了這種緊湊型的進氣道。"我們看好由EDO公司進行的編織/VaRTM技術研究。與傳統(tǒng)方法比較,采用這種制造工藝可顯著降低成本。" VaRTM是一種經飛行驗證的、低成本、高質量的熔滲及模塑技術。EDO公司已在JASSM導彈彈體的生產上采用了這種方法。
預形件的編織是在一個大心軸上進行的,將其共分為35塊,以便在固化后分別從心軸上取下。心軸是由五層連續(xù)石墨纖維編織而成,局部達八層厚。編織為一種自動化的經緯編織法,零件表面纖維拉緊。EDO采用其在美國最大型的288錠編織機,可確保編織出的進氣道的纖維之間無縫隙。
該進氣道設計包括用于加強進氣道壁的、嵌入的蜂窩芯。蜂窩芯填充為閉孔泡沫以保證樹脂不會流入其中。增強的龍骨帶也被鋪入進氣道結構。
然后,將高性能的環(huán)氧樹脂采用VaRTM法熔滲進預先編織好的零件中。在環(huán)氧樹脂固化后,將內部心軸從模塑好的零件中分部分取出。然后將加強肋粘接到進氣道的外表面上,以對結構的關鍵部位實施加強。
最終制成的進氣道已完成了加壓試驗及錘擊試驗,這些試驗用以模擬發(fā)動機激波造成的壓力峰值。(陳亞莉 責編洪山)