美戰機采用復合材料發動機進氣道

   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型法(VaRTM)及編織法制造出一個發動機進氣道原型件。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。對大多數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。
  據洛克希德?馬丁公司CAI計劃經理ShawLee稱,EDO公司為其主承包商制造了這種緊湊型的進氣道。主承包商表示,我們看好由EDO公司進行的編織/VaRTM技術研究。與傳統方法比較,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。
  預型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,將高性能的環氧樹脂采用VaRTM法熔滲進預先編織好的零件中。在環氧樹脂固化后,將內部心軸從模塑好的零件中分部分取出。并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。
  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動機激波造成的壓力峰值.