图1：EDO纤维创新公司在制备预成型件的过程中，采取直接在芯轴上编织的方式，
以保证预成型件的高纤维含量，从而满足JASSM导弹弹体对高机械性能的要求。

    EDO纤维创新公司（EDO Fiber Innovations，位于马萨诸塞州沃波尔）使用VARTM和自动编织预成型工艺为‘联合空对面防区外导弹’^①（JASSM- Joint Air-to-Surface Standoff Missile）制造弹身。洛克希德马丁导弹与射控部门（Lockheed Martin Missiles and Fire Control，佛罗里达州奥兰多）作为该项目的第一承包商委托EDO为其设计和制造一个长4.3米/14英寸×宽61厘米/2英寸的截面呈梯形的净形导弹预成型件。

    导弹体预成型件的制备首先从编织内皮开始。EDO总经理加勒特•沙普利斯提到，对于预成型件的纤维含量的控制是制品能否最终达到“高压釜品质”的关键因素。他解释说：“为了提高编织程序中的纤维量，我们尽最大努力减少纤维束锭与锭彼此的间距。为了做到这一点，我们选择直接在芯轴上编织，由此控制编织结构。”在编织过程中，必须拉紧纤维丝，以保证预成型件紧紧贴在芯轴上，但也要注意不能因为太紧而撑断纤维。其实，最大的挑战莫过于制件（导弹体）的形状对编织提出的要求。

    导弹体内皮上包覆的黏性多轴向非卷曲织布是由SAERTEX（美国）公司（位于北卡罗来纳州亨特斯维尔）提供。此外，在预成型件的重点区域还加铺着一层经热成型和数控加工的Rohacell泡沫颗粒，这些泡沫颗粒通过可拆除的模具针固定在预成型件上。最后，在外面还要再包裹一层编织布以起到压实和保护的作用，才算完成导弹体内皮的制造。

    完成预成型件制造之后，下一步是将它分成三部分，分别覆盖在导弹的上壳，下壳的前半壳和后半壳上。此时，黏性多轴向非卷曲织布就要发挥保持预成型件形状，和维持纤维取向的作用了。对预成型件的三块单件采取的固化处理方式也略有不同：需先将下壳的前后半壳从芯轴上取下，并分别放置于两个单独的VARTM模具中。而上壳则留在芯轴上，直到被放入VARTM模具前，目的是为了保持预成型件的形状。此外，还会选择性的在这三块单件内表面上加装垫板（caul plate），为的是控制制件的临界厚度并最终实现良好的表面质量。然后采用真空袋树脂渗透工艺对预成型件进行浸润处理，所使用的树脂是亨斯迈先进材料公司（Huntsman Advanced Materials’，位于德克萨斯州Woodlandss）专门为VARTM应用而设计和制造的单组分RenInfusion 8610号环氧树脂。最后，再将该层压板放入烤箱固化，第一次固化温度控制在99℃（210 ° F），后固化温度要提高到149℃（300 ° F）以确保达到足够的玻璃化转变温度（glass transition temperature）。

注解：① AGM-158 “联合空对面防区外导弹”(JASSM)是美国海空军提出研制的一种远程空对地导弹,用于取代“三军通用防区外攻击导弹”(TSSAM)计划。JASSM的使命是从敌防空区外距离对严密设防的高价值目标实施精确打击,打击的目标包括如敌指挥、控制、通信、计算机和情报的主要节点、和发电厂、工业设施、重要桥梁、弹道导弹发射架和舰船等重要目标。这种导弹要求具有雷达隐形能力。洛克希德.马丁公司是JASSM项目的主要研发合同承包商。

图2：AGM-158 “联合空对面防区外导弹”(JASSM)

    EDO纤维创新公司在JASSM导弹计划初始阶段承担了研发和制造任务。在此之前，在一个由美国空军研究实验室材料与制造理事会（位于俄亥俄州赖特帕特森空军基地）的下设制造技术部门（Manufacturing Technology Div. of the Air Force Research Laboratory’s Materials and Manufacturing Directorate）赞助的JASSM导弹推动计划中，明确对树脂渗透过程中的自动温度和压力控制，以及内模线的维度控制进行重新界定，从而提高了制件边缘的净型程度。因此可以说， JASSM导弹壳体外表面拥有完美的空气动力学设计和制造水平，成型制件几乎不再需要任何额外的加工步骤，只需通过手工稍稍砂磨即可。

    EDO纤维创新公司还采取类似工艺为贝尔旋翼验证机（Bell rotorcraft demonstrator）制造了水平尾翼的预成型件，旋翼验证机是美国贝尔直升机公司（Bell Helicopter’s）的模块化低成本产品线（MAPL- Modular Affordable Product Line）计划的产品之一。这款水平尾翼是一个完整的单一结构件，跨度达1.5米/ 5英尺，其桁弦的宽度和厚度也分别达到20公分/ 8英寸和3.8 厘米/1.5英寸，水平尾翼采用四根全跨度箱形梁桁条加筋。桁条预成型件的原材料取材于美国赫氏公司（Hexcel，加利福尼亚州都柏林）的AS4碳纤维，是在四个横截面呈矩形的芯棒上采用三维编织而成。接下来要对桁条预成型件进行装配，并用单/双轴梭织布将桁条预成型件包裹起来。桁条预成型件的浸润处理选用的是氰特公司（Cytec）的5250-4单组分双马来酰亚胺（BMI）树脂，以帮助水平尾翼承受高速飞行过程中所产生的高温。据说，该温度甚至赶得上喷气式飞机飞行时的排气温度了。

    这款水平尾翼比金属质结构在制备工序上更进一步，由于采取单件中空复合材料结构设计，因此免去二次粘接的麻烦。此外，由于采取了典型的泡沫或蜂窝芯三明治结构，还消除了吸湿/聚潮气的隐患。水平尾翼的整体重量只有7.7千克 /17磅，比金属质减重百分之五十。在静态测试时，该部件在93 ° C/200 ° F和高湿度的条件下，以超出设计极限荷载的3.9倍的成绩成功的完成了极限载荷任务。

本文英文原文见(复材世界), 复材在线编辑部编译，有删改。