基于隐形飞机喷气发动机喷嘴的缠绕成型工艺

喷嘴的最内层由碳纤维增强碳化硅（C-SiC）复合材料制成，具有良好的热稳定性和耐侵蚀性。而最外层由碳纤维增强塑料（CFRP）组成，这是一种轻质材料，以保持对轴向推力和内部压力的结构强度。最后，为了粘合和绝缘，在C-SiC和CFRP材料之间使用了一种陶瓷材料。

采用缠绕成型工艺的非轴对称形状

在简单的轴对称形状喷嘴（圆柱形、圆形喷嘴）的情况下，有可能使用缠绕工艺制造飞机部件，该工艺比其他复合材料预成型工艺更便宜。另一方面，基于缠绕成型工艺，将具有急弯的非圆柱形制成实际飞机产品的案例并不多见。因此，为了用传统的缠绕成型工艺均匀地包裹非轴对称形状的外部，必须事先通过制造（CAD/CAM）设计工具创建一个精确的纤维放置和缠绕轨迹。

通过缠绕成型模拟工具分析

在本案例研究中，为了了解发动机排气管口形状的可成形性，只对碳纤维进行了干式缠绕，并要求事先确定最佳的缠绕模式和角度设置，以防止纤维在双蛇形附近滑动。对于非轴对称形状，可以通过商业缠绕成型模拟工具来呈现并实现工艺优化（图2）。