中国纺织工业联合会近日在南京市组织召开了由南京玻璃纤维研究设计院有限公司和航天材料及工艺研究所共同完成的“预制体形性调控结构设计、关键制备技术及应用”项目科技成果鉴定会。鉴定委员会认为项目成果达到国际先进水平。

透波罩是高速飞行器的防热透波核心部件，而纤维预制体作为透波罩的增强体，在提升透波罩关键性能方面发挥了重要作用。随着我国高速飞行器的发展，要求飞的距离更远、飞行速度更快、温度载荷更高。早期采用的纯陶瓷透波罩和采用顶锥分离结构透波罩的技术方案已难以满足飞行器的性能发展需求。亟需开发具有更高纤维体积密度和均匀性的整体顶锥结构预制体，以满足透波罩应用所需的力学、透波和耐烧蚀性能等要求。

项目围绕透波罩用纤维预制体，开展了预制体形性调控结构设计、关键制备及应用技术研究，形成了以下创新点：

通过研究预制体结构性能，发现了角联锁结构类延展性特征，进一步发明了增强角联锁结构、构建了复杂形状预制体的形性调控结构设计体系，显著提高了预制体的力学性能；针对整体顶锥预制体的复杂形状，研究了多维调形的设计方法，提出了纤维中段起始、双向编织的设计思路，实现了封顶顶锥预制体的整体制备；通过研究回转体连续化制备工艺，发明了回转体角联锁经向机织、圆周缠纬技术，创制了立体缠织装备，突破了角联锁回转体的连续化难题；建立了增强角联锁结构与复材性能关系模型，开发了封顶顶锥预制体结构重构、增强及融合技术，满足在不同服役环境下透波罩的使用要求。

项目发明的复杂形状整体顶锥结构预制体有力支撑了我国高速飞行器关键透波材料的自主可控，保障了多个型号飞行器的研制与生产。技术还推广应用于航天发动机机匣、舰船螺旋桨等关键部件。研制的整体顶锥结构预制体和透波罩的性能达国际先进水平，为新型高温透波复合材料体系的构建发挥了关键作用、为我国高性能飞行器的研制、发展和升级换代做出了重要贡献。