复合材料承力筒是一闭合变壁厚的圆筒状结构，主要用于实现固体火箭发动机壳体级间段连接或与其他部件的连接，要经受轴压、弯矩、剪切等多种载荷，受力情况比较复杂。以往通常采用铝合金结构，重量较重，对发动机性能的提高有很大影响。复合材料承力筒承载能力与铝合金结构相当，但重量却减轻了30%以上。

　　圆筒状承力结构适合采用RTM工艺整体成型。但传统RTM工艺存在制品纤维含量低、纤维浸渍不均（或不良）和孔隙率高等缺点，故采用气囊辅助RTM工艺制备。气囊辅助RTM工艺的特点是将纤维预成形体铺敷在气囊表面，通过向封闭气囊中充入空气，使气囊产生由内向外的膨胀，由于刚性阴模的空间限制，预成形体将被压实。与传统RTM工艺相比，气囊辅助RTM工艺具有以下优点：（1）在树脂固化反应初期，气囊膨胀，挤压尚处于流动状态的树脂流向未浸渍完全的部位，消除纤维浸渍不良问题；（2）通过调节气囊压力，可以调整树脂含量，提高复合材料承力筒的纤维含量；（3）气囊产生的膨胀压力作用于承力筒体内表面，固化后的制品孔隙率降低，致密性和机械性能提高。

　　复合材料承力筒的成型模具主要由刚性阴模、刚性芯模和气囊组成。在成型过程中，复合材料承力筒的外型面和尺寸由刚性阴？刂，而内型面和尺寸由充气气囊控制；刚性芯模主要对气囊起支撑和定位作用。由于复合材料承力筒内型面是通过气囊膨胀加压成型，因此气囊的设计是工艺中关键的环节。气囊的设计主要包括气囊尺寸设计和气囊外形设计。气囊的外形与复合材料承力筒的内型面形状有关，气囊尺寸与复合材料承力筒内腔的尺寸有关，对其厚度、孔隙含量、纤维含量、结构尺寸和机械性能有直接影响。

　　根据复合材料承力筒的结构尺寸和气囊尺寸，设计并制备了成型模具，其中金属阴模、金属芯：脱拱寤凡捎没庸ぃ黄也捎媚＞吖柘鸾赫褰街尚。采用气囊辅助RTM工艺制备了两个碳纤维复合材料承力筒，其中一个气囊充压压力为0.4MPa，另一个充压压力为0.6MPa，其他工艺参数保持相同。从承力筒壁截取试样，用螺旋测微计测量试样的壁厚。

　　铺放的纤维预成形体在气囊压力作用下已明显变。恢票赋龅母春喜牧铣辛ν脖诤裼氤辛ν渤跏忌杓票诤裱夭饬课恢梅较虮浠媛苫疽恢，表明采用气囊成型复合材料承力筒内型面能够满足设计要求；气囊充压压力为0.6MPa的承力筒壁厚比充压压力为0.4MPa的更薄一些，表明增大气囊的充压压力对筒壁的压实效果更好。

　　但也发现，气囊充压压力为0.4MPa的复合材料承力筒壁厚比按照0.4MPa设计时的壁厚尺寸偏大。经分析后认为主要是气囊的密封设计存在不足。气囊的密封主要是通过压力环压紧气囊，但气囊在充压后膨胀，发生变形，压力环位置的气囊壁厚减。植坎煜抖┢。考虑到改进密封设计将大大增加实际模具的设计和装配的难度，因此，选择通过增大气囊压力来改善上述情况。经多次试验，当气囊充压压sunbet到0.6MPa时，承力筒的壁厚已非常接近初始设计的壁厚尺寸。

　　另外，气囊充压压力对复合材料承力筒纤维含量和弯曲性能都有影响。随着气囊充压压力增大，承力筒纤维含量和弯曲性能都提高。表明气囊充压能够将多余树脂挤走，提高纤维含量，有利于提高复合材料承力筒的力学性能。