国内VARI技术研究进展及应用情况
　　鉴于VARI技术在降低复合材料制造成本方面具有的优势，国内自本世纪初开始已有多家研究机构开展了VARI技术研究。中航工业北京航空制造工程研究所是国内早开展VARI技术和应用的科研机构之一，在专用树脂体系开发、干态纤维增强预成型体渗透特性、VARI工艺树脂流动控制以及成型工艺等方面均开展了大量的研究工作，开发了BA9911、BA9912 和BA9914 VARI树脂体系，突破了复杂构型预成型体制备、高纤维含量VARI工艺树脂流动控制及VARI工艺等关键技术，研制的航空典型结构件的纤维体积含量达到了58%以上，并在多个项目上进行了试验验证和装机应用。
　　1 VARI专用树脂体系方面
　　（1）BA9912环氧树脂
　　BA9912是中航工业北京航空制造工程研究所自主研发的120℃固化的环氧树脂体系，该树脂的室温粘度只有120mPa·s，可以满足VARI工艺对基体树脂低粘度的要求。
　　BA9912复合材料的固化温度为120℃，Tg为187℃，82℃时模量保持率达到88%，满足使用温度82℃的航空复合材料结构要求。目前该材料体系已在机翼、副翼和舱门结构上进行验证和应用[3]。
　　（2）BA9914环氧树脂
　　BA9914是中航工业北京航空制造工程研究所自主研发的180℃固化的环氧树脂体系，该树脂60℃下的粘度为110mPa·s，低粘度30 mPa·s，能够满足VARI工艺低粘度要求。BA9914在成型过程中有较长的操作期，可以成型大型构件。
　　BA9914复合材料经标准规范固化后Tg为251℃，具有较好的耐热性，能够满足133℃的使用要求[4]。
　　2 VARI成型工艺方面
　　对于航空复合材料结构件来说，一般要求复合材料的纤维体积含量在55％以上。由于传统的VARI工艺是在一个真空压力条件下成型，不足以使纤维预成型体达到理想的密实状态，所成型的VARI复合材料的纤维含量往往偏低，这是制约VARI技术在航空结构上应用的关键。
　　为满足航空复合材料的性能要求，开展了高性能VARI成型工艺研究，通过采用优化树脂流道设计、调整树脂进/出管路压力等手段，使VARI复合材料制件的纤维体积含量得到改善。
　　按两种情况进行对比分析，①VARI工艺改进前、后的U3160/BA9912复合材料的纤维体积含量情况；②VARI工艺改进后U3160/BA9912、U3160/BA9914两种材料体系纤维含量情况。按单向层压板和多向层合板分类，将测得的纤维含量结果取平均值，两种情况对比结果分别见图4和图5。可以看出，经工艺改进后成型的U3160/BA9912、U3160/BA9914复合材料纤维含量基本接近，达到58%以上的纤维体积含量。采用改进VARI工艺成型的U3160/BA9912复合材料比改进前约提高5%左右。
　　采用BA9914成型的帽型加筋壁板及大尺寸加筋壁板典型件，进一步验证了VARI工艺改进后对提高VARI复合材料纤维含量的可行性。图6是帽形加筋壁板厚度测试点分布图，测试结果见表2。
　　图7为加筋壁板典型件，采用BA9914按VARI工艺成型，利用复合材料的可设计性，大限度的实现结构减重，根据受载情况蒙皮设计为变厚度，被纵向加筋和横向装配区分为几十个区域，归纳为4种厚度，其厚度测试结果及纤维含量见表3。
　　将高性能VARI成型技术应用于U3160/BA9914复合材料力学性能试验件的研制、帽型加筋壁板典型件以及大尺寸加筋壁板典型件研制，图8测试数据显示VARI成型复合材料板件及结构件纤维体积含量均达到58％以上。
　　结 论
　　尽管国内VARI技术的研究起步较晚，但经过近十几年的研究，从专用VARI树脂体系开发、复杂构型预成型体制备、VARI工艺树脂流动控制到VARI成型工艺均已取得突破性进展，VARI制件的纤维体积含量可以达到58%以上，已接近热压罐工艺水平。目前，VARI复合材料已在多个航空结构上进行了验证和应用，随着验证工作的不断深入，VARI技术必将成为继预浸料/热压罐工艺之后又一可工程化应用的复合材料制造技术。
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