CN112829337A - 一种舱段净尺寸成型方法、成型工装以及舱段 - Google Patents

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CN112829337A CN202011621753.6A CN202011621753A CN112829337A CN 112829337 A CN112829337 A CN 112829337A CN 202011621753 A CN202011621753 A CN 202011621753A CN 112829337 A CN112829337 A CN 112829337A
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Abstract

本发明公开了一种舱段净尺寸成型方法、成型工装以及舱段；舱段净尺寸成型方法包括如下步骤：安装金属蒙皮和隔热层、防热层铺层成型、防热层固化、防热层脱模和防热层余量加工。本发明提供的舱段净尺寸成型方法以及成型工装，通过该成型工装对产品外形尺寸进行控制；成型方法采用过程控制方法减少预浸布收缩带来的表观缺陷；本发明对舱段结构中缺陷部位分布位置进行设计，降低缺陷产生的风险。通过本发明提供的舱段净尺寸成型方法以及成型工装可以生产得到纤维结构完整、表观平整、满足设计要求的回转体或近回转体舱段产品，同时该成型方法有效降低了材料成本、加工周期以及对设备的依赖性，提升原材料利用率。

Description

一种舱段净尺寸成型方法、成型工装以及舱段
技术领域
本申请属于防热层复合材料成型技术领域，具体涉及一种带耐烧蚀防热复合材料的回转体或近回转体舱段，以及舱段净尺寸成型方法、成型工装。
背景技术
临近空间飞行器由于具有飞行速度高、突防能力强等特点，有着巨大的军事价值和潜在的经济价值，目前已成为国内外武器与航天器发展的主要方向。飞行器在大气层内飞行时，气动加热非常严重，飞行器外表面的热防护问题一直是临近空间飞行器设计需要重点解决的问题。
为保证飞行器外舱段在整个飞行过程中具有良好的气动外形，以及各种使用环境下的防热性能、结构强度和刚度，舱段的金属壳体上会设置有一层防热层来达到上述目的。
常见飞行器外表面的热防护结构一般采用耐烧蚀防热复合材料，将预浸布通过缠绕或铺层等方式预固定在金属蒙皮上，再随金属蒙皮一起固化成型。由于飞行器舱段的尺寸一般较大，防热层在固化后表观出现不同程度凹陷、褶皱现象，导致防热层成型难度较大。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种舱段净尺寸成型方法、成型工装以及舱段，可生产得到纤维结构完整、表观平整、满足设计要求的回转体(近回转体)舱段产品。
实现本发明目的所采用的技术方案为，一种舱段净尺寸成型方法，包括如下步骤：
(1)安装金属蒙皮和隔热层；通过成型工装对金属蒙皮进行定位和固定，将隔热层铺设于所述金属蒙皮上；
(2)防热层铺层成型；在所述隔热层上逐层铺设预浸布，并在沿舱段轴向的两端各预留设定的延展空间，每铺层设定厚度的所述预浸布则进行一次抽真空处理，然后进行下一设定厚度的预浸布的铺设，直至铺层完成；铺层完成后表层预浸布突出于所述成型工装的型腔；
(3)防热层固化；将所述成型工装合模，预压设定的时间，然后将所述成型工装置于设定温度条件下进行固化处理；
(4)防热层脱模；
(5)防热层余量加工。
进一步地，所述步骤(2)中，在所述隔热层上逐层铺设预浸布，具体包括：
在所述隔热层上逐层铺设预浸布，每一张所述预浸布形成一条拼接缝，将同一层中的相邻拼接缝设置于不同的象限区域，将位于相同象限区域的所述拼接缝的位置交错分布。
进一步地，步骤(2)中，在所述隔热层上逐层铺设预浸布，具体还包括：将表层的所述预浸布的拼缝部位设置为搭接结构，并且在表层预浸布的所述搭接结构上铺设1层预浸布。
进一步地，所述成型工装的压模为分体式结构，由2块以上拼接板拼接构成；
所述步骤(3)中，在将所述成型工装合模之前，所述步骤(3)还包括：在表层的所述预浸布上根据所述成型工装的压模的拼缝对应设置保护层；
所述保护层为厚度不大于0.5mm的蒙皮，所述蒙皮的材料为硅橡胶、玻璃钢、铝材、钢材、压敏胶带中的一种或两种以上材料的叠加组合。
进一步地，所述步骤(2)中，每铺层设定厚度的所述预浸布则进行一次抽真空处理，然后进行下一设定厚度的预浸布的铺设，直至铺层完成，具体包括：铺设设定厚度的预浸布，对已铺设的所述预浸布进行抽真空处理，随后将表层高点去除，并用预浸布碎料对表层凹陷部位进行修补，然后进行下一设定厚度的预浸布的铺设，直至铺层完成。
进一步地，所述预浸布由钡酚醛树脂、硼酚醛树脂、环氧树脂、双马树脂、CRFP树脂中的一种或两种以上的混合树脂浸渍增强纤维制得；具体的，所述增强纤维为网格布、平纹布、斜纹布、缎纹布、2.5D织物、三维织物、针刺网胎中的一种或两种以上的组合；
所述步骤(3)中，将所述成型工装置于设定温度条件下进行固化处理，具体包括：将所述成型工装置于烘箱中，采用梯度升温制度对所述预浸布进行固化；所述梯度升温制度具体包括：在室温条件下经2h升温至80±10℃；在80±10℃温度条件下保温2～6h，然后经1h升温至120±10℃；在120±10℃温度条件下保温1～3h，然后经1h升温至140±10℃；在140±10℃温度条件下保温1～3h，然后经1h升温至160±10℃；在160±10℃温度条件下保温1～3h，然后经1h升温至200±10℃；在200±10℃温度条件下保温1～3h，然后随炉降温至30℃以下。
进一步地，所述步骤(4)中，防热层脱模，具体包括：将所述成型工装的各组件通过反顶脱除，对所述防热层进行脱模；
所述步骤(4)中，防热层脱模具体还包括：脱模后用砂纸清理所述防热层的表面；
所述步骤(5)中，防热层余量加工具体包括：采用机械加工将所述防热层两端的余量进行去除。
基于同样的发明构思，本发明还对应提供了一种用于实施上述舱段净尺寸成型方法的成型工装，包括上盖板、下盖板、上延伸段、下延伸段和侧板；所述上盖板和所述下盖板通过所述侧板连接，所述上盖板、所述下盖板和所述侧板合围成一个密封腔室，所述上延伸段和所述下延伸段位于所述密封腔室内，所述上延伸段与所述上盖板连接，所述下延伸段与所述下盖板连接，所述上延伸段和所述下延伸段用于对所述金属蒙皮进行定位和固定，以使所述上盖板、所述下盖板、所述上延伸段、所述下延伸段、所述侧板和所述金属蒙皮共同围成所述型腔。
可选的，所述侧板为分体式结构，由2块以上拼接板通过螺纹紧固件拼接构成；
所述上盖板、所述下盖板和所述侧板上均设置有反顶孔及起吊孔。
基于同样的发明构思，本发明还对应提供了一种上述的舱段净尺寸成型方法生产的舱段，所述舱段为回转体或近回转体，所述舱段包括所述金属蒙皮、所述隔热层和防热层；所述隔热层包覆于所述金属蒙皮上，并且所述隔热层位于所述金属蒙皮与所述防热层之间；所述防热层由2层以上逐层铺设的所述预浸布经固化构成，每一张所述预浸布形成一条拼接缝，所述防热层中，相邻拼接缝设置于不同的象限区域，位于相同象限区域的所述拼接缝的位置交错分布。
由上述技术方案可知，本发明提供的舱段净尺寸成型方法，用于生产回转体或近回转体结构的舱段，主要包括以下步骤：安装金属蒙皮和隔热层、防热层铺层成型、防热层固化、防热层脱模和防热层余量加工。通过研究分析发现，现有技术中，防热层在固化后表观出现不同程度凹陷、褶皱现象的主要原因在于：预浸布在固化步骤中会沿厚度方向收缩，由于收缩不均，则会造成凹陷、褶皱现象，隔热层生产过程中也存在厚度收缩。本发明提供的舱段净尺寸成型方法，在防热层铺层成型步骤中采用过程控制方法减少预浸布收缩带来的表观缺陷，具体的，每铺层设定厚度的预浸布则进行一次抽真空处理，提高预浸布密实度，铺层完成后表层预浸布突出于成型工装的型腔，使得成型工装合模会对铺层预浸布进行厚度方向的挤压，通过抽真空和厚度方向挤压排出铺层预浸布中的空气，在固化前预先压实，从而解决预浸布固化收缩产生凹陷、褶皱的技术问题；本发明在防热层铺层成型步骤中，通过在沿舱段轴向的两端各预留设定的延展空间，该延展空间用于在成型工装合模后铺层预浸布能够沿舱段轴向向两端延展，避免预浸布产生褶皱。
本发明提供的成型工装，整体包括上盖板、下盖板、上延伸段、下延伸段和侧板，上延伸段和下延伸段分别与上盖板和下盖板连接，形成该成型工装的型模，上盖板、下盖板和侧板合围成一个密封腔室，侧板充当该成型工装的压模，上延伸段和下延伸段用于对金属蒙皮进行定位和固定，以使上盖板、下盖板、上延伸段、下延伸段、侧板和金属蒙皮共同围成与防热层净尺寸相匹配的型腔，预浸布铺设在该型腔中，通过该型腔可对产品外形尺寸进行控制，并且挤压预浸布减少预浸布收缩带来的表观缺陷。
与现有技术相比，本发明提供的舱段净尺寸成型方法以及成型工装，通过该成型工装对产品外形尺寸进行控制；成型方法采用过程控制方法减少预浸布收缩带来的表观缺陷；本发明对舱段结构中缺陷部位分布位置进行设计，降低缺陷产生的风险。通过本发明提供的舱段净尺寸成型方法以及成型工装可以生产得到纤维结构完整、表观平整、满足设计要求的回转体或近回转体舱段产品，同时该成型方法有效降低了材料成本、加工周期以及对设备的依赖性，提升原材料利用率。
附图说明
图1为本发明实施例1中舱段的横截面结构图；
图2为本发明实施例2中回转体舱段成型工装的使用状态剖面图；
图3为本发明实施例2中近回转体舱段成型工装的使用状态剖面图。
附图标记说明：100-舱段，10-金属蒙皮，20-隔热层，30-防热层，31-内层预浸布，31a-内层预浸布拼接缝，32-中层预浸布，32a-中层预浸布拼接缝，33-外层预浸布，33a-外层预浸布拼接缝，34-搭接结构，35-搭接处的预浸布，40-加强筋；200-成型工装，210-上盖板，220-下盖板，230-上延伸段，240-下延伸段，250-侧板，260-销孔，270-定位销，280-反顶孔，290-吊孔。
具体实施方式
为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。
为了解决现有技术中防热层净尺寸成型难度较大的技术问题，本发明提供了一种舱段净尺寸成型方法、成型工装以及舱段，基本发明构思如下：
对防热层成型方法进行设计，在隔热层上逐层铺设预浸布，并在沿舱段轴向的两端各预留设定的延展空间，每铺层设定厚度的预浸布则进行一次抽真空处理，然后进行下一设定厚度的预浸布的铺设，直至铺层完成；铺层完成后表层预浸布突出于成型工装的型腔。采用过程控制方法减少预浸布收缩带来的表观缺陷，从而生产得到纤维结构完整、表观平整、满足设计要求的回转体或近回转体舱段产品。
下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细介绍：
实施例1：
本发明实施例提供一种舱段，该舱段用于作为临近空间飞行器的外壳或者外壳的一部分，舱段为回转体(例如圆柱舱段、圆台舱段、圆锥舱段等)或近回转体(可近似视为回转体，例如类似圆锥的锥形舱段等)，其横截面结构如图1所示。
舱段100包括金属蒙皮10、隔热层20和防热层30，金属蒙皮10位于最内层，为轻质高强的金属材料，金属蒙皮10主要起承载作用。隔热层20包覆于金属蒙皮10上，并且隔热层20位于金属蒙皮10与防热层30之间，用于隔离热传导，避免飞行时舱段100表面高温的热量传导至舱内。防热层30位于舱段100的最外层，防热层30要求能够承受气动加热所产生的高温，实现热防护。防热层30由2层以上逐层铺设的预浸布经压缩、固化构成，在固化时该隔热层20和防热层30已经经过多次抽真空和工装压缩，排出内部空气，隔热层20在受压后几乎无厚度收缩，预浸布在固化时同样厚度收缩较小，从而保证防热层30在固化后表观平整，满足设计要求。
防热层30中的每一张预浸布形成一条拼接缝，即每一张预浸布均可沿周向包裹金属蒙皮10一圈。由于表层预浸布直接与空气摩擦接触，作为优选实施方案，表层的预浸布的拼缝部位应设置为搭接结构34，即表层预浸布的尾端部分搭在首端上，并且在表层预浸布的搭接结构34上铺设1层同材质的预浸布35，避免搭接处开裂。
防热层30中，相邻拼接缝设置于不同的象限区域，位于相同象限区域的拼接缝的位置交错分布。具体的，参见图1，本实施例中，防热层30由多层(3层以上)逐层铺设的预浸布经压缩、固化构成。每一张预浸布形成一条拼接缝。为方便理解，图1中将舱段100的横截面划分为四个象限区域，在防热层30中，相邻拼接缝设置于不同的象限区域，例如内层预浸布31的拼接缝31a与中层预浸布32的拼接缝32a属于相邻拼接缝，则将两条相邻的拼接缝31a、32a分别设置于III-IV象限区域、II-III象限区域内，中层预浸布32的拼接缝32a与外层预浸布33的拼接缝33a属于相邻拼接缝，则将两条相邻的拼接缝32a、33a分别设置于II-III象限区域、III-IV象限区域内；位于相同象限区域的拼接缝的位置交错分布，例如内层预浸布31的拼接缝31a与外层预浸布33的拼接缝33a均位于III-IV象限区域，两条拼接缝31a、33a错位分布，交错角度为30°～120°。
本实施例中，舱段100防热层30所使用的预浸布由钡酚醛树脂、硼酚醛树脂、环氧树脂、双马树脂、CRFP树脂中的一种或两种以上的混合树脂浸渍增强纤维制得；具体的，所述增强纤维为网格布、平纹布、斜纹布、缎纹布、2.5D织物、三维织物、针刺网胎中的一种或两种以上的组合。由于预浸布的拼接缝均设计在热环境温度较低区域(III象限附近)，可降低防热层30开裂的风险。
为强化舱段100的结构，作为优选实施方案，该舱段100还包括加强筋40，加强筋40连接隔热层20与防热层30。
实施例2：
基于同样的发明构思，本发明实施例提供一种成型工装200，可用于生产上述实施例1的舱段100。当舱段100为圆柱状回转体时，成型工装200的结构如图2所示；当舱段100为圆锥形的近回转体时，成型工装200的结构如图3所示。
具体的，该成型工装200包括上盖板210、下盖板220、上延伸段230、下延伸段240和侧板250；上盖板210和下盖板220通过侧板250连接，上盖板210、下盖板220和侧板250合围成一个密封腔室，固化时舱段100位于该密封腔室中。上延伸段230和下延伸段240位于密封腔室内，上延伸段230与上盖板210连接，下延伸段240与下盖板220连接，延伸段与盖板的连接优选螺栓刚性连接，上延伸段230和下延伸段240用于对金属蒙皮10进行定位和固定，上盖板210、下盖板220、上延伸段230和下延伸段240连接后构成该成型工装200的型模，侧板250充当该成型工装200的压模。
为提高定位固定效果，本实施例中，上延伸段230和下延伸段240上均设置有至少2个销孔260，用于安装定位销270，上延伸段230、下延伸段240与金属蒙皮10通过定位销270刚性定位，避免金属蒙皮10发生偏移。当金属蒙皮10固定后，上盖板210、下盖板220、上延伸段230、下延伸段240、侧板250和金属蒙皮10共同围成型腔，用于容纳隔热层20和防热层30。
由于生产的舱段100尺寸较大，为提高工件表面形貌质量，本实施例中，侧板250为分体式结构，由2块以上拼接板通过螺纹紧固件拼接构成，拼接板的具体数量根据舱段100实际尺寸而定。为方便生产操作，上盖板210、下盖板220和侧板250上均设置有反顶孔280及起吊孔290，脱模时通过反顶孔280将侧板250、上盖板210、下盖板220、上延伸段230和下延伸段240取出。
实施例3：
基于同样的发明构思，本发明实施例提供一种舱段100净尺寸成型方法，该舱段100净尺寸成型方法依托成型工装200而实施，成型工装200可以采用上述实施例2的成型工装200，也可采用现有技术中的其他成型工装200而实施，总的来说，该成型工装200要求能够固定金属蒙皮10的位置，并且具有能够容纳隔热层20和防热层30的型腔，该型腔的尺寸要求与舱段100的隔热层20和防热层30设计尺寸相匹配。
下面以采用上述实施例2的成型工装200、生产实施例1的圆柱形回转体舱段100为例，对本实施例的舱段100净尺寸成型方法进行详细描述：
参见图2，本实施例的舱段100净尺寸成型方法，包括如下步骤：
(1)安装待生产舱段100的金属蒙皮10和隔热层20；通过成型工装200对金属蒙皮10进行定位和固定，将隔热层20铺设于金属蒙皮10上。
具体的，参见图2，延伸段通过螺栓与对应盖板刚性连接，将上延伸段230、下延伸段240与金属蒙皮10通过定位销270刚性定位，避免金属蒙皮10发生偏移。然后将隔热层20铺设并胶粘固定于金属蒙皮10上。
(2)防热层30铺层成型；在隔热层20上逐层铺设预浸布，并在沿舱段100轴向的两端各预留设定的延展空间，每铺层设定厚度的预浸布则进行一次抽真空处理，然后进行下一设定厚度的预浸布的铺设，直至铺层完成；铺层完成后表层预浸布突出于成型工装200的型腔。
该步骤为本发明舱段100净尺寸成型方法的关键步骤，根据产品使用环境特点，对该步骤进行缺陷控制设计，其控制要点在于a)拼接缝设计为热环境温度较低区域(III象限附近)；b)相邻拼接缝位于不同象限区域；c)相同区域拼缝位置交错分布；d)表层预浸布拼缝部位为搭接结构34；e)表层拼缝部位被1层预浸布完全覆盖保护。
具体的，参见图2，操作时，在隔热层20上逐层铺设预浸布，每一张预浸布形成一条拼接缝，即每一张预浸布均可沿周向包裹金属蒙皮10一圈。将同一层中的相邻拼接缝设置于不同的象限区域，将位于相同象限区域的拼接缝的位置交错分布。由于表层预浸布直接与空气摩擦接触，将表层的预浸布的拼缝部位设置为搭接结构34，并且在表层预浸布的搭接结构34上铺设1层预浸布。
在具体铺设过程中，每铺设设定厚度的预浸布，则对已铺设的预浸布进行抽真空处理，抽真空后已铺设的预浸布铺层会发生一定程度的收缩，此时将表层高点去除，并用预浸布碎料对表层凹陷部位进行修补，保证已铺设的预浸布铺层的表面始终平整，然后进行下一设定厚度的预浸布的铺设，直至铺层完成。对于具有加强筋40的舱段100，则加强筋40应当在铺设预浸布时同时安装，使得固化后加强筋40能够将各层预浸布，以及将防热层30、隔热层20和金属蒙皮10连接为一体。
在具体铺设过程中，还需要保证沿舱段100轴向的两端各预留设定的延展空间，即铺层时上下两端各留一定长度余量不进行铺层，便于后续工艺步骤中预浸布受压后自由延展，避免产生褶皱。
(3)防热层30固化；将成型工装200合模，预压设定的时间，然后将成型工装200置于设定温度条件下进行固化处理。
由于本实施例中成型工装200的压模即侧板250为分体式结构，由2块以上拼接板拼接构成。在合模前，需要在表层的预浸布上根据成型工装200的压模的拼缝对应设置保护层，保护层可在固化时保护表面多层预浸布，避免在拼接板的拼缝处因受力不均产生表面缺陷。
具体的，本发明所采用的保护层为厚度不大于0.5mm的蒙皮，蒙皮的材料为硅橡胶、玻璃钢、铝材、钢材、压敏胶带中的一种，或者上述材料中任意两种以上材料的蒙皮的叠加组合。本实施例中，保护层采用厚度为0.1mm的钢材蒙皮。
固化前进行将侧板250与上下盖板220通过螺栓刚性连接，预压2～12h后拆除侧板250，检查预浸布表观，直至预浸布表面均被树脂完全覆盖，然后再次合模，并将成型工装200置于烘箱中，采用梯度升温制度对预浸布进行固化。
具体的，梯度升温制度的固化参数如下：室温(升温2h)→80±10℃(保温2～6h，升温1h)→120±10℃(保温1～3h，升温1h)→140±10℃(保温1～3h，升温1h)→160±10℃(保温1～3h，升温1h)→200±10℃(保温1～3h)→随炉降温至不高于室温30℃。然后成型工装200出炉。(4)防热层30脱模。此步骤中，在成型工装200完全冷却至室温(30℃以下)后进行防热层30脱模处理，其方法为a)通过反顶孔280将侧板250顶出；b)通过反顶孔280将上下盖板顶出；c)将上下延伸段取出。脱模后，将保护层从防热层30表面剥离，并根据需要用砂纸清理防热层30表面。
(5)防热层30余量加工。由于本发明的成型方法是净尺寸成型方法，固化后要求外型面不进行加工，防热层30结构完整，因此余量加工时采用机械加工将防热层30两端的余量进行去除即可。
通过上述实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：
本发明提供的舱段净尺寸成型方法以及成型工装，通过该成型工装对产品外形尺寸进行控制；成型方法采用过程控制方法减少预浸布收缩带来的表观缺陷；本发明对舱段结构中缺陷部位分布位置进行设计，降低缺陷产生的风险。通过本发明提供的舱段净尺寸成型方法以及成型工装可以生产得到纤维结构完整、表观平整、满足设计要求的回转体或近回转体舱段产品，同时该成型方法有效降低了材料成本、加工周期以及对设备的依赖性，提升原材料利用率。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种舱段净尺寸成型方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)安装金属蒙皮和隔热层；通过成型工装对金属蒙皮进行定位和固定，将隔热层铺设于所述金属蒙皮上；
(2)防热层铺层成型；在所述隔热层上逐层铺设预浸布，并在沿舱段轴向的两端各预留设定的延展空间，每铺层设定厚度的所述预浸布则进行一次抽真空处理，然后进行下一设定厚度的预浸布的铺设，直至铺层完成；铺层完成后表层预浸布突出于所述成型工装的型腔；
(3)防热层固化；将所述成型工装合模，预压设定的时间，然后将所述成型工装置于设定温度条件下进行固化处理；
(4)防热层脱模；
(5)防热层余量加工。
2.如权利要求1所述的舱段净尺寸成型方法，其特征在于：所述步骤(2)中，在所述隔热层上逐层铺设预浸布，具体包括：
在所述隔热层上逐层铺设预浸布，每一张所述预浸布形成一条拼接缝，将同一层中的相邻拼接缝设置于不同的象限区域，将位于相同象限区域的所述拼接缝的位置交错分布。
3.如权利要求2所述的舱段净尺寸成型方法，其特征在于：步骤(2)中，在所述隔热层上逐层铺设预浸布，具体还包括：将表层的所述预浸布的拼缝部位设置为搭接结构，并且在表层预浸布的所述搭接结构上铺设1层预浸布。
4.如权利要求3所述的舱段净尺寸成型方法，其特征在于：所述成型工装的压模为分体式结构，由2块以上拼接板拼接构成；
所述步骤(3)中，在将所述成型工装合模之前，所述步骤(3)还包括：在表层的所述预浸布上根据所述成型工装的压模的拼缝对应设置保护层；
所述保护层为厚度不大于0.5mm的蒙皮，所述蒙皮的材料为硅橡胶、玻璃钢、铝材、钢材、压敏胶带中的一种或两种以上材料的叠加组合。
5.如权利要求1所述的舱段净尺寸成型方法，其特征在于：所述步骤(2)中，每铺层设定厚度的所述预浸布则进行一次抽真空处理，然后进行下一设定厚度的预浸布的铺设，直至铺层完成，具体包括：铺设设定厚度的预浸布，对已铺设的所述预浸布进行抽真空处理，随后将表层高点去除，并用预浸布碎料对表层凹陷部位进行修补，然后进行下一设定厚度的预浸布的铺设，直至铺层完成。
6.如权利要求1所述的舱段净尺寸成型方法，其特征在于：所述预浸布由钡酚醛树脂、硼酚醛树脂、环氧树脂、双马树脂、CRFP树脂中的一种或两种以上的混合树脂浸渍增强纤维制得；具体的，所述增强纤维为网格布、平纹布、斜纹布、缎纹布、2.5D织物、三维织物、针刺网胎中的一种或两种以上的组合；
所述步骤(3)中，将所述成型工装置于设定温度条件下进行固化处理，具体包括：将所述成型工装置于烘箱中，采用梯度升温制度对所述预浸布进行固化；所述梯度升温制度具体包括：在室温条件下经2h升温至80±10℃；在80±10℃温度条件下保温2～6h，然后经1h升温至120±10℃；在120±10℃温度条件下保温1～3h，然后经1h升温至140±10℃；在140±10℃温度条件下保温1～3h，然后经1h升温至160±10℃；在160±10℃温度条件下保温1～3h，然后经1h升温至200±10℃；在200±10℃温度条件下保温1～3h，然后随炉降温至30℃以下。
7.如权利要求1-6中任一项所述的舱段净尺寸成型方法，其特征在于：所述步骤(4)中，防热层脱模，具体包括：将所述成型工装的各组件通过反顶脱除，对所述防热层进行脱模；
所述步骤(4)中，防热层脱模具体还包括：脱模后用砂纸清理所述防热层的表面；
所述步骤(5)中，防热层余量加工具体包括：采用机械加工将所述防热层两端的余量进行去除。
8.一种用于实施权利要求1-7中任一项所述的舱段净尺寸成型方法的成型工装，其特征在于：包括上盖板、下盖板、上延伸段、下延伸段和侧板；所述上盖板和所述下盖板通过所述侧板连接，所述上盖板、所述下盖板和所述侧板合围成一个密封腔室，所述上延伸段和所述下延伸段位于所述密封腔室内，所述上延伸段与所述上盖板连接，所述下延伸段与所述下盖板连接，所述上延伸段和所述下延伸段用于对所述金属蒙皮进行定位和固定，以使所述上盖板、所述下盖板、所述上延伸段、所述下延伸段、所述侧板和所述金属蒙皮共同围成所述型腔。
9.如权利要求8所述的成型工装，其特征在于：所述侧板为分体式结构，由2块以上拼接板通过螺纹紧固件拼接构成；所述上盖板、所述下盖板和所述侧板上均设置有反顶孔及起吊孔。
10.一种由权利要求1-7中任一项所述的舱段净尺寸成型方法生产的舱段，其特征在于：所述舱段为回转体或近回转体，所述舱段包括所述金属蒙皮、所述隔热层和防热层；所述隔热层包覆于所述金属蒙皮上，并且所述隔热层位于所述金属蒙皮与所述防热层之间；所述防热层由2层以上逐层铺设的所述预浸布经固化构成，每一张所述预浸布形成一条拼接缝，所述防热层中，相邻拼接缝设置于不同的象限区域，位于相同象限区域的所述拼接缝的位置交错分布。
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