先進的復合材料自六十年代問世以來，由于其具有比強度高、比模量大、可設計性強、減震性、耐疲勞性、耐腐蝕性、過載時安全性好的優(yōu)點，迅速在航空航天領域被廣泛采用。本文介紹了復合材料的發(fā)展過程，在分析復合材料在飛機上使用狀況的基礎上，總結(jié)我國現(xiàn)階段復合材料應用上存在的問題，并提出解決問題的方法。
1引言
　　戰(zhàn)斗機因高性能要求，需要綜合應用各種高新技術。因為先進復合材料的崛起源于飛機結(jié)構輕質(zhì)化需求，而且復合材料飛機結(jié)構要求高，性能要求全面，設計難度大，涵蓋面廣，要求進行綜合優(yōu)化，其設計技術代表了先進復合材料技術發(fā)展的方向。因此復合材料在戰(zhàn)斗機結(jié)構中的應用代表了復合材料結(jié)構技術發(fā)展的最先進水平。
　　2復合材料的應用
　　復合材料在飛機結(jié)構中的應用大致可分為三個階段：
　　第一階段是應用于承載不大的簡單部件，如各類口蓋、舵面，阻力板、起落架艙門等。對這類部件，據(jù)統(tǒng)計可減重20%左右。
　　第二階段是應用于承力大的結(jié)構和主結(jié)構上，如安定面、全動平尾、前機身段、機翼等。據(jù)統(tǒng)計可減重25%—30%。
　　第三階段是應用于主承力和復雜受力結(jié)構，如機身、中央翼盒等，據(jù)統(tǒng)計可減重25%—30%。
　　2.1符合材料在軍機上的應用
　　先進復合材料具有比強度和比剛度高、性能可設計和易于整體成型等許多優(yōu)異特性，將其用于飛機結(jié)構上可比常規(guī)的金屬結(jié)構減輕飛機重量，并可明顯改善氣動彈性特征，提高飛機性能。這是其他材料無法或難以達到的。先進復合材料的廣泛應用還可進一步推進隱身和智能結(jié)構設計技術的發(fā)展。因此，先進復合材料在飛機上應用的部位和用量的多少已成為衡量飛機結(jié)構先進性的重要指標之一。
　　直升機上復合材料的用量已達到結(jié)構質(zhì)量的60%—80%，如美國的武裝直升機RAH-66，其復合材料用量達到結(jié)構質(zhì)量的50%以上，美國的垂直起降，傾轉(zhuǎn)旋翼后又可高速巡航的V-22“魚鷹”幾乎是一個全復合材料直升機。
　　2.2復合材料在民機上的應用
　　從安全性和經(jīng)濟性考慮，復合材料在民機上的應用滯后于軍用飛機。飛機的安全性是民用飛機設計準則的基礎，而市場競爭使飛機公司更為注重飛機的全壽命成本和性能效益。波音777和A340等飛機上的應用情況代表了當今在民機結(jié)構上復合材料技術發(fā)展的成熟程度和應用水平?？梢灶A見，隨著軍用飛機應用復合材料結(jié)構的經(jīng)驗不斷積累和成熟，以及成本的降低，在下一代民機上肯定會進一步增加復合材料的應用。
　　3我國復合材料的發(fā)展歷程
　　我國從20實際60年代末開始復合材料及其在飛機結(jié)構上的應用研究。70年代中期研制成功了第一個復合材料飛機構件--某殲擊機進氣道壁板。80年代基本實現(xiàn)了復合材料的應用從次承力結(jié)構到主承力結(jié)構的轉(zhuǎn)變，復合材料的垂直平尾、水平尾翼、前機身等構件已在多種型號上使用，可以小批量生產(chǎn)，并出版了由中國航空研究院編寫的?復合材料結(jié)構設計手冊?、?符合材料連接手冊?、?復合材料結(jié)構穩(wěn)定性分析指南?、?復合材料結(jié)構修理指南?，填補了國內(nèi)在復合材料規(guī)范方面的空白【2】。標志著我國復合材料在飛機結(jié)構中的應用已上了一個新臺階，航空先進符合材料在我國已進入實際應用階段。
　　4我國復合材料現(xiàn)階段遇到的問題
　　4.1復合材料發(fā)展產(chǎn)業(yè)：有產(chǎn)能，無產(chǎn)量。
　　與發(fā)達國家相比，復合材料在我國軍事領域的使用量并不高。發(fā)達國家復合材料在部分軍機上的用量早已超過50%，而我國軍用戰(zhàn)斗機上最大用量尚不足10%；在民用方面美國的大型客機波音787上復合材料用量也超過50%【3】，而我國首架擁有自主知識產(chǎn)權的支線客機ARJ使用的復合材料僅占飛機結(jié)構總量的2%。我國的產(chǎn)能有了，但產(chǎn)量還不能滿足需求，高品質(zhì)、高性能的纖維復合材料還沒有過關。
　　4.2結(jié)構效率與可靠性的矛盾。
　　在復合材料研究領域的科學與技術難題中，材料結(jié)構效率與可靠性的矛盾是最難解決的。復合材料的性能分散性和服役環(huán)境的不確定性是制約復合材料及結(jié)構工程化應用最大的難題，也是復合材料的“軟肋”。
　　4.3基礎研究薄弱
　　基礎研究不足、關鍵技術未能實現(xiàn)突破，是復合材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展停滯不前的原因?；A研究固有的投入高、風險高、研究周期長的特點，是造成我國復合材料基礎研究薄弱、缺乏原創(chuàng)性技術的根本原因。
　　作為國務院《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中重點發(fā)展的三大新材料之一，復合材料的產(chǎn)業(yè)化備受矚目。只要我們重視基礎研究，以基礎研究的發(fā)展作為先導，用政策推動基礎研究，堅持科研、生產(chǎn)和應用的結(jié)合，相信一定能克服各種難題，促進我國復合材料的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
　　5結(jié)語
　　經(jīng)過近50年的發(fā)展，我國復合材料逐漸形成體系，部分已經(jīng)滿足了飛機、直升機的技術需求，但總體上與發(fā)達國家還有一定的差距。新的型號需求為先進復合材料提供了新的動力和機遇。因此，隨著材料技術的發(fā)展和飛行器的研制，先進復合材料在飛機、直升機中將得到越來越廣泛的應用。