首先闡述了飛機結構用復合材料的重要性與必然性，較全面介紹了先進樹脂基復合材料在飛機上應用及其發(fā)展歷程，指出了復合材料發(fā)展亟待解決的重要問題，展望了復合材料的發(fā)展未來。大量事實表明：先進復合材料用于飛機結構可同獲減重／功能雙重顯著效益，先進復合材料在飛機結構上用量已成為衡量飛機先進性的一個重要標志，先進復合材料用于飛機結構仍有很大的發(fā)展?jié)撃?，樹脂基復合材料用于飛機結構老化已不成問題，復合材料更大發(fā)展時期已經(jīng)到來。

1飛機結構用復合材料的必然性

     “輕質化、長壽命、高可靠、高效能、高隱身、低成本”是新一代飛機的發(fā)展目標，先進復合材料用作飛機結構則是實現(xiàn)這一目標的重要途徑。這是因為先進復合材料具有質輕、高強、可設計、抗疲勞、易于實現(xiàn)結構／功能一體化等優(yōu)點，因此，繼鋁、鈦、鋼之后迅速發(fā)展成為四大飛機結構材料之一，如圖1所示。復合材料用量已是飛機先進性的一個重要標志，如先進的F-22、F-35、B-2等軍機其復合材料用量均達到25%以上，民機也是如此，新研制的A380復合材料用量達25%，而B787高達50%。

      復合材料在飛機結構上的應用首先帶來的是顯著的減重效益，復合材料尤其是碳纖維復合材料其密度僅為1.6g/cm3左右，如等量代替鋁合金，理論上可有42%的減重效果，對于為減輕1克重量而奮斗的飛機結構設計而言，這是目前其他任何先進手段所無法達到的效果，也是先進復合材料在飛機結構上大量應用的根本所在。重量的減輕意味著戰(zhàn)斗能力的提升、航程增加或者運輸能力提高，如美國旅游者( Voyager)號飛機，90%以上為碳纖維復合材料，飛機結構重量只有453kg，可連續(xù)環(huán)球飛行9天，飛行距離達40252km。飛機結構每減少lkg重量，對于小型民機、直升機、戰(zhàn)斗機和運輸機，其結構受益分別可達50、100、450和900美元，飛機結構應用復合材料所帶來的效益顯而易見。

      近年來隨著復合材料技術的深入研究和應用實踐的積累，人們清楚地認識到：復合材料在飛機結構上應用效益絕不僅僅是減重，而且給設計帶來創(chuàng)新舞臺，通過合理設計，還可提供諸如抗疲勞、抗振、耐腐蝕、耐久性和吸透波等其它傳統(tǒng)材料無法實現(xiàn)的優(yōu)異功能特性，可極大地提高其使用效能，降低維護成本，增加未來發(fā)展的潛力和空間。尤其與鋁合金等傳統(tǒng)材料相比，可明顯減少使用維護要求，降低壽命周期成本，特別是當飛機進入老齡化階段后效果更明顯，據(jù)說B787較之B767機體維修成本會降低300/，這在很大程度上應歸功于復合材料的大量應用。同時，大部分復合材料飛機構件可以整體成型，大幅度減少零件數(shù)目，減少緊固件數(shù)目，減輕結構質量，降低連接和裝配成本，從而有效地降低了總成本，如F/A-1 8E/F零件數(shù)減少42%，減重158kg。復合材料整體成型技術還可消除縫隙、臺階和緊固件，無疑對提高軍機的隱身性能也具有非常重要的貢獻。

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