复合材料：飞机制造领域的变革力量

复合材料已跻身四大材料体系，其工业水平是衡量国家科技与经济实力的标志。在飞机制造领域，复合材料凭借多方面优势得到广泛应用，深刻改变着航空业发展格局。 在飞机机身结构制造中，复合材料应用不断拓展。美国军机复合材料化进程明显，60 年代起用于非承力部件，80 年代末在第四代战斗机如 F - 22、F - 35 上用于机翼等主要承力结构，目前用量占军用飞机结构质量 20% - 50%。英国 ICI 公司、Du Pont 公司用相关材料制造军机零部件。典型的 F/A - 22 复合材料占比 24.2% 。此外，军用旋翼机、运输机也有不同程度应用，如 V - 22 “鱼鹰” 倾转旋翼机、空客 A - 400M 等。 民用飞机方面，美国早期的 “星舟”“旅行者” 号大量使用复合材料。如今波音和空客竞争激烈，复合材料用量不断攀升。波音 787 采用自动纤维铺放技术生产全复合材料机身段，能承受更高客舱压力，抗腐蚀，提升乘员舒适度。空客 A - 350 XWB 复合材料用量提升到 52% ，与波音 787 共同标志航空航天复合材料发展新里程碑。A - 380 大量使用 CFRP ，减重并降低油耗和运营成本。法国达索、雷神公司的轻型喷气机，日本新型运输机 ALELEX 以及中国的一些飞机也都较多使用复合材料。 隐身复合材料研究进展显著，朝着 “薄、轻、宽、强” 方向发展。碳纤维增强复合材料兼具轻质高强与隐身功能，如 CF/PEEK 或 CF/PPS 能有效吸收雷达波。美国率先将隐身材料用于飞机，F - 117、F - 22、幻影 Ⅲ、战斧式巡航导弹、B - 2 隐形轰炸机等都有应用。2000 年，F - 117 对隐身材料更新，降低维护成本。F - 22 在机身金属件采用铁氧体吸波涂层。 专家预测，到 21 世纪 30 年代，导电高分子电致变色材料等新型复合材料将用于飞机，届时飞机航电系统及控制方式或发生根本性改变，复合材料在飞机制造领域将发挥更重要的作用。