。復合材料在飛機結構中的應用——宋鋒濤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形等諸多優點，其用于飛機結構上，可比金屬結構明顯減重，并可改善飛機氣動彈性特性， 提高飛行性能。大概從20世紀40年代，玻璃/環氧樹脂復合材料開始應用于操縱面、整流罩和雷達罩等航空部件。60年代復合材料最初的應用是Boron/epoxy(硼/環氧基樹脂)的F-14的水平安定面蒙皮和F-15水平與垂直安定面蒙皮。第一個Carbon/Epoxy(碳/環氧基樹脂)在軍機上的應用是F-15的減速板。70年代研制的F/A-18A/B，采用了Carbon/3501-5復合材料機翼、控制面、垂尾和機身蒙皮，占結構重量的12%。70年代后期研制了AV-8B(英國鷂式戰斗機垂直起降)，當時使用復合材料的動力是追求性能和減重，復合材料用量占結構重量的28%，主要的材料是Carbon/3501-6epoxy，用于機翼蒙皮、控制面、前機身蒙皮前中央機身蒙皮，并開始用于機翼、控制面和機身骨架，在受熱零件上使用了BMI(雙馬來酰亞胺樹脂是熱固性樹脂，加工簡單，可在200℃以上的高溫下，其機械強度和電氣性能仍保持較好。其在電氣電子、精密機械、汽車、航空航天等領域有著較高的評價，具有廣闊的應用前景。)。上世紀80年代復合材料在飛機結構上增加應用的目的是隱身，在此期間研制的F-117和B2，復合材料用量占結構重量的40%，主要使用Carbon/epoxy，以及一些特殊的樹脂和增強體。上世紀90年代復合材料在軍機上的用量有所降低(F/A-18E/F和F-22的用量為22-26%)，追求減重（性能）變為要考慮成本因素。這一點從圖1可以看到。C-17大型運輸機的改進型機的次承力結構使用了復合材料，減重20%（213kg），零件減少90%（2000個），緊固件減少80%（42000個），工裝減少70%，成本降低50%。圖1以下是美國的F-35戰斗機使用復合材料情況。精選資料，歡迎下載。圖2而且目前復合材料已在直升機上得到廣泛應用，具體如表1所示。如美國的武裝直升機RAH-66，其復合材料用量達結構重量的50%以上。美國的垂直起落、傾轉旋翼后又可高速巡航的V-22(魚鷹)，幾乎是一個全復合材料飛機。甚至已經出現了小型的全復合材料飛機。著名的“星舟一號”客貨兩用機已通過適航鑒定；舉世聞名的“旅游者”曾創下不加油、不著陸，連續9天環球飛行的世界紀錄。表1直升機上復合材料使用情況型號 H-34 CH-53E UH-60A S-76 RAH-66技術水平50年代60年代70年代80年代90年代金屬材料87%85%72%59%22%復合材料 - 5% 12% 18% 50%其他材料13%10%16%23%28%以上是復合材料在軍機上的應用。復合材料在民機結構中應用長期以來主要在尾翼級結構，主要原因是如何突破成本問題。本世紀中，隨著A380，Boeing787和A350在機翼和機身結構中復合材料的大量應用，標志著低成本復合材料技術精選資料，歡迎下載。已突破，新紀元已到來，民機結構的復合材料用量得到了大幅度增加。由圖3可知復合材料在空客、波音等明航大飛機上的用量逐年增加。圖4更加直觀的看到了這一點。空客A380在主要承力構件上采用復合材料。復合材料用量占結構總重的25％，其中機身上壁板、上層客艙地板梁、垂直安定面、翼肋、機翼后緣操縱面、中央翼盒、后壓力隔框等處大量應用復合材料。圖3新一代大型客機復合材料應用現狀圖4干線客機各種材料結構重量百分比（%）鋁鋼鈦復合材料B7070.2B747811341A300761345B767801423B757781263A32076.513.54.55.5A34075868B7777011711A38061101022+3GLAREB78720151450A350XWB20752B737及A320后繼機50~65由以上的波音787飛機和空客A350飛機結構復合材料應用的歷史性突破，表明大型客機結構已進入復合材料化時代。當前復合材料發展的趨勢是用熱塑性復合材料代替傳統的熱固性環氧復合材料。主要原因是熱塑性復合材料加工非常簡單，通過簡單加熱、熔化及冷卻成型，可以像金屬一樣進行焊接，在2012年服役的G650，