重量是比空气重的机器的一切，自从人类第一次接触空气以来，设计师们一直在不断努力提高提升重量比。复合材料在减轻重量方面发挥了重要作用，目前主要使用三种类型：碳纤维、玻璃和芳纶增强环氧树脂。；还有其他一些，例如硼增强（本身是在钨芯上形成的复合材料）。

自1987年以来，复合材料在航空航天中的使用每五年翻一番，新的复合材料也经常出现。

使用

复合材料用途广泛，用于所有飞机和航天器的结构应用和部件，从热气球吊舱和滑翔机到客机、战斗机和航天飞机。应用范围从完整的飞机，如山毛榉星际飞船到机翼组件、直升机旋翼、螺旋桨、座椅和仪表外壳。

这些型号具有不同的机械性能，用于飞机结构的不同领域。例如，碳纤维具有独特的疲劳性能，而且易碎，正如罗尔斯·罗伊斯在20世纪60年代发现的那样，当时带有碳纤维压缩机叶片的创新型RB211喷气发动机因鸟击而发生灾难性故障。

铝机翼具有已知的金属疲劳寿命，而碳纤维的可预测性要低得多（但每天都在显著提高），但硼工作良好（例如在先进战术战斗机的机翼中）。芳纶纤维（“Kevlar”是杜邦公司拥有的知名专有品牌）广泛用于蜂窝板形式，以建造非常坚硬、非常轻的舱壁、油箱和地板。它们也用于前缘和后缘机翼部件。

在一项实验计划中，波音公司成功地用1500个复合材料部件替换了一架直升机上的11000个金属部件。在商用和休闲航空中，使用复合材料组件代替金属作为维护周期的一部分正在迅速增长。

总的来说，碳纤维是航空航天应用中应用最广泛的复合纤维。

优势

我们已经谈到了一些，比如减肥，但下面是一个完整的列表：

• 减重-通常引用20%-50%的减重幅度。
• 使用自动叠层机械和旋转成型工艺组装复杂部件很容易。
• 单壳（“单壳”）模制结构以更低的重量提供更高的强度。
• 机械性能可以通过“铺层”设计进行调整，加固布的厚度和布的方向逐渐变细。
• 复合材料的热稳定性意味着它们不会随着温度的变化而过度膨胀/收缩（例如，在35000英尺的温度下，90°F跑道在几分钟内达到-67°F）。
• 高抗冲击性-芳纶（芳纶）装甲也能保护飞机-例如，减少对发动机挂架的意外损坏，这些挂架承载着发动机控制装置和燃油管路。
• 高损伤容限可提高事故生存能力。
• “电偶”——避免了两种不同金属接触时（尤其是在潮湿的海洋环境中）可能发生的电气腐蚀问题。（此处，非导电玻璃纤维起到了一定作用。）
• 实际上消除了组合疲劳/腐蚀问题。

未来展望

随着燃料成本的不断增加和环境游说，商业飞行面临着持续的提高性能的压力，而减重是等式中的一个关键因素。

除了日常运营成本外，还可以通过减少部件数量和减少腐蚀来简化飞机维护计划。飞机制造业务的竞争性质确保尽可能探索和利用任何降低运营成本的机会。

军事领域也存在竞争，不断增加有效载荷和射程、飞行性能特征和“生存能力”，不仅是飞机，还有导弹。

复合材料技术不断进步，玄武岩和碳纳米管等新型材料的出现肯定会加速和扩大复合材料的使用。

说到航空航天，复合材料将继续存在。