一、复合材料在飞行器结构中的应用
复合材料在航空器、航天器、火箭中广泛应用，随着比重小、比强度与比模量大，耐高温，有优异化学性能的复合材料的研发，且成型方式和连接工艺日渐成熟，复合材料在飞行器上的应用比例不断增大。以下结构广泛应用复合材料：
1.1连接件
人造卫星上的展开式太阳能电池板多使用高活性的碳玻璃纤维复合材料制成，我国首颗探月卫星——嫦娥一号的空间支承桁架是卫星发动机的支撑装置，使用了三维纺织复合材料整体连接件，使制件拥有了极佳的性能和可靠性。
1.2防热瓦
碳纤维强化碳、石墨纤维强化碳或石墨纤维强化石墨所构成的耐烧蚀复合材料作为防热瓦，已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆等。如美国的发现号航天飞机就使用了多种复合材料的防热瓦。
1.3发动机
CFM公司的LEAP发动机是第一款采用陶瓷基复合材料组件的商用喷气发动机，其采用18个固定式陶瓷基复合材料涡轮环。
GE的下一代产品GE9X发动机，所使用的第四代混合材料风扇叶片叶身的主部分采用了碳纤/树脂基，将金属包层覆盖在叶尖、后缘，后缘为碳纤、玻纤混合增强/树脂基，内侧为碳纤，外侧为玻纤。
1.4整流罩
火箭的整流罩也应用了复合材料。我国的运载火箭——长三甲系列火箭计划的整流罩前锥就采用了PMI夹层材料，降低了火箭发射的成本，而且应用前景也更广阔。
俄罗斯发展的改性酚酸树脂的工艺性能和透波性能均达到非常高的水平已在宽频整流罩上得到成功应用。
二、复合材料制造技术的发展
自20世纪60年代以来，随着科技的发展、新材料和新工艺的不断涌现，复合材料的制造技术也得到了长足的发展，以下就是其中的部分发展和创新：
2.1复合材料的质量控制和检验技术的改进
传统的复合材料制造质量检测方法通常有以下几种：目视检查，手摸检查，声音检测，热重分析等，以上方法在制造检测过程中有一定的应用，但仅限于简单表面或内部缺陷的检测，对于复杂的内部结构和微小缺陷等问题则无法有效应对。
而新型的质量检测方法例如光学投影仪、X射线检测、超声波检测和热成像等，则可以对复杂的表面或内部结构进行高精度、高效率的检测，这些技术的应用大大地提高了复合材料的工艺精度和产品质量。
2.2复合材料模具制造的进步
数字化制造无疑是当今及未来世界制造业发展的方向，复合材料的模具制造作为实现高质量、高效率生产的关键环节之一，也经历了从传统手工制造到现代化数字化制造的转型：
2.2.1计算机辅助设计（CAD）：CAD技术可以帮助模具设计人员在电脑上进行三维模型设计，并快速生成二维图纸。相比于传统手绘图，CAD技术能够大大地提高设计效率和准确性，同时能与其他软件协同工作。
2.2.2计算机数值控制（CNC）加工：通过计算机对机床进行自动控制和编程，可以精确地切割、铣削复合材料模具，提高了加工精度和速度。此外，CNC可根据CAD提供的3D数据直接进行加工，避免了传统模具制造中要将图纸转换为样板再进行加工的繁琐过程。
2.2.3快速成型（RP）技术：包括快速原型制造、激光快速成型等多项技术，可以快速制造出复杂形状的复合材料模具，极大地缩短模具制造周期。
这些技术不但可以大幅度提高质量、缩短制作周期，而且可以进一步优化结构质量，降低制造成本。
三. 复合材料加工工艺的常见方法和应用
复合材料加工成型工艺也是推动复合材料产业的蓬勃发展的重要条件。每一次科学技术的进步，复合材料工艺技术都会迅猛发展，旧的加工工艺逐渐完善，新的加工工艺也随之喷涌而出。迄今为止，复合材料的成型方式已超过20种，并成功地应用工业生产当中。本篇将简要阐述一些经典复合材料成形工艺方式以及在飞行器中的运用。
3.1手糊成型：手糊成型工艺是一种制造复杂形状的材料的方法。它涉及将原材料（通常是硅橡胶、聚氨酯等）混合后，手工涂覆在模具表面上，并在固化前进行调整和修整以达到所需的形状和尺寸。此工艺适用于生产小批量高质量的产品，如导流片、气动外壳等。
3.2模压成型：模压成型是一种将加热的原料通过注射或挤出的方式塑造成所需形状的成型工艺。该工艺适用于生产各种形状和尺寸的塑料制品，如飞机座椅、燃料箱等。模压成型具有高效率、高质量、成本低等优点。
3.3缠绕成型：缠绕成型是一种将增强材料（如玻璃纤维）或塑料等通过机械装置沿径向缠绕在模具上制造成型件的工艺。该工艺适用于生产轻质高强度的圆柱形、球形等复杂结构的产品，如螺旋桨、推进器等。缠绕成型具有高效率、低成本、设计灵活等优点。
3.4挤压成型：挤压成型是一种将加热的塑料原料通过挤出口挤压成所需截面形状的成型工艺。该工艺适用于生产大量的长条状、板材等制品，如机身、起落架等。挤压成型具有高效率、成本低、操作简单等优点，可进行自动化或半自动化操作。
3.5喷射成型：喷射成型是一种将液态或半固态材料通过高压喷嘴喷射到模具中形成所需形状的成型工艺。该工艺适用于制造复杂形状的产品，如飞机外壳、导流板等。
四. 复合材料在飞行器结构设计中的挑战与前景
二十一世纪伊始，中国宇航行业的发展将步入一个全新的时期，而未来航空器的技术先进性标准之一就是结构的先进性，而新型材料则是实现结构技术先进性的重要物质基础和先导技术。
目前，飞行器上使用复合材料的主要目的在于降低机身结构质量或改善气动弹性等，不过随着未来航空器的发展要求的提高，新型复合材料也会面临更多新的问题与发展。
首先，比如高超声速飞机、高超声速巡航导弹、空天飞机等飞行器，都对材料结构提出了较“苛刻”的要求，比如：耐高温，耐疲劳，结构尺度和材料的一体化要求等；其次，未来飞行器中也需要考虑在不同的飞行状态中考虑多物理量（热－压力－磁等）耦合作用下对复合材料结构影响的问题；在未来战争中，飞行器也还需要考虑在极端条件下航行问题，而这就必须有新的复合材料技术给予基础支撑。这些问题是挑战也是机遇，复合材料中小小的突破放在飞行器上就可能是巨大的提升。
我国航空航天先进复合材料的发展前景非常广阔。随着国内航空航天制造业的不断发展，对先进复合材料的需求日益增加。同时，我国政府还在推动航空航天产业转型升级，促进科技创新和产业升级，为复合材料的研究、开发和应用提供了充分的支持。
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