复合材料用于民用飞机获得减重及节省燃油已有几十年，但飞机制造商仅在最近才开始将其用于主承力结构。波音787是首架在主承力构件，特别是在机翼及机身上大量采用复合材料的民用运输机。尽管最近美国政府问责署的报告高度关注其可维修性，但已对这种材料在其服役期内的性能开展了大量研究。
   
    更重要的是，尽管复合材料用于民用运输机主承力结构是相当新的，但这种实践活动在军用运输机上有很长历史。二者的显著不同在于军用飞机及早期民用飞机上的应用比例远低于当今的民用飞机。
   
    Cytec公司工程材料部副总裁Chris Pederson对设计新闻记者谈到：“复合材料用于民用飞机机翼和机身这些主承力结构，可满足更高的要求。”他说：“这些结构的高生产率及关键性对质量提出了很高要求。还需要对材料与结构的加工工艺进行持续改进以降低成本并满足生产率要求。”
   
    Pederson谈到，Cytec公司工程材料部供应了787的大量材料。该公司的碳纤维预浸料、熔渗树脂、胶粘剂以及表面材料用于787的机翼及机身主承力结构，它还为飞机翼肋、襟翼、发动机整流罩以及内饰提供预浸料、胶粘剂以及表面材料。Cytec公司的环氧、酚醛、双马以及热塑性技术已在该飞机上全面应用。
   
    Pederson在与法兰克福召开的AIRTEC2011会议一起召开的机翼供应会上发表的主题演讲上说，大多数零件由手工制成，结构设计简单，很少采用自动化制造。
   
    “当时，复合材料用于次承力构件，如襟翼、升降舵、方向舵以及发动机整流罩。这些结构不是飞行关键结构。这些复合材料主要是由芳纶、标准模量的碳或玻璃纤维增强的未增韧环氧夹层结构。早期的树脂不能提供足够的损伤容限以将其用于民用飞机的主承力构件，如机翼及机身。”
   
    后来，工业界集中开发更高性能的材料及更加自动化的制造工艺。在民用飞机主承力构件上，初期应用是1980年代中期将其用于A310、A330垂尾及A320平尾。1990年代中期将其用于波音777尾翼及地板梁。为将复合材料用于抗疲劳、抗腐蚀、轻量化机翼和机身等主承力结构奠定了基础。

    Pederson说：“目前，我们的工作重点放在复合材料的工业化及其应用上，更多地采用自动化制造工艺，并为材料开发出更多功能。”
   
    “例如，复合材料的主要效益是更高的力学性能及减重。由于这些材料有可剪裁性，从而使其具有实现其他功能的可能性，如防雷击。”这种多功能材料对于消除冗余材料、减重及降低成本具有潜力。
   
    下一代航空航天复合材料是什么？Pederson说，目前着力开发材料及制造技术，包括碳纤维、先进织物、新的制造工艺、纳米技术、自愈合材料以及结构健康监控。(中国航空工业发展研究中心 陈亚莉)