在航空飞机领域，国内在碳纤维复合材料应用于整流罩、前缘、舱门等小部件和内饰部分的技术水平，与国外差距不大；在次承力结构件上，如机翼外翼、阻力板、机头罩等部位中碳纤维复合材料的应用技术也已逐步成熟，但大规模应用还需些时日；在机翼等结构复杂、受力大、外形公差要求高的主承力结构中，国内的碳纤维应用技术还难以达到标准。

    本次小编邀请了苏州挪恩复合材料为我们讲解碳纤维在航空飞机领域的相关知识，结合当下市场现状，盘点究竟是什么原因导致国内碳纤维复合材料难以在飞机上大规模应用。 

     1、自动普丝技术未普及

    自动铺丝技术是在纤维缠绕和自动铺带技术的基础上发展起来的一种先进复合材料成型技术，对降低碳纤维复合材料构件制造成本，提高生产效率和构件性能方面具有极大的作用。

    与一般的碳纤维复合材料成型技术相比，自动铺丝技术可以实现每一根丝束的独立夹紧、切断和重送，甚至是每个丝束都能有各自的铺放速度，并根据构件形状自动切纱以适应边界，减小废料率，并通过局部加厚、加筋、开口铺层补强等方式满足多种设计要求，适应大曲率复杂构件的自动化成型，特别适合带窗口的机身段、机翼大梁及带凹凸面的翼面铺放。

     2、成型工艺的不成熟

    目前的碳纤维飞机零部件主要采用热压罐工艺，这种工艺比较适宜于制造尺寸较小、结构简单的零部件，但对于尺寸较大、结构复杂的整体成型零部件，生产模具的设计与制造则很难满足相应的水平要求。

 并且在实际的生产应用中，大体积整体成型的碳纤维复合材料制件还无法做到在主承载力结构中的大规模化应用，例如，在大面积的机身壁板中，仍然需要通过机械加工将分成多块的小型壁板拼接而成。囿于整体成型技术的应用水平，目前的大体积碳纤维机体零部件的出品批次质量不稳定，废品率高，从而使整体成本上升，严重影响到碳纤维复合材料在需求量较高的商用飞机中的应用程度。

    3、受飞机整体优化制约

    飞机的设计非常复杂，从系统工程的角度说，当多个系统和设备组合在一起时，必然会产生相互的影响和干涉，而机体特殊的运行环境，更是放大了这种影响和干涉的程度。 

    因此，独立评价中碳纤维复合材料的轻量化效果虽然明显，但是碳纤维复合材料零部件在飞机中的使用不是简单的替换，这种轻量化的结果必须是建立在整体优化的基础之上的，经过整体优化后的碳纤维复合材料的轻量化效果就会受到打折。

    所以，碳纤维复合材料的实际应用必须从整体布局开始，在对飞机的系统方案和设计参数进行设计时，就要充分考虑到碳纤维复合材料的特殊性能及应用优劣势，从而对各种设计要求进行合理的折中与调整，将各系统之间的不利因素降到较小，只有置身于整体优化中，碳纤维复合材料的轻量化才能发挥出较大的功效。

   虽然国内碳纤维在航空飞机中还不能大规模应用，但众多材料人也没有放弃尝试，特别是一些不可回避的技术难题，始终倾尽全力为了科研而献身，相信在中国制造2025的号召下，碳纤维的应用技术将不断成熟，推进着航空飞机事业的进步。