复合材料应用由非承力结构、次承力结构到主承力结构方向发展,复合材料使用占比持续提升。复合材料在军机上的应用可以分为非承力结构、次承力结构和主承力结构三个阶段:
①从上世纪 60 年代起,碳纤维复合材料主要用于舱门、口盖、整流罩等尺寸较小的非承力部件,以大丝束碳纤维为主;
②随着力学性能的改善以及价格的降低,复合材料的应用逐步扩展到飞机的次承力结构上,包括垂尾、平尾、副翼、襟翼、舵面等受力较大、尺寸较大的部件;
③从上世纪 80 年代起,随着复合材料性能的提高以及成型工艺的成熟,复合材料开始在机翼、机身等受力大、尺寸大的主承力结构中应用。我国自上世纪 60 年代开始探索复合材料在军用飞机中的应用,目前已广泛应用于歼-10、歼-11、歼-15 等四代飞机中,主要包括平尾、垂尾、襟翼、副翼等次承力结构中。
随着第三代韧性树脂基复合材料应用的不断成熟,我国军机复合材料的应用将呈现出由次承力结构过渡到主承力结构的趋势,单机复合材料用量将得到明显提升,同时对先进复合材料制造工艺提出了更高的要求。