航空界有这么一句话，“一代材料，一代飞机”。随着材料技术的不断发展，飞机产品性能也在逐渐提高。20世纪初，早期的飞机一般用的材料是帆布和木头。而到了20世纪四五十年代，现代民机基本上都是用铝合金，后来还用上了钛合金等先进材料。而这之后，碳纤维复合材料在航空领域结构材料中扮演越来越重要的角色。

轻质、高强，复合材料的显著特点极大地满足了民用飞机结构轻量化、高可靠性、使用寿命长、效能高等需求。

不同组份材料是物理结合，而非化学结合

由两种及两种以上的材料，经过物理结合，经过一定的复合工艺，形成的一种新型材料。复合材料的特点就是它的组份，不同组份材料各自在物理性能上还是保留的，它的结合是一种物理结合，不是化学的结合。形成一个新的材料，会有新的特质，但是它里边的这些组份材料仍然保持其自身的特点，这是它的基本定义。

复合材料分类很多，可以按纤维品种分类，也可以按机体的品种分类，也可以按纤维的存在形式分类等。而我们在飞机上用得最多的就是碳纤维增强树脂基复合材料（CFRP）。

更轻、更强、更舒适

现在谈到一款飞机，搞结构的搞材料的总是问用了多少复合材料。复合材料已经成为衡量一款飞机先进性的重要标志之一。那到底复合材料有什么好处？

最大的好处还是重量轻，强度高，刚度高。复合材料的密度相当于钢的四分之一，铝合金的60%。可以想象，它比现在的金属材料要有重量优势。所以应用复合材料很大的一个动机是减重。另外从它的性能上，一是抗疲劳性能好；二是耐腐蚀性能好；三是可设计性，我们可以按任意的铺层比例和铺层方法去设计我们要的材料。比如说航天器上用的复合材料，需要温度变化系数越小越好，这就可以通过比例和材料的组合，实现零膨胀率。最后，复合材料还有非常重要的一个优点，就是可以实现整体成形。

从乘客的角度来说，复合材料给我们带来的好处主要是舒适性。一般情况下，常规的金属飞机舱压保持在海拔2400米的高度，相当于在高原上的感觉，这个肯定不舒服。由于机身主要承受拉力，可以利用复合材料抗拉性能好的优点增加舱压，降到海拔1800米的高度。乘客坐在里边，感觉就舒服多了。此外，金属对腐蚀敏感，如果里边湿气大的话，客舱上会形成一些水珠，从而造成金属腐蚀。复合材料耐腐蚀，可以把湿度提高。这是我们常说的机身应用复合材料的优势。

实现“设计-制造-维修”一体化

复合材料由两种或两种以上材料组成，材料和结构同时形成。这一点就跟我们传统的金属材料不一样，金属材料性能都是定的，只需要把金属材料加工成需要的零件。但对于复合材料是不行的，在制造之前它是散的，纤维是纤维，树脂是树脂。把它形成一个件的时候，包括了原材料选择，工艺选择，工艺控制以及结构设计等复杂过程。

如何用好复合材料？实现“设计-制造-维修”一体化。要保证设计出来的件一定要可制造，能造出来。这说起来很简单，但是要实施起来不那么容易。真正充分考虑复合材料的特点，结合现在工艺的水平，这是一个很大的课题。另外一个方面是能维修。产品造出来，还必须能够检测，要能够维修，这个也需要考虑诸多因素。作为制造商，我们要考虑到飞机交出去以后，客户用的时候，一定要让它好用、好修、好检，这一点非常重要，也是一个很大的课题。

2018年10月，中国商飞成立复材中心。4年多以来，复材中心在复合材料结构件的原材料技术、结构设计技术、工艺技术、工装设计技术、制造技术、强度分析与试验验证技术等进行了多专业深度融合，成功进行了多项型号复合材料结构件研发技术攻关，如宽体机身壁板和尾翼梁等零件，填补了多项国内大尺寸复合材料零件空白。

面向未来，大飞机复材科技攻关还有更多的山峰需要翻越，复合材料研制的守正创新之路，道阻且长。但只要持续攻坚克难、锲而不舍、协同创新、追求卓越，定能乘势而上，大展宏图。