在現代材料科學與技術的發展歷程中，航空航天用材料一直扮演著先導性的角色，材料的進步不僅推動飛行器本身的發展，也帶動了地面交通工具的進步，而發動機材料的發展則推動著動力產業的推陳出新。可以說，航空航天材料反映了結構材料發展的前沿，代表著一個國家結構材料的最高水平。

復合材料是由兩種或兩種以上的材料按要求組合成的一種具有成份中任何單一材料所不具備的特性的新材料。先進復合材料(AdvancedComposite Materials)是指可用于主承力結構或次承力結構。剛度和強度性能相當于或超過鋁合金的復合材料。

　　航空航天工業對復合材料的發展提供了最初的驅動力，先進復合材料在航空、航天中的位置已經獲得認可。尤其是對于軍用飛機，先進復合材料用量的多少在很大程度上決定了該機的先進性。

　　先進復合材料按照基體可分為：
　　樹脂基復合材料(Resin Matrix Composites，簡稱RMC)：
　　金屬基復合材料(Metal Matrix Composites，簡稱MMC)：
　　陶瓷基復合材料(Ceramic Matrix Composites，簡稱CMC)。
　　而按照復合材料中增強體的形態，先進復合材料可分為：
　　顆粒增強復合材料(Particulate Reinforced Materials)；
　　纖維增強復合材料(Fiber Reinforced Materials)；
　　紡織結構復合材料(Textile Structural Composites，簡稱TSC)等。

　　其中，紡織結構復合材料將紡織技術和現代復合材料成形技術相結合，有效地克服傳統單向和層合復合材料的面內力學性能不均勻、損傷容限低等缺點。
　　紡織復合材料(Textile Composites)的概念從應用上來講應是由機織、針織、編織、縫紉等紡織技術制造增強材料預成形體，再經樹脂傳遞模塑(RTM)等復合材料液體成形工藝制造的一類復合材料，而纖維增強復合材料是傳統的復合材料，通常不在紡織復合材料討論的范圍內。但上述概念至今尚無確切的定義與劃分，人們普遍認為凡是復合材料的組分中含有纖維、紗線或織物，皆統稱為紡織復合材料。現在主要使用的復合材料通常是紡織復合材料。

　　1 航空航天工業對材料的要求

　　航空航天飛行器的工作條件十分復雜。就飛機而言，軍用飛機要求提高其機動性、近距格斗和全天候作戰能力；民用飛機則要求安全性、可靠性、舒適性和經濟性等， 因此對航空材料的主要要求是高比強、抗疲勞、耐高溫、耐腐蝕、長壽命、低成本。而對航天器包括火箭、回收式衛星、飛船、航天飛機和空間站來說，它們與飛機的工作環境顯著不同，如高真空、冷熱交變、高能輻射、原子氧剝蝕等。先進復合材料自身所具備的比強度、比剛度大、抗疲勞性好，可設計性強等特點，正適用于航空航天對材料的要求。

　　2 紡織復合材料在航空上的應用

　　先進復合材料輕質、抗疲勞、耐腐蝕等特性已在航空結構中發揮了重要作用。人們已認識到復合材料是使飛機結構性能提高的最有效和最易實現的途徑，但是居高不下的成本使航空工業界難以接受。“低成本，高性能”是目前復合材料技術的主要發展方向，“經濟適用”材料備受重視。
　　在已有主要材料體系基礎上開發先進的低成本制造技術是當今復合材料界的共識，如縫編．RTM 技術、RFI技術、電子束固化技術等。
　　現階段航空工業使用的紡織復合材料主要是樹脂基復合材料，包括熱固性樹脂基復合材料和熱塑性樹脂基復合材料。熱固性樹脂中最常用的是環氧樹脂和雙馬來酰亞胺樹脂，常用增強材料為碳纖維、芳綸纖維和玻璃纖維等。環氧樹脂綜合性能好，粘附力較大，可在120℃下長期使用，改性后的環氧樹脂可在更高溫度下使用；雙馬來酰亞胺的耐熱耐濕性能突出，粘度低，工藝性好。
　　紡織復合材料在飛機上的使用部位大致包括：艙門、翼梁、減速板、尾翼結構、油箱、副油箱、艙內壁板、地板、直升機旋翼槳葉、螺旋槳、高壓氣體容器、天線罩、鼻錐、起落架門、整流板、發動機艙(尤其噴氣式發動機艙)、外涵道、座位與通道板等。
　　第四代戰斗機中，雖然金屬材料在整個結構材料中占主導地位， 但復合材料尤其是熱固性樹脂基復合材料的比重明顯上升，高達20％～40％。如F．22戰機熱固性樹脂基復合材料占全機結構重量25％左右，F-35戰機為36％，歐洲戰機EF2000竟高達43％。
　　在熱固性復合材料中，根據不同的使用條件，環氧基和雙馬基的復合材料的比重又各不相同。F-22設計巡航速度高達2．0Mach，因此對結構耐熱性要求高，較多采用雙馬基復合材料；而F-35設計最大速度為1．5Mach左右，所產生的氣動加熱在環氧基復合材料承受范圍內。在F-22中環氧基復合材料占結構總重量的7％，雙馬基占18％；但在F-35中，雙馬基只占4％ ，環氧基高達32％。F-35只在部分機翼及尾翼上用雙馬復合材料，而F-22 的幾乎整個外部表面為雙馬基復合材料，環氧基復合材料只用于內部結構。在EF2000上雙馬用于機翼及尾翼，環氧用在機身上。
　　熱塑性樹脂主要包括PEEK、PI、PPS等，具有韌性好，耐疲勞等優點。熱塑性樹脂基復合材料在航空上常作為次承力構件，如用作艙門、起落架護板等。
       直升機上也已大量使用主承力和次承力復合材料構件。如主旋翼槳葉、尾梁、尾槳和機身蒙皮等。使用復合材料具有輕質高強、可維護性好等特點，許多民用飛機使用大量層合板和模壓構件，以金屬或樹脂浸漬紙蜂窩為芯材的復合材料蜂窩夾層結構。
　　樹脂基復合材料還可以作為功能材料使用，如F-22戰機的雷達罩采用了高性能的透波復合材料，纖維為S-2玻璃纖維，樹脂為美國Dow化學公司開發的Tactix Xu71787氰酸酯樹脂。F-35的雷達罩采用S-2 增強的雙馬樹脂基復合材料，EF2000則用的是BASF公司生產的5575．2氰酸酯樹脂，陣風的雷達罩采用了Kevlar纖維增強復合材料。

　　3 紡織復合材料在航天上的應用
　　正是由于空間技術的發展，紡織技術的潛力被復合材料界所利用。為了獲得最佳力學性能，新的紡織結構，如機織、編織和針織織物逐漸被采用。紡織結構復合材料可明顯改善層間強度和損傷容限，并提供復雜結構整體成形的可能性，在復合材料界特別是航天復合材料工業中已占有很重要的地位。
　　航天要求輕質、高剮度的結構，避免屈曲發生，這些要求與航空結構是一致的，但航天環境與航空環境具有很大差別，典型的如原子氧、高能輻射、冷熱交變，這些使得航天材料與航空材料存在一些差別。樹脂、金屬和陶瓷基復合材料在航天工業都具有廣泛的應用，增強纖維有碳纖維、芳綸、硼纖維、碳化硅等。
　　對于樹脂基復合材料來說，特殊的太空環境如原子氧和射線會使樹脂基復合材料發生破壞，這種影響在低軌運行時尤為嚴重，所以必須采用相應的防原子氧剝蝕的措施，如使用保護涂層(金屬涂料、全氟聚合物等)。
　　國內外都有報道，對現有樹脂進行改性或使用新的樹脂來提高樹脂基復合材料抵抗原子氧和射線侵蝕的能力。金屬基復合材料具有一般金屬難以達到的高比強度、高比模量，還具有樹脂基復合材料無法達到的耐高溫、不吸濕、不放氣、不可燃等優點，尤其是具有高度熱穩定性和溫度交變穩定性，是極理想的航天器結構材料。
　　總的來看，航天用金屬基復合材料大多數仍為紡織結構復合材料，如對于穩定的拋物面天線、太空鏡光學系統平臺等， 材料的尺寸穩定性至關重要，常采用金屬基復合材料，其常使用的基體有鋁、鈦、金屬間化合物，通常采用紡織結構預制形體復合成形工藝制造， 屬于紡織結構復合材料范疇。而陶瓷基復合材料具有耐高溫、抗氧化、耐化學腐蝕、熱膨脹系數小等特性，潛在的應用主要在于高溫結構材料， 但其致命的缺點 — 脆性、影響了它在結構上的應用。
　　飛船是發展載人航天技術的先導工具，而返回艙是載人飛船的核心部分，載人飛船返回艙再入大氣層初始速度為7.7km/s左右，經歷苛刻的氣動加熱，表面將產生高溫， 因此良好的熱防護是一項至關重要的技術。酚醛樹脂具有良好的力學和耐濕熱性能，尤其是耐瞬時高溫燒蝕性能優異，廣泛應用于航天工業中易于燒蝕的復合材料基體，碳纖維/酚醛復合材料是重要的耐燒蝕材料。現代火箭也大量使用復合材料，如使用先進纖維纏繞制造復合材料殼體、火箭噴管和再入保護殼體，常使用碳纖維／酚醛材料進行熱防護，并已使用碳/碳復合材料，這種碳 復合材料通常是由碳布采用燒結或化學汽相沉積法來制造。

4 結語
　　航空材料的發展在航空航天工業中占有極其重要的位置，“一代材料，一代飛行器”是航空航天工業發展的生動寫照，也是航空航天材料帶動相關領域發展的真實描述。隨著紡織機械與工藝的發展，紡織復合材料作為一類新興的先進材料，在航空航天工業中的應用必將越來越廣泛。