蓝元沛，胡婷萍，王栋，刘传军，李东升

(1.中国商飞上海飞机制造有限公司，复合材料中心，上海 200123；2. 中国商飞北京民用飞机技术研究中心，民用飞机结构与复合材料北京市重点实验室，北京 102211；3. 中国商用飞机有限责任公司，上海 200126)

0 引言

复合材料在民机结构上的应用情况大致可以分为四个阶段：第一阶段是应用于受力很小的前缘、口盖、整流罩、扰流板等构件；第二阶段是应用于升降舵、方向舵、襟副翼等受力较小的部件；第三阶段是应用于垂尾、平尾等受力较大的部件；第四阶段即应用于机翼、机身等主要受力部件。

民机安全性、经济性、舒适性和环保性的发展目标，对结构提出了轻量化、高可靠、长寿命和高效能的要求。复合材料的优势满足了民机发展需求。民机机体结构已经出现了复合材料化的趋势，复合材料的大量应用已成为衡量新一代民机先进性的重要标志，也是争夺新一轮国际民机市场份额的关键因素之一[1]。

当前世界上最具有代表性的新一代大型民用飞机包括波音787飞机和空客A350 XWB飞机，复合材料占机体结构重量比例已超过50%，其重要标志是采用了复合材料机翼和机身。现代大型民机复合材料应用发展如图1所示。

图1 现代大型民机复合材料应用发展

虽然复合材料优点很多，但由于结构与材料同时成型的特点使复合材料容易产生制造缺陷，导致其性能分散且影响因素复杂。为此，需要贯彻并行工程理念，采用面向制造的复合材料结构设计理念，综合考虑选材、制造工艺、检测维护、成本等因素，从而充分发挥复合材料可设计的优势，实现结构效率、性能、功能与全寿命期成本综合优化的绿色设计[2]。……