Com a nova tecnologia de material, el material compost s'ha utilitzat àmpliament en avions militars.
A la dècada de 1960,Els materials compostos reforçats amb fibra de vidre es van començar a utilitzar per primera vegada en el carenat d'avions, flaperon. En aquest moment, les propietats mecàniques dels materials compostos són relativament baixes i les peces de l'aeronau fetes amb materials compostos són petites en mida i nivell de força.
A finals de la dècada de 1960,Els compostos de fibra de bor/epoxi es van començar a utilitzar en estructures d'avions. Per exemple, la F-14 va començar a aplicar compostos de resina epoxi reforçada amb fibra de bor a la cua plana el 1971.
A mitjans-1970s,va néixer un material compost d'alt rendiment amb fibra de carboni com a reforç, que va obrir l'aplicació a gran escala de materials compostos en avions. Els compostos reforçats amb fibra de carboni amb una excel·lent resistència específica, alt mòdul específic, resistència a la corrosió i resistència a la fatiga són molt adequats per als requisits d'equip d'aviació. Els materials compostos reforçats amb fibra de carboni s'utilitzen gradualment a la cua vertical i la cua plana d'avions militars amb grans forces i grans mides, com ara la cua composta i la cua vertical de F-15, F-16, Mig{ {5}}, Mirage 2000, F/A-18 i altres aeronaus. Des de la dècada de 1970, totes les aletes de cua d'avions militars estrangers han utilitzat materials compostos. La cua plana i la cua vertical fetes de materials compostos solen representar el 5% -7 per cent del pes estructural total de l'aeronau.
Després que l'aleta caudal entrés a l'era del material compost,l'aplicació de materials compostos va començar a desenvolupar-se a les ales, el fuselatge i altres components principals d'avions militars amb grans forces estructurals i grans mides. McDonnell Douglas va ser pioner en l'ala composta F/A-18 el 1976 i va entrar en servei el 1982, augmentant l'ús del compost fins al 13 per cent. Des de llavors, les ales dels avions militars desenvolupats per diversos països estan gairebé totes fetes de materials compostos. Per exemple, AV-8B, B{-2, F/A-22, F/A-18E/F, F{-35 dels Estats Units, Rafale de França, JAS-39 de Suècia, Typhoon desenvolupat conjuntament per quatre països europeus, S{-37 de Rússia, etc.
Al present,la quantitat de materials compostos en els avions militars avançats del món representa el 20 per cent -50 per cent del pes de tota l'estructura de l'aeronau. Les parts principals dels materials compostos inclouen carenat, cua plana, cua vertical, caixa de cua plana, ala, fuselatge davanter, etc. Si els materials compostos representen aproximadament el 50 per cent del pes total de l'aeronau, aleshores la majoria de les parts estructurals de l'aeronau estan fetes de materials compostos, com ara el bombarder furtiu B-2.
El 2020,la relació entre la demanda de fibra de carboni en el camp aeroespacial i la demanda de fibra de carboni en el camp aeroespacial és de l'1,80 per cent. La base de demanda és petita, però la demanda d'alt rendiment és forta i l'aplicació s'utilitza àmpliament. Al mateix temps, amb el ràpid desenvolupament de les armes estratègiques de llarg abast de la Xina, s'espera que s'ampliï la proporció d'aplicació dels compostos de fibra de carboni.
Sigilo que absorbeix les ones:La fibra de carboni ordinària és un reflector d'ones electromagnètiques i no té una funció d'absorció d'ones, mitjançant la modificació de la superfície de la fibra de carboni (com ara el níquel, recobert amb un recobriment de carbur de silici, etc.), el desenvolupament de nova fibra de carboni ( com la fibra de carboni de secció especial, la fibra de carboni en espiral, la fibra de carboni porosa, els nanotubs de carboni, etc.), poden millorar significativament el seu rendiment electromagnètic.
La fibra de carboni especial s'utilitza per fabricar avions sigils, com ara el bombarder furtiu B-2, el fuselatge sencer del qual està fet de material compost de fibra de carboni, excepte el compost de titani al feix principal i al compartiment del motor. La quantitat de CFRP utilitzada pel caça furtiu nord-americà F-22 és de fins a un 24 per cent i la quantitat de material compost utilitzat per l'avió de caça British Typhoon és de fins a un 40 per cent. El compost d'absorció de fibra de carboni estructural és una adreça de desenvolupament important dels materials sigils de radar, que combina els avantatges estructurals del pes lleuger i la propietat d'alta resistència i absorció del compost. El material absorbent de fibra de carboni és un excel·lent material absorbent que integra funció i estructura. Amb la millora i millora dels materials estructurals sigils, la demanda de material compost de fibra de carboni continuarà creixent.
Abans de la quarta generació d'avions xinesos, l'àmbit d'aplicació dels materials compostos es limita a l'ala de cua, l'ala d'ànec i altres estructures secundàries de càrrega, la proporció és inferior al 10 per cent, la dosi de material compost d'avions de quarta generació ha fet evident. Avenç, la dosi de material compost arriba al voltant del 20 per cent de l'estructura de la màquina sencera.
Després de gairebé 40 anys de desenvolupament, s'han desenvolupat compostos avançats a base de resina per a avions militars des de components no portants fins a components secundaris i principals de càrrega i poden aconseguir una reducció significativa del pes del 20% al 30%. Pel que fa al consum, la quantitat de materials compostos utilitzats en avions militars avançats ha superat el 30 per cent actualment i la proporció serà estable en el futur. En la fabricació d'avions militars, es poden utilitzar materials compostos a base de resina per fabricar radom, ala, fuselatge, canard, cua plana i afores de motor d'avions de combat.
El propi F-35 està construït amb un ús intensiu de compostos de fibra de carboni d'alta resistència. En particular, els compostos de fibra de carboni s'utilitzen creativament en components de la pell, l'estructura de les ales i l'estructura del cos. Els seus compostos de fibra de carboni ja representen una quarta part del pes total de l'avió i un terç de l'ala. La fibra de carboni és possiblement el factor de pèrdua de pes més important de la F-35.
El cos del jet furtiu està cobert amb un material que absorbeix el radar (RAM), com ara el B-2 Sprite o el F117 Nighthawk, que està dissenyat per convertir les ones electromagnètiques en calor. La memòria RAM perd la seva integritat sota la calor, la humitat i la fricció.
L'equip d'investigació i desenvolupament de la Universitat Estatal de Carolina del Nord va desenvolupar una pell de polímer compost reforçat amb fibra de carboni (CFRP) per resoldre problemes causats per les limitacions de RAM i es va utilitzar al bombarder furtiu B-21. El compost està millorat per nanotubs de carboni (CNT), que són forts i lleugers i poden suportar temperatures superiors a 1800 graus i ajuden a conduir l'energia electromagnètica entrant.
Les proves han demostrat que el nou material compost té una emissivitat extremadament baixa, és gairebé indetectable i pot absorbir més del 90 per cent de les ones electromagnètiques, en comparació amb el 70-80 per cent de RAM que s'utilitza actualment en avions furtius. El nou material es ruixarà a l'avió i tindrà un gruix de 3 mm.
Les ales de la sèrie J-11 i les sèries J-10 i J{-20 de Chengfei estan fetes de materials compostos de fibra de carboni. La indústria de l'aviació de la Xina té una gran experiència d'èxit en la fabricació de peces laminats de fibra de carboni en els últims 20 anys.
Per a la Xina, l'avió J-20 es va desenvolupar a finals de la dècada de 1990 i el seu vol de prova va començar a finals de 2010, cosa que li va donar un avantatge tecnològic com a motor tardà. Les ales de canard del predecessor de la J-20, la J-10, estan fetes íntegrament de compostos de resina de bismaleimida reforçats amb fibra de carboni, que tenen una signatura de radar molt més petita que els materials metàl·lics i poden ser encara més sigilós dopant altres materials sigils a la matriu de resina. L'ala canard de la J-20 també utilitzarà els resultats de la investigació posteriors, mentre que l'estabilitzador horitzontal de la F{-22, que també és parcialment metàl·lic, no és necessàriament més sigil. A més, l'ala canard de la J-20 s'inverteix cap amunt i l'ala cap avall, de manera que les ones de radar reflectides per la vora d'atac de la canard no continuaran irradiant cap a la vora d'atac de l'ala principal i formen un reflex secundari, que també és un factor favorable per al sigil.
