玻璃纤维、硼纤维、芳纶纤维和碳纤维在飞机结构中应用过。其中硼纤维复合材料加工性能差:玻璃纤维弹性模量低，应用少。芳纶复合材料在上世纪80年代得到大量的应用，但其易吸湿，对飞机结构的稳定性带来隐患，被航空业弃用。碳纤维复合材料具有高强度、高模量等优异性能，在飞机结构中得到广泛的应用，也是结构设计研发人员优先选择的材料。

　　1.碳纤维复合材料具有优异的比强度和比模量

　　碳纤维复合材料具有较传统金属材料高的比强度和比模量，可以大幅度地减少飞机质量。飞机结构是典型的对重量敏感的结构，如小型民用飞机减少重量的价值大约是8000元/Kg；先进战斗机减少重量的价值大约是64000元/Kg；商用运输机减少重量的价值大约是128000元/Kg；航天飞机减少重量的价值大约是400000元/Kg。

　　2.各向异性和可设计性

　　飞机结构复合材料结构主要采用单向预浸带铺叠并固化而成的层合结构形式。这种结构设计形式复合材料的沿纤维方向的性能与垂直纤维方向的性能差距很大，这种可设计性能满足结构平面内所需方向性能的要求。

　　3.耐疲劳性能和耐高温性能好

　　耐久性和损伤容限是飞机结构完整性的重要组成部分。金属材料对疲劳一般很敏感，疲劳时其疲劳强度急剧下降，而纤维增强复合材料中纤维和基体间的界面能够有效地阻止疲劳裂缝扩展。单位面积内少量纤维断裂，载荷会迅速重新分布，由未断裂的纤维承担。碳纤维增强复合材料的熔点是3650C，实验表明在高温下强度和弹性模量均有提高，具有良好的抗蠕变性能。碳纤维复合材料还具有良好的成形工艺、减震性好、导电性差和对湿热环境较敏感等特性。

　　4.碳纤维复合材料结构设计要求

　　碳纤维复合材料设计原则是满足保证飞机安全可靠以及飞行性能、使用、维修各方面要求。在保证结构完整的情况下，应考虑结构质量、成本、制造工艺等各方面综合因素。

　　根据碳纤维复合材料自身特点，设计时应考虑以下几项要求: 1、碳纤维复合材料结构一般采用许用应变设计； 2、确定设计许用值时，必须考虑环境对材料性能的影响；3、碳纤维复合材料结构的安全水平不能低于同类金属结构；4、防止与金属零件接触时的电偶腐蚀；5、 碳纤维复合材料结构必须进行防雷电、防静电和电磁兼容设计和碳纤维复合材料结构尽量设计成整体件。