高性能纤维复合材料在上世纪60年代处于研究发展阶段，70年代初进入应用阶段，80年代飞机的尾翼和机翼等部件都采用了先进的高性能碳纤维复合材料，其在结构中所占质量比重达20% ~30%。高性能纤维复合材料在飞机结构中的应用分三个阶段: (1)首先应用于受载荷小、次要的零部件，如各类口盖、雷达罩、扰流板等，达到良好的减重效果；(2)参照前期实践应用情况和实验数据，接着应用于承载荷大的部件，如垂尾翼、方向舵和机翼等，减重效果达25%~30%；(3)现在，高性能碳纤维复合材料已经在复杂的受载部件中应用，如机身、机翼翼盒等，减重效果显著。高性能碳纤维复合材料具有独特的性能成为继钢、铝合金和钛合金之后第四大飞机结构材料。

　　随着碳纤维复合材料技术的日趋成熟，20 世纪70年代研发了第一架全碳纤维复合材料的飞机，它是一些小型的娱乐用或特技飞行用飞机，这些飞机大部分采用胶接和共固化结构，紧固件用量很小，高效的空气动力学设计，加之质量轻，使这些飞机有很好的速度与敏捷性。

　　以航空领域而言，在碳纤维复合材料问世之初即首先用在不计成本、追求作战性能的军机上，美国从1980年的F-18军机开始，研发的歼击机全部采用碳纤维复合材料机翼，机身也大面积采用碳纤维复合材料，占结构重量的25% ~50%。美国的F22战机碳纤维复合材料占结构的25%，法国阵风战斗机碳纤维复合材料占结构的40%，欧洲的幻影2000战机碳纤维复合材料占结构的比重大于40%，美国“幽灵”B2轰炸复合材料占结构的50%。

　　随着全球航空业务需求的不断增长、能源短缺、燃料持续涨价、减少有害污染和排放，环保要求越来越高、航空公司追求利润以及降低运营成本，利用碳纤维复合材料替代金属材料给飞机减重。民用飞机相继也大量使用碳纤维复合材料，目前用量也达到了50%以上，如典型的B787为50%，A350达52%。

　　我国在上世纪70年代初开始在飞机上应用先进碳纤维复合材料，先研发了在两种机型的尾翼、前机身应用碳纤维复合材料。95年成功研发设计带整体油箱的复合材料机翼的战斗机，我国上世纪飞机先进碳纤维复合材料用量不超过10%。在21世纪，我国相继研发的飞机在复合材料的应用有了大的突破，达20%左右，直升机用量在35%左右；大型客机C919复合材料上到尾翼一级部件等。

　　新型飞机的先进性标志之一是结构的先进性，而碳纤维复合材料技术是实现结构先进性的先驱技术。我国将成为世界上碳纤维复合材料的最大用户，国内外碳纤维复合材料在航空领域的设计及应用和制造技术的积累，为我国航空业飞机结构应用碳纤维复合材料提供了重要的技术支持，增强我国在世界航空业的定位。