將碳纖維復合材料應用于非承載力結構，如艙門、前緣、口蓋、整流罩等尺寸較小的部件以及大量內飾部分，國內外的相關技術水平差距并不大，在這一方面碳纖維復合材料也具有大規(guī)模普及的能力及空間。在舵面、翼面等次承力結構件上，如機頭罩、方向舵、垂尾壁板、機翼外翼、阻力板、整流壁板等部位中碳纖維復合材料的應用技術也已逐步成熟，不過要實現(xiàn)大規(guī)模應用還有待于時日。但是在機翼、機身等受力大、結構復雜、外形公差要求高的主承力結構中，國內的碳纖維復合材料應用技術還難以成“氣候”，無論是工藝水平還是經(jīng)濟成本都無法適應大規(guī)模的飛機制造需求，更無法與歐美等發(fā)達國家或地區(qū)的相關技術相抗衡。國內航空領域對碳纖維應用還需面對以下問題：
 
 
整體成型工藝不成熟
 
      目前的碳纖維飛機零部件主要采用熱壓罐工藝，這種工藝比較適宜于制造尺寸較小、結構簡單的零部件，但對于尺寸較大、結構復雜的整體成型零部件，生產(chǎn)模具的設計與制造則很難滿足相應的水平要求。國內也很重視這方面的嘗試和研究，早在2012年，中航工業(yè)西飛公司就曾向中國商用飛機有限責任公司（簡稱中國商飛）交付了C919大型客機中央翼、襟翼及運動機構部段，這是C919大型客機七大部段中難度最大、工作量最大的兩個部分。這兩個部段尺寸大、結構復雜、外形公差要求高，尤其是國內民機最長尺寸、長達15米的襟翼緣條加工，技術難度非常大。西飛突破了復合材料大型成型模具設計制造技術、復合材料構件預裝配變形控制技術等多項技術難關，整個研制過程全部采用先進的三維數(shù)字化設計、傳遞與制造，中央翼部段除1號肋是金屬件外，全部采用了先進的中模高強碳纖維/增韌環(huán)氧樹脂復合材料制造，這也是國內首次在固定翼飛機最重要的主承力結構件上使用碳纖維復合材料。
 
      但是在實際的生產(chǎn)應用中，大體積整體成型的碳纖維復合材料制件還無法做到在主承載力結構中的大規(guī)模化應用，例如，在大面積的機身壁板中，仍然需要通過機械加工將分成多塊的小型壁板拼接而成。囿于整體成型技術的應用水平，目前的大體積碳纖維機體零部件的出品批次質量不穩(wěn)定，廢品率高，從而使整體成本上升，嚴重影響到碳纖維復合材料在需求量最高的商用飛機中的應用程度。
 

自動鋪絲技術尚未普及
 
      自動鋪絲技術是在纖維纏繞和自動鋪帶技術的基礎上發(fā)展起來的一種先進復合材料成型技術，對降低碳纖維復合材料構件制造成本，提高生產(chǎn)效率和構件性能方面具有極大的作用。
 
      與一般的碳纖維復合材料成型技術相比，自動鋪絲技術可以實現(xiàn)每一根絲束的獨立夾緊、切斷和重送，甚至是每個絲束都能有各自的鋪放速度，并根據(jù)構件形狀自動切紗以適應邊界，減小廢料率，并通過局部加厚、加筋、開口鋪層補強等方式滿足多種設計要求，適應大曲率復雜構件的自動化成型，特別適合帶窗口的機身段、機翼大梁及帶凹凸面的翼面鋪放。
 
      但是國內在該方面的技術起步很晚，南京航空航天大學在“九五”期間才開始率先調研該項目，后來，哈爾濱工業(yè)大學、武漢理工大學、北京航空制造工程研究所等才陸續(xù)著手該技術的相關研究。
 
      而國外在該技術方面起步較早，美國在上世紀70年代就開始了自動鋪絲技術的研究，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，該技術在美國和歐洲的航空工業(yè)中得到了成熟和廣泛的應用，例如波音B787“夢想”飛機在機身、機翼、垂尾、平尾、地板梁、后承壓框等部位中大量使用了碳纖維復合材料，其中機身高達23%部分的碳纖維復合材料就是采用自動鋪料技術完成的。
 
      目前國內的高性能、復雜曲面的碳纖維復合材料構件基本上仍以手工鋪疊為主，自動鋪絲技術只在大飛機項目中的極少部位如碳纖維復合材料翼梁中得到使用，至于自動鋪放設備的研制和實際應用基本上還還處于剛起步的階段，這種狀況極大地制約了碳纖維復合材料結構件在航空領域的大規(guī)模應用。
 

應用功效受全局優(yōu)化的制約
 
       整個飛機的設計相當?shù)膹碗s，從系統(tǒng)工程的角度說，當多個系統(tǒng)和設備組合在一起時，必然會產(chǎn)生相互的影響和干涉，而機體特殊的運行環(huán)境，更是放大了這種影響和干涉的程度。因此，獨立評價中碳纖維復合材料的輕量化效果雖然明顯，但是碳纖維復合材料零部件在飛機中的使用不是簡單的替換，這種輕量化的結果必須是建立在整體優(yōu)化的基礎之上的，經(jīng)過整體優(yōu)化后的碳纖維復合材料的輕量化效果就會受到打折。因為，任何一個微小零部件形狀或者重量的改變都會對整個飛機的力矩平衡和多項參數(shù)造成影響，所有配重都有可能需要推翻重來。
所以，碳纖維復合材料的實際應用必須從整體布局開始，在對飛機的系統(tǒng)方案和設計參數(shù)進行設計時，就要充分考慮到碳纖維復合材料的特殊性能及應用優(yōu)劣勢，從而對各種設計要求進行合理的折中與調整，將各系統(tǒng)之間的不利因素降到最小，只有置身于整體優(yōu)化中，碳纖維復合材料的輕量化才能發(fā)揮出最大的功效。
 
       雖然在航空飛機中規(guī)?；瘧锰祭w維復合材料對于國內業(yè)界來說是任重道遠，特別是要面對一些不可回避的技術難題，如在需要耐受高溫的部件中考慮到碳纖維復合材料在高溫下承受內部壓力和抗氧化的能力，或是為符合空氣力學特性，盡可能地減少結構的不連續(xù)性，盡量使用整體成型結構的碳纖維復合材料等等，雖然國內的碳纖維復合材料在飛機制造中的應用技術與國外發(fā)達國家相距甚遠，但是沒有嘗試就沒有機會，沒有前進就沒有成功，科學的進步與發(fā)展不在于起步的早晚，更在于傾注努力的多少。在“中國制造2025”的號召下，我們要將碳纖維復合材料的輕量化作用化作推進中國航空飛機事業(yè)的技術動力之一。