■ 黃毅華（中國科學院上海矽酸鹽研究所）
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目前大陸載重40噸以上的大飛機只有14架，在1998年抗洪救災時，70％的救災物資是靠這14架飛機運輸的。2005年，大陸與俄羅斯簽訂協定計畫再購買38架運輸大飛機，但最近聽說該協議的執行遇到了困難。基於各方考慮，2006年7月，大陸政府終於做出了大型客機與運輸機一起上的決定。
2008年5月11日，中國商用大飛機公司在上海正式掛牌。正如著名的材料界前輩師昌緒院士說：「發展大飛機，材料要先行。」70年代，飛機空重比全重大約在50％～60％左右，到了90年代，空重占全重大約在40％左右，這說明飛機上留出了很大的比例用來裝人、載物，如果沒有新材料、新技術的話不可能有這樣大的進步。
要製造大飛機發展新型的複合材料是關鍵。複合材料是由兩種或兩種以上不同的材料，通過某種方法結合而成的新材料。其中各組分材料一般仍保持其原有特性，但它們彼此「取長補短」、「大力協同」，使新材料的性能比各單獨組分材料更優異。通常人們將複合材料中構成連續相的組分稱為基體，非連續相的組分稱為增強材料。
輕質、高強度和高模量的複合材料屬先進複合材料，它主要適於作結構材料。複合材料具有各向異性和性能可設計性特點，設計者可以根據工程結構的使用條件，選用適當的組分材料和調整增強材料的方向，使設計的結構重量輕、安全可靠和經濟合理。先進複合材料分為樹脂基複合材料、金屬基複合材料、陶瓷基複合材料和碳─碳複合材料以及它們相互混合構成的複合材料。
複合材料在機身上的應用
2000年以前，在民航機中複合材料只占到結構重量的10％左右，A380也只有20％左右，在當時波音787的設計方案中，複合材料用量達到了整個結構重量的40％ 以上，現在則接近50％ 。但在軍機方面，英國、德國合作生產的歐洲戰鬥機複合材料用量已接近80％。
複合材料的優點在於它不需要像金屬材料那樣的大鍛件、大鑄件，需要許多大型鍛造、鑄造等加工設備。複合材料有很好的整體性，不僅改變了材料種類，還改變了製造方法，大大增加了設計空間，給大陸的製造業帶來了新的機遇，也帶來了挑戰。
由於複合材料的運用，很多部件都可以埋在一層一層的片子裡面了，如無線電的高頻電纜就變成了複合材料一層裡面的一個部分，為了做健康診斷，還可把感應片埋進去，進一步也可把天線也埋到複合材料裡面去，同時要儘量用大件，不用小零件拼，這樣就會使飛機的結構重量大大減輕。
複合材料在飛機發動機渦輪上的應用
非金屬基複合材料由於密度小，用於飛機可減輕重量、提高速度、節約能源。纖維增強材料的一個特點是各向異性，因此可按製件不同部位的強度要求設計纖維的排列；以碳纖維和碳化矽纖維增強的鋁基複合材料，在500℃時仍能保持足夠的強度和模量；碳化矽纖維與鈦複合，不但鈦的耐熱性提高，且耐磨損，可用作發動機風扇葉片；碳化矽纖維與陶瓷複合，使用溫度可達1500℃，比超合金渦輪葉片的使用溫度（1100℃）高得多。
碳－碳複合材料在飛機刹車片上的應用
2005年由中南大學黃伯雲院士等研製成功的碳－碳複合材料飛機刹車片，結束了國家技術發明一等獎連續六年空缺的歷史。該項發明是由碳纖維增強劑與碳基體組成的複合材料。碳－碳複合材料具有比強度高、抗熱震性好、耐燒蝕性強、性能可設計等一系列優點。
碳－碳複合材料的發展是和航空航太技術所提出的苛刻要求緊密相關。80年代以來，碳－碳複合材料的研究進入了提高性能和擴大應用的階段。在軍事工業中，碳－碳複合材料最引人注目的應用是太空梭的抗氧化碳－碳鼻錐帽和機翼前緣，用量最大的碳－碳產品是超音速飛機的刹車片。碳－碳複合材料在宇航方面主要用作燒蝕材料和熱結構材料，具體而言，它是用作洲際導彈彈頭的鼻錐帽、固體火箭噴管和太空梭的機翼前緣。近期研製的遠端洲際導彈端頭帽幾乎都採用了碳－碳複合材料。
隨著現代航空技術的發展，飛機裝載品質不斷增加，飛行著陸速度不斷提高，對飛機的緊急制動提出了更高的要求。碳－碳複合材料品質輕、耐高溫、吸收能量大、摩擦性能好，用它製作刹車片廣泛用於高速軍用飛機中。
不久的將來，當大陸自行研製的大飛機起飛的時候，相信新材料領域將隨著大飛機一同翱翔藍天。