纖維復(fù)合材料特別是碳纖維復(fù)合材料，在現(xiàn)代飛機(jī)上獲得了廣泛應(yīng)用。與西方比較俄羅斯研究及應(yīng)用碳纖維材料時(shí)間稍晚一些，上世紀(jì)70年代才著手研究。當(dāng)時(shí)前蘇聯(lián)國家石墨結(jié)構(gòu)材料研究所、全蘇聚合物纖維研究所，以及今日的全俄航空材料研究院，生產(chǎn)出拉伸強(qiáng)度2500～3000MPa、拉伸模量250GPa的高強(qiáng)度碳纖維，以及模量400～600GPa的高模量碳纖維。后來又研究出4000—5000MPa的中模量碳纖維�？傮w上看俄羅斯的碳纖維產(chǎn)品性能水平不如美日水平高。從高強(qiáng)度纖維產(chǎn)品來看，俄羅斯的YKH、BMH比目前通用的T300大約低1000Mpa。俄羅斯高模量纖維400～600GPa，與日本M40J、M60J相近。在中模碳纖維方面與美國的T800H及T1000G有一定差距，在模量相同的條件之下，后者的強(qiáng)度高出500～1000MPa。不過在有機(jī)纖維芳綸方面，俄羅斯遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了西方，其強(qiáng)度超過1000—2000MPa；用有機(jī)纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料，強(qiáng)度達(dá)到2100—2800MPa，超過了碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧復(fù)合材料；而芳綸纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，除用作承力結(jié)構(gòu)也用于內(nèi)裝飾件。而西方有的公司鑒于芳綸纖維強(qiáng)度低，已不再將其用于承力結(jié)構(gòu)，而只用于內(nèi)裝飾件。
全俄航空材料研究院、航空工藝研究院，以及奧布林斯克研究及生產(chǎn)企業(yè)，與俄羅斯航空工業(yè)設(shè)計(jì)局，開發(fā)了碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料生產(chǎn)及產(chǎn)品制造技術(shù)。1976年巴拉科沃纖維聯(lián)合股份公司，開始了碳纖維復(fù)合材料的批生產(chǎn)。此后全俄航空材料研究所，開發(fā)了20余種力學(xué)性能、工藝性能和工作范圍不同的結(jié)構(gòu)用碳纖維復(fù)合材料。近年該研究院對(duì)碳纖維復(fù)合材料，進(jìn)行了性能的很大改進(jìn)，最多的改進(jìn)效果達(dá)2倍。拉伸強(qiáng)度提高200MPa、壓縮強(qiáng)度150MPa、剪切及疲勞強(qiáng)度達(dá)500MPa、彈性模量達(dá)到200GPa、工作溫度可達(dá)到400℃。與此同時(shí)全俄航空材料研究院還與俄羅斯科學(xué)院及航空工業(yè)的一些主要設(shè)計(jì)局研究解決了碳纖維復(fù)合材料及其制品生產(chǎn)中的各種基礎(chǔ)理論、應(yīng)用、工藝及管理方面的問題，同時(shí)解決了用這些材料來設(shè)計(jì)、試驗(yàn)，及在零件上應(yīng)用方面的問題。全俄航空材料研究院與中央空氣動(dòng)力研究院及航空航天工業(yè)的主要設(shè)計(jì)局共同努力積累了用碳纖維復(fù)合材料設(shè)計(jì)、制造及應(yīng)用方面的經(jīng)驗(yàn)。在俄羅斯一些飛機(jī)制造企業(yè)建立了碳纖維復(fù)合材料生產(chǎn)車間，有烏里揚(yáng)諾夫航空生產(chǎn)聯(lián)合企業(yè)、沃尤涅茨飛機(jī)制造聯(lián)合股份公司、魯克霍維茨機(jī)械制造廠、庫默塔阿申涅耶夫航空生產(chǎn)協(xié)會(huì)以及奧布林斯克研究及生產(chǎn)企業(yè)。
這些生產(chǎn)單位都配備了專用的生產(chǎn)設(shè)備。例如預(yù)浸帶及織物預(yù)浸裝置、壁板，及大尺寸結(jié)構(gòu)的自動(dòng)鋪帶設(shè)備、可在15個(gè)大氣壓及300℃進(jìn)行固化的大尺寸熱壓罐、纖維纏繞機(jī)、拉擠機(jī)以及超聲無損檢測(cè)設(shè)備。這些設(shè)備都屬現(xiàn)代化的設(shè)備。碳纖維復(fù)合材料在俄羅斯飛機(jī)上應(yīng)用過程與西方基本相似，首先在安—24、安—22、雅克40和伊爾—86等飛機(jī)上用于一些次要結(jié)構(gòu)件以考驗(yàn)其性能，得到的數(shù)據(jù)表明碳纖維復(fù)合材料有良好的可靠性及減重效果。于是逐漸擴(kuò)大應(yīng)用到新一代飛機(jī)上如米格—29上，用量占飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量的7%；用于垂尾、減速板等次要結(jié)構(gòu)，用量已超過F—16飛機(jī)。起飛重量超過美國C—5A的安—124遠(yuǎn)程運(yùn)輸機(jī)是成功應(yīng)用復(fù)合材料的另一例子，全機(jī)用了5500kg復(fù)合材料，1500㎡機(jī)體表面采用了復(fù)合材料，單此一項(xiàng)可減重1800kg。其他如安—72、安—225、圖—160、雅克—42固定機(jī)翼干線飛機(jī)；蘇—29和蘇—31體育飛機(jī)；米—28、卡—32直升機(jī)以及Д—36、Д—18、ПC—90渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)都用了大量復(fù)合材料。正開發(fā)的新一代機(jī)復(fù)合材料用量更大，值得一提的有雅克—141，其復(fù)合材料用量達(dá)到26%，用于機(jī)翼、尾翼及部分機(jī)身。與AV—8B的水平大致相當(dāng)。
根據(jù)俄羅斯新近出版的資料分析，S—37復(fù)合材料的用量占結(jié)構(gòu)重量的21%，由于它是前掠翼戰(zhàn)斗機(jī)，機(jī)翼90%采用了復(fù)合材料，實(shí)現(xiàn)了氣動(dòng)彈性剪裁，即當(dāng)機(jī)翼前緣在升力作用下向上彎曲時(shí)，通過復(fù)合材料鋪層控制可使前緣向下扭轉(zhuǎn)。在這種情況下如果采用金屬機(jī)翼，則有可能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)上的破壞。此項(xiàng)技術(shù)在80年代中期的X—29及90年代的蘇霍伊驗(yàn)證機(jī)上得到驗(yàn)證。在1.42戰(zhàn)斗機(jī)上復(fù)合材料用量，在原型機(jī)上占16%、在生產(chǎn)型上占30%。另一個(gè)引人注目的是：卡—50武裝直升機(jī)上的復(fù)合材料的應(yīng)用�？ā�50是前蘇聯(lián)根據(jù)阿富汗戰(zhàn)場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)，研制用來代替米—24的機(jī)種，要求機(jī)體90%部位能抗12.7mm機(jī)槍的射擊，它的主承力機(jī)身結(jié)構(gòu)及旋翼都用了碳纖維復(fù)合材料，卡—50的裝甲座艙安裝在復(fù)合材料盒形梁上，梁是一個(gè)主承力構(gòu)件，由5層復(fù)合材料制成，外層為10mm厚的碳/環(huán)氧，內(nèi)外2層為20mm的芳綸/環(huán)氧，2者之間的一層為15mm的Nomex蜂窩/環(huán)氧，整個(gè)厚度達(dá)75mm。據(jù)報(bào)道卡—50可以抗12.7mm機(jī)槍及23mm航炮的射擊。在西方武裝直升機(jī)上，復(fù)合材料用量也不少，但像卡—50那樣在機(jī)身上，用如此多復(fù)合材料還不多見。
由于復(fù)合材料特別是碳纖維復(fù)合材料，在俄羅斯機(jī)種上的使用，減少了50%的構(gòu)件數(shù)，取消了部分鉆鉚工序，減少12%～15%的勞動(dòng)量，生產(chǎn)周期縮短20%～50%。復(fù)合材料引入飛機(jī)的直接效果自然是減重，減重的大小又取決于復(fù)合材料的力學(xué)性能及其在結(jié)構(gòu)重量中所占的百分比，這個(gè)百分比在俄羅斯飛機(jī)上已達(dá)到30%左右，不久可能達(dá)到40%。如果按體積計(jì)60%將可能是復(fù)合材料；機(jī)體表面的80%是復(fù)合材料。復(fù)合材料在飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量比中占多少為宜？這主要取決于使用的可行性與經(jīng)濟(jì)性。這里有一個(gè)最低的即臨界的極限，此極限取決于飛機(jī)的類型及其所承擔(dān)的任務(wù)一因其伸縮范圍大。例如對(duì)機(jī)體來說這個(gè)極限的下限為20%～25%。超過臨界極限就可產(chǎn)生減重的連鎖效應(yīng)：表現(xiàn)為飛機(jī)起飛重量減少，從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)功率，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)重量的減少，從而降低油耗及燃油重量。這樣一來降低了起落架的載荷，從而降低其構(gòu)件重量。而發(fā)動(dòng)機(jī)、起落架、燃油箱重量的降低，又會(huì)改善氣動(dòng)阻力系數(shù)，進(jìn)一步降低油耗，使飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量降低。連鎖效應(yīng)的結(jié)果最后使飛機(jī)的起飛重量進(jìn)一步再降低。
