ในฐานะที่เป็นเทคโนโลยีวัสดุใหม่ วัสดุคอมโพสิตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องบินทหาร
ในปี 1960วัสดุคอมโพสิตที่เสริมด้วยใยแก้วเริ่มถูกนำมาใช้ในแฟริ่งเครื่องบินหรือกระพือปีก ในขณะนี้ สมบัติทางกลของวัสดุผสมค่อนข้างต่ำ และชิ้นส่วนเครื่องบินที่ทำจากวัสดุผสมมีขนาดและระดับแรงที่น้อย
ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1960คอมโพสิตเส้นใยโบรอน/อีพ็อกซี่เริ่มใช้ในโครงสร้างเครื่องบิน ตัวอย่างเช่น F-14 เริ่มใช้อีพอกซีเรซินเสริมแรงด้วยโบรอนกับหางแบนในปี 1971
ในช่วงกลาง-1970วัสดุคอมโพสิตที่มีประสิทธิภาพสูงพร้อมคาร์บอนไฟเบอร์ในขณะที่การเสริมแรงถือกำเนิดขึ้น ซึ่งเปิดการใช้งานวัสดุคอมโพสิตจำนวนมากในเครื่องบิน วัสดุผสมเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ที่มีความแข็งแรงจำเพาะสูงดีเยี่ยม โมดูลัสจำเพาะสูง ทนทานต่อการกัดกร่อน และต้านทานความเมื่อยล้า เหมาะอย่างยิ่งสำหรับข้อกำหนดด้านอุปกรณ์การบิน วัสดุคอมโพสิตที่เสริมด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ค่อยๆ ถูกนำมาใช้ในหางแนวตั้งและหางแบนของเครื่องบินทหารที่มีกองกำลังขนาดใหญ่และขนาดใหญ่ เช่น หางคอมโพสิตและหางแนวตั้งของ F-15, F-16, Mig{ {5}}, Mirage 2000, F/A-18 และเครื่องบินอื่นๆ ตั้งแต่ทศวรรษ 1970 เป็นต้นมา ครีบหางของเครื่องบินทหารต่างประเทศใช้วัสดุผสมทั้งหมด โดยทั่วไป หางแบนและหางแนวตั้งทำจากวัสดุผสมคิดเป็น 5 เปอร์เซ็นต์ -7 เปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักโครงสร้างทั้งหมดของเครื่องบิน
หลังจากที่ครีบหางเข้าสู่ยุควัสดุผสมแล้วการประยุกต์ใช้วัสดุผสมเริ่มพัฒนาไปสู่ปีก ลำตัว และส่วนประกอบหลักอื่นๆ ของเครื่องบินทหารที่มีกำลังทางโครงสร้างขนาดใหญ่และขนาดใหญ่ McDonnell Douglas เป็นผู้บุกเบิก F/A{0}} ปีกคอมโพสิตในปี 1976 และเข้าประจำการในปี 1982 เพิ่มการใช้คอมโพสิตเป็น 13 เปอร์เซ็นต์ ตั้งแต่นั้นมา ปีกของเครื่องบินทหารที่พัฒนาโดยประเทศต่างๆ เกือบทั้งหมดทำจากวัสดุผสม ตัวอย่างเช่น AV-8B, B-2, F/A-22, F/A-18E/F, F-35 ของสหรัฐอเมริกา Rafale ของฝรั่งเศส, JAS-39 ของสวีเดน, Typhoon พัฒนาร่วมกันโดยสี่ประเทศในยุโรป, S-37 ของรัสเซีย และอื่นๆ
ในปัจจุบัน,ปริมาณของวัสดุผสมในเครื่องบินทหารขั้นสูงของโลกคิดเป็น 20 เปอร์เซ็นต์ -50 เปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักของโครงสร้างเครื่องบินทั้งหมด ชิ้นส่วนหลักของวัสดุคอมโพสิต ได้แก่ แฟริ่ง หางแบน หางแนวตั้ง กล่องท้ายแบน ปีก ด้านหน้าลำตัวและอื่นๆ หากวัสดุผสมคิดเป็นประมาณร้อยละ 50 ของน้ำหนักทั้งหมดของเครื่องบิน ชิ้นส่วนโครงสร้างส่วนใหญ่ของเครื่องบินจะทำจากวัสดุผสม เช่น เครื่องบินทิ้งระเบิดล่องหน B-2
ในปี 2563อัตราส่วนของความต้องการใช้คาร์บอนไฟเบอร์ในด้านการบินและอวกาศต่อความต้องการใช้คาร์บอนไฟเบอร์ในด้านการบินและอวกาศคือร้อยละ 1.80 ฐานความต้องการมีขนาดเล็ก แต่ความต้องการที่มีประสิทธิภาพสูงนั้นแข็งแกร่งและมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย ในขณะเดียวกัน ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอาวุธยุทโธปกรณ์ทางยุทธศาสตร์ระยะไกลของจีน คาดว่าจะขยายอัตราส่วนการใช้งานของคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์
การซ่อนตัวที่ดูดซับคลื่น:คาร์บอนไฟเบอร์ธรรมดาเป็นตัวสะท้อนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และไม่มีฟังก์ชั่นดูดซับคลื่น โดยการปรับเปลี่ยนพื้นผิวของคาร์บอนไฟเบอร์ (เช่น ชุบนิกเกิล เคลือบด้วยซิลิกอนคาร์ไบด์ ฯลฯ) การพัฒนาคาร์บอนไฟเบอร์ใหม่ ( เช่น เส้นใยคาร์บอนส่วนพิเศษ เส้นใยคาร์บอนเกลียว เส้นใยคาร์บอนที่มีรูพรุน ท่อนาโนคาร์บอน เป็นต้น) สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพทางแม่เหล็กไฟฟ้าได้อย่างมาก
คาร์บอนไฟเบอร์ชนิดพิเศษถูกนำมาใช้เพื่อผลิตเครื่องบินล่องหน เช่น เครื่องบินทิ้งระเบิดล่องหน B-2 ซึ่งลำตัวทั้งหมดทำด้วยวัสดุผสมคาร์บอนไฟเบอร์ ยกเว้นวัสดุผสมไทเทเนียมในลำแสงหลักและห้องเครื่อง ปริมาณของ CFRP ที่ใช้โดยเครื่องบินรบล่องหนของอเมริกา F-22 สูงถึง 24 เปอร์เซ็นต์ และปริมาณของวัสดุผสมที่ใช้โดยเครื่องบินขับไล่ Typhoon ของอังกฤษสูงถึง 40 เปอร์เซ็นต์ วัสดุคอมโพสิตดูดซับที่มีโครงสร้างเป็นคาร์บอนไฟเบอร์เป็นทิศทางการพัฒนาที่สำคัญของวัสดุซ่อนเรดาร์ ซึ่งรวมข้อดีของโครงสร้างที่มีน้ำหนักเบาและความแข็งแรงสูงและคุณสมบัติการดูดซับของคอมโพสิต วัสดุดูดซับคาร์บอนไฟเบอร์เป็นวัสดุดูดซับที่ดีเยี่ยมซึ่งผสานการทำงานและโครงสร้างเข้าด้วยกัน ด้วยการปรับปรุงและปรับปรุงวัสดุโครงสร้างล่องหน ความต้องการวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์จะยังคงเติบโตต่อไป
ก่อนเครื่องบินจีนรุ่นที่สี่ ขอบเขตการใช้งานของวัสดุคอมโพสิตจำกัดอยู่ที่ปีกหาง ปีกเป็ด และโครงสร้างรับน้ำหนักรองอื่นๆ สัดส่วนน้อยกว่าร้อยละ 10 ปริมาณวัสดุผสมของเครื่องบินรุ่นที่สี่ได้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจน ความก้าวหน้า ปริมาณวัสดุคอมโพสิตถึงประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์ของโครงสร้างเครื่องจักรทั้งหมด
หลังจากเกือบ 40 ปีของการพัฒนา คอมโพสิตเรซินขั้นสูงสำหรับเครื่องบินทหารได้รับการพัฒนาจากส่วนประกอบที่ไม่รับน้ำหนักเป็นส่วนประกอบรองและส่วนประกอบหลักที่รับน้ำหนัก และสามารถลดน้ำหนักได้อย่างมาก 20 เปอร์เซ็นต์ ~ 30 เปอร์เซ็นต์ ในแง่ของการบริโภค ปริมาณของวัสดุผสมที่ใช้ในเครื่องบินทหารขั้นสูงมีมากกว่าร้อยละ 30 ในปัจจุบัน และสัดส่วนดังกล่าวจะคงที่ในอนาคต ในการผลิตเครื่องบินทหาร วัสดุเชิงประกอบที่มีเรซินสามารถใช้ในการผลิตเรโดม ปีก ลำตัว คานาร์ด หางแบน และส่วนนอกของเครื่องยนต์ของเครื่องบินรบ
ตัว F-35 นั้นสร้างขึ้นโดยใช้วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ที่มีความแข็งแรงสูงจำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง วัสดุผสมคาร์บอนไฟเบอร์ถูกนำมาใช้อย่างสร้างสรรค์ในผิวหนัง โครงสร้างปีก และส่วนประกอบโครงสร้างร่างกาย วัสดุผสมคาร์บอนไฟเบอร์คิดเป็น 1 ใน 4 ของน้ำหนักรวมของเครื่องบินและ 1 ใน 3 ของปีก คาร์บอนไฟเบอร์เป็นปัจจัยลดน้ำหนักที่ใหญ่ที่สุดใน F-35
ตัวเครื่องบินล่องหนหุ้มด้วยวัสดุดูดซับเรดาร์ (RAM) เช่น B-2 Sprite หรือ F117 Nighthawk ซึ่งออกแบบมาเพื่อเปลี่ยนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นความร้อน RAM สูญเสียความสมบูรณ์ภายใต้ความร้อน ความชื้น และแรงเสียดทาน
ทีมวิจัยและพัฒนาที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐนอร์ทแคโรไลนาได้พัฒนาผิวโพลิเมอร์คอมโพสิตเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP) เพื่อแก้ปัญหาที่เกิดจากข้อจำกัดของ RAM และถูกนำมาใช้ในเครื่องบินทิ้งระเบิดล่องหน B-21 คอมโพสิตได้รับการปรับปรุงโดยท่อนาโนคาร์บอน (CNTs) ซึ่งมีความแข็งแรงและน้ำหนักเบาและสามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงกว่า 1,800 องศาและช่วยในการนำพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่เข้ามา
การทดสอบแสดงให้เห็นว่าวัสดุคอมโพสิตชนิดใหม่นี้มีค่าการแผ่รังสีต่ำมาก แทบไม่ตรวจจับได้ และสามารถดูดซับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้มากกว่าร้อยละ 90 เมื่อเทียบกับร้อยละ 70-80 ของ RAM ที่ใช้ในเครื่องบินล่องหนในปัจจุบัน วัสดุใหม่จะถูกฉีดพ่นบนเครื่องบินและจะมีความหนา 3 มม.
ปีกของซีรีส์ J-11 และซีรีส์ J-10 และ J-20 ของ Chengfei ทำจากวัสดุผสมคาร์บอนไฟเบอร์ อุตสาหกรรมการบินของจีนมีประสบการณ์ที่ประสบความสำเร็จมากมายในการผลิตชิ้นส่วนเคลือบด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา
สำหรับประเทศจีน เครื่องบิน J-20 ได้รับการพัฒนาในช่วงปลายทศวรรษ 1990 และเริ่มบินทดสอบเมื่อปลายปี 2010 ทำให้มีความได้เปรียบทางเทคโนโลยีในฐานะผู้บุกเบิกช่วงหลัง ปีกนก Canard ของรุ่นก่อนของ J-20 คือ J-10 ทำจากคอมโพสิตเรซิน bismaleimide เสริมด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ ซึ่งมีลายเซ็นเรดาร์น้อยกว่าวัสดุโลหะมาก และอาจมีมากกว่านี้ ซ่อนเร้นโดยการเจือสารพรางตัวอื่นๆ ลงในเมทริกซ์เรซิน ปีกคานาร์ดของ J-20 จะใช้ผลการวิจัยที่ตามมาด้วย ในขณะที่ตัวกันโคลงแนวนอนของ F-22 ซึ่งเป็นโลหะบางส่วนก็ไม่จำเป็นว่าจะต้องพรางตัว นอกจากนี้ ปีก Canard ของ J-20 จะคว่ำขึ้นและปีกจะคว่ำลง ดังนั้นคลื่นเรดาร์ที่สะท้อนจากขอบนำของ Canard จะไม่แผ่รังสีไปยังขอบนำของปีกหลักและ สร้างภาพสะท้อนรองซึ่งเป็นปัจจัยที่ดีสำหรับการซ่อนตัว
