3 CFRP作为先进舰船船体结构

CFRP对提高舰船的结构、能耗和机动性能等非常明显。

由于成本原因，虽船舶中大量使用CFRP还有待时日，但其已实际用于制造民用新概念船艇和舰船关键部件。

CFRP还已用于舰船推进器叶片、一体化桅杆和先进水面舰艇上层建筑的制造。

低噪声、安静运行是舰船领域的一项核心技术，是舰船（特别是潜艇）性能的关键指标。因为螺旋桨高速运转时，其桨叶片上会产生时灭的空泡，导致桨叶剥蚀，并伴有强烈的振动和噪声。CFRP叶片不仅更轻、更薄，还可改善空泡性能、降低振动和水下特性、减少燃油消耗。

此外，隐身也是评价舰船先进性水平的一项重要指标。提高隐身性能必须减小舰船体的雷达反射截面，并降低其光学特性。在过去，舰船上层建筑上都竖立着多根挂满各种鞭状和条状的天线桅杆，它们极大地阻碍了舰船在探测设备中的隐身能力。1995年，美军开始研究一体式桅杆系统，其将各种天线设计成平面形或球形阵列，并集成于采用能反射电波的复合材料制成的一体式桅杆系统中，可防风雨和盐雾的侵害。且更进一步的是，美军下一代作战舰艇的整个上层建筑都采用复合材料制造。2016年10月15日，美国举行了其首艘朱姆沃尔特级驱逐舰的入列仪式。该舰是美国的下一代主战舰艇，其集成了当今最尖端的舰船技术，舰体造型、电驱动力、指挥控制、情报通信、隐身防护、侦测导航、火力配置等性能均具超越性。特别值得注意的是，该舰上层建筑及内嵌天线系统由美国雷神公司负责设计制造，采用了一体化模块式复合材料结构(简称IDHA)，质量轻、强度高、耐锈蚀、透波性好，具有强大的隐身性能，被发现概率低于10%。

4 CFRP作为轨道交通车辆的车体结构

轻量化是减少列车运行能耗的一项关键技术。金属制造的轨道列车，虽车体强度高，但质量大、能耗高。

CFRP是新一代高速轨道列车车体选材的重点，它不仅可使轨道列车车体轻量化，还可以改进高速运行性能、降低能耗、减轻环境污染、增强安全性。当前，CFRP在轨道车辆领域的应用趋势：从车箱内饰、车内设备等非承载结构零件向车体、构架等承载构件扩展；从裙板、导流罩等零部件向顶盖、司机室、整车车体等大型结构发展；以金属与复合材料混杂结构为主，CFRP用量大幅提高。

由于车载设备几乎没有减重空间，因此，车身和内部装饰就成为了轻量化的重点对象。2000年，法国铁路公司（SNCF）采用碳纤维复合材料研制出双层 TGV型挂车；韩国铁道科学研究院（KRRI）以此为基础，研制出运行速度为180 km/h 的TTX型摆式列车车体，其采用不锈钢增强骨架，侧墙体和顶盖采用铝蜂窝夹芯，蒙皮采用CFRP构成的三明治结构，车体外壳总质量比铝合金结构降低了40%，且车体强度、疲劳强度、防火安全性、动态特性等性能良好，并于2010年投入商业化运营。

2011年，韩国铁道科学研究院（KRRI）研制出CFRP地铁转向架构架，质量为 635 kg，比钢质构架的质量减少约30%。日本铁道综合技术研究所（JRTI）与东日本客运铁道公司联合研制的CFRP高速列车车顶，使每节车箱减轻300~500 kg。2014 年9月，日本川崎重工研制的 CFRP 构架边梁，其质量比金属梁减少约40%。

（后续请见碳纤维的十六个主要应用领域及近期技术进展(三)）

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