神舟系列飛船中的高端複合材料
1. 碳纖維複合材料材質主承力截錐
神舟飛船是我國自行研製，具有完全自主智慧財產權，達到或優於國際第三代載人飛船技術的飛船。神舟載人飛船用的大尺寸、多開口推進分系統主承力薄壁加筋截錐，是我國載人航天史上首次使用的大型碳纖維複合材料製品，也是我國自主研製的大型複合材料結構件。
承力截錐是飛船推進分系統主承力構件之一，中國建材集團所屬哈玻院從1995年開始承擔飛船推進分系統碳纖維複合材料承力截錐及氣瓶安裝支架的研製任務，產品為大尺寸、大開口、薄壁（最薄處1.2mm）截錐結構，具有重量輕、強度高、精度高、承載能力大等特點。哈玻院研製的高性能碳纖維複合材料結構，始終伴隨著神舟載人飛船的每一次成功發射。
2. 返回艙熱防護材料
在穿越大氣層過程中，神舟飛船返回艙和大氣層摩擦會產生兩千多度的高溫，足以融化地球上大部分的物質，因此神舟飛船返回艙必須準備熱防護材料，在返回過程中，需要通過燃燒這種防熱材料來帶走熱量，從而保證航天員的安全。
中國建材集團所屬南玻院研發的高強紗分別應用於長征二號F遙十六運載火箭防熱結構件和神舟十六號載人飛船返回艙的隔熱層，為火箭發射、飛船和天和核心艙對接、航天員安全返回提供了可靠的保障；而哈玻院研製的神舟十六號載人飛船關鍵部位用防/隔熱一體中密度預混料、長征二號F遙十六運載火箭發動機噴管防熱擋板、長征二號F遙十六運載火箭逃逸塔用高性能耐燒蝕樹脂。
國外飛船中的高端複合材料
3.獵戶座多用途載人飛船
Orion獵戶座由洛克希德馬丁公司製造的指揮艙和歐洲航天局提供、空中巴士國防與航天公司製造的服務艙組成，是阿爾忒彌斯計劃的核心，將把太空人送上太空，在太空旅行並將太空人送回地球。2022年11月，美國航天局NASA新一代登月火箭「太空發射系統 (SLS) 」攜帶「阿爾忒彌斯一號」無人繞月飛行任務的獵戶座載人飛船，在卡納維拉爾角甘迺迪航天中心發射升空。
阿爾忒彌斯一號的主要目標是在月球返回再入條件下演示獵戶座太空飛行器的隔熱罩，演示未來任務的操作，並回收太空飛行器。外殼由後殼和隔熱罩組成，是外部環境和飛行器內部有效載荷之間的主要屏障。這是獵戶座必須保護自己不受微流星體、輻射和極端天氣影響的第一道防線。獵戶座飛船大約是阿波羅飛船的1.5倍，重2萬磅（9071千克）。
為了讓它比之前的飛船飛得更遠、更快、承受更多的極限，合作的工程師團隊採用了阿波羅傳統的鈦制鈍形機身的傳統設計，並利用新的複合材料系統在最後期限內優化了結構的重量和強度容限。與時間賽跑，東麗先進複合材料公司的碳纖維/氰酸酯預浸料TC420是專門配製的，以取代傳統的重型和昂貴的鈦板蒙皮，而不是鈦蜂窩設計，用於獵戶座飛船的後殼和隔熱結構。TC420的理想之處在於，它通過允許隔熱板結構與熱保護系統並行，證明了從設計版本到可加工性改進的關鍵升級。
洛克希德·馬丁公司在科羅拉多州丹佛市用高壓釜生產了直徑16.5英尺（5米）的最大型複合材料隔熱板，用於載人和無人駕駛任務。新一代複合材料系列的設計旨在通過改進的複合材料加工技術合理利用項目有限的資源，將加工時間縮短25%，降低成本，同時不犧牲所需的超高溫性能。
4.火星探測無人飛船
NASA的無人火星探測任務將在這顆紅色星球上建立一個新的機器人探測器和一架機器人探索直升機。一個膠囊狀的氣動外殼將在火星進入大氣層和著陸時保護火星2020探測器。外殼由鋁蜂窩和碳纖維蒙皮製成，隔熱罩採用瓷磚酚醛浸漬碳燒蝕（PICA）熱保護系統。
火星探測器本身長3米，寬2.7米，高2.2米。雖然NASA未公布建造火星車所用材料的細節，但據了解主要是使用複合材料建造火星探測器。在2314磅（1050公斤）的重量，流動站將低於平均小型車。它需要既輕又耐用，才能前往這顆紅色星球，還需要足夠堅固，能夠攜帶相機和科學儀器，以及火星直升機——這是另一種複合材料密集型飛行器，將用於探索這顆星球。火星直升機由1500多塊碳纖維、飛行級鋁、矽、銅、箔和泡沫組成，重量不超過1.8公斤。
5.其他飛船結構
由歐洲航天局（ESA）和美國宇航局（NASA）合作開發的由一個碳纖維複合材料/鈦層太陽屏蔽層保護，該屏蔽層帶有用於各種儀器的開口。324磅的隔熱板可以承受高達521攝氏度的溫度，並使用0.05毫米厚的一層鈦箔來反射熱量。防護罩由2.94×2.56米的支撐板支撐，支撐板厚度約5厘米，由輕質鋁蜂窩和兩層高導熱碳纖維蒙皮製成，進一步的保護是由多層絕緣材料提供的，能夠承受300攝氏度。
從上述國內外載人/無人航天飛船結構材料的介紹中，可以看到碳纖維複合材料在飛船結構中發揮著重要的作用，概括起來分為結構性應用（高強度、高剛度蒙皮結構）和功能性應用（耐高溫的熱防護結構）兩大類。當然碳纖維在飛船中應用也不限於上述描述應用場景如火箭殼體，而碳纖維複合材料還可用於燃料儲存和固體火箭發動機的壓力容器。
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