為了準確把握未來航空技術的發展趨勢，促進我國航空技術的跨越式發展，2001年5月~2002年2月，中國航空.工業發展研究中心對21世紀的航空前沿技術進行了全面掃描，在重點分析40項航空前沿技術的創新性、實用性、技術可行性和經濟可行性的基礎上，選出了10項最有發展潛力的航空前沿技術，以下是這些航空前沿技術概況。

　　 1 飛機一體化設計技術

　　 飛機一體化設計技術，是指在掌握豐富的航空專業技術的基礎上，利用虛擬設計和綜合優化的技術手段，對飛機所涉及的技術和系統進行總體集成，實現飛機的最優化；同時，在飛機設計中，利用並行工程的系統方法對飛機設計的過程、人員和信息進行集成，從而提高飛機設計效率，縮短設計周期，降低設計成本。飛機一體化設計技術，包括技術集成、系統集成、過程集成、人員集成和信息集成等方面。為了使飛機設計過程中的各種技術信息能夠快速、準確地交流，方便設計人員選擇正確的技術途徑和技術參數，實現飛機研製、生產和使用維護的綜合優化，必須採用一體化設計技術。

　　 2 高超聲速技術

　　 高超聲速技術主要指研製高超聲速（Ma>5）飛行器所需的相關技術。雖然採用火箭技術可以使飛行器達到很高的速度（可達到第三宇宙速度），但需自帶燃料和氧化劑，比沖只有2500~5000m/s，有效載荷小，飛行成本高、時間短，且一般不能重複使用。而採用吸氣式發動機的飛行器無需自帶氧化劑，可直接從大氣中吸取氧氣，依靠氣動力飛行，使用碳氫燃料時比沖可達10000~40000m/s，有效載荷大，飛行成本低，可控能力強，安全性好，並可長時間重複使用。所以目前人們更為關注的是採用吸氣式發動機的高超聲速飛行器的相關技術。吸氣式高超聲速飛行器技術的應用前景非常廣泛，除可大幅度提高飛機和巡航導彈的速度、航程和生存能力外，還可大大降低空間發射成本。

　　 3 高超聲速推進系統技術

　　高超聲速推進系統技術是指用於高超聲速飛行器的動力系統技術，主要包括超燃衝壓發動機技術和脈衝爆震發動機技術。所謂超燃衝壓發動機，就是發動機內氣流速度始終為超聲速的衝壓發動機。所謂脈衝爆震發動機（PDE），是一種利用脈衝式爆震波產生推力的新概念發動機，一般由進氣道、爆震室、尾噴管、推力壁、爆震觸發器、燃料供給和噴射系統及控制系統組成。高超聲速推進系統是實現高超聲速飛行的關鍵技術。超燃衝壓發動機結構簡單、重量輕、成本低、比沖高、速度快（M6~25），與火箭發動機相比，有效載荷大大增加，發動機推重比可達20。可作為高超聲速巡航導彈、高超聲速航空器、跨大氣層飛行器、可重複使用的空間發射器和單級入軌空天飛機的動力裝置。脈衝爆震發動機不但可作為遠程導彈、靶機、無人機，還可用於高超聲速偵察機、民用飛機和空間飛行器。

　　 4 多電/全電發動機技術

　　多電/全電發動機是以支承發動機轉子的磁性軸承和發動機軸上安裝的內裝式起動/發電機為核心，配以分布式電子控制系統，為發動機和飛機各個系統提供電能的航空發動機。它是多電/全電飛機的基礎和重要的組成部分。利用多電/全電發動機技術，可以取消發動機和飛機的機械傳動、氣壓、液壓和潤滑系統，從而大大減少重量和複雜性，改善可靠性和維修性，降低成本。此外，所產生的電功率由兩根以上發動機軸分擔，可以重新優化燃氣發生器，有利於控制喘振和擴大空中點火包線，改善適用性；利用磁性軸承可以減少振動，增大DN值，對葉尖間隙進行主動控制；軸上安裝的內裝式起動/發電機能夠產生幾兆瓦的電功率，可用於生成激光或微波束，作為機載能束武器的能源。

　　 5 先進主動流動控制技術

　　流動的控制可分為主動和被動兩大類。被動流動控制最主要的特點是在飛機設計過程中就固定下來了，而主動流動控制則可以在飛機飛行過程中根據具體情況的需要進行恰當的使用。傳統的主動流動控制方法包括各種常規和非常規的氣動控制面和吹吸氣技術等。在過去幾十年中，人們一直將研究的焦點放在被動流動控制上。近年來，材料、電子、微型傳感器和作動器等方面的進展和人們對三維非定常流動物理現象及機理的了解的增加，產生了以微機電系統（MEMS）技術為基礎，將空氣動力學、材料、結構和控制等多個學科綜合起來的先進主動流動控制技術。先進主動流動控制技術不僅能用於飛機、發動機進氣道、噴管和燃燒室，而且可廣泛用於流體機械、汽車和航海器的流動控制。

　　 6 射頻綜合技術

　　現代作戰飛機裝備着通信、導航、火控、敵我識別和電子戰等系統的各種功能的傳感器。它們都是各自獨立開發的，相互之間保持着十分鬆散的關係。目前的航空電子綜合系統主要是對各傳感器的數據處理進行了一定程度的綜合，但是，在信號處理以及射頻和天線口徑方面的綜合尚未十分成熟。通過射頻綜合技術，可以把上述各傳感器系統（如雷達、電子戰、通信/導航/識別以及數據傳輸等子系統）進行高度的綜合。通過廣泛的數據共享、中頻和射頻電路共享、天線口徑共享，實現信息資源的合理利用，最大限度地提高系統性能。採用傳感器綜合技術，可以減小目前航空電子系統的重量、體積、功耗和費用，提高其可靠性和維修性。從而提高飛機的作戰效能，降低採購費用。

　　 7 虛擬座艙技術

　　虛擬座艙是虛擬現實技術在航空領域的重要應用。它由計算機虛擬環境發生器、頭盔顯示器、交互式大屏幕顯示器、聲音告警系統、話音識別器、頭/眼/手跟蹤系統以及觸覺/動覺系統構成。根據複雜程度的不同，虛擬座艙可以分為桌面虛擬座艙(僅採用交互式大屏幕顯示器)、臨境虛擬座艙(增加頭盔顯示器)和分布式虛擬座艙（進一步上網實現聯機操作）。虛擬座艙能使人進入一種封閉的虛擬環境，通過人機接口輸出3維視覺、聽覺和觸覺信息，多通道刺激人的感官，從而使人在頭腦中形成身臨現實環境的感覺；同時，又能接受人的手指動作、話音、頭眼指向等多通道控制信息，實現人機交互。虛擬座艙具有臨境性(immersion)、交互性(interactivity)和想象力(imagination)的特點。利用虛擬座艙技術，能增強駕駛員對情況的了解，擺脫常規任務，減輕工作負擔，提高工作效率，並實現座艙顯示/控制的綜合化和智能化，滿足21世紀信息時代有人和無人飛行器座艙的需要。

　　 8 機載激光武器系統技術

　　激光武器是用激光直接照射目標而將其殺傷的定向能武器。激光對目標的殺傷能力取決于波長、光束強度、照射時間的長短、目標的通頻帶和激光武器與目標的距離等多種因素。使人致眩和致盲的激光武器所需要的激光能量較低，故稱之為低能激光武器；使對方的光電系統致盲、燒傷有生力量和燒毀設備所需的激光能量很高，稱為高能激光武器。由於激光器發出的光束在大氣傳播過程中有相當一部分能量要損失掉，所以激光武器在地面和低空的使用效果不如在高空使用時明顯。目前，美國正在用波音-747研製YAL-1高能激光武器飛機，用於摧毀發射初期的彈道導彈。此外，美國還打算把YAL-1的氧碘激光器小型化，安裝在V-22"魚鷹"傾轉旋翼機等小型飛機上，用於攻擊巡航導彈和掠海飛行導彈。機載激光武器系統技術的成熟，將使未來的空戰發生重大變化。

　　 9 納米複合材料技術

　　所謂納米複合材料是指在組成複合材料的各相中，有一相以上為納米尺度的材料。由於碳納米管具有高強度、低密度、高長徑比等普通碳纖維、玻璃纖維和芳綸纖維無可比擬的特點，是未來理想的超級纖維。利用納米複合材料，可以進一步提高飛機、發動機結構的強度、剛度和耐熱性，降低結構重量，提高使用壽命。如將納米粒子加入到透明聚合物中，在提高其強度、韌性、耐熱性的同時而不降低其透光率，可用於軍機的座艙罩。據美國預測，在未來５～10年，比強度及比模量較現有複合材料提高10倍的碳納米管增強複合材料將全面進入航空領域，未來10～30年，航空材料甚至將進入比強度、比模量提高100倍的全碳管時代。

　　 10 微機電系統及其製造技術

　　微機電系統(MEMS)是通過微製造技術將電子和機械元器件集成在一個硅基片上而構成的獨立智能系統，主要包括微傳感器、微執行器（作動器、致動器）、微能源、信號處理以及控制電路。微機電系統具有體積小、重量輕、功耗小、慣性小、響應時間短等特點，具有力、熱、磁、化學、生物等多種能源轉化與傳輸功能，它可以完成常規大尺寸機電系統不能完成的任務。目前，許多微型器件和微型系統已廣泛用於第四代戰鬥機的導航、制導、測量與控制、探測與監測、故障診斷和顯示器系統，並在主動流動控制、智能結構、智能蒙皮、微型無人機等技術領域有廣闊的應用前景。