在航空安全中，防火是一项贯穿设计、制造和运营全过程的核心要求。飞机上可能发生火灾的位置包括发动机舱、货舱、客舱和燃油箱附近。对于传统铝合金飞机，金属本身不会燃烧，防火设计的重点在于隔热和阻燃涂层。而对于碳纤维飞机，情况发生了根本变化——碳纤维复合材料的树脂基体是可燃的有机高分子，在高温火焰中会热分解、燃烧并释放热量和烟雾。因此，碳纤维飞机的防火设计，必须从材料层面开始。
先看环氧树脂的热行为。当温度超过300摄氏度时，环氧树脂开始发生显著的热分解，分子链断裂，释放出可燃的挥发性气体。这些气体在空气中达到一定浓度后，遇到火源就会燃烧。燃烧产生的热量进一步加热下方的树脂，使其继续分解，形成正反馈。如果火焰持续作用，树脂会被逐层烧蚀，碳纤维暴露出来。碳纤维本身在空气中超过400摄氏度也会氧化，但在火焰的短时间内（通常几分钟），碳纤维的氧化深度有限，主要损伤集中在树脂基体。
更危险的是烟雾毒性。环氧树脂燃烧产生的烟气中含有一氧化碳、氰化氢和氮氧化物等有毒气体。在封闭的客舱或货舱环境中，烟雾毒性是火灾中人员伤亡的首要原因。因此，适航规章对飞机内饰和结构材料的烟密度和毒性有严格限制。碳纤维飞机使用的环氧树脂体系必须添加阻燃剂，或者使用本征阻燃的树脂（如酚醛树脂或聚酰亚胺），以降低燃烧时的热释放速率和烟雾毒性。
在碳纤维飞机的防火设计中，防火隔离层是关键手段。在发动机舱与机翼结构之间、货舱与客舱之间、以及燃油箱附近，碳纤维结构表面会铺设一层防火毯或防火涂层。防火毯通常由陶瓷纤维或膨胀型材料制成，在火焰作用下膨胀形成隔热层，阻止热量向碳纤维结构传递。防火涂层则在火焰下形成碳化层，起到隔热和阻氧的作用。适航规章要求，防火隔离层必须能够承受1100摄氏度的火焰燃烧至少15分钟，确保火焰不会蔓延到关键结构。
另一个重要的设计策略是分区隔离。碳纤维飞机在设计中会将潜在的火灾区域（如发动机舱和货舱）与关键结构（如机翼盒段和机身主结构）进行物理隔离。隔离的方式包括使用金属防火墙、增加结构间距和设置独立的通风系统。如果某个区域发生火灾，火焰和热量被限制在局部，不会波及全机结构。
碳纤维飞机的防火性能经过了严格的试验验证。适航规章中的油燃烧器试验要求，将碳纤维结构试样暴露在1100摄氏度的油燃烧器火焰中，持续至少15分钟，试样必须不发生火焰穿透，且背火面的温度不超过规定值。波音787和空客A350的碳纤维结构都通过了这项试验，证明在添加适当的防火隔离层后，碳纤维结构能够满足与金属结构同等的防火安全水平。
碳纤维不是“怕火”，而是需要比金属更精心的防火设计。树脂基体的可燃性通过阻燃改性、防火隔离和分区设计得到了有效控制。在真实的航空火灾场景中，碳纤维飞机的安全表现与金属飞机相当，甚至在某些方面更优——因为碳纤维的低导热性使热量更难从火源区域向外传递。
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