直升机结构中高性能复合材料的应用及发展趋势研究

李博?张爽

摘要：本文对高性能复合材料在国内外直升机结构中的应用情况进行研究，总结国内直升机结构设计领域在复合材料应用方面同国外的差距，阐述高性能复合材料未来的发展趋势。研究表明，结构功能一体化、高性能和高稳定性、低成本以及智能化将是未来复合材料发展的重要方向，同时应开展复合材料嵌套式认证方法以及高置信度虚拟认证技术的研究应用。

关键词：直升机;结构;复合材料;发展趋势

直升机的飞行特征不同于固定翼飞机，低空低速甚至是低空掠海飞行导致其服役环境及其恶劣。相较于传统的金属材料，复合材料具有比模量、比强度高，铺层可剪裁设计性，疲劳敏感性低以及耐腐蚀性好等诸多优点，正成为直升机减轻结构重量，满足环境适应性设计以及显著降低型号全寿命周期成本的最佳选材。随着复合材料的诞生以及大规模应用，航空器的设计制造正走向一条变革之路[1]。

1 国外应用现状

20世纪60年代，复合材料开始被用来设计制造直升机的整流罩等次承力结构，之后波音、西科斯基和空直等欧美直升机设计制造公司持续关注并开展诸如旋翼结构技术验证项目、高生存性且低成本可修复机体结构等直升机高性能复合材料应用项目的研究，目前欧美直升机设计制造企业在复合材料的研制开发、设计应用、制造水平上均处于世界前列，NH-90、CH-53K型直升机中复合材料的用量超过90%以上。

1.1  未……