摘要：近些年复合材料在直升机结构上的应用需求不断的增加，主要目的是帮助直升机结构的重量减轻和提升飞机的装载效率。最早期直升机所使用的结构是桁架式，在不断的发展中变为了薄壁型结构，是从木头结构转变为金属轻合金结构的过程。随着经济的发展和科技的进步，我国在直升机结构当中开始使用复合材料，这也达到了减轻重量和提升效率的作用，同时成为了评价直升机结构重要的一个指标。
关键词：能复合材料；直升机；结构；展望
因为复合材料的出现和大范围的普及应用，让飞机设计制造行业正在逐渐的改革。其中树脂基复合材料不光可以对其进行设计、不容易遭受腐蚀等特点还可以将直升机的结构重量，提升使用的寿命，让直升机的安全性以及可靠性也有所提升。所以能复合材料已经成为了直升机结构当中不能缺少的素材，在今后也会有长远的发展。
一、设计直升机结构的特点
直升机和其他飞机不同，它需要在低空中低速飞行，飞行的高度一般是在三千米之内，甚至在距离树木十五到三十米之间飞行，飞行的速度大概每小时二百八十千米。很多直升机都会在湿热或者是有沙尘等恶劣的环境下飞行，在选择直升机机构材料的时候需要选择耐腐蚀性强并且具有优良耐候性的复合材料。这种复合材料可以让直升机在飞行的时候第一时间是一个周围的环境，满足在不同地区和自然环境飞行的严格要求[1]。同时直升机最大的特点就是它的旋翼，作为直升机当中唯一的动态部件需要选择抗疲劳性最佳的复合材料，这样才可以将直升机的优势发挥出来。
对于直升机来说机体结构的设计非常重要，也是直升机结构当中最基础机构，作用是支撑或者是固定其他部件。在选择机体结构的复合材料时主要考虑以下两个方面：第一直升机的外形一般都是薄壁曲面，承载的能力不强，所以可以采用复合材料制作蜂窝夹层结构，这样可以将直升机的耐损伤性提升，让直升机变得安全可靠。并且还需要满足减轻重量的条件，使用复合材料的用量和机体结构的重量有很大的关系；第二，直升机还需要将自身的结构设计继续创新和改变，在设计的时候需要增加抗打击和防雷电的结构设计，可以使用热塑性复合材料。
二、能复合材料在直升机结构上的应用展望
结合近几年我国直升机当中的复合材料使用情况来看，复合材料在我国直升机的未来发展当中会占据更高的地位，并且直升机复合材料会逐渐向高性能和高稳定等趋势发展下去。
（一）更加高性能、高稳定
直升机当中有和其他飞机不同的旋翼系统，这种系统具有复杂和振动的特征，这样会导致载机平台结构出现减少使用寿命或者是使用过度的问题，也就对使用的复合材料增加了更多的要求，比如稳定的性能和力学等[2]。在发展高模和增强纤维的同时还需要将树脂基的抗湿热性能以及适应环境的性能提升，具有代表的材料就是热塑性树脂以及增韧树脂等。并且直升机当中所出现的新技术也在推动复合材料变得具有更高的性能和更高的稳定性。
（二）实现结构功能一体化
直升机在低空当中低速飞行的过程中会长时间的悬停并且对起飞和降落没有任何要求，也正因为这样的特点，会让直升机的旋翼下洗从而出现复合材料结构当中的砂石出现低能量冲击的问题。并且直升机当中的座舱结构在顶部设定了旋翼系统，这样的设置会让弹射座椅无法设置。在这样的情况下对于复合材料结构的耐坠性又提出了新的要求。而用在战场和军队当中的飞机需要在混乱的情况下，具有隐身或者是防弹等功能。对未来的直升机来说，复合材料在使用的时候最少需要具备两种或者是更多的功能，比如现在拥有的新技术“一体化保护蒙皮”等，都在使用复合材料的基础上将直升机结构的承载能力增强并且增加隐身、防弹或者是耐坠性的功能，是真正意义上的结构功能一体化。
（三）数字化的发展
在全球经济一体化的背景下，航天航空市场当中的全球各大产业联合在一起逐渐形成全球的产业链，直升机产业当中已经加入了全球化的设计并且进行了实际的运营[3]。主要的设计核心是制造全球一体化，其实就是使用先进的计算机和制造技术，以及先进的科学手段，设计自动化和数字化的技术，将设计和制造一步步的融合在一起成为一个整体，从而可以在经济全球化背景下加快产品研发的进程，为不同国家提供不同的技术，增加各国之间的自由转移程度。现阶段所使用的工程数字产品等都设计了数字化的复合材料结构，在这其中减少了工艺试验的次数，也将生产效率提升。
（四）更低的成本
对于航空制造来说主要关注的重点就是制造的重量和成本，复合材料结构因为自身所带有的高比强度给直升机的结构减轻了很多的重量并且降低了制造直升机时所使用的成本。虽然是这样但是在制造的过程中所消耗的成本和其所代替的铝合金成本差不多，所以直升机复合材料使用周期中的低成本也成为了未来所要发展的趋势，其中包括材料成本低和制造成本低已经维护成本低三方面，就像是现阶段所有的自动铺丝工艺等技术。
（五）更加智能化
在变形飞行结构当中需要将系统特征进行调整，在调整之后让系统的状态和可操作的条件达到可以提升系统性能的目的，变形飞机结构当中如果想让成本最低、最简单并且最高效，需要使用智能复合材料，这也是让变形飞行结构正常运行的核心。在未来的发展当中需要将智能化直升机复合材料作为发展研究的方向，让复合材料自身就带有感知和修复等智能化技术，这样也可以让直升机复合材料结构抑制噪音、控制机身的自动以及自动的修复损伤等。
结束语
总而言之，我国直升机经过百年的发展，逐渐在噪音和速度等方面取得了技术上的进步，并且直升机在军用和民用当中的使用率越来越高，也将自身的作用发挥出来，这些成就不能离开高性能复合材料行业的贡献。在未来的发展当中，直升机技术离不开复合材料的支持和使用，而复合材料也会在未来发展中闯出一片新天地。
参考文献：
[1]谌广昌, 吴明忠, 陈普会. 高性能复合材料在直升机结构上的应用展望[J]. 航空制造技术, 2019, 62(12):83-90.
[2]谌广昌, 姚佳楠, 张金栋, 等. 高性能热塑性复合材料在直升机结构上的应用与展望[J]. 航空材料学报, 2019(5):78-79.
[3]黄文俊, 何志平, 程小全. 直升机复合材料应用现状与发展[J]. 高科技纤维与应用, 2018, 41(5):7-14.