樹脂基復合材料在直升機的應用及其制造技術(shù)

程健男 徐福泉 張體磊

摘要：樹脂基復合材料由于優(yōu)異的特性在直升機結(jié)構(gòu)上得到了廣泛的應用，已經(jīng)逐漸替代了鋁合金等金屬材料成為直升機結(jié)構(gòu)的主要材料，為提升直升機的性能做出了巨大的貢獻。本文對樹脂基復合材料在直升機結(jié)構(gòu)上的應用及其制造技術(shù)的發(fā)展進行了回顧，介紹了國外直升機復合材料的制造應用案例，并對未來制造技術(shù)的發(fā)展趨勢進行了展望。研究表明，整體化設計及制造技術(shù)、低成本制造技術(shù)、熱塑性復合材料制造技術(shù)是未來直升機復合材料發(fā)展的重點方向。

關鍵詞：樹脂基復合材料；直升機；制造技術(shù)；應用；發(fā)展

中圖分類號：V261.97文獻標識碼：ADOI：10.19452/j.issn1007-5453.2021.01.018

隨著復合材料制造技術(shù)的成熟及其配套產(chǎn)業(yè)的擴大，在航空航天飛行器的選材上對其傾向性更加明顯，復合材料已經(jīng)成為飛行器的主要材料，并在提升可靠性和安全性等方面發(fā)揮著不可替代的作用。樹脂基復合材料相比金屬材料具有質(zhì)量輕、比強度高、可設計性及疲勞性優(yōu)異、耐腐蝕性能好等優(yōu)勢，同時由于直升機具有旋翼等對疲勞性能要求較高的動部件，選用復合材料能夠為直升機提供最佳的結(jié)構(gòu)效益。新一代直升機的研制，先進復合材料獲得了廣泛的使用，大大提高直升機零部件的使用壽命，推動了性能的提升與發(fā)展[1-2]。本文將研究復合材料在直升機領域發(fā)揮的巨大作用，從結(jié)構(gòu)應用和制造技術(shù)兩方面的發(fā)展歷程進行分析，提出未來直升機復合材料制造技術(shù)的發(fā)展方向。

1復合材料在直升機的應用

直升機與固定翼飛機相比，最大的區(qū)別是結(jié)構(gòu)及飛行動力的差別。傳統(tǒng)的直升機通過旋翼的轉(zhuǎn)動來提供升力及推進力，飛行高度與速度相對較低，是一種中低空、低速飛行器。直升機主要應用環(huán)境為濕/熱、干/寒、沙塵/雨淋等惡劣環(huán)境條件，具備優(yōu)良的耐候性、耐蝕性的復合材料將是直升機環(huán)境適應性設計的必然選擇。在先進直升機的旋翼系統(tǒng)、機身結(jié)構(gòu)中均有復合材料的應用，復合材料的用量現(xiàn)已成為衡量新一代直升機技術(shù)先進水平的重要標志。國外直升機復合材料的用量[3]（見圖1）逐年提升，到20世紀80年代已占到結(jié)構(gòu)質(zhì)量分數(shù)的35%～50%。作為全復合材料機體直升機的典型代表，NH90復合材料用量占總質(zhì)量的95%，僅動力艙平臺及其隔板采用金屬件，其帶來的優(yōu)點是零件數(shù)量減少20%，質(zhì)量減輕15%；空客直升機公司研制的H160直升機是世界首架全復合材料民用直升機，極大降低了機身質(zhì)量，提升了飛機的整體性能。貝爾公司研制的V-280傾轉(zhuǎn)旋翼直升機也在V-22基礎上大量應用了包括熱塑性材料在內(nèi)的復合材料，主要結(jié)構(gòu)件均為復合材料[4-6]。

國內(nèi)直到20世紀60年代才開展碳纖維復合材料研究，1980年引進法國SA365“海豚”直升機并對其進行國產(chǎn)化改造，從而完成了直9型直升機的研制。直9的復合材料用量達到了結(jié)構(gòu)質(zhì)量的34%左右，其旋翼、涵道垂尾、尾槳葉、機身等部件均由復合材料制造。隨著樹脂基復合材料國產(chǎn)化工作的開展，國內(nèi)逐漸建立起完整的復合材料產(chǎn)業(yè)鏈，擺脫了原材料不能自給的困境。基于材料的設計、制造及無損檢測技術(shù)也隨之迅速發(fā)展，直接推動了樹脂基復合材料在國產(chǎn)直升機上的應用。目前國內(nèi)直升機的復合材料用量已接近50%，在斜梁、整流罩、蒙皮、尾梁、艙罩等結(jié)構(gòu)都選用了復合材料[7]。

預計隨著相關復合材料和結(jié)構(gòu)材料制造技術(shù)的突破，未來國產(chǎn)直升機中復合材料用量將進一步提高，在機身的主承力結(jié)構(gòu)上會更多地采用復合材料，減重的同時將充分發(fā)揮復合材料耐腐蝕、隱身等優(yōu)勢特性。

1.1旋翼系統(tǒng)

旋翼是直升機最顯著的標志性結(jié)構(gòu)，可以為直升機提供升力。旋翼系統(tǒng)由槳葉和槳轂組成，旋翼形式是由槳轂構(gòu)型決定的，它隨著使用材料、制造工藝和旋翼理論的發(fā)展而發(fā)展。從20世紀60年代開始，旋翼槳葉的設計選材已經(jīng)開始向復合材料傾斜，主要應用復合材料槳葉與彈性軸承、柔性元件槳轂旋翼。到20世紀70年代，旋翼系統(tǒng)開始大量使用復合材料，主要應用高性能復合材料槳葉與無鉸式、無軸承式球柔性鉸式等新型槳轂旋翼。在此期間BO105直升機首次使用了全玻璃鋼槳葉，S-76直升機應用了復合材料無軸承柔性尾槳，CH-47D型直升機換裝了D形大梁玻璃鋼槳葉[8]。目前，旋翼系統(tǒng)的復合材料構(gòu)件主要在結(jié)構(gòu)功能的完善及降噪、提效方面開展相關研究。如適應于高速直升機的共軸剛性旋翼以及H160的“藍色前緣”槳葉，同時H160也創(chuàng)造性地采用了熱塑性復合材料旋翼槳轂結(jié)構(gòu)。V-280直升機首次使用了全碳纖維復合材料傾轉(zhuǎn)旋翼葉片。

1.2機體結(jié)構(gòu)

機體結(jié)構(gòu)主要用于裝載空勤人員、旅客、貨物、設備和燃油等，并通過它將直升機上的各部分連接成一個整體。直升機的構(gòu)型對機身外形和受力方式有很大影響，機體多為薄壁結(jié)構(gòu)，曲率相對較大，出于減輕質(zhì)量考慮，設計多選用蜂窩夾層結(jié)構(gòu)以提高結(jié)構(gòu)的剛度及損傷容限。機體結(jié)構(gòu)的復合材料應用發(fā)展與旋翼系統(tǒng)相仿，第三代直升機機體結(jié)構(gòu)部分使用復合材料，約占結(jié)構(gòu)質(zhì)量分數(shù)10%；而第四代直升機機體結(jié)構(gòu)大量采用復合材料（見圖2），復合材料結(jié)構(gòu)質(zhì)量分數(shù)普遍達到50%以上，應用范圍從非承力的整流罩、蒙皮等結(jié)構(gòu)，逐步發(fā)展到尾梁、地板、隔框等主承力結(jié)構(gòu)。西科斯基研制的首架全復合材料機身的S-75型直升機，零件和緊固件減少了75%。隨著先進復合材料及其設計技術(shù)的發(fā)展，先后出現(xiàn)了如V-22、PAH-2、NH90、H160等選用全復合材料機體的機型[9]。GKN航空航天公司向貝爾直升機交付了一對熱塑性復合材料制造，經(jīng)感應焊接而成的蝶形尾翼方向升降舵用于V-280傾轉(zhuǎn)旋翼機，從而使V-280成為首批使用先進熱塑性部件的軍用飛機之一。

1.3傳動系統(tǒng)

現(xiàn)代直升機的傳動裝置是由各種附件組成的、用來傳遞機械能的系統(tǒng)。目前大多數(shù)直升機的傳動系統(tǒng)采用剛性構(gòu)件，利用齒輪嚙合傳動原理將發(fā)動機輸出的功率傳遞給旋翼、尾槳和其他部件。傳動系統(tǒng)的部件主要有：主減速器、中間減速器、尾減速器、傳動軸、旋翼剎車裝置、離合器和聯(lián)軸節(jié)等。復合材料傳動軸在大幅減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量的同時，可以提高固有頻率，減少噪聲，降低傳動系統(tǒng)能量損失，提高抗振性能。

在直升機傳動系統(tǒng)中，尾部傳動軸部件相對于其他部件而言受力單一、結(jié)構(gòu)簡單，故復合材料在尾傳動軸部件的應用比較廣泛[10]。西科斯基公司在UH-60M上將鋁合金傳動軸換裝為復合材料傳動軸；貝爾公司的429輕型雙發(fā)直升機也使用了2段超臨界復合材料尾傳動軸，在減輕質(zhì)量的同時還將連續(xù)功率提升了40%。貝爾公司在V-22傳動系統(tǒng)中應用了復合材料軸管兩端鉚接鈦合金法蘭盤的軸系。

西科斯基公司在先進旋翼傳動系統(tǒng)研究（ART）項目中，通過6個復合材料支架結(jié)構(gòu)代替靜軸傳遞旋翼載荷；貝爾公司針對XV-15旋翼軸，設計了承載能力相同的復合材料/鋼旋翼軸，質(zhì)量減輕了14%。美國波音公司在234型和360型直升機的旋翼軸上成功地應用了復合材料管件，大幅減少了結(jié)構(gòu)質(zhì)量。傾轉(zhuǎn)旋翼機AW609的驅(qū)動軸主軸及側(cè)軸均由復合材料軸管和金屬法蘭盤/花鍵接頭組成[11]。

1.4起落架

直升機起落架的主要作用是在是升級著陸時吸收垂直下降速度產(chǎn)生的能量，減少觸地撞擊引起的過載，以及防止在起飛、著陸和地面開車時出現(xiàn)“地面共振”。荷蘭航空宇航研究院采用三維編制和RTM工藝完成了NH90直升機起落架搖臂和扭力臂的制造。

2直升機復合材料制造技術(shù)

2.1鋪放技術(shù)

2.1.1自動鋪放技術(shù)

航空航天復合材料構(gòu)件制造主要依賴手工鋪疊形式，手工鋪放受操作人員水平及技能的限制，工人勞動強度大、鋪放效率低、容易產(chǎn)生夾雜，產(chǎn)品質(zhì)量一致性差等；另外，對于大尺寸、變曲率、異形回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)等復雜結(jié)構(gòu)制件，手工鋪疊難以實現(xiàn)。與手工鋪疊相比，自動鋪放技術(shù)克服了手工鋪疊帶來的弊端，在降低工人勞動強度的同時，大幅提高了鋪放成形效率；減少人為失誤，減少孔隙、架橋、交疊等制造缺陷，提高工藝的重復性和穩(wěn)定性，進而提高復合材料制品質(zhì)量；另外，相比較手工鋪疊復合材料20%～25%的廢料率，自動鋪放技術(shù)可以減少到5%左右。這種自動化制造技術(shù)在提高生產(chǎn)效率、制件內(nèi)部質(zhì)量、降低成本等方面顯示出了極為突出的優(yōu)越性和極大的潛力，已經(jīng)成為新一代航空航天復雜復合材料構(gòu)件制造的最佳工藝解決方案。

（1）自動鋪帶/鋪絲

自動鋪帶技術(shù)采用有隔離襯紙單向預浸帶，多軸機械臂完成鋪放位置定位，鋪帶頭自動完成預浸帶輸送剪裁、加熱鋪疊與輥壓，整個過程通過數(shù)控技術(shù)自動完成。自動鋪絲技術(shù)結(jié)合了纖維纏繞和自動鋪帶技術(shù)的優(yōu)點，能夠?qū)⒗w維纏繞中柔性絲束的輸送、張力控制和自動鋪帶技術(shù)的剪切、重送、壓緊和加熱等技術(shù)結(jié)合。因此，相比較于纖維纏繞和自動鋪帶技術(shù)靈活性更大，受芯模曲率和型面影響小，能夠?qū)崿F(xiàn)大型復雜（凹形面、蜂窩夾層面、大曲率）復合材料構(gòu)件成形。自動鋪絲技術(shù)還能夠?qū)碗s構(gòu)件進行一體化成形，以減少裝配零件數(shù)目、制造工時和廢品率，有效降低復合材料構(gòu)件的制造成本。波音公司通過自動鋪絲技術(shù)生產(chǎn)制造了V-22傾轉(zhuǎn)旋翼機后機身，和原來相比，減少了34%的緊固件和53%的裝配量（見圖3）。SB>1共軸復合推進直升機的槳葉和CH-53K尾槳葉柔性梁同樣采用了自動鋪放技術(shù)[12]。

（2）纖維纏繞

纖維纏繞是一種在控制張力和預定線型的條件下，應用專門的纏繞設備將浸過樹脂膠液的連續(xù)纖維或布帶，按照一定規(guī)律纏繞到芯模上的過程。纖維纏繞技術(shù)能夠提高纖維的連續(xù)性，實現(xiàn)等強度結(jié)構(gòu)，減少應力集中，提高結(jié)構(gòu)的可靠性。但是對結(jié)構(gòu)的適應性較差，只能用于部分特殊結(jié)構(gòu)的零件。貝爾公司的AH-1G夾層結(jié)構(gòu)尾斜梁、貝爾206的垂尾、OH-58的平尾管梁與蒙皮及硬殼式尾梁均使用了纖維纏繞工藝；西科斯基公司也使用了纏繞工藝方法研制了S-76的尾梁、水平安定面和斜梁[13]。

2.1.2預制體制造技術(shù)

纖維編織是一種常用的預制體制造技術(shù)，能夠使兩條以上紗線在斜向或縱向互相交織形成整體結(jié)構(gòu)的預成形體。這種工藝通常能夠制造出復雜形狀的預成形體，但其受設備和紗線尺寸的限制。在航空工業(yè)，目前該技術(shù)主要集中在編織的設備、生產(chǎn)和幾何分析上，最終的目的是實現(xiàn)完全自動化生產(chǎn)，并將設備和工藝與CAD/CAM進行集成。NH90的起落架撐桿采用編織預成型技術(shù)制造了干纖維預成形體[14-15]。

2.2成形技術(shù)

2.2.1熱壓罐成形技術(shù)

熱壓罐成形是指將單層預浸料按預定方向鋪疊成的復合材料坯料，放在熱壓罐內(nèi)，在定溫度和壓力下完成固化過程的工藝方法[16]。熱壓罐成形技術(shù)是目前航空、航天領域的結(jié)構(gòu)件廣泛采用的成形工藝方法，常用于層壓件、夾層件、結(jié)構(gòu)膠結(jié)件的制備以及共固化等復雜的工藝過程中。使用熱壓罐成形技術(shù)工藝過程穩(wěn)定易控，能夠較好地保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性、穩(wěn)定性。固化制度的制定與執(zhí)行是保證熱壓罐成形制件質(zhì)量的關鍵。熱壓罐工藝主要缺點為工藝成本較高，生產(chǎn)周期長，難以實現(xiàn)低成本、高效的連續(xù)生產(chǎn)。

2.2.2非罐成形技術(shù)

非罐成形工藝專指相對于傳統(tǒng)預浸料-熱壓罐成形技術(shù)，仍使用預浸料進行固化成形，但僅在真空壓力下進行固化，不采用熱壓罐設備的工藝技術(shù)。其可以大幅降低制造成本，但由于成形壓力較小，不利于夾雜氣體排除，可能對制件的孔隙產(chǎn)生不良影響。同時，零件的表面質(zhì)量以及原材料的有效使用期限也是影響非罐成形技術(shù)發(fā)展的主要限制條件。V-280直升機使用非罐技術(shù)[17]制造了主起落架復合材料艙門。

2.2.3液體成形技術(shù)

液體成形工藝是在模腔中鋪放預成形體材料，采用注射設備將專用樹脂體系注入閉合模腔或加熱熔化模腔內(nèi)的樹脂膜，使樹脂流動順暢并排除模腔中的全部氣體、徹底浸潤纖維，最終加熱固化制備復合材料的技術(shù)。主要包括樹脂傳遞模塑（RTM）、真空輔助樹脂浸滲（VARI）、樹脂膜滲透工藝（RFI）等[18]。

（1）RTM成形技術(shù)

RTM成形工藝是一種典型的液態(tài)模壓工藝，通過將熱固性樹脂注入到封閉的模腔中，浸潤增強材料并固化成形。這種工藝能夠一次成形大型復雜的結(jié)構(gòu)件，產(chǎn)品精度容易控制，生產(chǎn)的效率較高，容易實現(xiàn)自動化批量生產(chǎn)。但是由于工藝過程復雜，對材料性能及工藝、模具的設計要求較高，常需借助仿真軟件進行過程模擬分析[19]。AH-64D直升機通過使用RTM成形工藝等實現(xiàn)機身結(jié)構(gòu)的整體化制造，大量降低了成本。NH-90直升機艙門、龍骨梁、起落架扭力臂和縱向推力桿均采用RTM成形工藝制造（見圖4）。V-22傾轉(zhuǎn)旋翼機的尾傳動軸、尾斜軸也采用了RTM成形工藝。此外，RTM成形工藝還在直升機起落架艙、機身典型結(jié)構(gòu)件等直升機機身部件上得到了應用。

（2）VARI成形技術(shù)

VARI成形工藝是在RTM成形工藝的基礎上發(fā)展起來的一種低成本復合材料成形技術(shù)。它是使用真空袋將鋪放在模具上的預制體密封后，在真空負壓狀態(tài)下排出氣體壓實，并實現(xiàn)對纖維及織物增強體的浸漬，最終固化成形的工藝過程。VARI成形技術(shù)適用于大尺寸構(gòu)件的低成本制造[20-21]，其預成形體制備難度較大。21世紀初，美國波音公司用VARI成形工藝一體成形了機艙整體結(jié)構(gòu)（見圖5）。該機身為全碳纖維復合材料加筋壁板結(jié)構(gòu)，運用了纖維縫合技術(shù)增強其層間性能。CH-46運輸直升機采用VARI技術(shù)成形發(fā)動機整流罩；CH-47運輸直升機前發(fā)動機吊架和整流罩采用了VARI技術(shù)整體成形。

2.2.4模壓成形技術(shù)

模壓成形是將預浸料鋪放在模具的型腔中，然后閉模通過螺栓、壓床或者自加溫加壓設備進行加壓，而使其成形并固化的工藝過程。模壓成形工藝也是直升機復合材料制造常用的工藝方法之一，多用于成形槳葉、肋盒等零件，必要時還需要使用硅橡膠或者氣囊進行輔助加壓，以保證復合材料制件的成形質(zhì)量。使用模壓成形技術(shù)能夠保證零件的外形尺寸，同時提高原材料的利用率，但是模具結(jié)構(gòu)復雜，對制造精度要求較高。

3結(jié)束語

復合材料追求更輕、更快、更強的時代已經(jīng)過去，未來復合材料在直升機上的應用向著結(jié)構(gòu)、功能、高效、低成本一體化的設計制造領域邁進。

（1）整體化設計及制造技術(shù)

減質(zhì)增效一直是直升機設計制造追求的最終目標。由于直升機產(chǎn)品的體積偏小、結(jié)構(gòu)復雜，整體化設計及與之相應的制造技術(shù)是未來發(fā)展的重要方向之一。整體化的結(jié)構(gòu)設計能夠有效減少零件及緊固件的數(shù)量，大幅降低結(jié)構(gòu)質(zhì)量。同時，與之相應的制造技術(shù)能夠減少零件的固化次數(shù)，降低制造成本、提高效率。

（2）低成本制造技術(shù)

除了昂貴的原材料，制造成本也是限制復合材料應用的主要因素之一。亟須發(fā)展適用于直升機結(jié)構(gòu)的低成本制造技術(shù)，擺脫熱壓罐對復合材料制造的限制，運用液體成形、低溫固化、快速成形、非罐工藝等手段，結(jié)合數(shù)字化智能制造技術(shù)，降低復合材料的制造成本，提高復合材料在飛行器制造業(yè)的應用。

（3）熱塑性復合材料制造技術(shù)

熱塑性復合材料在減質(zhì)的同時能夠提高損傷容限和抗疲勞特性，在未來直升機結(jié)構(gòu)上也存在較大應用價值。針對國內(nèi)高性能熱塑性樹脂制造技術(shù)的發(fā)展，需發(fā)展與之相適應的配套材料、設備的研發(fā)以及制造技術(shù)的研究。以適應熱塑性復合材料的原位固化、焊接等配套制造技術(shù)來降低制造成本，推動熱塑性復合材料在直升機的應用。

參考文獻

[1]倪先平.直升機技術(shù)的研究與發(fā)展[J].科學中國人，1997（1-2）： 27-31. Ni Xianping. Research and development of helicopter technology[J].Scientific Chinese， 1997（1-2）： 27-31. （in Chinese）

[2]倪先平，曹喜金.直升機發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀[J].直升機， 1997（3）： 9-14. Ni Xianping， Cao Xijin. The history and present situation of helicopter development[J].Helicopter， 1997（3）： 9-14. （in Chinese）

[3]Weber T A，Ruff-Stahl H K. Advances of composite manufacturing of helicopter parts[J]. International Journal of Aviation，Aeronautics，andAerospace，2017，1（4）：1-33.

[4]徐新，曹喜金.世界軍用直升機發(fā)展趨勢[J].直升機技術(shù)，2009（3）：131-133. Xu Xin， Cao Xijin. Development trend of military helicopter in the world[J].Helicopter Technology， 2009（3）：131-133. （in Chinese）

[5]吳希明.直升機技術(shù)現(xiàn)狀、趨勢和發(fā)展思路[J].航空科學技術(shù)，2012（4）：13-16. WuXiming.HelicopterTechnologystatus，trendand development ideas[J]. Aeronautical Science and Technology， 2012（4）：13-16. （in Chinese）

[6]黃文俊.直升機復合材料應用現(xiàn)狀與發(fā)展[J].高科技纖維與應用，2016，41（5）：7-14. Huang Wenjun. Application status and development of helicopter composite [J]. High-tech Fiber and Application，2016，41（5）：7-14. （in Chinese）

[7]陳紹杰.我國先進復合材料產(chǎn)事業(yè)發(fā)展[J].玻璃鋼，2014（1）：13-26. Chen Shaojie. Development of glass fiber reinforced plastic in Chinas advanced composite industry[J]. Glass Fiber Reinforced Plastics，2014（1）：13-26. （in Chinese）

[8]Konrad J K. Composite technology development based on helicopter rotor blades[J].Aircraft Engineering and Aerospace Technology，2020，92（3）：273-284.

[9]諶廣昌，姚佳楠，張金棟，等.高性能熱塑性復合材料在直升機結(jié)構(gòu)上的應用與展望[J].航空材料學報，2019，39（5）：24-33. ChenGuangchang， YaoJianan，ZhangJindong，etal. Application and prospect of high performance thermoplastic composite department in helicopter structure[J]. Journal of Aeronautical Materials， 2019，39（5）：24-33. （in Chinese）

[10]溫青山，荊天冬.復合材料尾減管加載變形仿真分析與試驗驗證[J].航空科學技術(shù)，2019，30（7）：47-51. Wen Qingshan， Jing Tiandong. Simulation analysis and test verification of loading deformation to the connecting pipe of tail gearbox [J]. Aeronautical Science & Technology，2019，30（7）：47-51.（in Chinese）

[11]王帥，梁福東，魯雄.復合材料在直升機傳動系統(tǒng)的應用與發(fā)展趨勢[J].航空動力，2019（5）：22-24. WangShuai，LiangFudong， LuXiong. Applicationand development trend of composite materials in helicopter transmission system[J].Aeronautical Power，2019（5）：22-24. （in Chinese）

[12]諶廣昌，吳明忠，陳普會.高性能復合材料在直升機結(jié)構(gòu)上的應用展望[J].航空制造技術(shù)，2019， 62（12）：83-90. Chen Guangchang，Wu Mingzhong，Chen Puhui. Application and prospectofhigh-performancethermoplasticcompositesin helicopter structure[J]. Aeronautical Manufacturing Technology，2019， 62（12）：83-90. （in Chinese）

[13]朱金榮，朱銀垂.復合材料纖維纏繞技術(shù)在直升機上的應用[J].直升機技術(shù)，2004（1）：19-22. Zhu Jinrong， Zhu Yinchui. The technology of composites filamentwindingapplyinginhelicopter[J]. Helicopter Technology， 2004（1）：19-22. （in Chinese）

[14]張璇，沈真.航空航天領域先進復合材料制造技術(shù)進展[J].紡織導報，2018（17）：72-79. Zhang Xuan，Shen Zhen. Progress in manufacturing technology of composite materials in the aerospace field[J].China Textile Leader， 2018（17）：72-79. （in Chinese）

[15]吳剛，趙龍，高艷秋，等.縫合技術(shù)在復合材料液體成型預制體中的應用研究[J].航空制造技術(shù)，2012（23）：70-72. Wu Gang，Zhao Long，Gao Yanqiu， et al. Application research of stitching technology on fabric preform for composites liquid forming[J]. Aeronautical Manufacturing Technology，2012（23）：70-72. （in Chinese）

[16]何凱，李成龍，龔志紅，等.航空復合材料構(gòu)件精確制造技術(shù)探討及應用[J].航空制造技術(shù)，2017（9）：101-105. He Kai，Li Chenglong，Gong Zhihong， et al. Development and applicationofprecisionmanufacturingtechnologyof composite in aviation field[J]. Aeronautical Manufacturing Technology， 2017（9）：101-105. （in Chinese）

[17]顧軼卓.飛行器結(jié)構(gòu)用復合材料制造技術(shù)與工藝理論進展[J].航空學報，2015，36（8）：2773-2797. Gu Zhuoyi.Progress on manufacturing technology and process theory of aircraft composite structure[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica， 2015，36（8）：2773-2797. （in Chinese）

[18]趙秀芬，劉剛，李偉東.液態(tài)成型復合材料在直升機上的應用[J].航空制造技術(shù)，2017（17）：60-64. Zhao Xiufen， Liu Gang， Li Weidong. Application of liquid molding composites in helicopter[J]. Aeronautical Manufacturing Technology，2017（17）：60-64. （in Chinese）

[19]趙云峰，孫宏杰，李仲平.航天先進樹脂基復合材料制造技術(shù)及其應用[J].宇航材料與工藝，2016（4）：1-7. Zhao Yunfeng， Sun Hongjie， Li Zhongping. Manufacturing technology and its application of aerospace advanced polymer matrix composites[J]. Aerospace Materials and Technology， 2016（4）：1-7. （in Chinese）

[20]楊向東，馬克明，盧少微.基于新型碳納米紙傳感器對VARI工藝中樹脂流動趨勢的實時監(jiān)測[J].航空科學技術(shù)，2019，30（8）：66-70. Yang Xiandong，Ma Keming，Lu Shaowei. Real-time monitoring the resin flow trend of vari process by a new carbon nanopaper sensor [J]. Aeronautical Science & Technology， 2019，30（8）：66-70. （in Chinese）

[21]蘇霞.先進復合材料制造技術(shù)[J].橡塑技術(shù)與裝備，2015， 41（24）：49-52. Su Xia. Advanced composites manufacturing technology[J]. China Rubber/Plastics Technology And Equipment， 2015， 41（24）：49-52. （in Chinese）

（責任編輯余培紅）

作者簡介

程健男（1987-）男，碩士，高級工程師。主要研究方向：復合材料的制造及裝配技術(shù)。

Tel：0451-86583143E-mail：301cjn_301@163.com

Application and Manufacturing Technology of Composites in Helicopter

Cheng Jiannan1，*，Xu Fuquan1，Zhang Tilei2

1. AVIC Harbin Aircraft Industry Group Co.，LTD.，Harbin 150066，China 2. Army Armament Department Aviation Military Representative Office in Harbin，Harbin 150066，China

Abstract： Composites have been widely used in helicopter structure because of their excellent properties， and have gradually replaced aluminum alloy and other metal materials as the main materials of helicopter structure，which has made great contributions to improving the performance of helicopter. The application of composites in helicopter structure and the development of manufacturing technology are reviewed， the manufacturing and application cases of helicopter composites abroad are introduced， and the development trend of manufacturing technology in the future is prospected. Integrated design and manufacturing technology， low-cost manufacturing technology， thermoplastic composite manufacturing technology are the key development direction of helicopter composite materials in the future.

Key Words： composite； helicopter； manufacturing technology； application； development