第1章 绪论 1
1．1直升机研制历程与主要技术特征 2
1．2复合材料在直升机上的应用 7
1．3直升机使用环境与结构设计要求 10
直升机使用环境 10
直升机结构设计要求 10
1．4直升机复合材料结构设计特点 11
参考文献 14
旋翼系统篇 16
第2章 旋翼系统设计导论 16
2．1旋翼基本工作原理与结构特点 16
旋翼的功能 16
旋翼基本工作原理 17
西尔瓦的贡献——全铰接式桨毂 20
旋翼结构特点 21
2．2复合材料旋翼桨叶研制概述 22
旋翼桨叶结构设计特点 22
旋翼桨叶设计对材料的要求 24
旋翼桨叶选用复合材料的依据 25
复合材料旋翼桨叶研制历程 27
2．3旋翼桨叶新翼型与新桨尖 29
旋翼桨叶新翼型 29
旋翼桨叶新桨尖 30
2．4旋翼桨毂结构研究进展 31
铰接式和无铰式桨毂 32
无轴承桨毂与球柔性桨毂 33
2．5尾桨结构 34
尾桨的功能与结构型式 34
普通尾桨的问题 35
尾桨的改进与创新 36
参考文献 36
第3章 旋翼桨叶结构设计 38
3．1旋翼桨叶空气动力设计（简介） 38
3．2旋翼桨叶结构设计要求 40
3．3复合材料桨叶结构设计 42
复合材料桨叶结构设计特点 42
桨叶剖面构型设计选择 46
桨叶根部结构型式设计选择 48
3．4复合材料旋翼桨叶制造工艺 50
复合材料旋翼桨叶制造工艺要点 50
旋翼桨叶质量保证 51
桨叶修理 53
3．5桨叶结构设计选材与许用应变确定 53
桨叶结构设计选材原则 53
桨叶结构元件设计选材特点 54
桨叶材料设计许用应变确定 56
3．6桨叶剖面特性控制与调频设计 57
桨叶剖面特性控制设计的基本方法 58
桨叶调频设计的基本方法 58
桨叶调频设计分析实例 59
3．7复合材料旋翼桨叶设计实例 60
轻型直升机旋翼桨叶设计实例 60
C形梁复合材料旋翼桨叶结构设计实例 68
D形梁复合材料旋翼桨叶结构设计实例 81
D形缠绕梁多后段件复合材料旋翼桨叶 90
新颖复合材料旋翼桨叶 92
3．8自适应旋翼桨叶研究简介 97
自适应旋翼的基本含义 97
驱动系统设计方案简介 98
自适应旋翼桨叶设计方案简介 99
参考文献 102
第4章 旋翼桨毂设计 104
4．1复合材料旋翼桨毂的研制 104
旋翼桨毂的功能 104
旋翼桨毂结构设计要求 105
复合材料旋翼桨毂研制 105
4．2层压星形柔性桨毂设计分析 106
层压星形柔性桨毂设计原理 107
层压星形柔性桨毂设计 107
星形柔性桨毂复合材料件设计 109
星形柔性桨毂复合材料件成形工艺特点 112
4．3纤维缠绕中央件桨毂设计分析 114
4．4复合材料柔性元件无轴承旋翼桨毂设计分析 118
无轴承桨毂设计原理 118
无轴承桨毂应用实例 119
柔性臂设计 121
4．5新型旋翼桨毂设计分析 123
新型纤维缠绕桨毂设计分析 123
纤维／弹性轴承旋翼桨毂设计分析 125
球柔性桨毂设计分析 127
“柔性梁”无轴承桨毂设计分析 129
4．6桨毂球面弹性轴承（简介） 131
参考文献 133
第5章 尾桨设计 134
5．1尾桨设计特点 134
5．2无轴承尾桨设计分析 135
5．3涵道尾桨设计分析 137
涵道尾桨设计特点 137
涵道尾桨设计实例 139
带静子涵道尾桨 140
参考文献 141
第6章 旋翼系统结构试验与寿命估算 142
6．1旋翼系统结构试验规划 142
旋翼系统结构设计许用值确定试验 142
旋翼系统结构设计研制试验 144
旋翼系统全尺寸结构验证试验 145
6．2桨叶动态特性测试 145
桨叶剖面刚度特性测量 145
桨叶固有频率与振型测试 149
6．3动部件寿命评估程序与寿命估算方法 153
寿命评估的原始资料 153
全尺寸疲劳鉴定试验与寿命评估程序 155
寿命估算方法 155
6．4复合材料动部件疲劳曲线与安全疲劳极限 161
复合材料疲劳行为特点 161
复合材料S-N曲线方程与疲劳极限 162
等寿命曲线图（Goodman图）与材料工作边界 165
复合材料动部件疲劳曲线 168
动部件中值疲劳极限和标准差 169
动部件安全疲劳极限估计 170
动部件质量保证与安全疲劳极限“截尾”修正 172
动部件工作疲劳曲线与飞行静力修正 175
6．5桨叶结构疲劳试验与安全寿命计算 177
桨叶根部（接头段）全尺寸疲劳试验 177
桨叶叶身（翼型段）全尺寸疲劳试验 179
桨叶全尺寸疲劳试验实例 179
桨叶安全寿命估算 180
6．6旋翼系统动部件损伤容限试验与分析 181
旋翼桨叶弹击损伤容限试验分析 181
层压星形柔性桨毂疲劳／损伤容限试验与分析 182
柔性梁元件弹击损伤剩余寿命试验 187
6．7复合材料桨叶环境试验 188
复合材料桨叶老化试验 188
复合材料桨叶防雷击设计与试验验证 190
参考文献 192
机体结构篇 195
第7章 机体结构设计导论 195
7．1直升机机体结构复合材料应用研究 195
直升机机体结构设计特点 195
复合材料在机体结构上的应用研究 197
7．2复合材料结构设计的一般原则和方法 198
复合材料结构设计特点 198
铺层设计和组件化整体化设计概念 199
复合材料结构设计应考虑的工艺问题 202
复合材料结构设计一般原则 203
复合材料结构设计一般方法 204
7．3机体结构设计选材与设计许用值 207
机体结构设计选材 207
机体结构设计许用值 212
7．4工艺选择与质量控制 212
工艺选择 212
质量控制标准与质量保证措施 213
缺陷、损伤与无损检测 214
参考文献 214
第8章 典型结构设计 216
8．1层合板与加筋板壁板设计 216
层合板壁板设计 216
加筋板壁板设计 219
8．2夹层结构设计 221
夹层结构设计要求 221
蜂窝夹层结构设计 222
泡沫夹层结构设计 228
X-CorTM芯夹层板设计 229
8．3梁（墙）类结构件设计 230
梁（墙）类结构件铺层设计要求 231
立柱加筋腹板梁设计 231
夹层结构腹板梁设计 232
正弦波腹板梁设计 233
8．4隔框类结构件设计 235
加强框设计 235
普通框设计 237
8．5管梁骨架结构设计 238
8．6连接设计 240
机械连接设计 240
胶接连接设计 241
混合连接设计 242
连接防腐蚀 243
参考文献 243
第9章 机身结构设计 245
9．1研究机全复合材料机身结构设计 245
全复合材料机身研究目标 245
研究机全复合材料机身结构设计 246
9．2多用途中／大型直升机机身结构设计 250
多用途中型直升机机身结构设计 250
多用途大型直升机机身结构设计 253
9．3武装直升机机身结构设计 256
武装直升机机身结构特点 256
武装直升机机身结构设计实例分析 257
短翼结构设计 261
防弹座椅设计 261
9．4机身油箱设计 264
9．5复合材料机体结构防护设计 265
电磁干扰／雷电防护设计 266
静电及其防护 268
环境介质腐蚀及其控制 268
生物腐蚀及其控制 269
雨蚀及其防护 269
复合材料与金属电位腐蚀及其防护 269
参考文献 271
第10章 尾段结构设计 272
10．1普通尾桨尾段结构设计 272
尾梁结构设计 272
垂尾（斜梁）结构设计 274
平尾结构设计 275
普通尾桨尾段结构设计实例分析 275
10．2涵道尾桨尾段结构设计 279
涵道垂尾结构设计 279
涵道尾桨尾段结构设计实例分析 284
10．3无尾桨尾段结构设计 285
共轴双旋翼直升机尾段结构设计 286
无尾桨直升机环量控制尾梁结构设计 286
参考文献 290
第11章 耐坠吸能结构设计 291
11．1机体结构耐坠毁设计要求与设计特点 292
机体结构耐坠毁设计状态 292
机体结构耐坠毁设计要求 293
机体结构耐坠毁设计特点 294
11．2复合材料耐坠吸能元件设计 294
11．3复合材料耐坠吸能地板结构设计 297
耐坠吸能地板结构设计原理 298
正弦波梁耐坠吸能地板结构设计 298
11．4机体结构耐坠性设计实例 300
参考文献 308
第12章 结构试验 310
12．1结构试验目的与积木式方法 310
12．2试样、元件、组合件试验 313
试样级试验 313
元件级试验 316
组合件级试验 317
12．3全尺寸部件试验 317
全机或全尺寸部件静强度验证试验 317
全尺寸部件耐久性验证试验 319
全尺寸部件损伤容限验证试验 319
12．4载荷／环境谱的编制 320
载荷谱的修正 321
湿热环境谱编制 321
加速吸湿方法 322
载荷谱与环境谱的叠加 322
12．5寿命分散系数与载荷放大系数法 323
寿命分散系数 323
载荷放大系数法 324
12．6结构设计研制／验证试验实例 326
参考文献 331
第13章 使用保障 332
13．1使用保障性定义与设计基本原理 332
使用保障性定义 332
使用保障性设计基本原理 333
13．2机体结构使用保障性设计 334
机体结构维修性和可靠性设计要素 334
机体结构使用保障性设计特点 335
机体结构使用保障性设计实例 337
13．3机体结构修理设计 338
复合材料结构损伤与修理方法 338
复合材料结构修理设计原则和可修理损伤 340
结构常见损伤修理 343
参考文献 346