في وقت مبكر من الخمسينيات من القرن الماضي، تم استخدام المواد المركبة المقواة بالألياف الزجاجية في المكونات غير الحاملة للحمل- في هياكل جسم طائرات الهليكوبتر، مثل الواجهات وفتحات الفحص، ولكن تطبيقها كان محدودًا للغاية.
حدث اختراق في تطبيق المواد المركبة في طائرات الهليكوبتر في الستينيات. في حين أن عمر خدمة الشفرات الدوارة المعدنية لا يزيد بشكل عام عن 2000 ساعة، فإن الشفرات المركبة يمكن أن تصل إلى أكثر من 6000 ساعة، أو حتى يكون لها عمر غير محدود، ويمكن صيانتها "عند-الطلب". ولا يؤدي هذا إلى تحسين سلامة طائرات الهليكوبتر فحسب، بل يقلل أيضًا بشكل كبير من إجمالي تكلفة العمر الافتراضي للشفرات، مما يؤدي إلى فوائد اقتصادية كبيرة. تسمح عملية -التشغيل-البسيطة والسهلة للقولبة والمعالجة للمواد المركبة، جنبًا إلى جنب مع التصميم القابل للتخصيص للقوة والصلابة (بما في ذلك خصائص التخميد)، بتحسين الشكل الديناميكي الهوائي بشكل أكثر فعالية وتحسين شفرات الدوار، بالإضافة إلى تحسين ديناميكيات هيكل الدوار. بدءًا من سبعينيات القرن العشرين، أدت الأبحاث المتعلقة بالجنيحات الجديدة إلى سلسلة من-الجنيحات ذات الشفرات الدوارة لطائرات الهليكوبتر عالية الأداء. تتميز هذه الجنيحات الجديدة بالتحول من الجنيحات المتناظرة إلى المنحنية بالكامل وغير المتناظرة، مما يزيد بشكل كبير من معامل الرفع الأقصى ورقم ماخ الحرج، ويقلل من معامل السحب، ويحافظ على معامل عزم ثابت نسبيًا. أدت التحسينات التي تم إدخالها على شكل طرف الدوار، من الأطراف المستطيلة إلى الأطراف المدببة، والأطراف المكافئة المنجرفة للأسفل-إلى الأطراف المتقابلة الرفيعة المتقدمة من BRP، إلى تحسين توزيع الحمل الديناميكي الهوائي بشكل كبير، وتداخل الدوامة، وخصائص الاهتزاز والضوضاء للشفرات، وزيادة كفاءة الدوار.
علاوة على ذلك، أجرى المصممون تصميمًا متكاملًا ومتعدد التخصصات للديناميكيات الهوائية للشفرة الدوارة والديناميكيات الهيكلية، والجمع بين تصميم تحسين المواد المركبة وتصميم تحسين الدوار، وتحقيق أهداف التصميم الأمثل لأداء الشفرة، وتقليل الاهتزاز، وتقليل الضوضاء. ونتيجة لذلك، في أواخر السبعينيات، اعتمدت جميع طائرات الهليكوبتر المطورة حديثًا تقريبًا شفرات المواد المركبة، في حين تم استبدال النماذج القديمة من الشفرات المعدنية وتحديثها بشفرات المواد المركبة، مما حقق نتائج مهمة للغاية.
الاعتبارات الرئيسية لاستخدام المواد المركبة في هياكل طائرات الهليكوبتر هي: تتمتع طائرات الهليكوبتر بأسطح منحنية معقدة، لكن الحمل الهيكلي ليس كبيرًا جدًا، مما يجعلها مناسبة لمعالجة المواد المركبة وتشكيلها لتحسين تحمل الأضرار الهيكلية وضمان الاستخدام الآمن والموثوق؛ تتطلب كل من مروحيات النقل والمروحيات الهجومية استخدام مواد مركبة لتقليل وزن هيكل الطائرة؛ وهناك حاجة إلى هياكل ممتصة للطاقة-مقاومة للصدمات-وتصميم هياكل خفية.
المواد المركبةتُستخدم في البداية في هياكل جسم الطائرة مثل ذراع الذيل والذيل الرأسي والذيل الأفقي، وذلك في المقام الأول لتقليل الوزن ولأن الأسطح المنحنية المعقدة مثل الذيول العمودية الأنبوبية أسهل في التشكيل باستخدام مواد مركبة. تُستخدم المواد المركبة أيضًا في الهياكل-المقاومة للتصادمات والممتصة للطاقة-لتقليل الوزن. ومع ذلك، بالنسبة لطائرات الهليكوبتر خفيفة الوزن ذات الهياكل البسيطة، والأحمال المنخفضة، والجدران الرقيقة، فإن استخدام المواد المركبة قد لا يكون اقتصاديًا بالضرورة.
