旋翼机最重要的部件就是旋翼，不同于直升机的旋翼，其不与发动机相连，由前方气流吹动其自旋转从而提供升力。旋翼设计及制造的好坏将直接影响旋翼机的性能，如果旋翼机旋翼出现故障断裂，后果不堪设想。
早期旋翼机旋翼选材上多使用铝合金等金属材料。随着材料学的不断进步，先进复合材料因其可靠性更高、经济性更好、使用寿命更长、旋翼性能更优越等优势，逐渐成为旋翼制造材料的首选。相信在不远的将来，复合材料必将能在全机使用。
复合材料旋翼桨叶结构设计
旋翼桨叶是细长式旋转结构（弹性梁），为了产生升力必须高速旋转（桨尖速度多在200m/s 以上），因此要承受很大的离心力载荷；同时又要考虑很大的交变气动载荷作用，桨叶的受力情况十分复杂。出于气弹响应及稳定性的考虑，一般要求桨叶的整体有效重心在约25% 的弦长前。因此，桨叶的结构设计，其剖面构造形式多为前缘实而重、后缘薄而轻的非对称闭合载荷梁。
1 旋翼桨叶大梁选材
从航空航天领域发展的趋势看，纤维增强树脂基复合材料逐渐成为制造航空航天飞行器结构件材料的主流。在旋翼桨叶选材设计中，目前使用较多的是玻璃纤维或碳纤维增强环氧树脂复合材料。通过表1 的对比，从比强度、比刚度、比疲劳强度来说，碳纤维也是很优秀的材料，但是它更脆一些。而玻璃纤维复合材料因为其优异的纵向拉伸强度，轻质、较高强度、较高模量以及稳定的化学性能等特点，成为了制造旋翼机旋翼桨叶大梁材料的首选。
2旋翼桨叶剖面结构设计
旋翼机旋翼翼型的选择可以参考直升机翼型。在直升机翼型中，按照大梁的构造划分，比较常见的有C 形梁、D 形梁以及多管梁结构。按照剖面分隔或封闭区间的划分有单闭腔、双闭腔和多闭腔等。依据表2 的对比结果，以及旋翼机旋翼因其特殊的自旋转方式，不必考虑桨叶的扭转力矩的特点，复合材料旋翼桨叶一般采用C 形结构，这样既能充分发挥其优点，又能有效地节省成本，是旋翼机翼型的首选。
3桨尖结构和桨根段结构
传统的直升机复合材料桨尖结构，除蒙皮、大梁外，要求预制的零件多，相对复杂。而旋翼机旋翼就简单得多，在旋翼桨尖结构设计时，主要采用整流罩封闭桨叶尖端就可以了。相应的桨尖配重也可以在整流罩中填加金属块来实现。至于桨尖形状，考虑到制造成本，仍采用传统的矩形桨尖即可。当然，随着旋翼机的发展和功能的强大，以后的旋翼机桨尖形状也将如直升机一般，开始尝试由单纯的矩形桨尖到尖削桨尖、尖削后掠桨尖、抛物形桨尖等变化。
同理，考虑到旋翼机多采用的旋翼跷跷板式结构，以及为了避免旋翼根部处应力载荷过大，造成旋翼根部疲劳断裂，和保证传力、受力状态良好，旋翼桨叶与旋翼毂的连接多为如图1 所示结构，采用加强板螺栓连接形式。故而在旋翼桨叶根部处设计时，亦可设计成整流罩或者切断面直接封闭形式。此种设计的优点是结构简单，制造容易。
4 蒙皮铺设
旋翼桨叶蒙皮提供桨叶的主要升力面和扭转刚度，承受部分离心力和弯矩，是桨叶的外部维形件也是重要的次承力件。蒙皮的铺设一般选用织物，通常采用玻璃纤维增强复合材料或玻璃纤维与碳纤维增强复合材料混合铺层。蒙皮内表面与大梁相贴，外表面有时需要增加一层薄的预浸平纹玻璃布，保护碳布蒙皮因损伤带来的表面应力集中问题，可获得较高的表面粗糙度。主要以±45°对称铺层为主，辅助以少量的0°/90°铺层。
