内腔填芯主要起到支撑作用，选材上的主要要求是抗压强度高、密度小、耐冲击。目前，比较常用的旋翼内腔填芯有3 种：聚甲基丙烯酰亚胺（PMI）泡沫填芯、耐高温芳香族聚酰胺（Nomex）蜂窝填芯以及铝蜂窝填芯。但是经过实践检验，为了避免碳纤维复合材料与金属铝电偶腐蚀和在空中遭到雷击，一般不会使用铝蜂窝填芯。
表3 对比剩下两种填芯，得出结论为泡沫填芯更好一些。旋翼采用C形大梁与泡沫填芯相配合的结构形式，工艺过程更简化，还能保证工艺质量和外形平整。
另外，中国直升机设计研究所提出一种的新型的填充方法，即在蒙皮、大梁所围的空间内完全以短切纤维填充。好处是短切纤维填充件不需要预制，与桨叶一次模压成型，减少了制造零件数，制造过程快速简便。另外，通过在短切纤维填充区域表面打孔，实现灵活的配平方式，操作简便，精度较高。
6桨叶后缘厚度的确定
复合材料桨叶的后缘部位一般是由桨叶上、下蒙皮部分延伸到桨叶后缘部分叠合而成，其厚度受蒙皮向后延伸的层数和布层厚度影响（如图2）。因此，桨叶后缘修型段设计既要能满足气动要求，又要能保证尺寸合理和提高局部刚度。一般采用玻璃纤维或碳纤维单向带铺设，也有采用玻璃织物的。
旋翼的制造
复合材料旋翼桨叶的研制过程中，设计与制造要有机结合、协调统一。只有综合考虑了设计与制造过程，才能产生出既符合设计性能要求，又具有高质量、低成本的旋翼。目前旋翼机复合材料旋翼的制造方法可分为两种，一种是参考直升机旋翼桨叶制造过程，采用闭合模具热压固化成型的方式。此种方法也分为高温固化胶接成型工艺技术（美意）和中温共固化模压成型工艺技术（欧直）。通过在模具中一起成型旋翼，又或者是使用模具成型旋翼的多个部件，在进行二次胶接，来实现对旋翼的制造。D 形大梁或多管梁多采用第一种成型方式，C形大梁则多用第二种成型方式。但随着复合材料成型工艺技术的发展，特别是复合材料一次成型工艺的成熟，后者因为制造的旋翼零件数少、结构整体性好，有利于提高桨叶疲劳寿命，逐渐成为主要制造方式。另一种则是对于私人自制的旋翼，由于私人制作的旋翼机对旋翼要求不多、结构简单，多使用传统加工工艺制造。直接铸造锻造或者模压成型都是比较常见的方法。
结束语
在未来，随着复合材料的发展变化，以及旋翼机功能上的增强，对于旋翼机旋翼设计必然有更高的要求：
（1）在旋翼桨尖形状上，为了实现旋翼机速度的大幅度提升，必然会出现新型桨尖形状，如后掠、尖削形状等；
（2）旋翼设计制造上，目前已经提出了新型填充物来实现旋翼制造一次成型及配重可调性，未来旋翼机旋翼制造将向一次成型发展；
（3）为了实现旋翼机飞行时能及时反映旋翼的健康状况，在不影响旋翼整体重量要求的情况下，如何植入芯片，实现对旋翼的实时监测技术也将是未来革新的方向；
（4）我国在小型旋翼机复合材料旋翼设计制造方面积累了不少经验，设计制造水平有很大提高。但是在大中型旋翼机复合材料旋翼设计制造方面，还缺少实际经验。应该多与外国旋翼机公司合作，共同研发适用于大中型旋翼机的旋翼；
（5）我国幅员辽阔，气候条件多样，应根据具体环境气候设计相适应的旋翼，并逐步实现同一性。
文章节选自《航空制造技术》杂志，《旋翼机复合材料旋翼桨叶设计制造及展望》 作者:佟刚，郝旭
