Dès les années 1950, des matériaux composites renforcés de fibres de verre étaient utilisés dans les composants non-porteurs-des structures du fuselage d'hélicoptère, tels que les carénages et les trappes d'inspection, mais leur application était très limitée.
L’application révolutionnaire des matériaux composites dans les hélicoptères a eu lieu dans les années 1960. Alors que la durée de vie des pales de rotor en métal ne dépasse généralement pas 2 000 heures, les pales en composite peuvent atteindre plus de 6 000 heures, voire avoir une durée de vie illimitée, et peuvent être entretenues « à la demande ». Cela améliore non seulement la sécurité des hélicoptères, mais réduit également considérablement le coût total de la durée de vie des pales, ce qui se traduit par des avantages économiques considérables. Le processus de moulage et de durcissement simple et facile à utiliser-à-des matériaux composites, ainsi que la conception personnalisable de la résistance et de la rigidité (y compris les caractéristiques d'amortissement), permettent une amélioration plus efficace de la forme aérodynamique et une optimisation des pales du rotor, ainsi qu'une optimisation de la dynamique de la structure du rotor. À partir des années 1970, la recherche sur de nouveaux profils aérodynamiques a conduit à une série de profils aérodynamiques de pales de rotor d'hélicoptère à hautes performances. Ces nouveaux profils aérodynamiques se caractérisent par le passage de profils aérodynamiques symétriques à des profils aérodynamiques entièrement incurvés et asymétriques, augmentant considérablement le coefficient de portance maximal et le nombre de Mach critique, réduisant le coefficient de traînée et maintenant un coefficient de moment relativement stable. Les améliorations apportées à la forme de la pointe du rotor, des pointes rectangulaires aux pointes coniques balayées, des pointes paraboliques balayées vers le bas - orientées vers les pointes BRP à balayage mince avancées, ont considérablement amélioré la répartition de la charge aérodynamique, les interférences vortex, les caractéristiques de vibration et de bruit des pales et l'efficacité accrue du rotor.
En outre, les concepteurs ont mené une conception d'optimisation intégrée multidisciplinaire de l'aérodynamique des pales de rotor et de la dynamique structurelle, combinant la conception d'optimisation des matériaux composites avec la conception d'optimisation du rotor, atteignant les objectifs de conception d'optimisation des performances des pales, de réduction des vibrations et de réduction du bruit. En conséquence, à la fin des années 1970, presque tous les hélicoptères nouvellement développés ont adopté des pales en matériau composite, tandis que les anciens modèles de pales métalliques ont été remplacés et améliorés par des pales en matériau composite, obtenant ainsi des résultats très significatifs.
Les principales considérations relatives à l'utilisation de matériaux composites dans les structures de cellule d'hélicoptère sont les suivantes : les hélicoptères ont des surfaces courbes complexes, mais la charge structurelle n'est pas très importante, ce qui les rend adaptés au traitement et au formage de matériaux composites pour améliorer la tolérance aux dommages structurels et garantir une utilisation sûre et fiable ; les hélicoptères de transport comme les hélicoptères d'attaque nécessitent l'utilisation de matériaux composites pour réduire le poids de la structure de la cellule ; et il existe un besoin en matière de structures-absorbantes d'énergie-résistantes aux chocs et de conception de structures furtives.
Matériaux compositessont initialement utilisés dans les structures du fuselage telles que la poutre de queue, l'empennage vertical et l'empennage horizontal, principalement pour réduire le poids et parce que les surfaces courbes complexes comme les empennages verticaux canalisés sont plus faciles à mouler à l'aide de matériaux composites. Les matériaux composites sont également utilisés dans les structures-résistantes aux chocs et-absorbantes d'énergie afin de réduire le poids. Cependant, pour les hélicoptères légers dotés de structures simples, de faibles charges et de parois minces, l’utilisation de matériaux composites n’est pas nécessairement économique.
