罗 睿, 李 勇, 还大军, 王武强, 刘洪全, 王俊生, 杨 潇

（南京航空航天大学 材料科学与技术学院，南京 210016）

直升机是一种中低空低速飞行器，由于其垂直起降、超低空突防、安全性高和对起落场地要求低等特性，作为一种机动性极强的火力平台和运输工具[1]，在地形侦查、火力支援、物资运输、抢险救灾等军事、民用领域得到广泛应用[2]。直升机传动轴基于整机结构特性和设计要求，起到传递系统所需功率和转速的作用[3]，通常采用薄壁结构，在支承传动系统中转动件高速回转的同时，还需要承担扭矩。且由于直升机经常会做出非匀速的空间机动飞行运动，导致传动轴需要同时承受在飞行过程中因质量不平衡与气流扰动产生的各种不同激励、冲击、交变载荷[4]，一旦出现严重故障大概率将导致机毁人亡。

金属传动轴固有频率低，因此直升机的金属驱动轴一般为分段式，整体结构比较复杂、自重大、传递扭矩时损耗严重。随着直升机技术的不断发展，传统金属传动轴已越来越不能满足使用需求。用比强度、比模量高，阻尼减振性、耐腐蚀性好的复合材料取代传统的金属多段式传动轴，具有明显的性能优势：（1）减轻质量，实现结构减重60%以上[5-6]，可有效提高发动机推重比；（2）减少振动噪声，降低传动系统能量损失[7]；（3）改善传动轴的固有频率，避免产生共振，提高临界转速，实现超临界设计[8]；（4）复合材料传动轴结构简单，可以延长轴长，起到减少传动轴数目与系统组件的作用[9]，为直升机创造一个更轻、更可靠的驱动系统，并降低维护成本；……