圖 5-1典型的直升機結(jié)構(gòu)直升機受到的外載荷來自空中（以受紊流影響或在做機動飛行時）和地面（在滑行、起飛、著陸和地面維護(hù)時）。
直升機結(jié)構(gòu)必須具備足夠的強度，以承受各種載荷，包括在正常飛行時極端條件下的重載荷。結(jié)構(gòu)必須能夠承受超出它的重量多倍的力，因此，設(shè)計者必須考慮滿足適航標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)強度要求。
直升機結(jié)構(gòu)要能夠承擔(dān)極限載荷而沒有永久變形，另外在極限范圍內(nèi)的受載變形不能影響直升機的安全飛行。對于每一個極端載荷條件下，必須通過靜、動態(tài)測試或結(jié)構(gòu)分析等方法對結(jié)構(gòu)強度和變形的大小進(jìn)行測試和驗證。
直升機在設(shè)計和取證時給出了一個特定飛行時的最大重量，這個重量稱為最大起飛重量。直升機的裝載必須使起飛重量小于規(guī)定的最大起飛重量，否則結(jié)構(gòu)將承擔(dān)超出其設(shè)計能力的載荷，影響直升機的結(jié)構(gòu)安全。

5.1.2直升機結(jié)構(gòu)設(shè)計思想
一安全壽命設(shè)計思想
航空器結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)可檢裂紋被看作是一種破壞，形成這種裂紋所需的時間就是構(gòu)件的疲勞壽命。安全壽命設(shè)計思想最早出現(xiàn)于上世紀(jì)五十年代，所謂安全壽命設(shè)計是要求直升機結(jié)構(gòu)在一定階段內(nèi)不發(fā)生疲勞破壞。采用安全壽命設(shè)計思想進(jìn)行航空器結(jié)構(gòu)設(shè)計時，通過對航空器結(jié)構(gòu)的各種科學(xué)地計算和分析，對航空器結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全壽命估算和評定。這種設(shè)計思想是以結(jié)構(gòu)無初始缺陷假設(shè)為基礎(chǔ)的，事實上，即使在嚴(yán)格的質(zhì)量控制條件下，在結(jié)構(gòu)中總有可能出現(xiàn)未被發(fā)現(xiàn)的初始缺陷或裂紋。如果這些裂紋得不到控制而進(jìn)一步擴展，就會造成結(jié)構(gòu)失效。因此采用安全壽命設(shè)計方法測算的壽命與實際試驗和使用壽命相差很大，因而安全壽命設(shè)計思想不能確保航空器結(jié)構(gòu)的安全性，結(jié)構(gòu)必須作經(jīng)常性檢查。
在給出安全壽命時，要考慮磨損、疲勞和腐蝕情況的影響。壽命可以用飛行小時、起落或循環(huán)等來表達(dá)。二破損安全設(shè)計思想
由于安全壽命設(shè)計思想不能保證安全可靠，六十年代開始提出了破損安全設(shè)計概念。破損安全是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞之后，它所承擔(dān)的載荷可以由其他殘余結(jié)構(gòu)繼續(xù)承擔(dān)，以防止航空器的破壞，或航空器剛度降低過多而影響航空器的正常使用。因此這種設(shè)計思想允許航空器結(jié)構(gòu)有破損，但必須保證航空器的安全。
需要提醒的是，如果某一允許失效件發(fā)生故障，殘余結(jié)構(gòu)承擔(dān)負(fù)載后，就再沒有后備件，應(yīng)盡可能及早檢查出故障，以防止發(fā)展到無法挽回的地步。三損傷容限
破損安全與安全壽命相結(jié)合的設(shè)計思想仍然帶有一定的局限性，仍不足以解決安全與壽命問題，而且整架直升機因重復(fù)性結(jié)構(gòu)而重量過大。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，從七十年代開始出現(xiàn)了損傷容限設(shè)計思想。
損傷容限的概念是承認(rèn)結(jié)構(gòu)中存在一定程度的未被發(fā)現(xiàn)的初始缺陷、裂紋或其他損傷。通過損傷容限特性分析與試驗，對可檢結(jié)構(gòu)給出檢修周期，對不可檢結(jié)構(gòu)給出最大允許初始損傷，以保證結(jié)構(gòu)在給定的使用壽命期限內(nèi)，不會發(fā)生因為未被發(fā)現(xiàn)的初始缺陷、裂紋或其他損傷擴展而引起災(zāi)難性的破壞事故。
損傷容限的概念要求裂紋在日常檢查中能被發(fā)現(xiàn)并且裂紋的生長率很低，檢查周期可以進(jìn)行調(diào)整。確定檢查周期的原則是如果一個可檢裂紋在一次檢查中錯過，裂紋發(fā)展到下一次檢查時仍不失效。最小可檢裂紋長度由廠家來給出，并且在直升機取得適航證時得到局方認(rèn)可。
下面是破損安全和損傷容限概念的圖示：

圖 5-2破損安全結(jié)構(gòu)示例

圖 5-3損傷容限結(jié)構(gòu)示例
四耐久性設(shè)計
耐久性的含義是指在規(guī)定的時間內(nèi)，航空器結(jié)構(gòu)抵抗疲勞開裂、磨損、腐蝕及外來物損傷的能力。耐久性設(shè)計思想的基本要求是航空器結(jié)構(gòu)應(yīng)具有大于一個設(shè)計使用壽命的經(jīng)濟壽命。所謂經(jīng)濟壽命是指結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大范圍的裂紋，以至于如果要修理則不經(jīng)濟，不修理又會影響使用功能的結(jié)構(gòu)壽命。在經(jīng)濟壽命時間，結(jié)構(gòu)不會出現(xiàn)功能消弱或失效，例如油箱滲漏。耐久性設(shè)計因此成為提高航空器結(jié)構(gòu)耐久性和維修經(jīng)濟性的重要設(shè)計方法，它保證航空器結(jié)構(gòu)具有最低的維修費用。