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1950年代初頭には、ガラス繊維強化複合材料ヘリコプターの機体のフェアリングや検査ハッチなどの非荷重支持部品に使用されていましたが、その用途は非常に限られていました。

ヘリコプター用複合材料における画期的な進歩は、1960年代にガラス繊維強化複合材ローターブレードの開発に成功したことで実現しました。この開発により、複合材の優れた利点、すなわち優れた疲労強度、多経路荷重伝達、低速亀裂伝播特性、そして圧縮成形の簡便性が実証され、ローターブレードへの応用においてこれらの利点が最大限に発揮されました。繊維強化複合材特有の弱点、すなわち低い層間せん断強度と環境要因への敏感さは、ローターブレードの設計や応用に悪影響を与えることはありませんでした。

金属製ブレードの耐用年数は一般的に 2000 時間以下であるのに対し、複合材ブレードは 6000 時間を超え、場合によっては無期限の寿命を実現し、状態ベースのメンテナンスが可能になります。これにより、ヘリコプターの安全性が向上するだけでなく、ブレードのライフサイクル全体のコストが大幅に削減され、大きな経済的メリットが生まれます。複合材の圧縮成形および硬化プロセスは単純で操作が簡単で、強度、剛性 (減衰特性を含む) をカスタマイズする機能と相まって、ローターブレード設計のより効果的な空力プロファイルの改善と最適化、およびローターの構造ダイナミクスの最適化が可能になります。 1970 年代以降、新しい翼型の研究により、一連の高性能ヘリコプター ブレード プロファイルが生み出されました。これらの新しい翼型は、対称形から完全に湾曲した非対称設計への移行を特徴としており、最大揚力係数と臨界マッハ数が大幅に増加し、抗力係数が減少し、モーメント係数の変化が最小限に抑えられています。ローターブレードの先端形状の改良 (長方形からスイープのテーパー状の先端へ)放物面状のスイープ下向き湾曲チップから、先進的な薄スイープ BERP チップまで、空力荷重分散、渦干渉、振動、騒音特性が大幅に向上し、ローター効率が向上します。

さらに、設計者はローターブレードの空力特性と構造力学の多分野にわたる統合最適化を実施し、複合材料の最適化とローター設計の最適化を組み合わせることで、ブレード性能の向上と振動・騒音の低減を実現しました。その結果、1970年代後半までに、ほぼすべての新開発ヘリコプターに複合材ブレードが採用され、金属ブレードを搭載した旧型モデルを複合材ブレードに改造することで、驚くほど効果的な結果が得られました。

ヘリコプターの機体構造に複合材を採用する際の主な考慮事項には、ヘリコプター外装の複雑な曲面と比較的低い構造荷重が複合材製造に適しており、構造損傷耐性を高めて安全で信頼性の高い運用を確保すること、多用途ヘリコプターと攻撃ヘリコプターの両方で機体構造の軽量化が求められていること、および衝突吸収構造とステルス設計の要件があることなどが挙げられます。これらのニーズに対応するため、米国陸軍航空応用技術研究所は 1979 年に先進複合材機体プログラム (ACAP) を設立しました。1980 年代にシコルスキー S-75、ベル D292、ボーイング 360、欧州 MBB BK-117 などの全複合材機体を搭載したヘリコプターが試験飛行を開始してから、2016 年にベル ヘリコプターが V-280 の複合材主翼と胴体の統合に成功するまで、全複合材機体ヘリコプターの開発は大きく前進しました。アルミニウム合金製の基準機と比較して、複合材製の機体は、機体重量、製造コスト、信頼性、整備性において大きなメリットをもたらし、表1-3に示すACAPプログラムの目標を満たしています。そのため、専門家は、アルミニウム製の機体を複合材構造に置き換えることは、1940年代に木製織物製の機体から金属製の構造への移行に匹敵する意義を持つと主張しています。

当然のことながら、機体構造における複合材料の使用量は、ヘリコプターの設計仕様（性能指標）と密接に関連しています。現在、中型および大型攻撃ヘリコプターでは、機体構造重量の30～50%を複合材料が占めており、軍用/民間輸送ヘリコプターでは70～80%とさらに高い割合を占めています。複合材料は主に、テールブーム、垂直安定板、水平安定板などの胴体部品に採用されています。これは、軽量化と、ダクト付き垂直安定板のような複雑な形状の成形を容易にするという2つの目的があります。衝撃吸収構造にも複合材料が使用され、軽量化が図られています。しかし、構造が単純で、荷重が小さく、薄肉の軽量・小型ヘリコプターでは、複合材料の使用は必ずしも費用対効果が高いとは限りません。