刚性旋翼是当今变转速长航时直升机以及复合式直升机旋翼技术研究的热点，其在提高高速直升机的飞行性能以及操纵性、稳定性等方面具有显著的特点。随着直升机技术的快速发展，越来越多的刚性旋翼被应用到直升机设计中，这对旋翼的性能提出了越来越高的要求。本文的研究内容主要包括以下几部分：1）针对桨叶剖面进行理论分析，利用VABS软件求解剖面特性，并研究其影响参数；2）根据桨叶剖面的分析结果，对刚性旋翼桨叶进行结构设计，采用全有限元法对桨叶的动力学特性进行计算，并针对关键部件及危险部位进行强度校核；3）采用常规计算剖面特性的方法以及全有限元法对算例桨叶进行分析，再通过对算例桨叶的实验来验证所用方法的准确性，同时对两种分析方法进行对比，并针对实验结果和分析结果进行进一步的分析优化；4）对刚性旋翼的桨毂进行设计，并进行强度等校核，在满足强度等要求的条件下进行结构的优化。本文在梁理论的基础上，利用有限元软件等，设计了一套刚性旋翼系统，包括桨叶、桨毂以及一些其他零部件，其桨叶挥舞一阶固有频率比大于1.3，一阶摆振固有频率比大于1.4，满足设计要求；其桨毂重量经过优化后，质量更轻，结构简单。最后对旋翼的关键部件以及一些危险截面进行强度分析，且强度均能满足要求。