新型直升机旋翼由具有加热功能的前缘包铁组件和复合材料桨体粘接而成。粘接结构的前缘包铁组件及与桨体粘接中若存在脱粘缺陷,在长期高负荷应力条件下脱粘缺陷会产生扩展,直至完全剥离,给直升机的整体安全造成了极大的威胁。对直升机旋翼前缘脱粘缺陷检测具有重要意义。目前对多层薄壁的前缘包铁检测手段存在检测效率低、检测精度差、缺陷信号提取困难等问题。针对这些问题,本文开展了直升机旋翼前缘包铁超声阵列成像检测的关键技术研究,并对更深层的桨叶粘接缺陷进行了检测方法研究。首先,测量分析了旋翼前缘多层材料的各种声学特性,研究了声波在多层介质中的传播规律,建立仿真模型对粘接缺陷的响应特征进行了仿真分析,明确了前缘包铁粘接层缺陷识别方法。其次,针对检测需要对阵列探头的基本参数及聚焦参数开展了研究,并针对旋翼前缘的复杂形状设计制作了专用阵列探头,应用专用探头对人工缺陷试块及实际旋翼前缘包铁加组件进行了阵列成像检测实验,并进行定量分析。最后,对包铁与桨体复合后的粘接质量检测方法进行了研究,制作了不锈钢-橡胶-玻璃纤维粘接结构人工缺陷试块,分别运用超声特征扫描方法、声阻抗法、数字敲击法进行检测试验,对各方法的可行性及适用性进行了分析。研究结果表明:时域波形图中的多次反射波特征可以准确识别脱粘缺陷,基于该特征的阵列成像检测方法能够检测出包铁中的脱粘缺陷。使用超声阵列成像检测方法的检测结果与实际缺陷进行对比,缺陷形貌准确清晰,且检测定量误差小于4%。