导语：在莱特兄弟发明可以受控、持续飞行的固定翼飞机后，人们就一直在尝试开发制造直升机。在固定翼飞机出现后30年，才出现首架可正常操作的直升机。直升机开发出来之后，其概念迅速被人们所接受，10年之内直升机就投入了军事和商业服务。

直升机可以在较小的空间内起飞和着陆，并以低速盘旋和移动，在现代生活中已经不可或缺。但之前的开创者可能会对直升机有限的使用范围感到失望，因为直升机存在速度和航程限制以及安全和噪声问题。几十年来，人们对这些问题进行了无数的研究，最近已经取得了真正的进展。

最早的垂直飞行尝试

自20世纪第一个十年起，欧洲一直是旋翼机发明地。1907年，法国实现了两次标志性的飞行，9月，由Jacques和LouisBreguet兄弟制造的“旋翼机1号”四旋翼直升机使飞行员飞上2英尺（约61厘米）的空中，并停留了一分钟。但该飞机飞行不稳定，而且不受控制，是由地面上的四个人将飞机稳定住，因此，此次飞行被视为直升机的首次载人吊飞。11月，PaulCornus的纵列双旋翼直升机使飞行员在1英尺（约30.5厘米）的空中停留了20秒。

　　Cornus1907直升机

不是所有的飞行尝试都发生在欧洲

美国

美国的一名俄罗斯移民GeorgedeBothezat为美国军队建造了一架试验性四旋翼直升机。这架H1直升机于1922年12月首飞，而且还搭载了乘客，但它的设计很复杂，难以控制，之后被废弃。同年，德国移民同时也是黑胶唱片的发明者EmileBerliner用双旋翼改造了一架Nieuport复翼飞机，使飞机可以稍微倾斜以控制偏航。这架飞机可以盘旋和前飞，但侧倾控制和整体性能都很差。

法国

欧洲一直在进行技术突破。在法国工作的阿根廷发明家RaulPaterasPescara开发出共轴式双旋翼直升机，其双旋翼上有四个配置翘曲机翼的双翼片，用于循环控制。“2型”直升机于1922年首飞，而于1924年首飞的改进后“3型”飞机创下738米的飞行距离记录。法国人EtienneOehmichen的直升机有四个提供升力的旋翼，六个用于稳定和控制飞机的推进器，以及另外两个提供推力的推进器。该机于1922年首飞，并于1924年完成了首次1千米的循环飞行。

　　Pescara“3型”直升机

具有竞争力的配置

在莱特兄弟首次飞行其“飞行者二号”飞机，展示稳定和控制技术20年后，直升机还远未形成。第一次世界大战加快了直升机的发展；1924年，航空邮政和航空客运服务开始形成，道格拉斯制造的“全球巡游者”开始统治天空。

直升机研发人员一直在努力地研发，以为垂直飞行提供足够的升力，并提供长时间飞行所需的稳定性和控制性。BreguetGyroplane配有四个旋翼，Cornu使用了纵列双旋翼，Berliner采用了横向双螺旋桨，而Pescara则采用了共轴式双旋翼。

荷兰

1925年，荷兰人AlbertGillisVonBaumhauer开发的直升机配有一个主旋转翼，两个空气动力控制片，通过倾斜盘和抗扭螺旋桨进行集中循环控制。该飞机飞行过很多次，但在1930年该飞机报废。

意大利

意大利航空工程师Corradinod'Ascanio于1930年建造了D’AT3共轴双旋转翼直升机。它使用了三个小型螺旋桨用于旋转、倾转和偏航控制，而控制片上的伺服调整片可以进行旋翼控制，后来的CharlesKaman也使用了这一技术。第二次世界大战之后，D’Ascanio在为阿古斯塔设计直升机之前，还为比亚乔设计了Vespa小型摩托车。

前苏联

另一个早期尝试是前苏联的中央空气流体动力研究院所建造的1-EA。该飞机于1932年首飞，配有一个主旋转翼，在机头和机尾都有小型的推进器用于抗扭距控制。1-EA配有两个性能良好的转子发动机，在1932年创下了非官方飞行高度纪录，但该飞机的控制性能依然很差。

比利时

在比利时工作的格鲁吉亚工程师NicolasFlorine设计了首架成功飞行的纵列双旋翼直升机。在他的设计中，两个旋翼向同一个方向旋转，扭矩反作用通过反方向的旋翼桨盘抵消。Florine的第二架直升机于1933年首飞，创下飞行续航能力和飞行高度纪录。

自转旋翼机的简洁设计

到20世纪30年代中期，直升机的发展已经非常接近可正常操作的直升机了，但当时另一种旋翼飞机——自转旋翼机已经服役了将近10年。自转旋翼机利用流过自转旋翼的空气来使桨片旋转，从而产生飞机向上的升力。自转旋翼机可以在短距离内起飞和着陆，但无法在空中盘旋。然而，这依然引发了一系列的技术突破，最终使可正常操作的直升机面世。自转旋翼机是西班牙工程师胡安·德·拉·席尔瓦开发的，其第四次设计的飞机C.4于1923年首飞，而基于阿芙罗504K机身的C.4改造机在1924年首飞，其成功致使英国机器开发和制造公司席尔瓦旋翼机公司创立。

　　PitcairnPCA-2

胡安·德·拉·席尔瓦的技术突破是开发了挥舞铰。挥舞铰解决了前飞时旋翼面临的基本问题：前进侧的桨叶需要承担旋翼速度、气流速度并产生较大的升力，而回转侧的桨叶的旋翼速度和气流速度慢，产生的升力较小。

在早期的设计中，这种升力的不对称会导致旋翼飞机开始前飞的一瞬间飞机不稳定。席尔瓦在旋翼毂设计了一个挥舞铰，从而使前进桨叶可以向上挥舞，减小其迎角和升力角，而回转桨叶向下挥舞，以增大升力。挥舞铰可以平衡旋翼，是正常操作的直升机出现的关键要素。

1929年

哈罗德·皮特凯恩获得了席尔瓦的旋翼机生产专利权，并收购了皮特凯恩-席尔瓦旋翼机公司（后成为美国旋翼机公司），开始在美国开发和生产自转旋翼机。

1936年

在正常操作的直升机首飞的第一年，席尔瓦在一场飞机坠毁事故中丧生。

1945年

已经生产了约500架自转旋翼机。

直升机的到来基本结束了自转旋翼机的统治时期。

新发展

尽管后来的自转旋翼机增加了使旋翼在地面上自旋向上的能力，以使飞机能“跳跃”起飞，但是，奥地利RaoulHafner的AR.III无法盘旋，那就注定了在可正常操作直升机出现后他们的失败。到20世纪30年代中期，大多数飞机都可以盘旋。Hafner的AR.III于1935年实现首飞，该飞机设计了现代斜盘——将固定框架内的控制输入信号转为旋转框架内的桨距指示的设备。

LouisBreguet设计的共轴式双旋翼GyroplaneLaboratoire

1935年

首飞，但当德国工程师HeinrichFocke设计的F.61在1936年6月首飞后，前者的光彩很快被后者夺去。

这架横向双旋翼F.61稳定性、控制性和操作性都很好，被视为首架实用型直升机。

1937年

实现旋翼自转着陆，表现出很高的安全性。

　　FockeF.61

福克·艾彻格里斯公司随后生产了较大的横向旋翼机Fa.223Drache，但首个系列直升机的荣誉归德国的AntonFlettner于1942年生产的Fl.282Kolibri所有。该飞机的配置完全不同，被称为同步双旋翼直升机，配备了交叉式双旋翼，Fl.265于1939年首飞，后被凯利特和卡曼使用。

　　FlettnerFl.282

虽然德国领先，但现代直升机的起源被视为是伊戈尔·西科斯基的VS-300。

20世纪

西科斯基试验过共轴式双旋翼直升机但没有成功，后转而设计大型固定翼飞机，先是在俄罗斯。

1919年

移民美国后在美国进行设计。

1940年

5月首飞。

1941年

12月开始以最终配置飞行：配备周期变距操纵杆的主旋转翼和水平尾螺旋桨。

现代直升机由此诞生。

　　西科斯基VS-300

之后直升机实现了快速的发展。VS-300之后西科斯基很快制造了R-4，这是首架大量生产的直升机（建造了131架），首架R-4于1942年开始在美国军方服役。1943年，ArthurYoung建造了一架两桨旋翼机，并配备用作机械陀螺仪的稳定杆，可以控制旋翼并稳定直升机。在此基础上产生了贝尔47，该飞机于1946年成为通过民航认证的首架飞机。

行业的诞生

第二架在美国飞行的直升机是皮亚塞茨基于1942年制造的单一旋转翼直升机PV-2，但他是因为建造了双旋翼纵列式运输直升机而声名鹊起，包括HRPRescuer运输直升机以及随后的波音CH-47“支努干”(Chinook)运输直升机，后者在55年后仍在生产。卡曼于1947年制造出交叉式双旋翼直升机K-125，该飞机是如今的K-MAX的先驱。StanleyHiller开发了一个控制系统，以使直升机便于飞行，由此产生了1948年的UH-12。

　　皮亚塞茨基HRP

前苏联卡里莫夫的首架直升机卡-8于1947年首飞，它采用了设计局标志性的共轴式旋翼。1948年首飞。

如今，相关的两个设计局已经纳入俄罗斯直升机公司。

在战后的欧洲，法国的飞机制造商开始进行直升机开发，法国国营西南飞机制造公司。

1949年

飞行了SO1100ArielI，该机的旋翼采用了翼尖喷气技术。

1950年

试飞行了SE3110，后来产生了云雀公司。

这两个公司后合并形成南方飞机制造公司(SudAviation)，后又发展成法国宇航公司(Aerospatiale)。

1992年

并入德国的MBB组建的欧洲直升机公司(Eurocopter)，现为空客直升机公司(AirbusHelicopters)。

在英国，席尔瓦和哈夫纳开始发展战后旋翼飞机产业，涵盖了布里斯托、费尔雷、Saunders-Roe和韦斯特兰多家公司，后这些公司于1960年合并成为韦斯特兰公司，不久后英国建立了获得政府许可的西科斯基直升机公司。（2000年，韦斯特兰与意大利的阿古斯塔公司该公司于1952年制造贝尔直升机进入直升机行业）合并成立了阿古斯塔·韦斯特兰公司，现为莱昂纳多-芬梅卡尼卡(Leonardo-Finmeccanica)的直升机部门。

更大、更快…

直升机的能力在第二次世界大战之后得到快速提升，这主要得益于涡轮发动机的功率质量比高于活塞发动机。

首架涡轮发动机驱动的直升机为1951年首飞的卡曼XHTK-1，该直升机配备了波音502涡轮轴发动机。经过改装的HTK-1是首架双涡轮发动机直升机，该飞机于1954年首飞。（HTK-1还是首架电驱动无人直升机）。

但首架投入生产的涡轮发动机直升机是法国南方飞机航空公司的“云雀”II直升机，该飞机采用了透博梅卡“阿都斯特”发动机，于1955年首飞，它快速打破了直升机以往的高度纪录，并完成了两次高空救援。美国首架投入生产的涡轮发动机直升机为贝尔204，该飞机一般被称为UH-1“休伊”(Huey)。

随着直升机的性能不断提高，直升机的尺寸也在扩大。1961年首飞的纵列双旋翼直升机CH-47A“支努干”的最大起飞重量达到15吨，有效载荷4.5吨。

如今的CH-47F的起飞重量达到22.68吨，有效载荷10.8吨。西科斯基的单旋翼直升机CH-53A起飞重量15.8吨，但在1968年以23.5吨的起飞重量创下了当时的历史纪录，包括12.9吨的有效载荷纪录。

米里制造的最大的直升机横向双旋翼机V-12于1968年首飞，其最大起飞重量为100吨，有效载荷40吨。这架四发直升机具有与安-22运输机同等尺寸的货舱，可以快速地部署战略弹道导弹。V-12从未投入生产，因此相比而言，米里的米-26是投入量产的最大的直升机，该飞机于1977年首飞，起飞重量56吨，有效载荷20吨。

但没有更快…

虽然自西科斯基推出现代直升机后75年内直升机的大部分性能已经得到提升，但速度并没有发生很大的改变。传统直升机的速度是300千米/时。由于回转桨叶失速，而前进桨叶超声速，旋翼无法促使直升机以更快的速度飞行。

但当时，人们为提高直升机的速度进行了很多尝试，其中一些大大提高了直升机的速度，其中一个方法是增加提供升力的机翼以及提供推力的推进器。这使得旋翼无需同时提供升力和推力，并延迟回转桨叶失速，以使飞机的飞行速度更快。

贝尔533

贝尔533高性能直升机是较早的“休伊”原型机，该飞机配置了一个机翼及两个喷气式发动机。该飞机受安装在短翼翼尖的一对1500千克推力的普惠J60发动机驱动，在1962年速度达到了508.6千米/时。同年为测试刚接式无铰旋翼而设计的洛克希德XH-51速度为487.1千米/，该飞机配备了一个机翼和一个1134千克推力的J60发动机。

　　XH-51

XH-51发展出了美国空军的洛克希德AH-56Cheyenne武装直升机。该飞机于1967年首飞，速度为392.6千米/时，配备了一个机翼以及一个3935轴马力的通用电气T64涡轮轴发动机，为刚接式旋翼和尾翼上的推式螺旋桨提供动力。Cheyenne后被取消，并被传统的AH-64“阿帕奇”取代。

　　LockheedAH-56

再次尝试

空客在2013年在其试验性的X3达到487千米/时后重新开始了混合直升机的开发。该改造飞机将依据欧洲洁净天空研究项目的LifeRCraft技术验证机计划于2019年首飞。LifeRCraft预计将在21世纪20年代中期实现高速直升机的生产。

　　XH-59A

另外两个高速旋翼直升机的研究项目已经成熟。一个是西科斯基XH-59A的先进桨叶概念。该飞机在1973年速度已经达到了487千米/时。它虽然很快，但噪声很大，不稳定，飞行操作复杂，需要两名飞行员控制四个发动机：两个涡轮轴发动机为共轴刚接式旋翼提供动力，两个涡轮喷气发动机提供推力。

2008年

西科斯基重新使用了该概念，将其用于最新的桨叶和机身结构上，并弥补XH-51的飞行控制和稳定性缺陷。

2010年

其小型X2技术验证机速度达到481.5千米/时。西科斯基现正对444.5千米/时的S-97Raider轻型战术直升机进行飞行测试，其与波音为美国军方建造的463千米/时SB-1Defiant中等升力验证机。

2017年

将首飞。

　　西科斯基S-97

另一个研究项目是倾转旋翼机。首架倾转旋翼机是1954年的Transcendental1-G，但它并没有进行翼载飞行。相反，1955年首飞的贝尔XV-3首次成功进行了直升机和飞机模式的切换，这使得1977年首飞的贝尔XV-15取得了非常大的成功，该飞机达到了555.6千米/时的速度，也为500千米/时的贝尔波音V-22“鱼鹰”提供了基础。V-22于2007年首飞，是首架服役的倾转旋翼机。

　　贝尔XV-15

贝尔于1998年开始了民用倾转旋翼机的开发，后于2011年被阿古斯塔取代。在经历开发延迟及面临的重重困难后，AW609计划将于2018年获得认证。同时，贝尔还在建造其下一代倾转旋翼机，即为美国军方开发的518.56千米/时的V-280Valor中等升力验证机，该飞机计划于2017年首飞。

虽然无法轻易决定购买一架高速旋翼直升机包括复合直升机、倾转旋翼机或一些其他的配置但自从西科斯基飞行其VS-300起，人们已经看到直升机在过去75年的性能、技术发展情况，未来直升机也将会在速度和航程上有大幅度提升。