像鳥兒一樣騰飛——人類垂直起降飛行的夢(mèng)想自從萊特兄弟發(fā)明飛機(jī)以來，人們一直為能夠飛翔藍(lán)天而激動(dòng)不已，同時(shí)又受起飛、著落所需的滑跑所困擾。在萊特兄弟時(shí)代，飛機(jī)只要一片草地或緩坡就可以起飛、著陸。不列顛之戰(zhàn)和巴巴羅薩作戰(zhàn)中，當(dāng)時(shí)最高性能的“噴火”戰(zhàn)斗機(jī)和Me109戰(zhàn)斗機(jī)也只需要一片平整的草地就可以起飛，除了重轟炸機(jī)，很少有必須用“正規(guī)”的混凝土跑道起飛、著陸的。今天的飛機(jī)的性能早已不能為這些飛機(jī)所比，但飛機(jī)的滑跑速度、重量和對(duì)跑道的沖擊，使對(duì)起飛、著陸的跑道的要求有增無減，連簡(jiǎn)易跑道也是高速公路等級(jí)的?，F(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)和其他高性能軍用飛機(jī)對(duì)平整、堅(jiān)固的長(zhǎng)跑道的依賴，日益成為現(xiàn)代空軍的致命的軟肋。為了擺脫這一困境，從航空先驅(qū)的時(shí)代開始，人們就在孜孜不倦地研制能夠象鳥兒一樣騰飛的具有垂直/短距起落能力的飛機(jī)。自從人們跳出模仿飛鳥拍翅飛行的謎思之后，依據(jù)貝努力原理的空氣動(dòng)力升力就成為除氣球和火箭外所有動(dòng)力飛行器的基本原理。機(jī)翼前行時(shí)，上下翼面之間的氣流速度差造成上下翼面之間的壓力差，這就是升力。所謂“機(jī)翼前行”，實(shí)際上就是機(jī)翼和空氣形成相對(duì)速度。既然如此，和機(jī)身一起前行時(shí)，機(jī)翼可以造成升力，機(jī)身不動(dòng)而機(jī)翼像風(fēng)車葉一樣打轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，和空氣形成相對(duì)速度，也可以形成升力，這樣旋轉(zhuǎn)的“機(jī)翼”就成為旋翼，旋翼產(chǎn)生升力就是直升機(jī)可以垂直起落的基本原理。

中國(guó)小孩竹蜻蜓玩了有2,000年了，流傳到西方后，成為現(xiàn)代直升機(jī)的靈感達(dá)·芬奇設(shè)計(jì)的直升機(jī)，到底能不能飛起來，很是可疑旋翼產(chǎn)生升力的概念并不新鮮，中國(guó)兒童玩竹蜻蜓已經(jīng)有2,000多年了，西方也承認(rèn)流傳到西方的中國(guó)竹蜻蜓是直升機(jī)最初的啟示。多才多藝的達(dá)·芬奇在15世紀(jì)設(shè)計(jì)了一個(gè)垂直的螺桿一樣的直升機(jī)，不過沒有超越紙上談兵的地步。1796年，英國(guó)人GeorgeCayley設(shè)計(jì)了第一架用發(fā)條作動(dòng)力、能夠飛起來的直升機(jī)，50年后的1842年，英國(guó)人W.H.Philips用蒸氣機(jī)作動(dòng)力，設(shè)計(jì)了一架只有9公斤重的模型直升機(jī)。1878年，意大利人EnricoForlanini用蒸氣機(jī)制作了一架只有3.5公斤重的模型直升機(jī)。1880年，美國(guó)發(fā)明家托馬斯·愛迪生著手研制用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的直升機(jī)，但最后放棄了。法國(guó)人PaulCornu在1907年制成第一架載人的直升機(jī)，旋翼轉(zhuǎn)速每分鐘90轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)是一臺(tái)24馬力的汽油機(jī)。Cornu用旋翼下的“舵面”控制飛行方向和產(chǎn)生前進(jìn)的推力，但Cornu的直升機(jī)的速度和飛行控制能力很可憐。1796年，英國(guó)人GeorgeCayley設(shè)計(jì)了這么一個(gè)直升機(jī)，最高升到90英尺（約30米）法國(guó)人PaulCornu在1907年設(shè)計(jì)的第一架載人直升機(jī)但是意大利人JuandelaCierva在1923年設(shè)計(jì)旋翼機(jī)時(shí)，無意中解決了直升機(jī)的一個(gè)重大問題，他發(fā)明的揮舞鉸解決了困擾直升機(jī)旋翼設(shè)計(jì)的一個(gè)重大問題。1930年10月，意大利人CorradinoD'Ascanio的直升機(jī)是公認(rèn)的第一架現(xiàn)代意義上的直升機(jī)，在18米高度上前飛了800多米的距離，D'Ascanio的直升機(jī)用共軸反轉(zhuǎn)雙槳。30年代，德國(guó)人HeinrichFocke設(shè)計(jì)了FA-61直升機(jī)，不斷在各種納粹集會(huì)中作公關(guān)表演，但德國(guó)人AntonFlettner設(shè)計(jì)的FL282可算是第一種量產(chǎn)直升機(jī)，在二戰(zhàn)中為德國(guó)海軍生產(chǎn)了近1,000架，不過沒有在戰(zhàn)斗中起到什么作用。IgorSikorsky設(shè)計(jì)的VS300（VS代表Vought-Sikorsky，當(dāng)時(shí)Sikorsky是Vought飛機(jī)公司的一部分）第一次采用尾槳，真正奠定了現(xiàn)代直升機(jī)的雛形。D'Ascanio的直升機(jī)是第一個(gè)現(xiàn)代意義上的直升機(jī)，能完成前飛，具有基本的飛行控制能力30年代德國(guó)的FW61直升機(jī)，被納粹用作宣傳納粹“優(yōu)越性”的工具德國(guó)FL282應(yīng)該是第一架量產(chǎn)型直升機(jī)，在二戰(zhàn)期間產(chǎn)量達(dá)到近1,000架，用于德國(guó)海軍，不過沒有對(duì)戰(zhàn)斗造成什么影響這是FL282的近容39-40年Sikorsky的VS300直升機(jī)是現(xiàn)代直升機(jī)的“老母雞”，奠定了現(xiàn)代直升機(jī)最常用的尾槳布局盡管貝爾飛機(jī)公司在37年才開張，45年的貝爾47是第一種量產(chǎn)的實(shí)用型直升機(jī)，在朝鮮戰(zhàn)場(chǎng)就廣泛用于傷員救護(hù)、偵察、炮兵指引等，從長(zhǎng)津湖突圍的美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)1師如果不是貝爾47幫助在峽谷上架輕便橋，就沒有今天吹牛的本錢了UH-1使越南戰(zhàn)爭(zhēng)成為第一場(chǎng)直升機(jī)戰(zhàn)爭(zhēng)，直升機(jī)成為美軍士兵進(jìn)入和撤離戰(zhàn)斗最常見的運(yùn)輸工具UH-60是現(xiàn)在美軍的主力戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸直升機(jī)，中國(guó)在89年前進(jìn)口一小批，在西藏使用效果十分好直升機(jī)能夠垂直飛起來的基本道理簡(jiǎn)單，但飛行控制就不簡(jiǎn)單了。旋翼可以產(chǎn)生升力，但誰來產(chǎn)生前進(jìn)的推力呢？單獨(dú)安裝另外的推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)然可以，但這樣增加重量和總體復(fù)雜性，能不能使旋翼同時(shí)擔(dān)當(dāng)升力和推進(jìn)作用呢？升力-推進(jìn)問題解決后，還有轉(zhuǎn)向、俯仰、滾轉(zhuǎn)控制問題。旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力的同時(shí)，對(duì)機(jī)身產(chǎn)生反扭力（初中物理：有作用力就一定有反作用力），所以直升機(jī)還有一個(gè)特有的反扭力控制問題。直升機(jī)主旋翼反扭力的示意圖沒有一定的反扭力措施，直升機(jī)就要打轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)尾槳是抵消反扭力的最常見的方法直升機(jī)抵消反扭力的方案有很多，最常規(guī)的是采用尾槳。主旋翼順時(shí)針轉(zhuǎn)，對(duì)機(jī)身就產(chǎn)生逆時(shí)針方向的反扭力，尾槳就必須或推或拉，產(chǎn)生順時(shí)針方向的推力，以抵消主旋翼的反扭力。抵消反扭力的主旋翼-尾槳布局，也稱常規(guī)布局，因?yàn)檫@最常見典型的貝爾407的尾槳主旋翼當(dāng)然也可以順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，順時(shí)針還是逆時(shí)針，兩者之間沒有優(yōu)劣之分。有意思的是，美、英、德、意、日直升機(jī)的主旋翼都是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，法、俄、中、印、波蘭直升機(jī)都是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，英、德、意、日的直升機(jī)工業(yè)都是從美國(guó)引進(jìn)許可證開始的，和美國(guó)采用相同的習(xí)慣可以理解，中、印、波蘭是從前蘇聯(lián)和法國(guó)引進(jìn)許可證開始的，和法、俄的習(xí)慣相同也可以理解，但美國(guó)和俄羅斯為什么從一開始選定不同的方向，法國(guó)為什么不和選美國(guó)一樣的方向，而和俄羅斯一致，可能只是一個(gè)歷史的玩笑。各國(guó)直升機(jī)主旋翼旋轉(zhuǎn)方向的比較尾槳給直升機(jī)的設(shè)計(jì)帶來了很多麻煩。尾槳要是太大了，會(huì)打到地上，所以尾槳尺寸受到限制，要提供足夠的反扭力，就需要提高轉(zhuǎn)速，這樣，尾槳翼尖速度就大，尾槳的噪聲就很大。極端情況下，尾槳翼尖速度甚至可以超過音速，形成音爆。尾槳需要安裝在尾撐上，尾撐越長(zhǎng)，尾槳的力矩越大，反扭力效果越好，但尾撐的重量也越大。為了把動(dòng)力傳遞到尾槳，尾撐內(nèi)需要安裝一根長(zhǎng)長(zhǎng)的傳動(dòng)軸，這又增加了重量和機(jī)械復(fù)雜性。尾槳是直升機(jī)飛行安全的最大挑戰(zhàn)，主旋翼失去動(dòng)力，直升機(jī)還可以自旋著陸；但尾槳一旦失去動(dòng)力，那直升機(jī)就要打轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，失去控制。在戰(zhàn)斗中，直升機(jī)因?yàn)槲矘軗p而墜毀的概率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于因?yàn)槠渌课槐粨糁械那闆r。即使不算戰(zhàn)損情況，平時(shí)使用中，尾槳對(duì)地面人員的危險(xiǎn)很大，一不小心，附近的人員和器材就會(huì)被打到。在居民區(qū)或林間空地懸停或起落時(shí)，尾槳很容易掛上建筑物、電線、樹枝、飛舞物品。尾槳可以是推式，也可是拉式，一般認(rèn)為以推式的效率為高。雖然不管推式還是拉式，氣流總是要流經(jīng)尾撐，但在尾槳加速氣流前，低速氣流流經(jīng)尾撐的動(dòng)能損失較小。尾槳的旋轉(zhuǎn)方向可以順著主旋翼，也就是說，對(duì)于逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的主旋翼，尾槳向前轉(zhuǎn)（或者說，從右面向直升機(jī)看，尾槳順時(shí)針旋轉(zhuǎn)），這樣尾槳對(duì)主旋翼的氣動(dòng)干擾小，主旋翼的升力可以充分發(fā)揮。尾槳也可以逆著主旋翼的方向旋轉(zhuǎn)，也就是說，對(duì)于逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的主旋翼，尾槳向后轉(zhuǎn)（或者說，從右面向直升機(jī)看，尾槳逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)），這樣尾槳和主旋翼之間形成一個(gè)互相干擾，主旋翼的升力受到損失，但尾槳作用加強(qiáng)，所以可縮小尺寸，或降低功率。兩者沒有絕對(duì)優(yōu)劣，設(shè)計(jì)得當(dāng)時(shí)，一般選擇順著轉(zhuǎn)，只有設(shè)計(jì)不當(dāng)、尾槳控制作用不夠時(shí)，才選擇逆著轉(zhuǎn)，像米-24直升機(jī)那樣。涵道尾槳（fenestron）將尾槳縮小，“隱藏”在尾撐端部的巨大開孔里，相當(dāng)于給尾槳安上一個(gè)罩子，這樣大大改善了安全性，不易打到周圍的物體。由于涵道尾槳的周邊是遮蔽的，尾槳翼尖附近的氣流情況大大簡(jiǎn)化，翼尖速度較高也不至于大大增加噪聲。罩子的屏蔽也使前后方向上的噪聲大大減小。涵道尾槳的缺點(diǎn)是風(fēng)扇的包圍結(jié)構(gòu)帶來較大的重量，這個(gè)問題隨涵道尾槳直徑增加而急劇惡化，所以涵道尾槳難以用到大型直升機(jī)上。涵道尾槳只有法國(guó)直升機(jī)上采用，美國(guó)的下馬了的Comanche是法國(guó)之外少見的采用涵道尾槳的例子。海豚直升機(jī)上的涵道尾槳經(jīng)典的采用涵道尾槳的EC-120直升機(jī)，中國(guó)參加合作制造已經(jīng)下馬的美國(guó)RAH-66“科曼奇”直升機(jī)同樣采用涵道尾槳另一個(gè)取代尾槳的方案是NOTAR，NOTAR是NoTailRotor（意為無尾槳）的簡(jiǎn)稱，用噴氣引射和主旋翼下洗氣流的有利交互作用形成反扭力。主旋翼產(chǎn)生的下洗氣流從尾撐兩側(cè)流經(jīng)尾撐，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣通過尾撐一側(cè)的向下開槽噴出，促使這一側(cè)的下洗氣流向尾撐表面吸附并加速（即所謂射流效應(yīng)或Coanda效應(yīng)），形成尾撐兩側(cè)氣流的速度差，產(chǎn)生向一側(cè)的側(cè)推力，實(shí)現(xiàn)沒有尾槳的反扭力。尾撐頂端的直接噴氣控制提供更精細(xì)的方向控制，但不提供主要的反扭力，不是不可以，而是用射流效應(yīng)可以用較少的噴氣就實(shí)現(xiàn)較大的反扭力。從這個(gè)原理推而廣之，如果把尾撐的截面做成機(jī)翼一樣，下洗氣流本身就可產(chǎn)生側(cè)推力，甚至可以在下側(cè)安裝類似襟翼的裝置以控制側(cè)推力，豈不更好？不知道為什么，沒有人這樣做。NOTAR的噪音比涵道風(fēng)扇更低，安全性更好，在演示中，只要主旋翼不打到樹枝，直接把尾撐捅到樹叢里也照樣安全飛行，但NOTAR同樣沒有用到大型直升機(jī)上的例子。NOTAR只有麥道（現(xiàn)波音）直升機(jī)上使用，可能是專利的緣故。NOTAR的原理簡(jiǎn)圖采用NOTAR的MD600N直升機(jī)，不知道為什么，MD直升機(jī)還是叫MD，不叫波音反扭力的問題解決了，還有飛行控制的問題。前飛時(shí)，直升機(jī)不是不可以采用固定翼飛機(jī)一樣的氣動(dòng)舵面控制偏航、俯仰、橫滾，但懸停的時(shí)候怎么辦呢？這又回到反扭力問題上來了，有控制地打破反扭力的平衡，不就可以造成飛機(jī)向左右的偏轉(zhuǎn)嗎？對(duì)于常規(guī)的主旋翼-尾槳布局，增加、減少尾槳的槳距（繞槳葉縱軸相對(duì)于槳葉迎風(fēng)方向的偏轉(zhuǎn)角），就在不改變尾槳轉(zhuǎn)速的情況下，增加、減少尾槳的效果，達(dá)到使飛機(jī)偏轉(zhuǎn)的效果。由于動(dòng)力裝置固有的慣性，增加扭力的速度總是不及降低扭力的速度，所以常規(guī)的單槳直升機(jī)向一側(cè)偏轉(zhuǎn)的速度通?？煊谙蛄硪粋?cè)偏轉(zhuǎn)的速度。直升機(jī)旋翼水平旋轉(zhuǎn)可以實(shí)現(xiàn)垂直起落直升機(jī)通過將旋翼前傾產(chǎn)生推力旋翼水平旋轉(zhuǎn)時(shí)，自然產(chǎn)生向上的升力，這是直升機(jī)得以垂直起落和懸停的基本條件。旋翼向前傾斜，自然就在產(chǎn)生升力的同時(shí)，產(chǎn)生前行的推力。但是如何使旋翼前傾呢？將傳動(dòng)軸或發(fā)動(dòng)機(jī)向前傾斜是不現(xiàn)實(shí)的，機(jī)械上太復(fù)雜，可靠性也將一塌糊涂。那怎么辦呢？采用所謂的旋轉(zhuǎn)斜板（swashplate），如下圖所示。周期矩控制示意圖，注意上旋轉(zhuǎn)斜板和旋翼槳葉的連接，和下旋轉(zhuǎn)斜板受飛行員控制的可調(diào)角度上旋轉(zhuǎn)斜板緊貼下旋轉(zhuǎn)斜板滑動(dòng)（或在接觸面上安裝滾珠，減少摩擦阻力），其傾斜角度由下旋轉(zhuǎn)斜板決定。上旋轉(zhuǎn)斜板隨旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)，由于前低后高，連桿和支點(diǎn)的作用迫使旋翼上升下降，最后按斜板的角度旋轉(zhuǎn)，達(dá)到旋翼傾斜旋轉(zhuǎn)。下旋轉(zhuǎn)斜板不隨旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)，但傾斜角度可以由飛行員通過機(jī)械連桿或液壓作動(dòng)筒控制，以控制旋翼的傾斜角度。下旋轉(zhuǎn)斜板不光可以前低后高，還可以左低右高，或向任意方向偏轉(zhuǎn)。這就是直升機(jī)旋翼可以向任意方向傾斜的道理。這個(gè)改變旋翼在每個(gè)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)角度的控制稱周期距控制（cycliccontrol），用來控制行進(jìn)方向。直升機(jī)的另一個(gè)主要的飛行控制為槳葉的槳距（pitch），用來控制升力，這稱為總距控制（collectivecontrol）。和固定翼飛機(jī)的飛行控制不同，直升機(jī)不靠氣動(dòng)翼面實(shí)現(xiàn)飛行控制，而是靠這總矩控制和周期距控制實(shí)現(xiàn)飛行控制。旋翼傾斜，造成升力的作用力軸線傾斜，由于作用力軸線不再通過重心，造成扭轉(zhuǎn)力矩，使飛機(jī)向旋翼傾斜方向滾轉(zhuǎn)，直到作用力軸線重又通過重心，恢復(fù)平衡周期距控制不僅用來控制行進(jìn)方向，還用來控制滾轉(zhuǎn)姿態(tài)。正常飛行時(shí)，旋翼的升力軸線必定通過飛機(jī)的重心，不然飛機(jī)要發(fā)生滾轉(zhuǎn)。周期距控制使旋翼傾斜的同時(shí)，升力軸線同時(shí)傾斜，偏離直升機(jī)的重心，造成滾轉(zhuǎn)力矩。飛機(jī)發(fā)生滾轉(zhuǎn)之后，飛行員的控制逐漸回中（否則就一直滾轉(zhuǎn)下去了），重心位置移動(dòng)，升力軸線重又通過重心，恢復(fù)平衡，盡管這時(shí)飛機(jī)可能是歪著或前傾、后仰的。事實(shí)上，為了在中速巡航時(shí)機(jī)身保持水平，以減小平飛阻力，直升機(jī)的重心通常都在旋翼圓心稍后的地方，這樣旋翼可以自然向前傾斜一定的角度，而機(jī)身依然保持水平。但為了達(dá)到最大速度，機(jī)身應(yīng)該前傾，也就是壓低機(jī)頭，這樣好最大限度地發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)功率，而不至于產(chǎn)生不必要的升力，本意要向前飛得快，結(jié)果速度沒有上去多少，反而越飛越高了。同樣道理，從空中急降時(shí)，用周期距控制使機(jī)頭高高仰起，旋翼后傾，既利用增加的機(jī)身迎風(fēng)面積造成的阻力減速，又利用主旋翼向前的推力分量做反推力剎車，可以極快地減速、著陸，減少在敵人火力下的暴露時(shí)間。周期距控制也使直升機(jī)的側(cè)飛、倒飛成為可能，既強(qiáng)化了懸停中對(duì)側(cè)風(fēng)的補(bǔ)償能力，又極大地增強(qiáng)了對(duì)常規(guī)固定翼飛機(jī)來說匪夷所思的非常規(guī)機(jī)動(dòng)性能。直升機(jī)異乎尋常的起落性能提供了無數(shù)可能性，也帶來無數(shù)的問題，其中一個(gè)就是翻滾問題。在側(cè)風(fēng)中垂直著陸時(shí)，機(jī)身在周期距控制下向迎風(fēng)方向傾斜以保持平衡，這和側(cè)風(fēng)中騎自行車要歪著身子是一樣道理。在懸停過程中，機(jī)身橫滾的支點(diǎn)還是在重心，但一側(cè)機(jī)輪首先接地時(shí)，機(jī)輪就變成支點(diǎn)，這時(shí)如果控制不當(dāng)，就會(huì)“別住腳”，向外側(cè)翻滾，造成事故。為了恢復(fù)水平，如果升力軸線在著地機(jī)輪的內(nèi)側(cè)，應(yīng)該降低總距（減油門），用重力使機(jī)身正確落地；如果升力軸線在著地機(jī)輪外側(cè)，那就應(yīng)該增加總距（加油門），用升力來恢復(fù)水平姿態(tài)。用錯(cuò)了，就會(huì)發(fā)生翻滾事故。沒有側(cè)風(fēng)但是在起伏的艦船甲板上著陸，也有同樣的問題。反過來的問題是在斜坡上起飛。飛行員必須小心地尋找旋翼水平的姿態(tài)，先將一側(cè)機(jī)輪離地，機(jī)身達(dá)到水平狀態(tài)，再增加升力，使另一側(cè)機(jī)輪離地，達(dá)到升空。如果動(dòng)作過急，在升力軸線還沒有垂直時(shí)就匆忙離地，即使后離地的機(jī)輪沒有拖地以造成不利滾動(dòng)力矩，支點(diǎn)從后離地的機(jī)輪瞬時(shí)轉(zhuǎn)移到機(jī)身重心所造成的劇烈擺動(dòng)，可能使飛機(jī)失控。由于側(cè)風(fēng)和地面亂流的影響，旋翼水平還不一定就是正確的姿態(tài)，必須對(duì)側(cè)風(fēng)和亂流進(jìn)行補(bǔ)償，所以直升機(jī)在復(fù)雜條件下的起落需要相當(dāng)?shù)募记?。?cè)風(fēng)下垂直著陸，要防止支點(diǎn)突然轉(zhuǎn)移到外側(cè)機(jī)輪而引起翻滾的問題斜坡上起飛，要注意不能太猛，否則重心突然從后離地的機(jī)輪向重心轉(zhuǎn)移，會(huì)造成突然而劇烈的擺動(dòng)，危害飛行安全旋翼是圓周運(yùn)動(dòng)，由于半徑的關(guān)系，翼尖處線速度已經(jīng)接近音速時(shí)，圓心處線速度為零！所以旋翼靠近圓周的地方產(chǎn)生最大的升力，而靠近圓心的地方只產(chǎn)生微不足道的升力。槳葉向前劃行時(shí)，槳葉和空氣的相對(duì)速度高于旋轉(zhuǎn)本身所帶來的線速度；反之，槳葉向后劃行時(shí)，槳葉和空氣的相對(duì)速度就低于旋轉(zhuǎn)本身所帶來的線速度，這樣，旋翼兩側(cè)產(chǎn)生的升力還不均勻，不做任何補(bǔ)償?shù)脑?，升力差可以達(dá)到5：1。這個(gè)周期性的升力變化不僅使機(jī)身向一側(cè)傾斜，而且每片槳葉在圓周中不同方位產(chǎn)生不同的升力和阻力，周期性地對(duì)槳葉產(chǎn)生強(qiáng)烈的扭曲，既大大加速材料的疲勞，又引起很大的振動(dòng)。所以旋翼的氣動(dòng)設(shè)計(jì)可以比高性能固定翼飛機(jī)的機(jī)翼設(shè)計(jì)更為復(fù)雜。直升機(jī)以130公里/小時(shí)前行，主旋翼翼尖線速度420公里/小時(shí)，槳葉在不同位置和氣流的相對(duì)速度是不同的，產(chǎn)生的升力也不同固定槳葉的升力分布，等高線是與半翼展處產(chǎn)生的升力的比值前面提到的delaCierva是在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題的。他的模型旋翼機(jī)試飛很成功，但是全尺寸的旋翼機(jī)一上天就橫滾翻，開始以為是遇到突然的橫風(fēng)，第二架飛機(jī)上天同樣命運(yùn)。delaCierva經(jīng)過研究，發(fā)現(xiàn)模型旋翼機(jī)的槳葉是用藤條材料做的，有彈性，而全尺寸旋翼機(jī)的槳葉是剛性的鋼結(jié)構(gòu)，由此認(rèn)識(shí)到槳葉的揮舞鉸的必要性。具體來說，為了補(bǔ)償左右的升力不均勻，和減少槳葉的疲勞，槳葉在翼根要采用一個(gè)容許槳葉載回轉(zhuǎn)過程中上下?lián)]舞的鉸鏈，這個(gè)鉸鏈稱為揮舞鉸（flappinghinge，也稱垂直鉸）。槳葉在前行時(shí)，升力增加，槳葉自然向上揮舞。由于槳葉在旋轉(zhuǎn)過程中同時(shí)上升，槳葉的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向不再是水平的，而是斜線向上的。槳葉和水平面的夾角雖然不因?yàn)闃~向上揮舞而改變，但槳葉和氣流的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向之間的夾角由于這斜線向上的運(yùn)動(dòng)而變小，這個(gè)夾角（而不是槳葉和水平面之間的夾角）才是槳葉真正的迎角。槳葉的迎角在升力作用下下降，降低升力。槳葉在后行時(shí)，槳葉的升力不足，自然下垂，變旋轉(zhuǎn)邊下降造成槳葉和氣流相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向之間的夾角增大，迎角增加，增加升力。由于離心力使槳葉有自然拉直的趨勢(shì)，槳葉不會(huì)在升力作用下無限升高或降低，機(jī)械設(shè)計(jì)上也采取措施，保證槳葉的揮舞不至于和機(jī)體發(fā)生碰撞。槳葉在環(huán)形過程中，不斷升高、降低，翼尖離圓心的距離不斷改變，引起科里奧利效應(yīng)（這個(gè)東西誰都“知道”，但說清楚不容易。誰要是能把這個(gè)東西說清楚，鮮花奉上），就像花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員經(jīng)常把雙臂張開、收攏，以控制旋轉(zhuǎn)速度。要是一個(gè)手臂張開，一個(gè)手臂收攏，就不可能在原地旋轉(zhuǎn)，就要東倒西歪了。所以槳葉在水平方向也要前后搖擺，以補(bǔ)償槳葉上下?lián)]舞所造成的科里奧利效應(yīng)。擺振鉸利用前行時(shí)阻力增加，使槳葉自然增加后掠角（即所謂“滯后”，因?yàn)闃~在旋轉(zhuǎn)方向上的角速度低于圓心的旋轉(zhuǎn)速度），這也變相增加槳葉在氣流方向上剖面的長(zhǎng)度，加強(qiáng)了減小迎角的作用；在后行時(shí)，阻力減小，阻尼器（相當(dāng)于彈簧）使槳葉恢復(fù)的正常位置（即所謂“領(lǐng)先”，因?yàn)闃~在旋轉(zhuǎn)方向上的角速度高于圓心的旋轉(zhuǎn)速度），當(dāng)然也加強(qiáng)了增加迎角的作用，所以擺振鉸（draghinge也稱水平鉸）也稱領(lǐng)先-滯后鉸（leadlaghinge）。揮舞鉸和擺振鉸是旋翼升力均勻的飛行平穩(wěn)的關(guān)鍵。由于槳葉在旋轉(zhuǎn)中容許上下?lián)]動(dòng)和前后擺動(dòng)，這種槳葉稱為柔性槳葉（articulatedrotor）。除了用機(jī)械鉸鏈容許槳葉在環(huán)形過程中相對(duì)于其他槳葉有一定的揮舞外，材質(zhì)也必須具有彈性，這就是為什么直升機(jī)停在地面時(shí)，槳葉總是“耷拉”著的原因。但機(jī)械鉸鏈磨損大，可靠性不好，德國(guó)MBB（戰(zhàn)時(shí)著名的梅塞斯米特就是MBB中的M）用彈性元件取代了揮舞鉸，研制成功無鉸槳葉，第一個(gè)應(yīng)用無鉸槳葉的是MBBBo-105，中國(guó)曾進(jìn)口一批，用于支援海上采油平臺(tái)。揮舞鉸示意圖，前行槳葉可以在升力作用下向上有所揮舞，從而降低升力，達(dá)到平衡；后行槳葉則向下彎曲，從而提高升力，達(dá)到平衡采用揮舞鉸后的升力分布，要均勻得多雙葉旋翼是一個(gè)特例，槳葉和圓心的槳轂剛性連接，但用一個(gè)單一的“蹺蹺板”鉸鏈同時(shí)代替揮舞鉸和擺振鉸，所以也稱為半剛性槳葉（semi-rigidrotor）。蹺蹺板鉸鏈在一側(cè)槳葉上揚(yáng)時(shí)，將另一側(cè)槳葉自然下壓；在一側(cè)槳葉“領(lǐng)先”時(shí)，將另一側(cè)槳葉自然“滯后”，既簡(jiǎn)化了機(jī)械設(shè)計(jì)，又完美地實(shí)現(xiàn)了更復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì)才能實(shí)現(xiàn)的功能。貝爾直升機(jī)公司用雙葉用出了味道，越戰(zhàn)期間漫天蝗蟲似的UH-1就是雙葉，后來的AH-1也是。不過“蹺蹺板”設(shè)計(jì)只能用于雙葉旋翼。雙葉旋翼有無可置疑的簡(jiǎn)潔性和由此而來的成本和可靠性上的優(yōu)勢(shì)，但雙葉旋翼也只有兩片槳葉可以產(chǎn)生升力和推力，和多葉槳葉相比，就要增加旋翼直徑，增加旋翼轉(zhuǎn)速，前者增加總體尺寸和阻力，后者增加噪聲。第一個(gè)采用無鉸槳葉的Bo-105Bo-105的無鉸槳葉，用彈性元件代替了揮舞鉸和擺振鉸，但變距鉸依然保留EC-135更進(jìn)一步，甚至取消了使槳葉改變槳距的變距鉸，也用彈性元件代替了EC-135的先進(jìn)技術(shù)槳葉（AdvancedTechnologyRotor，簡(jiǎn)稱ATR，屬hingelessbearingless），采用彈性元件代替所有機(jī)械鉸鏈，避免機(jī)械磨損，減輕重量，改善飛行平穩(wěn)性單槳直升機(jī)的起飛重量終歸有限，要增大起飛重量，就要增加旋翼直徑，增加旋翼轉(zhuǎn)速，增加槳葉數(shù)目，加強(qiáng)傳動(dòng)軸，這些都增加了旋翼系統(tǒng)的機(jī)械復(fù)雜性和重量。旋翼直徑和轉(zhuǎn)速受到翼尖速度不能超過音速的限制，否則音障帶來的阻力和振動(dòng)將不可忍受，更大的旋翼直徑也迫使尾撐長(zhǎng)度增加，增加結(jié)構(gòu)重量。較大的旋翼也對(duì)狹小場(chǎng)地的起落造成不便。大幅度提高起飛重量最有效的途徑，還是采用兩個(gè)甚至更多的旋翼，分擔(dān)負(fù)擔(dān)。除了一些設(shè)想中的四旋翼方案，三旋翼沒有見到過，還是雙旋翼最常見。既然采用兩個(gè)旋翼，如果旋轉(zhuǎn)方向相反，一個(gè)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，一個(gè)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，就自然抵消相互的反扭力。反轉(zhuǎn)的雙旋翼不需要特別考慮尾槳和尾撐的結(jié)構(gòu)，也沒有尾槳吃掉對(duì)推進(jìn)和升力沒有作用的功率的問題，可以把所有功率都用于升力和推進(jìn)，這是雙旋翼額外的優(yōu)點(diǎn)。雙旋翼（也稱雙槳）有多種方案，可以前后串列，可以左右并列，可以上下共軸，還可以上下不共軸。串列雙槳的典型有美國(guó)的CH-46、CH-47；并列雙槳的典型有俄羅斯的米-12，直升機(jī)狀態(tài)的美國(guó)V-22也可以算作并列雙槳；共軸雙槳（co-axial或contra-rotating）的典型當(dāng)然非俄羅斯的K-25、K-31等卡莫夫直升機(jī)莫屬；異軸雙槳（更準(zhǔn)確地說，是交替雙槳，也稱交叉雙槳，intermeshing）的只有美國(guó)卡曼的H-34Husky和K-Max等少數(shù)例子。串列和并列雙槳布局示意圖串列雙槳的CH-47并列雙槳的米-12共軸雙槳示意圖共軸雙槳的卡-31交替雙槳示意圖交替雙槳的K-Max串列雙槳對(duì)于最大限度地利用機(jī)身長(zhǎng)度有利，CH-46、CH-47機(jī)艙長(zhǎng)但并不累贅，總長(zhǎng)并不為此增加多少，而單槳的米-6就“橫闊豎大”了。串列雙槳中離發(fā)動(dòng)機(jī)較遠(yuǎn)的那副旋翼（一般是前旋翼）的功率要求比驅(qū)動(dòng)尾槳高得多，為了保證前后旋翼的同步，串列雙槳需要長(zhǎng)長(zhǎng)的沉重的同步傳動(dòng)軸，而不能簡(jiǎn)單地由前發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)前旋翼，后發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)后旋翼。串列雙槳的前后旋翼一般上下錯(cuò)開一點(diǎn)，這樣可以容許前后旋翼之間在高度上有一定的重合，縮短全機(jī)長(zhǎng)度。上下的高度差太少了，不能保證安全，尤其是大幅度機(jī)動(dòng)動(dòng)作時(shí)，上下槳葉可能發(fā)生碰撞。高度差太大了，支撐后旋翼的“柱子”太過高大，阻力巨大。并列雙槳通常是安裝在機(jī)翼翼尖的，翼展由旋翼半徑?jīng)Q定，沒有辦法靠上下重合而縮短翼展，在氣動(dòng)上難于優(yōu)化。左右旋翼之間要設(shè)交叉的同步軸，以保證左右兩副旋翼永遠(yuǎn)同步。還有一個(gè)問題是，左右旋翼都在機(jī)身中段附近，僅靠周期距，俯仰控制力矩不足。但這都不是最大的問題，最大的問題是橫滾穩(wěn)定性，兩側(cè)旋翼升力不均勻時(shí)，飛機(jī)會(huì)發(fā)生橫滾，如果在急速下降過程中，飛機(jī)不幸進(jìn)入自己的下洗氣流，旋翼效率急劇降低，旋翼越用力，越使不上勁，好像汽車輪子打滑一樣，加劇橫滾的不穩(wěn)定傾向，飛機(jī)在幾秒鐘內(nèi)就可以傾覆失控，V-22的幾次墜毀就是這樣造成的。強(qiáng)烈的不對(duì)稱氣流擾動(dòng)也可以造成這個(gè)現(xiàn)象。發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在機(jī)身還好說，要是發(fā)動(dòng)機(jī)安裝的機(jī)翼翼尖，離重心很遠(yuǎn)，進(jìn)一步加強(qiáng)了橫滾不穩(wěn)定的傾向。共軸雙槳用套筒軸驅(qū)動(dòng)上下兩副反轉(zhuǎn)的旋翼，同樣有串列雙槳的上下旋翼之間的間距問題，間距小了，上下旋翼有可能打架；間距大了，不光阻力高，對(duì)驅(qū)動(dòng)軸的剛度要求也高，而大功率的套筒軸本來在機(jī)械上就難度很大。套筒軸不光要傳遞功率，還要傳遞上面旋翼的總距、周期距控制，在機(jī)械設(shè)計(jì)上有相當(dāng)?shù)碾y度。由于非對(duì)稱升力的緣故，反向旋轉(zhuǎn)的上下旋翼的旋轉(zhuǎn)平面有在一側(cè)“交會(huì)”的傾向，這進(jìn)一步增加了對(duì)上下旋翼之間間距的要求，并且?guī)硐蚪粫?huì)一側(cè)轉(zhuǎn)彎必須比向另一側(cè)轉(zhuǎn)彎輕緩的要求。上旋翼處在“干凈”空氣中，下旋翼處在上旋翼的下洗氣流中，這樣，上下旋翼之間有相當(dāng)?shù)臍鈩?dòng)耦合，增加了氣動(dòng)設(shè)計(jì)的難度。由于共軸雙槳沒有尾槳，短短的尾撐用于支持垂直安定面，后者在前飛中提供像固定翼飛機(jī)一樣的氣動(dòng)控制，減小周期距控制的負(fù)擔(dān)。由于共軸雙槳的機(jī)身短，受側(cè)風(fēng)影響較小。共軸雙槳的振動(dòng)也由于兩副反轉(zhuǎn)的旋翼而較好地對(duì)消了，平穩(wěn)性和懸停性好。共軸雙槳在同等升力下，旋翼直徑可以較小，直升機(jī)總尺寸較緊湊，“占地面積”較小，特別適合海軍上艦的需要。交替雙槳可算是共軸雙槳的一個(gè)變種，從正面看，兩副旋翼的翼尖路徑（tippathplane，TPP）有交叉，會(huì)打架，但只要在算好時(shí)間差，你方唱罷我登場(chǎng)，不會(huì)打架的。最簡(jiǎn)單的情況，兩副旋翼都是雙葉，也就是只有一直線的前后兩片槳葉，左旋翼的起始位置是東西向，右旋翼的位置是南北向，兩副旋翼同步反向旋轉(zhuǎn)，一個(gè)轉(zhuǎn)到東西向的時(shí)候，另一個(gè)轉(zhuǎn)到南北向，永遠(yuǎn)不會(huì)交會(huì)。交替雙槳的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械上比串列、并列和共軸雙槳簡(jiǎn)單得多，缺點(diǎn)是旋翼的槳葉數(shù)也受到限制，到現(xiàn)在為止，沒有超過雙葉的，所以只適用于不超過一定尺寸的直升機(jī)。

所有雙槳布局均采用分別的總距和周期距控制，所有槳葉都有各自的“三鉸”（變距鉸、揮舞鉸、擺振鉸，或起同等作用的相應(yīng)的彈性元件）。對(duì)于共軸雙槳和交替雙槳布局來說，轉(zhuǎn)向是通過改變上下或左右旋翼的扭力來實(shí)現(xiàn)的。增加順時(shí)針旋翼的槳距，使其更能吃上勁，減少逆時(shí)針旋翼的槳距，使其吃勁小一點(diǎn)，就造成扭矩差，使直升機(jī)向逆時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)，反之亦然。交替雙槳的方向控制和共軸雙槳相同。由于上下或左右旋翼的槳距增減是對(duì)稱的，共軸雙槳或交替雙槳向左右轉(zhuǎn)向的速度是一樣的。主旋翼也比尾槳更能吃上勁，所以轉(zhuǎn)向也更快捷，可以作所謂的“急轉(zhuǎn)”（snapturn）。對(duì)于串列和并列雙槳布局來說，轉(zhuǎn)向是通過使前后或左右旋翼在水平方向上通過周期距控制產(chǎn)生差動(dòng)的扭轉(zhuǎn)推力來實(shí)現(xiàn)的。換句話說，前旋翼向左傾斜，在產(chǎn)生升力的同時(shí)，產(chǎn)生向右的水平推力分量；后旋翼向右傾斜，同樣在產(chǎn)生升力的同時(shí)，產(chǎn)生向左的水平推力分量。前后一“夾攻”，飛機(jī)就向右偏轉(zhuǎn)，反之亦然。前后旋翼反向傾斜，偏轉(zhuǎn)的支點(diǎn)是機(jī)身中央。如果光傾斜前旋翼，就可以繞后機(jī)身打轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)；光傾斜后旋翼，當(dāng)然也就可以繞前機(jī)身打轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)；如果控制得當(dāng)，甚至可以一面轉(zhuǎn)一面?zhèn)蕊w。事實(shí)上，串列雙槳幾乎像超市里四個(gè)輪子可以分別轉(zhuǎn)向的購物車一樣，愛怎么走就可以怎么走，愛怎么轉(zhuǎn)就可以怎么轉(zhuǎn)，不過有的時(shí)候太靈活了，選擇太多了，反而容易弄糊涂，這個(gè)道理是一樣的。并列雙槳也是同樣道理，只是把前后雙槳變成左右雙槳。直升機(jī)不光可以垂直起落，還可以懸停、側(cè)飛、倒飛、原地轉(zhuǎn)彎。直升機(jī)的這些非常規(guī)機(jī)動(dòng)動(dòng)作提供了空前的戰(zhàn)術(shù)靈活性，比如，反坦克直升機(jī)可以在低于樹梢的極低空高度懸停，在戰(zhàn)機(jī)恰當(dāng)?shù)臅r(shí)刻，突然冒起來發(fā)射武器，然后迅速下降到樹梢以下高度隱蔽，既可以躲避對(duì)方直射武器的打擊，又有利于隱蔽地轉(zhuǎn)移陣地。如果裝備桅桿頂?shù)挠^察裝置裝置的話，可以更好地隱蔽觀察敵情、掌握戰(zhàn)機(jī)。同樣的戰(zhàn)術(shù)也適用于山脊、建筑物等適當(dāng)?shù)碾[蔽物背后。在巷戰(zhàn)中，直升機(jī)可以隱蔽在建筑物后懸停，在適當(dāng)時(shí)機(jī)側(cè)飛出來發(fā)射武器，然后迅速返回隱蔽位置，這樣可以避開敵人從遠(yuǎn)處房頂?shù)挠^察和伏擊。在營(yíng)救和精確定點(diǎn)空降作業(yè)中，懸停中的側(cè)飛和倒飛更是必不可少的。然而，成也蕭何，敗也蕭何，直升機(jī)的旋翼不光提供了空前的機(jī)動(dòng)能力，也從根本上限制了前飛速度。旋翼尺寸和槳葉數(shù)的限制不談，飛機(jī)的前飛速度不可能超過旋翼翼尖的線速度，在極限情況下，假定飛機(jī)的前飛速度和翼尖速度都為音速的一半，前行方向上，翼尖速度在3點(diǎn)鐘方向已經(jīng)達(dá)到音速，而后行方向上，翼尖在9點(diǎn)鐘方向的速度就為零，要發(fā)生失速。實(shí)際上，翼尖失速速度要高于零速度，所以飛行速度比理論上的極限情況要低。另外，由于半徑的關(guān)系，旋翼前傾時(shí)，旋翼翼尖附近是產(chǎn)生推力的部分，中間部分的線速度低，實(shí)際上不產(chǎn)生推力，是在迎風(fēng)氣流的作用下像風(fēng)車一樣地自旋，靠近圓心的部分的線速度低于失速速度，已經(jīng)處在失速區(qū)了。由于前飛時(shí)旋翼前傾，阻力在旋翼上形成一個(gè)向下的分量，造成速度越大，“降力”越大的尷尬局面，必須用增加的升力來補(bǔ)償，白白浪費(fèi)發(fā)動(dòng)機(jī)功率。據(jù)計(jì)算，直升機(jī)的理論速度不能超過420公里/小時(shí)。英國(guó)Westland公司對(duì)旋翼翼尖進(jìn)行加大后掠角的修形，使直升機(jī)速度有了不小的提高，但還是沒有突破這個(gè)理論限制。英國(guó)Westland的先進(jìn)旋翼翼尖采用復(fù)雜形狀的后掠角槳葉的截面（翼型）也從翼根到翼尖不斷變薄，以延遲激波的產(chǎn)生，這個(gè)道理和超音速飛機(jī)用大后掠角、薄翼型的機(jī)翼一樣這是一架Westland大山貓直升機(jī)在做斤斗特技，其先進(jìn)槳葉的特別形狀清晰可見理論上，只要旋翼線速度突破音障，直升機(jī)速度進(jìn)一步提高就是可能的。固定翼超音速飛機(jī)的機(jī)翼理論早已解決。但固定翼飛機(jī)的機(jī)翼處于相對(duì)簡(jiǎn)單的氣流流場(chǎng)，直升機(jī)旋翼所處的流場(chǎng)實(shí)在太復(fù)雜了，不光有前進(jìn)方向，還有旋轉(zhuǎn)的切向和徑向方向，此外，在機(jī)身上發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)和旋翼之間，還有復(fù)雜的縱向的馬蹄形流和橫向的渦漩。即使這些問題都解決了，理論上有可能研制出一種彎彎的馬刀形狀的槳葉，延遲超音速激波的產(chǎn)生，但槳葉受力情況十分復(fù)雜，包括扭曲、拉伸，在材料上要制造足夠堅(jiān)固耐用又輕巧的旋翼很困難，旋翼要突破音障不是一件容易的事。要突破直升機(jī)速度的限制，只有突破旋翼既作為升力裝置又作為推力裝置的局限。發(fā)動(dòng)機(jī)艙周邊有馬蹄形流發(fā)動(dòng)機(jī)艙兩側(cè)也有橫向的渦流突破旋翼既作為升力裝置又作為推力裝置的第一步就是為旋翼減輕負(fù)擔(dān)，用單獨(dú)的推進(jìn)裝置提供推力。從50年代開始，大量方案就是從在普通直升機(jī)上加裝推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)開始，將常規(guī)直升機(jī)改裝為復(fù)合直升機(jī)（compoundholicopter）。采用專用的推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)，前飛時(shí)，旋翼就不必前傾，既減小迎風(fēng)面積帶來的阻力，又避免了前傾旋翼造成的“降力”。為了進(jìn)一步減輕旋翼的負(fù)擔(dān)，直升機(jī)還可以安裝短翼，在前飛時(shí)提供氣動(dòng)升力，這樣，對(duì)旋翼產(chǎn)生升力的要求可以降到最低，后行槳葉失速也就不成為問題，消除了直升機(jī)速度上不去的一大障礙。很多常規(guī)直升機(jī)并沒有專用的推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)，但安裝了短翼，就是為了在前飛中產(chǎn)生升力，減低對(duì)旋翼升力的依賴，以提高前飛速度。對(duì)于攻擊直升機(jī)來說，短翼還是提供武器掛架的好地方。采用短翼的典型直升機(jī)有米-6、AH-64等，米-24的短翼也有提供升力的作用，但最主要的目的卻是加強(qiáng)橫滾穩(wěn)定性。就像世上所有的好事一樣，沒有免費(fèi)的午餐。短翼不光增加結(jié)構(gòu)重量，最大的問題是遮擋旋翼的下洗氣流，削弱了旋翼的效率。所以強(qiáng)調(diào)懸停和直升機(jī)特有的非常規(guī)機(jī)動(dòng)性能的直升機(jī)常常不選用短翼，即使采用短翼，也使短翼有較大的下反，以減小對(duì)旋翼下洗氣流的不利遮擋。有人把這種采用短翼的直升機(jī)也稱為復(fù)合直升機(jī)，因?yàn)樯Φ漠a(chǎn)生已經(jīng)不再單純依靠旋翼，但通常人們還是把升力和推力兩者都不再依靠旋翼的直升機(jī)稱為復(fù)合直升機(jī)。米-6的短翼用于在平飛時(shí)產(chǎn)生升力，為旋翼卸載AH-64的短翼同時(shí)兼作武器掛架，一物兩用卡莫夫Ka-22是早期復(fù)合直升機(jī)的一個(gè)典范，曾創(chuàng)造多項(xiàng)速度和載重記錄MBB的BBH攻擊直升機(jī)，采用常規(guī)的“開放”推進(jìn)螺旋槳作推動(dòng)力，計(jì)劃被取消后，轉(zhuǎn)入和法國(guó)合作發(fā)展“虎”式直升機(jī)西科斯基S-66，和洛克希德AH-56“夏延”競(jìng)爭(zhēng)落敗，但速度比“夏延”更快，號(hào)稱世界第一。S-66的尾部螺旋漿可以轉(zhuǎn)向，向后做推進(jìn)用，向左作反扭力用，而不像“夏延”那樣，用兩個(gè)專用的推進(jìn)螺旋槳和反扭力尾槳50-60年代時(shí)，采用單獨(dú)的推力發(fā)動(dòng)機(jī)的復(fù)合直升機(jī)方案如雨后春筍，有不少達(dá)到試飛階段，其中Piasecki的16H是其中的佼佼者。Piasecki16H采用一個(gè)尾置的涵道螺旋槳提供推力，涵道螺旋槳后有控制舵面，利用后洗氣流提供偏航和俯仰控制。主旋翼依然保留周期距控制，用于懸停或非常規(guī)機(jī)動(dòng)時(shí)提供控制。Piasecki的方案在60年代沒有引起足夠的興趣，但是在90年代，重新引起美國(guó)軍方的興趣。Piasecki將16H的概念用在UH-60上，試制了所謂“速度鷹”（SpeedHawk），不僅提高了速度，還將航程提高了3倍，使“速度鷹”的航程和F-18戰(zhàn)斗機(jī)相當(dāng)，用作海軍的搜索救援直升機(jī)十分有利。同樣的概念還用在AH-64“阿帕奇”攻擊直升機(jī)上，速度提高25%。環(huán)形尾的問題主要有兩個(gè)：環(huán)形尾套件增加重量，“速度鷹”比基型的UH-60要重800公斤。另一個(gè)問題是即以對(duì)旋翼下洗氣流的遮擋減低旋翼效率，旋翼功率要增加，否則懸停性能要受到損失。Piasecki16H采用尾置涵道螺旋槳（也稱“環(huán)形尾”，ringtail）作為平飛的推進(jìn)器，短翼提供平飛升力，將旋翼“解放”出來，大大提高平飛速度，也大大降低機(jī)械振動(dòng)和疲勞“速度鷹”（SpeedHawk），這是Piasecki用UH-60的機(jī)體和主要機(jī)械系統(tǒng)作基礎(chǔ)，研制的“推力轉(zhuǎn)向涵道推進(jìn)”（VariableThrustDuctPropeller）研究機(jī)VTDP前飛時(shí)的狀態(tài)，略微向前進(jìn)方向的左側(cè)偏轉(zhuǎn)，反扭力作用部分由氣動(dòng)舵面完成VTDP在懸停時(shí)的狀態(tài)，可伸縮的“斗篷”向左偏轉(zhuǎn)90度，加強(qiáng)反扭力作用Piachecki也推出了“速度眼鏡蛇”和“速度阿帕奇”方案30年代末，大學(xué)剛畢業(yè)的FriedrichvonDoblhoff異想天開，建議在旋翼翼尖上安裝法國(guó)工程師ReneLeduk早年發(fā)明的沖壓式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)旋翼，現(xiàn)在稱之為噴氣翼尖（tipjet）。發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋翼旋轉(zhuǎn)是造成反扭力的原因，即使新奇的方案如“夏延”，依然逃脫不了采用尾槳平衡反扭力的布局。噴氣翼尖在槳葉內(nèi)通過管路向翼尖輸送高壓壓縮空氣，壓縮空氣從翼尖向后噴出，就可以推動(dòng)槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)。噴氣翼尖的極端是直接在旋翼翼尖安裝微型噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，噴氣驅(qū)動(dòng)旋翼旋轉(zhuǎn)。由于槳軸不是驅(qū)動(dòng)軸，旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)沒有反扭力，所以不需要尾槳。槳葉內(nèi)輸導(dǎo)壓縮空氣的能力有限，結(jié)構(gòu)也復(fù)雜，但發(fā)動(dòng)機(jī)可以放在機(jī)體內(nèi)。翼尖噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的方案在技術(shù)上更有誘惑力，燃料在離心力的作用下，可以容易地向翼尖輸送，燃燒用的空氣也主要由管路輸送過來的壓縮空氣提供，因?yàn)樵谝砑獾陌l(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣受圓周運(yùn)動(dòng)的影響太大。發(fā)動(dòng)機(jī)必須輕小，一般采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的脈動(dòng)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)（pulsejet）或沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)（ramjet）。噴氣翼尖的問題是噪聲不僅巨大，而且尖厲，有規(guī)則，特別煩人。不過最大噪聲實(shí)際上延續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)，只有起飛和著陸的一、兩分鐘時(shí)間，不過這沒有能夠使環(huán)保組織的反對(duì)聲輕下去。Doblhoff在戰(zhàn)時(shí)的研究工作取得了有限的成果，戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束時(shí)，Doblhoff用卡車?yán)鴺訖C(jī)和資料，和工作人員一起從蘇軍正在逼近的奧地利往西撤退，最后在德奧邊境向美軍投降。戰(zhàn)后，Doblhoff和他的樣機(jī)一起到了美國(guó)，Doblhoff到美國(guó)麥克唐納工作，主持了麥克唐納XV-1的設(shè)計(jì)，這是美國(guó)第一架噴氣翼尖的直升機(jī)。但與此同時(shí)，Doblhoff的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師和試飛員AugustStepan去了英國(guó)，日后成為FaireyRotodyne的主要設(shè)計(jì)人之一。然而，噴氣翼尖、推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)和固定的機(jī)翼相結(jié)合，有效地將直升機(jī)、旋翼機(jī)和固定翼飛機(jī)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來。Hiller應(yīng)該說是噴氣翼尖的另一個(gè)先驅(qū)，在50年就推出了HOE-1研究直升機(jī)麥克唐納在從德國(guó)“俘虜”過來的噴氣翼尖鼻祖FeiedrichvonDoblhoff的主持下，在50年代研制了XV-1研究直升機(jī)，除采用噴氣翼尖外，還在機(jī)身尾部單獨(dú)采用推進(jìn)螺旋槳提供推力，尾撐頂端的小型螺旋槳用于方向控制最著名的采用噴氣翼尖的旋翼-直升機(jī)要數(shù)英國(guó)Fairey的Rotodyne。60年代城際交通迅速發(fā)展，短途航空旅行的誘惑力日增，但固定翼飛機(jī)需要遠(yuǎn)離城市的機(jī)場(chǎng)的問題，始終限制了短途航空旅行的發(fā)展，很多垂直-短距起落飛機(jī)的方案應(yīng)運(yùn)而生。城際中短途空運(yùn)不要求懸?；蚍浅Ｒ?guī)機(jī)動(dòng)性能，垂直/短距起落能力更為重要，所以旋翼-直升機(jī)具有相當(dāng)?shù)奈?。FaireyRotodyne用噴氣翼尖實(shí)現(xiàn)垂直起落，用旋翼的周期距控制俯仰和橫滾，翼下雙發(fā)差動(dòng)推力控制在直升機(jī)狀態(tài)下的方向，在平飛階段，氣動(dòng)舵面輔助飛行控制。機(jī)翼在平飛階段產(chǎn)生一半以上的升力，旋翼的槳距減到最低，靠空氣動(dòng)力自旋，以減小阻力。FaireyRotodyne在試飛期間，創(chuàng)造了倫敦市中心到巴黎市中心的速度記錄。旋翼-直升機(jī)的無滑跑傾斜起飛和準(zhǔn)垂直降落，不僅極大地降低了對(duì)機(jī)場(chǎng)跑道和凈空的要求，也由于起落空間不重疊，實(shí)際上增加了同等機(jī)場(chǎng)空間內(nèi)起落架次的容量。由于噪聲、資金和60年代初英國(guó)航空工業(yè)的全面重組，F(xiàn)airey被Westland收購，Westland把重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到以引進(jìn)的西科斯基技術(shù)為基礎(chǔ)的常規(guī)直升機(jī)的研制上，F(xiàn)aireyRotodyne下馬了，所有資料和工具被銷毀，樣機(jī)被肢解，至今還有不少人惋惜。進(jìn)入21世紀(jì)，噴氣翼尖又有死灰復(fù)燃的跡象。美國(guó)GroenBrothers提出用噴氣翼尖驅(qū)動(dòng)旋翼，研制C-130一級(jí)的大型旋翼-直升機(jī)，作為戰(zhàn)場(chǎng)空運(yùn)的主力，滿足從CH-47到C-130之間的戰(zhàn)術(shù)空運(yùn)需要。GroenBothers方案最大的誘惑在于，這個(gè)改裝思路可以用于任何現(xiàn)成的上單翼運(yùn)輸機(jī)，比如C-130。旋翼的支點(diǎn)在上單翼和機(jī)身的結(jié)合部，可以最大限度地減小對(duì)飛機(jī)重心和氣動(dòng)特性的影響，理論上可以以比重型直升機(jī)或傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)低得多的代價(jià)，開發(fā)具有垂直起落能力的大型飛機(jī)。如果不強(qiáng)調(diào)懸停和非常規(guī)機(jī)動(dòng)的話，旋翼-直升機(jī)的魅力確實(shí)是很大的。采用噴氣翼尖最著名的還是FaireyRotodyne，本來是很有潛力成為中短途城市航運(yùn)的主力的FaireyRotodyne在飛行中的雄姿

Rotodyne在一開始接到很多航空公司的意向訂貨，但英國(guó)的“國(guó)航”BAE最終沒有下訂單，別的意向訂貨也在一夜之間蒸發(fā)了，堪稱是“協(xié)和”式的前奏Fairey被Westland收購后，由于英國(guó)政府資金不足，英國(guó)空軍和英國(guó)“國(guó)航”的訂單不到位，在成功的試飛后下馬了，設(shè)計(jì)資料、工具、樣機(jī)全部銷毀，今天只能在畫上自慰了美國(guó)的GroenBrother公司是旋翼機(jī)的最新熱衷者，GroenBrothers向美國(guó)軍方建議，用C-130一級(jí)的機(jī)身，配以帶噴氣翼尖的旋翼系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)垂直起落Groen還想誘惑海軍，用作航母上的運(yùn)輸機(jī)GroenBrothers也在向森林滅火部門推銷這個(gè)方案限制直升機(jī)速度的一個(gè)重要因素是旋翼槳葉的揮舞，槳葉的慣性在不斷地?fù)]舞中增加了機(jī)械振動(dòng)，鉸鏈的磨損（或彈性元件的疲勞）使直升機(jī)的可靠性總是不如固定翼飛機(jī)。常規(guī)直升機(jī)的柔性槳葉雖然是非常規(guī)機(jī)動(dòng)成為可能，但柔性的槳葉也限制了直升機(jī)的機(jī)動(dòng)性，難于像固定翼飛機(jī)一樣做迅猛的滾翻、拉起、俯沖、盤旋動(dòng)作，過于激烈的機(jī)動(dòng)動(dòng)作可能使槳葉和機(jī)體碰撞，嚴(yán)重危害飛行安全。剛性槳葉的限制要小得多，采用剛性槳葉的直升機(jī)或許有這樣、那樣的問題，但都具有比常規(guī)直升機(jī)遠(yuǎn)為出色的機(jī)動(dòng)性。為此，剛性槳葉一直是直升機(jī)研究的一個(gè)目標(biāo)。洛克希德“夏延”的下馬給剛性槳葉的發(fā)展蒙上陰影，但剛性槳葉的研究并沒有就此偃旗息鼓，近來又柳暗花明的跡象。為了大幅度提高直升機(jī)性能，美國(guó)從70年代開始，進(jìn)行了一系列直升機(jī)研究機(jī)項(xiàng)目。西科斯基的“前行槳葉概念”（AdvancingBladeConcept，簡(jiǎn)稱ABC）在較早就獲得成功。如前所述，剛性旋翼的一個(gè)大問題是由于前飛的相對(duì)速度疊加在旋翼旋轉(zhuǎn)速度引起的非對(duì)稱升力，但對(duì)于剛性的共軸反轉(zhuǎn)雙槳來說，兩邊的非對(duì)稱升力疊加起來，就對(duì)稱了，剛性的槳葉和槳軸吸收所有的扭力，這就是ABC可以免去揮舞鉸的基本思路。由于剛性槳葉沒有揮舞，上下旋翼可以離得很近，而沒有碰撞的危險(xiǎn)。差動(dòng)式地加減上下旋翼的槳距以形成扭力差不僅形成水平方向上的轉(zhuǎn)向，還由于剛性旋翼非對(duì)稱升力造成橫滾，進(jìn)一步加速轉(zhuǎn)彎過程，所以ABC具有異乎尋常的機(jī)動(dòng)性，大大超過常規(guī)直升機(jī)。ABC直升機(jī)有專用的推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)，高速平飛時(shí)，用氣動(dòng)舵面實(shí)現(xiàn)飛行控制。采用ABC的S-69（軍用代號(hào)XH-59A）參加了LHX競(jìng)爭(zhēng)，但技術(shù)終究不夠成熟，在懸停中低頭或抬頭也比較困難，落選于同出于西科斯基的常規(guī)旋翼加涵道尾槳的方案，后者最終成為RAH-66“科曼奇”，現(xiàn)在也下馬了。西科斯基XH-59A“前行槳葉”概念研究機(jī)，用共軸反轉(zhuǎn)的剛性旋翼，既抵消扭力，又抵消非對(duì)稱升力流線型的S-69蠻俊俏的前行槳葉在無人機(jī)的大潮中得到復(fù)蘇，西科斯基的Mariner/CypherII將前行槳葉和涵道風(fēng)扇結(jié)合起來，動(dòng)力從“碗邊”通過傳動(dòng)軸傳遞，可以分別傳遞給上下旋翼，而不必用套筒軸驅(qū)動(dòng)，大大簡(jiǎn)化機(jī)械設(shè)計(jì)和制造。理論上涵道可以改變氣流方向，解決后行槳葉失速（retreatingbladestall）問題，提高直升機(jī)速度。但涵道本身增加重量，更是增加迎風(fēng)阻力，如果像Mariner那樣開在中機(jī)身，還妨礙機(jī)內(nèi)載荷和設(shè)備的布置。西科斯基在Mariner上使用前行槳葉，與其說是為了速度，不如說是為了減小旋翼直徑。涵道的采用和和后行槳葉失速?zèng)]有太大關(guān)系，主要是無人機(jī)整體布置上的方便，涵道結(jié)構(gòu)本身容納發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)載設(shè)備，加上涵道有良好的側(cè)向隔音作用，特別有利于巷戰(zhàn)或特種作戰(zhàn)使用。西科斯基的Mariner/CypherII，是美國(guó)海軍無人機(jī)竟標(biāo)中的候選之一Mariner/CypherII的前身Cypher在美國(guó)陸軍本寧堡步兵學(xué)校的演習(xí)場(chǎng)作巷戰(zhàn)演示作為美國(guó)直升機(jī)工業(yè)的龍頭老大，西科斯基在80年代和國(guó)防部和NASA合作，研制了所謂X形翼研究機(jī)，其基本思路是在直升機(jī)和固定翼飛機(jī)之間架一座橋，機(jī)頂?shù)腦形機(jī)翼可以在直升機(jī)狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生升力；前飛達(dá)到一定速度后，X形翼鎖住固定，作為機(jī)翼使用，飛機(jī)轉(zhuǎn)入固定翼狀態(tài)。X形翼在氣動(dòng)上雖然少見，但并非不可思議，這就是一對(duì)后掠翼加一對(duì)前掠翼。直升機(jī)狀態(tài)下，反扭力問題有尾槳解決，比較難的是采用剛性的單旋翼，如何解決非對(duì)稱升力的問題。西科斯基采用獨(dú)特的“環(huán)流控制技術(shù)”（CirculationControlTechnology），將發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮機(jī)后引出高壓氣流，通過寬大的槳葉內(nèi)的管路，像吹氣襟翼一樣，向槳葉后緣開縫襟翼吹氣。吹氣襟翼在下垂的襟翼表面噴吹高壓空氣，加速機(jī)翼上表面的氣流流動(dòng)，使機(jī)翼達(dá)到超過實(shí)際空速下能夠產(chǎn)生的升力，50-60年代第一代超音速戰(zhàn)斗機(jī)的低速性能就是靠吹氣襟翼“救命”的。環(huán)流控制槳葉根據(jù)槳葉在圓周運(yùn)動(dòng)中的不同位置，控制開縫寬度和吹氣強(qiáng)度，控制升力的增減，以補(bǔ)償非對(duì)稱升力。西科斯基的X翼研究機(jī)將寬弦“槳葉”和機(jī)翼合二為一，在直升機(jī)狀態(tài)作旋翼旋轉(zhuǎn)，在固定翼狀態(tài)固定，作為X形機(jī)翼，在直升機(jī)和固定翼之間架橋用普通直升機(jī)旋翼先行試驗(yàn)的西科斯基“旋翼系統(tǒng)研究機(jī)”（RotorSystemResearchAircraft，簡(jiǎn)稱RSRA）按固定翼飛機(jī)試飛的RSRA，可以看到，RSRA用機(jī)翼就可以產(chǎn)生足夠的升力，并不需要X形翼的額外升力90年代時(shí)，波音接過接力棒，將X形翼的概念推向新的高度，用麥道直升機(jī)和NASA的合作結(jié)果，研制了“蜻蜓”（Dragonfly）研究機(jī)?！膀唑选庇续喪角耙砗蛯挻蟮乃轿惨?，機(jī)頂上有一字形的旋翼-機(jī)翼。在直升機(jī)狀態(tài)下，旋翼-機(jī)翼在噴氣翼尖的作用下旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生升力。一字形的旋翼-機(jī)翼相當(dāng)于雙葉旋翼，可以用蹺蹺板鉸鏈完成揮舞和領(lǐng)先-滯后動(dòng)作，所以“蜻蜓”對(duì)非對(duì)稱升力的補(bǔ)償還是常規(guī)的?！膀唑选钡膭?dòng)力裝置是一臺(tái)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，從壓縮機(jī)引出高壓氣流，通過管路輸送到旋翼-機(jī)翼的翼尖，驅(qū)動(dòng)噴氣翼尖。由于噴氣翼尖不產(chǎn)生反扭力，“蜻蜓”沒有尾槳。達(dá)到一定的平飛速度后，鴨翼和平尾產(chǎn)生足夠的升力，旋翼-機(jī)翼鎖住，作為固定的機(jī)翼，飛機(jī)轉(zhuǎn)入固定翼狀態(tài)?！膀唑选闭谠囷w，美國(guó)軍方對(duì)它寄予厚望，甚至有想法把它放大到載人攻擊直升機(jī)。波音的“蜻蜓”Dragonfly研究機(jī)“蜻蜓”在懸停中這張三視圖清楚地顯示了旋翼-機(jī)翼的兩重性“蜻蜓”垂直起飛到平飛的過程“蜻蜓”的鴨翼-旋翼（canardrotorwing）概念對(duì)海軍很有吸引力，海軍有將其開發(fā)成艦載無人機(jī)的打算載人的“蜻蜓”長(zhǎng)滿牙齒，蠻兇的X形翼到“蜻蜓”有一個(gè)共同的特點(diǎn)：采用寬弦剛性槳轂可鎖定的兩用旋翼-機(jī)翼（所謂stoppedrotor）。粗短寬厚的剛性旋轉(zhuǎn)機(jī)翼從根本上解決了很多細(xì)長(zhǎng)的柔性旋翼槳葉難以解決的問題，但是和常規(guī)直升機(jī)相比，這些飛機(jī)的懸停和非常規(guī)機(jī)動(dòng)性能還是受到一點(diǎn)損失的，正可謂有得必有失。最主要的技術(shù)困難還是來自于升力產(chǎn)生機(jī)制轉(zhuǎn)換期間的飛行控制問題，處理不好，就容易失事。事實(shí)上，所有在升力產(chǎn)生機(jī)制中轉(zhuǎn)換的所謂convertiplane都有這個(gè)機(jī)制轉(zhuǎn)換期間的控制問題，機(jī)制轉(zhuǎn)換動(dòng)輒幾十秒，快的也要10秒，就是不敢動(dòng)作太猛，怕失控，同時(shí)也有速度和高度的限制，不是隨時(shí)隨地想轉(zhuǎn)換就可以轉(zhuǎn)換的。在戰(zhàn)斗中，這個(gè)轉(zhuǎn)換時(shí)間和高度、速度的要求給戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作帶來很大的困擾，升力機(jī)制的轉(zhuǎn)換只好在進(jìn)入戰(zhàn)斗前完成，使convertiplane在實(shí)用中的吸引力受到不小的損失?！膀唑选钡镍喪讲季譃樾砗蜋C(jī)翼的關(guān)系提供了一個(gè)新思路。機(jī)翼可以在平飛中為旋翼卸載，但機(jī)翼對(duì)旋翼的下洗氣流造成遮擋也是不爭(zhēng)的事實(shí)，鴨式布局把機(jī)翼和旋翼的位置錯(cuò)開來，互不遮擋，如果沒有胃口直接上兩用旋翼-機(jī)翼，將“蜻蜓”的鴨式布局、Piasecki的涵道螺旋槳和S-69的ABC槳葉結(jié)合起來，在技術(shù)上沒有太了不起的困難，但可以成就一架相當(dāng)先進(jìn)的直升機(jī)，如果沒有胃口直接上這樣布局的載人直升機(jī)，至少可以從無人直升機(jī)開始。從復(fù)合直升機(jī)，到直升-旋翼機(jī)，到可鎖定的旋翼-機(jī)翼，這是一條從直升機(jī)向固定翼飛機(jī)過渡的路徑。與此對(duì)應(yīng)，當(dāng)然也有一條從固定翼飛機(jī)向直升機(jī)過渡的路徑。如果能使固定翼飛機(jī)的推進(jìn)裝置改變方向，不就能實(shí)現(xiàn)垂直起落了嗎？貝爾的XV-3是采用傾轉(zhuǎn)動(dòng)力的固定翼飛機(jī)的先驅(qū)之一。XV-3的處在翼尖的發(fā)動(dòng)機(jī)是固定的，但驅(qū)動(dòng)旋翼的槳軸可以傾轉(zhuǎn)，所以叫傾轉(zhuǎn)軸（tileshaft）。平飛時(shí)，旋翼向螺旋槳飛機(jī)一樣驅(qū)動(dòng)飛機(jī)，垂直起落和懸停時(shí)，旋翼通過槳軸向上偏轉(zhuǎn)90度。為了保持直升機(jī)狀態(tài)的飛行控制，XV-3的旋翼是和直升機(jī)一樣的柔性旋翼，具有全套的總距和周期距控制。XV-3的動(dòng)力不足，無法在超出地面效應(yīng)的高度懸停，作為直升機(jī)的功效有限，但XV-3證明了將直升機(jī)和固定翼飛機(jī)結(jié)合起來的可能性，為貝爾日后爭(zhēng)取到XV-15乃至V-22的合同至關(guān)重要。以固定翼狀態(tài)飛行的貝爾的XV-3，發(fā)動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，旋翼的驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以稱tiltshaft，日后成為V-22的重要先驅(qū)以直升機(jī)狀態(tài)飛行的XV-3XV-3在懸停狀態(tài)，由于功率不足，XV-3不能在超出地面效應(yīng)以上的高度懸停與貝爾XV-3競(jìng)爭(zhēng)落選的Transcendental1G，這是由從Piasecki分出來的一批人設(shè)計(jì)的XV-3從直升機(jī)狀態(tài)向固定翼飛機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的過程和貝爾XV-3的技術(shù)相似，Transcendental1G也是采用傾轉(zhuǎn)軸Vertol（以CH-46、CH-47出名，后為波音收購）XV-21，同樣是TiltShaft貝爾對(duì)柔性槳葉的局限清楚得很，在70年代，以XV-3的研究結(jié)果為基礎(chǔ)，和NASA和美國(guó)軍方合作，研制了采用半剛性槳葉的XV-15。XV-15的發(fā)動(dòng)機(jī)艙和旋翼一起傾轉(zhuǎn)，所以成傾轉(zhuǎn)旋翼（tiltrotor）。半剛性槳葉可算是貝爾的看家本領(lǐng)了，當(dāng)年紅透直升機(jī)世界半邊天的UH-1，就是采用半剛性的雙葉旋翼，槳葉和槳轂剛性連接，但槳轂和槳軸通過蹺蹺板軸承柔性連接，利用前行側(cè)槳葉的自然升起和滯后，帶動(dòng)后行側(cè)槳葉的自然降落和超前。很神妙的設(shè)計(jì)，可惜只能用于雙葉旋翼。貝爾將蹺蹺板的原理推廣到三葉（理論上也可以更多片槳葉），估計(jì)就是在萬向接頭外包覆一個(gè)剛性的整流罩，所有槳葉和整流罩剛性連接。槳葉和槳轂的經(jīng)典的分立鉸鏈?zhǔn)竭B接，揮舞鉸、擺振鉸“五毒俱全”

緊湊一點(diǎn)的重合式鉸鏈連接雙葉槳葉特有的蹺蹺板式連接，省卻了揮舞鉸和擺振鉸，貝爾的經(jīng)典之作UH-1和AH-1就是用這種結(jié)構(gòu)從蹺蹺板進(jìn)一步發(fā)展而來的萬向接頭式連接，估計(jì)貝爾的半剛性旋翼就是在萬向接頭外包覆一個(gè)剛性的整流罩貝爾的半剛性旋翼保留了直升機(jī)的總距和周期距控制，用于在懸?；蛑鄙龣C(jī)飛行狀態(tài)時(shí)的飛行控制。貝爾還采用了寬弦、大彎度的槳葉，是槳葉最大限度地在前飛時(shí)接近常規(guī)螺旋槳的特性。XV-15引起了軍方極大的興趣，飛行試驗(yàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過簡(jiǎn)單的懸停、平飛和直升機(jī)-固定翼飛機(jī)之間的狀態(tài)轉(zhuǎn)換等概念證明型的試飛科目，而是進(jìn)入了演習(xí)場(chǎng)、兩棲登陸艦等接近實(shí)戰(zhàn)的條件下的試驗(yàn)。美國(guó)軍方對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果相當(dāng)滿意，這直接導(dǎo)致最終的四大軍種聯(lián)合研制的V-22“魚鷹”項(xiàng)目。V-22是歷史上第一架也是僅有的一架可以垂直/短距起落的量產(chǎn)型運(yùn)輸機(jī)，V-22故事的細(xì)節(jié)請(qǐng)看本站的“魚鷹”雜談。貝爾XV-15在懸停中XV-15在平飛中XV-15在起飛為了盡可能減小迎風(fēng)阻力，傾轉(zhuǎn)旋翼的旋翼直徑應(yīng)該在不影響直升機(jī)狀態(tài)下的性能的前提下盡可能減小。但較小的旋翼不可能不影響直升機(jī)狀態(tài)的性能，最突出的就是所謂“渦流環(huán)”現(xiàn)象。直升機(jī)在快速下降過程中，要使旋翼進(jìn)入自己的下洗氣流，或下洗氣流造成的渦流，旋翼和周圍空氣之間的相對(duì)氣流方向和相對(duì)速度出現(xiàn)本質(zhì)變化，可能出現(xiàn)“打滑”而失去升力，這時(shí)候越是增加旋翼功率，打滑越嚴(yán)重，這就是所謂的“渦流環(huán)”現(xiàn)象。常規(guī)直升機(jī)也會(huì)出現(xiàn)“渦流環(huán)”現(xiàn)象，但小直徑的旋翼更容易進(jìn)入這一狀態(tài)。V-22在試飛中幾次引人注目的墜機(jī)，大多出自這個(gè)原因。在懸?；蛑鄙龣C(jī)狀態(tài)時(shí)，傾轉(zhuǎn)旋翼在理論上可以通過控制左右發(fā)動(dòng)機(jī)的推力來控制橫滾，用旋翼的前后轉(zhuǎn)動(dòng)來控制俯仰，偏航比較難辦，可以用旋翼下洗氣流作用在機(jī)翼的襟翼上，輔以一定的橫滾作用來實(shí)現(xiàn)。但事實(shí)上，增減發(fā)動(dòng)機(jī)推力的靈敏度不夠，反映不夠快，控制量也不夠精細(xì)。用機(jī)電控制傾轉(zhuǎn)旋翼來實(shí)現(xiàn)俯仰控制，靈敏度問題更大，無法適應(yīng)惡劣天氣時(shí)的飛行要求。實(shí)用化的傾轉(zhuǎn)旋翼的V-22（及其前身XV-15）都是采用直升機(jī)槳葉，即保留了全套直升機(jī)的總距和周期距控制，而不是只可以調(diào)節(jié)槳距的螺旋槳，所以直升機(jī)狀態(tài)的V-22的操控和直升機(jī)無異。在以螺旋槳-旋翼為基礎(chǔ)的垂直/短距起落飛機(jī)中，傾轉(zhuǎn)旋翼是最成熟的方案。美國(guó)的V-22在飽經(jīng)千難萬險(xiǎn)之后，終于開始量產(chǎn)。直升機(jī)狀態(tài)前飛中的V-22在空投傘兵V-22的半剛性旋翼清晰可見V-22的寬弦、大彎度、無鉸、無軸承槳葉清晰可見起飛、著陸時(shí)，襟翼放下，最大限度地減小對(duì)下洗氣流的遮擋為了適合上艦的需要，V-22的旋翼可以折疊，機(jī)翼還可以橫轉(zhuǎn)90度，和機(jī)體平行，以節(jié)約占地空間V-22著艦試驗(yàn)，一側(cè)旋翼在甲板上空、一側(cè)旋翼在舷外時(shí)，兩側(cè)升力不均勻，容易造成事故。一架接一架緊接著快速降落時(shí)，前面飛機(jī)造成的空氣渦流容易使后面的飛機(jī)進(jìn)入危險(xiǎn)的“渦流環(huán)”狀態(tài)（vortexring），造成旋翼吃不上勁，導(dǎo)致墜機(jī)這是在兩棲登陸建“塞班”號(hào)機(jī)艙內(nèi)的情景V-22的性能被說得如此出眾，人們不禁疑惑，為什么總統(tǒng)的“海軍陸戰(zhàn)隊(duì)一號(hào)”要選新機(jī)時(shí)，沒有選V-22？貝爾在V-22的成功之后，向兩條戰(zhàn)線出擊，一是將傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)用于無人機(jī)，以最大限度地利用其垂直起落和速度、航程上的優(yōu)勢(shì)，二是將傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)推向民航市場(chǎng)。早先雄心勃勃的中短程支線客機(jī)看來一時(shí)還難以實(shí)現(xiàn)，但小型公務(wù)機(jī)已經(jīng)開始了，貝爾和意大利的Agusta合作，正在研制BA-609，其垂直起落的能力和速度、航程將對(duì)大公司、政府機(jī)構(gòu)的要員從城市中心到城市中心的空中旅行有很大的誘惑力。歐洲從80-90年代開始，也展開了傾轉(zhuǎn)旋翼的研究。法、德合作的Eurotilt和英、意合作的Eurofar最后合并成一個(gè)計(jì)劃，但在V-22和BA-609面臨一系列技術(shù)困難后，速度放慢，估計(jì)現(xiàn)在處于觀望狀態(tài)，在等待傾轉(zhuǎn)旋翼的技術(shù)進(jìn)一步成熟、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步降低后再行動(dòng)。BA-609的BA代表BellAgusta，將成為傾轉(zhuǎn)旋翼在民用領(lǐng)域里“吃螃蟹的人”BA-609是面對(duì)有錢的闊佬的BA-609在警方和海岸警衛(wèi)隊(duì)中也有望得到青睞BA-609已經(jīng)試飛，正在歐洲大力推銷，力圖搶在歐洲公司的前面霸占市場(chǎng)法國(guó)主導(dǎo)的Eurotilt傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)方案Eurotilt的傾轉(zhuǎn)和V-22稍有不同，只有發(fā)動(dòng)機(jī)前半部分傾轉(zhuǎn)，介于tiltrotor和tiltshaft之間貝爾當(dāng)然不會(huì)把傾轉(zhuǎn)旋翼的概念只用在載人飛機(jī)上，在如火如荼的無人機(jī)領(lǐng)域，貝爾也推出了采用傾轉(zhuǎn)旋翼的“鷹眼”（EagleEye）“鷹眼”預(yù)計(jì)要和海軍或海岸警衛(wèi)隊(duì)的艦船配合行動(dòng)，所以有很高的上艦要求盡管V-22在研制過程中遇到嚴(yán)重的問題，美國(guó)軍方對(duì)用具有垂直/短距起落能力的運(yùn)輸機(jī)作為戰(zhàn)術(shù)空運(yùn)主力的概念依然不肯放棄，在V-22尚未大規(guī)模服役時(shí)，已經(jīng)開始對(duì)更大型垂直/短距起落運(yùn)輸機(jī)的研制，貝爾的方案自然是V-22的延伸：采用四旋翼的傾轉(zhuǎn)旋翼方案，即所謂quadtiltrotor。值得注意的是，傾轉(zhuǎn)旋翼的發(fā)動(dòng)機(jī)通常都是成雙布置的。除非在機(jī)頂重心處安裝一根很高的桅桿，傾轉(zhuǎn)旋翼基本不可能是單旋翼的。貝爾提出的四旋翼傾轉(zhuǎn)旋翼（QuadTiltRotor，簡(jiǎn)稱QTR）方案，用于擔(dān)當(dāng)美軍戰(zhàn)場(chǎng)空運(yùn)的主力媒體為新飛機(jī)的名字都想好了：V-44，盡管軍方并沒有這樣的命名四旋翼盡管順理成章，但平飛時(shí)前后旋翼之間相互之間的氣動(dòng)干擾可能會(huì)很嚴(yán)重，尤其是機(jī)動(dòng)飛行的時(shí)候，后發(fā)動(dòng)機(jī)也要避開前發(fā)動(dòng)機(jī)的尾流QTR可以用于在城市中心機(jī)降“重型部隊(duì)”（相對(duì)空降兵來說）QTR的結(jié)構(gòu)想象圖，傳動(dòng)軸不僅要左右同步，前后也要同步，復(fù)雜性和重量肯定要增加QTR是和GroenBrothers的Gyrolifter競(jìng)爭(zhēng)，當(dāng)然也不會(huì)忘了海軍型四旋翼傾轉(zhuǎn)旋翼運(yùn)輸機(jī)的另一個(gè)方案NASA還在研究更大型的QTR，用于民航螺旋槳可以看成小直徑、寬弦、大彎度的剛性旋翼，除了槳距以外，沒有揮舞鉸、擺振鉸之類的，只是螺旋槳一般比剛性旋翼的直徑小一點(diǎn)就是了。不過直徑小，對(duì)減小前飛阻力具有不可置疑的好處。只要能夠滿足垂直起落要求，用螺旋槳代替旋翼是傾轉(zhuǎn)旋翼的一個(gè)自然的延伸，Curtis-Wright就是這方面的先驅(qū)。Curtiss-Wright是航空先驅(qū)GlennCurtiss和Wright兄弟的公司合并的結(jié)果，50年代時(shí)已經(jīng)落后于噴氣時(shí)代，但在螺旋槳領(lǐng)域還是一方好漢。傾轉(zhuǎn)的螺旋槳稱為tiltprop。螺旋槳需要較高的轉(zhuǎn)速才能產(chǎn)生足夠的推力，這對(duì)小直徑剛性的槳葉不成問題。不過Curtiss-Wright的研究機(jī)沒有發(fā)展到V-22的階段，估計(jì)快速下降時(shí)，會(huì)有更嚴(yán)重的“渦流環(huán)”問題。但是Curtiss-Wright的螺旋槳還有玄機(jī)在里面。普通螺旋槳是針對(duì)迎面氣流的，如果把螺旋槳略微向上傾斜一點(diǎn)，下行的槳葉相對(duì)迎面氣流的迎角增加，上行槳葉的迎角減小，這樣下行槳葉產(chǎn)生向下的劃動(dòng)大于上行槳葉產(chǎn)生向上的劃動(dòng)，產(chǎn)生所謂“軸向升力”（radiallift），可以減小機(jī)翼面積，有螺旋槳產(chǎn)生部分升力。這里要注意的是，螺旋槳抬起來一點(diǎn)，傾瀉的推理矢量本身就產(chǎn)生一點(diǎn)向下的升力分量，但軸向升力比這點(diǎn)升力分量要大很多。為了最大限度地實(shí)現(xiàn)軸向升力，螺旋槳的槳葉應(yīng)該是寬弦、大彎度的。Curtiss-Wright先研制X-100研究機(jī)，特意設(shè)計(jì)了出奇地小的機(jī)翼，以證明軸向升力的概念。不過要是現(xiàn)垂直起落，還是要老老實(shí)實(shí)把發(fā)動(dòng)機(jī)豎起來，推力朝下。在向軍方游說假如下面還要提到的三軍聯(lián)合直升機(jī)計(jì)劃后，空軍同意投資，這以后Curtiss-Wright在已經(jīng)部分完成的M-200試驗(yàn)機(jī)基礎(chǔ)上，大規(guī)模展開四發(fā)動(dòng)機(jī)的X-19的研制，采用四個(gè)角落的四臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的差動(dòng)升力控制橫滾和俯仰姿態(tài)，螺旋槳的差動(dòng)扭力控制偏航。試飛中，控制反應(yīng)不夠靈敏，控制力矩不足，但機(jī)械可靠性是最大的問題，主齒輪箱的壽命只有50小時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)只有15小時(shí)的壽命。在50個(gè)起落的試飛中，留空時(shí)間一共只有4小時(shí)，計(jì)劃在4個(gè)月后放棄了。CurtissWrightX-100是X-19的先驅(qū)，只有兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，采用導(dǎo)至機(jī)尾的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣噴管提供姿態(tài)控制，效果不好CurtissWrightX-19，預(yù)計(jì)用作小型公務(wù)機(jī)或短程客機(jī)，但飛行控制問題沒法很好地解決CurtissWrightX-19在懸停中，前后左右的四臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)用于懸停中的姿態(tài)控制。為了避免陀螺力矩，左前、右后和左后、右前的發(fā)動(dòng)機(jī)交聯(lián)由于螺旋槳比直升機(jī)旋翼簡(jiǎn)單、可靠，平飛速度高，美國(guó)軍方對(duì)X-19寄予很大的希望，空軍、海軍、陸軍三軍聯(lián)合研制，這是“三軍攻擊運(yùn)輸機(jī)計(jì)劃”（Tri-ServiceAssaultTransport）的一部分。傾轉(zhuǎn)旋翼是傾轉(zhuǎn)動(dòng)力方案中最容易想到的，傾轉(zhuǎn)螺旋槳可以算傾轉(zhuǎn)旋翼的一個(gè)分支，但傾轉(zhuǎn)旋翼在直升機(jī)狀態(tài)時(shí)，機(jī)翼對(duì)旋翼的下洗氣流的遮擋較大，而直升機(jī)狀態(tài)是最需要把所有的推力全部發(fā)揮出來的時(shí)候。另外，由于旋翼和機(jī)翼的相對(duì)位置和角度的變化，旋翼-機(jī)翼的氣動(dòng)相互作用十分復(fù)雜，在至關(guān)重要的直升機(jī)-固定翼狀態(tài)轉(zhuǎn)換期間尤其如此。既然如此，何不換一個(gè)思路，將發(fā)動(dòng)機(jī)固定安裝在機(jī)翼上，而讓機(jī)翼傾轉(zhuǎn)呢？?jī)A轉(zhuǎn)機(jī)翼（tiltwing）的好處是較好地解決了下洗氣流的遮擋問題和發(fā)動(dòng)機(jī)-機(jī)翼的相互作用問題。但是世上沒有免費(fèi)的午餐。傾轉(zhuǎn)機(jī)翼要傾轉(zhuǎn)整個(gè)機(jī)翼，由于機(jī)翼是飛機(jī)產(chǎn)生升力的所在，而機(jī)體是承重的所在，機(jī)翼和機(jī)體連接部是飛機(jī)上最吃重的部位，現(xiàn)在這個(gè)最吃重的部位把所有應(yīng)力全部集中到一個(gè)控制機(jī)翼傾轉(zhuǎn)的鉸鏈上，要保證最大的可靠性，機(jī)械設(shè)計(jì)上的難度可想而知。和傾轉(zhuǎn)旋翼一樣，理論上傾轉(zhuǎn)機(jī)翼可以通過前后傾轉(zhuǎn)機(jī)翼來實(shí)現(xiàn)俯仰控制，控制左右發(fā)動(dòng)機(jī)的推力來實(shí)現(xiàn)橫滾控制，用下洗氣流作用在襟翼上來實(shí)現(xiàn)偏航控制，但傾轉(zhuǎn)機(jī)翼太不靈敏，所以有時(shí)在機(jī)尾增加一個(gè)水平風(fēng)扇，專門用于俯仰控制。這個(gè)水平風(fēng)扇只在垂直起落和懸停狀態(tài)時(shí)打開，在平飛狀態(tài)時(shí)折起以減小阻力，在地面也折起，不妨礙使用尾門裝卸人員和貨物。由于在直升機(jī)狀態(tài)下必須保證所有旋翼/螺旋槳的絕對(duì)同步，所有旋翼/螺旋槳之間必須用同步軸連接，但是機(jī)翼不是絕對(duì)剛性的，在氣動(dòng)力的作用下，總是有一定的揮舞，這樣一來，機(jī)翼內(nèi)的同步軸非常容易受到損壞，這是傾轉(zhuǎn)機(jī)翼和傾轉(zhuǎn)旋翼共有的一個(gè)問題。Vertol76（也稱VZ-2）是傾轉(zhuǎn)機(jī)翼的早期嘗試之一由于整個(gè)機(jī)翼可以傾轉(zhuǎn)，VZ-2的平飛和普通固定翼飛機(jī)無異但在機(jī)翼豎起來時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)推力向下，產(chǎn)生直接升力，而且機(jī)翼對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的下洗氣流的遮擋很小早期直升機(jī)界很活躍的Hiller也推出了X-18研究機(jī)，圖中為地面演示機(jī)翼的傾轉(zhuǎn)除了傾轉(zhuǎn)機(jī)翼的機(jī)構(gòu)外，傾轉(zhuǎn)機(jī)翼的機(jī)械結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，發(fā)動(dòng)機(jī)剛性固定在機(jī)翼上，發(fā)動(dòng)機(jī)氣流和機(jī)翼的設(shè)計(jì)也相對(duì)簡(jiǎn)單不知道是不是處于習(xí)慣的原因，直升機(jī)出身的公司大多走傾轉(zhuǎn)旋翼的路子，固定翼出身的公司大多走傾轉(zhuǎn)機(jī)翼的路子。50年代初，美國(guó)軍方資助了很多垂直起落的研究項(xiàng)目，但基本上都是概念研究，離實(shí)戰(zhàn)使用相差很遠(yuǎn)。59年軍方根據(jù)一個(gè)咨詢委員會(huì)的建議，啟動(dòng)一項(xiàng)旨在實(shí)用化的垂直起落飛機(jī)計(jì)劃，特別要檢驗(yàn)新飛機(jī)在實(shí)戰(zhàn)條件下的，而且要適合三軍（海軍陸戰(zhàn)隊(duì)在50年代沒有獨(dú)立的采購計(jì)劃，由海軍代辦）的需要，所以產(chǎn)生了三軍聯(lián)合的XC-142計(jì)劃，LTV的Vought分部得標(biāo)，Hiller和Ryan作為主要次級(jí)承包商，計(jì)劃由空軍主持。XC-142可以裝載32名士兵，比30年后的V-22還多40%，四臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)和5個(gè)螺旋槳（4個(gè)推進(jìn)螺旋槳加一個(gè)機(jī)尾的姿態(tài)控制螺旋槳）全部交聯(lián)，所以只有還有一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)在工作，5個(gè)螺旋槳都會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，盡管可能動(dòng)力不足?？哲妼?duì)XC-142作了大量的測(cè)試，包括空運(yùn)、空投、沙漠、山地、航母、搜索救援、裝載機(jī)動(dòng)車輛等。XC-142最后還是壞在機(jī)械復(fù)雜性上，可靠性不夠，而且機(jī)翼在35-80度傾轉(zhuǎn)范圍里，機(jī)翼像門板一樣，受橫風(fēng)影響太大，發(fā)動(dòng)機(jī)差動(dòng)推力的控制不夠靈敏。最大的抱怨是機(jī)翼傾轉(zhuǎn)過程中，差動(dòng)的輔翼有橫滾控制變?yōu)槠娇刂疲顒?dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)推力由偏航控制變?yōu)闄M滾控制，這不光是一個(gè)操作習(xí)慣的改變，還在機(jī)翼傾轉(zhuǎn)的過程中，橫滾控制和偏航控制交聯(lián)，要求飛行員作大量復(fù)雜的補(bǔ)償動(dòng)作，工作量太大，而且機(jī)艙內(nèi)噪音和振動(dòng)太大，估計(jì)和在接近垂直狀態(tài)而低速前進(jìn)時(shí)，剛性的螺旋槳對(duì)非對(duì)稱升力不作補(bǔ)償，振動(dòng)全傳到機(jī)艙里了。XC-142在67年下馬了。早期傾轉(zhuǎn)機(jī)翼發(fā)展得最遠(yuǎn)的還要數(shù)VoughtHillerRyan三家合作的XC-142，美國(guó)軍方對(duì)XC-142也寄予深望，空軍、陸軍和海軍聯(lián)合研制，這是又一個(gè)Tri-Service項(xiàng)目XC-142起飛到平飛的過程傾轉(zhuǎn)機(jī)翼在垂直起飛和懸停時(shí)，豎起的巨大機(jī)翼形成“門板”效應(yīng)，容易受低空陣風(fēng)影響作短距起飛時(shí)，機(jī)翼并不傾轉(zhuǎn)到垂直，有趣的是，平尾也同步傾轉(zhuǎn)，充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)下洗氣流在地面造成的反彈，增強(qiáng)地面效應(yīng)XC-142在航母Bennington號(hào)上著艦試驗(yàn)如果有合適的跑道，當(dāng)然也可以正常滑跑起飛加拿大BombardierCL-84在試飛中60年代德國(guó)航空工業(yè)專注于垂直/短距起落飛機(jī)，MBB的Bo-140是其中一個(gè)夭折的方案，其傾轉(zhuǎn)機(jī)翼可以清楚地看見，MBB的全稱為MesserschmittBolkowBlohm，包括前Messerschmitt和Bolkow的人馬，LudwigBolkow是第一架實(shí)戰(zhàn)的噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)Me262的總設(shè)計(jì)師Bo-140還打算作為戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸機(jī)，取代C-160“協(xié)同”同時(shí)期的還有VFWVC-400，VFW的全稱為VereinigteFlugtechnischeWerke，包括前Heinkel和Focke-Wulf的人馬傾轉(zhuǎn)機(jī)翼的機(jī)械相當(dāng)復(fù)雜，可靠性成問題。早期的X-18和XC-142用螺桿千斤頂控制機(jī)翼的傾轉(zhuǎn)，動(dòng)作平穩(wěn)但是遲緩。經(jīng)過30年的冬眠，傾轉(zhuǎn)機(jī)翼近來有復(fù)蘇的跡象。美國(guó)空軍在尋找C-130的替代的過程中，從AMST開始，已經(jīng)放棄了垂直起落的要求，現(xiàn)在只要求短距起落。波音將傾轉(zhuǎn)機(jī)翼的概念用于“先進(jìn)戰(zhàn)區(qū)運(yùn)輸機(jī)”（AdvancedTheaterTransport）計(jì)劃的招標(biāo)，利用傾轉(zhuǎn)機(jī)翼和地面效應(yīng)相結(jié)合產(chǎn)生的增升效果，來達(dá)到短距起落。傾轉(zhuǎn)機(jī)翼經(jīng)過30年的冬眠，現(xiàn)在又重新得到重視，這是波音的147型傾轉(zhuǎn)機(jī)翼公務(wù)飛機(jī)

波音的雄心當(dāng)然不止于小型公務(wù)飛機(jī)，波音投標(biāo)美軍“先進(jìn)戰(zhàn)區(qū)運(yùn)輸機(jī)”（AdvancedTheaterTransport，簡(jiǎn)稱ATT）的方案就是傾轉(zhuǎn)機(jī)翼。ATT只要求短距起落，而不強(qiáng)調(diào)垂直起落，不過波音的ATT形狀怪異，被戲稱為“超級(jí)大青蛙”（SuperFrog）要是沒有心理準(zhǔn)備，冷不防看見空中飛來這么一個(gè)怪東西，地面的敵人怕是驚得目瞪口呆，放槍也忘記了洛克希德的ATT方案就要常規(guī)多了，雖然為隱身修形的機(jī)翼和V形尾比較新穎洛克希德的另一個(gè)ATT方案就簡(jiǎn)直是F-22的運(yùn)輸機(jī)版了意大利Agusta推出的ERICA計(jì)劃不僅僅是又一個(gè)傾轉(zhuǎn)旋翼的方案，ERICA的機(jī)翼外翼段傾轉(zhuǎn)，使其介于傾轉(zhuǎn)旋翼和傾轉(zhuǎn)機(jī)翼之間，不過現(xiàn)在ERICA已經(jīng)和Eurotilt合并了至此，傾轉(zhuǎn)動(dòng)力基本上都是在機(jī)翼和發(fā)動(dòng)機(jī)上動(dòng)腦筋，F(xiàn)reewing（不知道中文該怎么翻譯？）把思路顛一個(gè)倒，把機(jī)身、機(jī)翼固定，但把安裝發(fā)動(dòng)機(jī)的前機(jī)身傾轉(zhuǎn)，或許這應(yīng)該成為傾轉(zhuǎn)機(jī)身？?jī)A轉(zhuǎn)機(jī)身，安裝在機(jī)身上的發(fā)動(dòng)機(jī)的推力產(chǎn)生向下的升力分量，產(chǎn)生直接升力。但這只是一部分，推力氣流從地面的反射要是利用好的話，可以大大強(qiáng)化升力，F(xiàn)reewing就是靠直接升力和地面效應(yīng)極大地增加起飛過程中的升力的。升空后，前后機(jī)身拉直，像普通飛機(jī)一樣飛行。不過Freewing很難做到垂直起落，只能短距起落。這在使用中不是那么了不起的一個(gè)限制，如果需要滑跑的距離足夠短，比如只要十幾米，在大部分情況下，還是能夠找到合適的場(chǎng)地的。Freewing也是公司的名字，F(xiàn)reewing目前只用在無人機(jī)上，但Freewing的野心不止于無人機(jī)，提出的Freewing噴氣戰(zhàn)斗機(jī)方案很有點(diǎn)驚世駭俗，把通常Freewing的前后機(jī)身倒一個(gè)個(gè)兒，在短促的滑跑后，用氣動(dòng)力把機(jī)尾壓下去，把機(jī)首抬起來，后面的事情就和一般的Freewing一樣了。Freewing是推力轉(zhuǎn)向的一個(gè)新思路，機(jī)身、機(jī)翼固定，但安裝發(fā)動(dòng)機(jī)的前機(jī)身可以抬起來，提供額外的升力分量，縮短起飛距離。不過Freewing不可能實(shí)現(xiàn)垂直起落到目前為止，F(xiàn)reewing只用于無人機(jī)，由于前機(jī)身在起落時(shí)要高高揚(yáng)起，載人的機(jī)艙布置在前機(jī)身恐怕有問題，而飛行員坐在后機(jī)身又有違傳統(tǒng)，看來Freewing概念要用到載人飛機(jī)還有一段日子不過人們的想象力是無窮的，如果倒一個(gè)個(gè)兒，前機(jī)身和地面水平，后機(jī)身翹起來，水平滑跑一小段距離后，水平尾翼用氣動(dòng)力量把尾巴壓下去……這樣較重的前機(jī)身就抬了起來，可以利用向下的噴氣推力分量，增加升力，尾撐之間的水平尾翼還可以“捕獲”噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的下洗氣流從地面的反彈，利用地效增升，實(shí)現(xiàn)短距起飛。事實(shí)上，這是利用機(jī)身的轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)推力轉(zhuǎn)向，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的要