中國(guó)網(wǎng) china.com.cn 時(shí)間： 2008-12-10
發(fā)表評(píng)論>>美國(guó)萊特兄弟獲得有動(dòng)力的、重于空氣的、固定機(jī)翼的飛行方式不到24年，德國(guó)在1936年試驗(yàn)具有垂直飛行能力的并列旋翼Focke Fw 61，讓全世界大吃一驚，并使得以前所有受限的垂直領(lǐng)域的飛行嘗試逐漸衰落。
然而，它整體性能是適度的，特別備受關(guān)注的是前飛速度。甚至在艾戈?duì)?西科斯基公司將現(xiàn)在這種一個(gè)單個(gè)巨大主旋翼帶一個(gè)小的反扭距尾槳的構(gòu)造完美化后，同固定翼飛機(jī)對(duì)照直升機(jī)的速度仍然有限。盡管西科斯基的基本設(shè)計(jì)經(jīng)歷了時(shí)間的考驗(yàn)，并成為世界范圍內(nèi)的占統(tǒng)治地位的直升機(jī)（如今將近95％的直升機(jī)是這種結(jié)構(gòu)），普遍使用的所有在役直升機(jī)經(jīng)受著一個(gè)最主要的局限性：前飛速度未能超過(guò)200節(jié)（230英里/小時(shí)）。盡管直升機(jī)的影響巨大，西科斯基認(rèn)識(shí)到這是直升機(jī)從開(kāi)始就固有的速度限制，并預(yù)言直升機(jī)的速度永遠(yuǎn)無(wú)法與飛機(jī)相匹配。對(duì)大多數(shù)過(guò)去的事例來(lái)說(shuō)他無(wú)疑是對(duì)的，特別是在一個(gè)如此稱(chēng)謂的術(shù)語(yǔ)——“純”直升機(jī)領(lǐng)域。然而旋翼機(jī)飛行的速度追求驅(qū)使設(shè)計(jì)者考慮另外一種選項(xiàng)：復(fù)合直升機(jī)。
“復(fù)合直升機(jī)”的定義還處在公開(kāi)討論階段（見(jiàn)工具條）。雖然許多人主張?jiān)黾油七M(jìn)力最必要，此舉將直升機(jī)置于“復(fù)合”范疇，其他人堅(jiān)持認(rèn)為僅僅需要增加升力，或是必須同時(shí)進(jìn)行兩樣。焦點(diǎn)集中在如何稱(chēng)謂“推進(jìn)復(fù)合”上，下面的章節(jié)提供有關(guān)不同的直升機(jī)一種寬泛的觀點(diǎn)，這些帶有某種輔助的推進(jìn)裝置（一個(gè)或更多個(gè)推進(jìn)螺旋槳或是噴氣引擎）的直升機(jī)曾飛過(guò)數(shù)年，這項(xiàng)調(diào)查也給出一個(gè)簡(jiǎn)要的回顧：不同的制造商選擇不同的方法在保留直升機(jī)無(wú)以倫比的垂直飛行的優(yōu)勢(shì)同時(shí)解決增加前飛速度的問(wèn)題。
“復(fù)合”并不意味著重復(fù)以前的歷史，過(guò)去的70年中已經(jīng)看到過(guò)超過(guò)兩打不同的旋翼同螺旋槳或噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的組合方式。如今我們見(jiàn)到眾多“復(fù)合直升機(jī)”的新概念，既能懸停又具有高速前飛能力。幾年以后，我們將見(jiàn)到增加推進(jìn)螺旋槳的西科斯基X2，帶有尾噴管的匹而斯凱X-49A，還有噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的格隆兄弟“亞當(dāng)”直升直降飛機(jī)，這些飛行器全部開(kāi)始了飛行測(cè)試。此外，貝爾公司成功完成推進(jìn)式反扭距系統(tǒng)（Propulsive Anti-Torque System，PATS）的地面測(cè)試，計(jì)劃用于現(xiàn)已取消的“無(wú)人作戰(zhàn)武裝旋翼飛行器”（Unmanned Combat Armed Rotorcraft，UCAR）項(xiàng)目或是其他領(lǐng)域。加之，“復(fù)合浪潮”持續(xù)不斷在高速旋翼飛機(jī)研究領(lǐng)域出現(xiàn)，不管是發(fā)起單位——美國(guó)陸軍、國(guó)家航空航天管理局（NASA），或是國(guó)內(nèi)資金支持，自然會(huì)因?yàn)樵黾訖C(jī)翼、推進(jìn)螺旋槳或噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，在自重、載重和燃料消耗方面額外付出。因此設(shè)計(jì)者必須小心謹(jǐn)慎地考慮任務(wù)需求，決定最佳地設(shè)計(jì)解決方案。所以沒(méi)有一架復(fù)合直升機(jī)曾達(dá)到量產(chǎn)規(guī)模，而將來(lái)也絕不會(huì)看到光明前景。
雜交機(jī)型浮現(xiàn)
人類(lèi)的飛行追求導(dǎo)致多數(shù)飛行器的結(jié)構(gòu)久經(jīng)時(shí)間考驗(yàn)，每種結(jié)構(gòu)與其他設(shè)計(jì)方法相比較都有它自身的優(yōu)勢(shì)和不利的地方，既要克服重力的“下拉”，又要“戰(zhàn)勝”空氣動(dòng)力學(xué)阻力。飛行器展覽有時(shí)也很難將他們安排在一個(gè)特殊的類(lèi)別里。這一種類(lèi)里一個(gè)很恰當(dāng)?shù)睦泳褪莾A轉(zhuǎn)旋翼機(jī)，它具有明顯的常規(guī)固定翼飛機(jī)和直升機(jī)的雙重特征。這種飛行器是無(wú)法簡(jiǎn)單的分類(lèi)為“飛機(jī)”或是“直升機(jī)”的，它可能日益成為突出新技術(shù)顯現(xiàn)或是作為一種飛行器繼續(xù)發(fā)展。工具條顯示，復(fù)合直升機(jī)可能包括也可能不包括某種增加載重的樣式，比如固定機(jī)翼，這依賴(lài)于設(shè)計(jì)者希望達(dá)到的效果。當(dāng)合身的機(jī)翼設(shè)計(jì)用來(lái)卸載主旋翼的高速飛行時(shí)大部分提供升力作用，同樣，增加的推進(jìn)裝置也減輕主旋翼的大部分前飛負(fù)荷。不管包不包括機(jī)翼，復(fù)合直升機(jī)設(shè)計(jì)為了一個(gè)主要目的：使前飛速度高于那些常規(guī)旋翼機(jī)成為可能。“純粹”的直升機(jī)有兩個(gè)特別因素限制了前飛速度。一個(gè)是后行槳葉延遲效應(yīng)，另一個(gè)是前行槳葉壓縮效應(yīng)。復(fù)合直升機(jī)能夠減小或推遲關(guān)聯(lián)這兩個(gè)問(wèn)題的消極因素發(fā)作，通過(guò)限制甚至降低主旋翼的轉(zhuǎn)速，依靠輔助推進(jìn)的方法使得飛機(jī)獲得前飛速度。這種方式已通過(guò)減小供給給主旋翼的動(dòng)力達(dá)到，度數(shù)由推進(jìn)裝置導(dǎo)致的前傾總量決定。同時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)移動(dòng)力回饋給主旋翼使得垂直飛行性能被保留，可以像航空器一樣減速或者進(jìn)入盤(pán)旋。同時(shí)在增加前飛速度允許范圍內(nèi)，當(dāng)對(duì)照它各自的固定翼與旋翼對(duì)照版本時(shí)，發(fā)現(xiàn)固有的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)通常使得帶翼的復(fù)合直升機(jī)飛行性能效率低下。
盡管復(fù)合直升機(jī)需固有的額外付出，比如增加了重量和復(fù)雜性，設(shè)計(jì)者在試圖應(yīng)對(duì)速度方面的苛刻要求而又?jǐn)?shù)次回歸這種雜交結(jié)構(gòu)。當(dāng)某些實(shí)例通常是出于實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，這些努力多數(shù)是直接回應(yīng)
軍事需求的。另外一些是受到創(chuàng)造一種城市間高速運(yùn)輸有效方法的指引。
大多數(shù)曾經(jīng)飛行過(guò)的復(fù)合直升機(jī)起源于美國(guó)，但也有其他一些在法國(guó)、德國(guó)、俄羅斯和英國(guó)經(jīng)過(guò)試驗(yàn)。第一架復(fù)合直升機(jī)建造于奧地利（當(dāng)時(shí)是德國(guó)的一部分）。很快發(fā)生了第二次世界大戰(zhàn)，德國(guó)航空工程師和科學(xué)家們熱切地同其他世界各地的人分享他們的知識(shí)、專(zhuān)家技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。結(jié)果很快隨著戰(zhàn)爭(zhēng)，復(fù)合直升機(jī)成就出現(xiàn)在三個(gè)主要的同盟每個(gè)國(guó)家。雖然許多設(shè)計(jì)僅僅是紙上的構(gòu)思，唯一比較小數(shù)量甚至制造出的來(lái)自飛行航線(xiàn)圖畫(huà)板，我們先簡(jiǎn)要的討論一些他們中的每一類(lèi)，以及設(shè)計(jì)他們的原國(guó)家。
德國(guó)
弗蘭特納（Flettner）
上世紀(jì)三十年代后期，全世界完全對(duì)航空著了迷，許多國(guó)家卷入努力設(shè)計(jì)全新的和創(chuàng)新性飛行器的浪潮之中，德國(guó)當(dāng)然也不例外。特別是一個(gè)設(shè)計(jì)者——安東.弗蘭特納，將他的心血從造船轉(zhuǎn)向航空，特別是旋翼飛行技術(shù)。自從1927年，他的公司－弗蘭特納股份有限公司，已經(jīng)成為潛心開(kāi)發(fā)了不少于四架飛行器，并設(shè)計(jì)了其中的兩架。弗蘭特納試飛了這些與眾不同的旋翼飛行器，其中的一架可能被認(rèn)為是復(fù)合直升機(jī)的早期版本。這種飛行器，號(hào)稱(chēng)Fl 185，1936年飛向空中開(kāi)始它的“處女航行”。（一種前述的設(shè)計(jì)，根據(jù)現(xiàn)存的有限信息推斷：Fl 184也可以作為一種復(fù)合機(jī)型，但不清楚它是否具有懸停性能，或者僅僅是有動(dòng)力的旋翼飛機(jī)）
不像同時(shí)代裝有推進(jìn)螺旋槳的自轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)，這是一款真正的直升機(jī)，具有垂直起飛、降落和懸停性能。Fl 185最不同尋常的特征是克服三片39.3英尺長(zhǎng)的主旋翼扭距的方法。它不使用尾槳，該機(jī)每一邊安裝了突出的側(cè)梁，上面安裝有可變傾角的推進(jìn)螺旋槳。左舷的螺旋槳推力向后而右舷的螺旋槳推力向前，兩個(gè)側(cè)螺旋槳協(xié)調(diào)一致起對(duì)抗扭距的作用，并提供方向控制。在巡航飛行期間這兩個(gè)螺旋槳同旋翼一起也提供一部分向前的推進(jìn)力。機(jī)身類(lèi)似旋翼飛機(jī)，前緣裝有冷卻風(fēng)扇，為一臺(tái)140馬力的布蘭莫Sh-14A放射狀活塞發(fā)動(dòng)機(jī)降溫。發(fā)動(dòng)機(jī)用來(lái)為旋翼提供動(dòng)力，并通過(guò)一系列傳動(dòng)系統(tǒng)、離合器和驅(qū)動(dòng)軸也給螺旋槳提供動(dòng)力。
旋槳的葉片角度自動(dòng)調(diào)節(jié)。這有效地保證了在所有飛行期間用來(lái)克服扭距正確的推力，而不需要飛行員的輸入。Fl 185飛行中超常的穩(wěn)定性極大地允許它不受陣風(fēng)的影響。盡管Fl 185有許多積極的貢獻(xiàn)，弗蘭特納卻在1938年拋棄了這個(gè)設(shè)計(jì)，為了未來(lái)飛行器開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)而支持互相結(jié)合雙旋翼，這種機(jī)型完全拋棄了克服扭距的設(shè)計(jì)方案。雖然二次世界大戰(zhàn)期間缺乏德國(guó)人的航空記錄，已有的大量數(shù)據(jù)也僅限制在弗蘭特納的設(shè)計(jì)內(nèi)，特別是尊重他們實(shí)際的飛行性能，我們所得到的信息顯示，F(xiàn)l 185是存在爭(zhēng)議的世界上第一架可以飛行的“復(fù)合”直升機(jī)。
弗蘭特納 Fl 185.使用在突出的梁上安裝的兩個(gè)推進(jìn)螺旋槳飛行，它們用于克服扭距和獲得前飛的動(dòng)力。
Weiner Neustadt Flugzeugwerke，WNF
二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，德國(guó)將每一盎司工業(yè)力量和優(yōu)秀的工程技術(shù)用于設(shè)計(jì)高性能
武器，特別是飛行器，下蛋一樣出現(xiàn)了一些最新型的以前世界上從未見(jiàn)過(guò)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。韋納.紐斯坦德.弗拉哥祖格沃克（Weiner Neustadt Flugzeugwerke，WNF）設(shè)計(jì)的Wn 342， 滿(mǎn)足了空中偵察平臺(tái)需要，并具有從德國(guó)海軍U型潛艇和水面艦艇上起飛作戰(zhàn)能力。雖然它的基本構(gòu)造很簡(jiǎn)單，該機(jī)以新穎的帶有三片槳葉的旋翼驅(qū)動(dòng)，并在尾部裝有小的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。這些被稱(chēng)為“尾噴”的裝置依靠一臺(tái)阿古斯.阿斯411離心增壓發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)中空的旋翼槳葉抽吸燃料－空氣混合物，在槳葉末端點(diǎn)火，并排出熱空氣導(dǎo)致旋翼旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，此舉使得Wn 342成為世界上第一架使用噴氣推進(jìn)裝置的直升機(jī)。這是幾名設(shè)計(jì)者的巨大成就，弗里德里希.沃.杜伯霍夫，是全面的信用保證。該機(jī)另一個(gè)獨(dú)特的特征是：從壓縮機(jī)排出高壓空氣也用來(lái)控制全部槳葉傾角。當(dāng)壓力不被應(yīng)用的時(shí)候，旋翼槳葉保持自轉(zhuǎn)角度。
在原型機(jī)建造之前，先建造了一系列用于驗(yàn)證概念的測(cè)試平臺(tái)。多次成功的測(cè)試后，四架原型機(jī)建造出來(lái)了。1942年10月Wn 342 V1（沃沙奇－弗拉哥祖格用“V”表示“試驗(yàn)機(jī)”）在維也納首次飛行。有了V1的示范，第二架原型機(jī)——V2也建造出來(lái)，試飛中發(fā)現(xiàn) “尾噴”的燃料消耗非常高。這個(gè)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了在V3中作出如此改變：限定僅在起飛、懸停和降落中使用“尾噴”。起飛后，Wn 342 V3通過(guò)兩片槳葉的推進(jìn)螺旋槳獲得向前推力，這兩臺(tái)螺旋槳由安裝在飛行員身后的140馬力的Sh-14A放射狀槳葉的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。在飛行員通過(guò)轉(zhuǎn)換離合器將發(fā)動(dòng)機(jī)功率供給推進(jìn)器后，燃料流動(dòng)停止，旋翼開(kāi)始自轉(zhuǎn)。在測(cè)試期間，V3產(chǎn)生了厲害的振動(dòng)，并最終墜毀。毀壞的飛機(jī)被作為V4的機(jī)體重新建造，并改裝了尾部部件。該機(jī)原定設(shè)計(jì)用來(lái)海上著艦限定了它必須設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單并重量輕便。缺少尾槳或傳動(dòng)裝置使得重量下降。一個(gè)固有的缺憾是尾噴產(chǎn)生的噪聲，折衷方案的特性是它的作為觀測(cè)平臺(tái)的任務(wù)，并已開(kāi)始服役。
在WNF Wn 342 V4使用的旋翼“尾噴”技術(shù)是當(dāng)時(shí)非常先進(jìn)的，二次世界大戰(zhàn)后在美國(guó)進(jìn)行了徹底試驗(yàn)。
上面提到的Wn 342的四個(gè)版本在開(kāi)發(fā)過(guò)程中一共完成了測(cè)試飛行25小時(shí)。然而，在開(kāi)發(fā)停止前這四架原型機(jī)沒(méi)有一架前飛速度超過(guò)25～30英里/小時(shí)。因第二次世界大戰(zhàn)臨近，美國(guó)軍隊(duì)獲得了Wn 342 V4并把它運(yùn)回了美國(guó)，在俄亥俄州懷特.菲爾德進(jìn)行了廣泛測(cè)試。測(cè)試顯示：飛行器的最大持久飛行時(shí)限僅有15分鐘，這是尾噴的極高的燃料消耗率導(dǎo)致的，這被證實(shí)近似9倍于懸停時(shí)的常規(guī)動(dòng)力直升機(jī)。這就是發(fā)生在1946年這架飛行器在懷特.菲爾德最后的記錄。然后通用電器（General Electric，GE）把它改裝為一個(gè)測(cè)試臺(tái)，隨后不久認(rèn)為它無(wú)用而被拆毀。
韋納.紐斯坦德.弗拉哥祖格沃克WNF 342的三個(gè)主要設(shè)計(jì)者每個(gè)人戰(zhàn)后都遷離了居住地到其他國(guó)家。沃.杜伯霍夫，WNF 34首要的設(shè)計(jì)者，移民美國(guó)并為麥克唐納飛行器有限公司開(kāi)始工作。這個(gè)團(tuán)隊(duì)的另一名成員，阿古斯特.斯坦派重新回到英國(guó)，并在那里開(kāi)始為菲爾利航空公司效力。這個(gè)團(tuán)隊(duì)的第三名成員，瑟朵爾.勞芬，前往法國(guó)并受雇于Sud-Ouest。數(shù)年后，這些公司都致力于更先進(jìn)的尾噴推進(jìn)和螺旋槳復(fù)合機(jī)型研究。
Vereinigte Flugtechnische Werke，VFW
Wn 342問(wèn)世20多年后，德國(guó)再次試驗(yàn)復(fù)合直升機(jī)方案，這一次起初是為了民用和商業(yè)市場(chǎng)設(shè)計(jì)的。1963/54年一個(gè)?？?沃夫，威希和海因科的合并版本在佛瑞內(nèi)特.佛拉格泰克尼斯奇.沃克（Vereinigte Flugtechnische Werke，VFW）公司誕生。該公司對(duì)各種各樣的旋翼機(jī)進(jìn)行了研究，包括復(fù)合直升機(jī)，早在1963年就開(kāi)始了研究工作。他們的第一架試驗(yàn)設(shè)計(jì)是VFW H2?？瓷先ズ芟竦湫偷男盹w機(jī)，但H2實(shí)際上是直升機(jī)，因?yàn)樗艽怪逼痫w和降落，并能夠保持懸停。這架單座的飛行器計(jì)劃是用來(lái)嚴(yán)格測(cè)試兩片槳葉的旋翼和推進(jìn)系統(tǒng)組成部分的。旋翼的推進(jìn)力主要產(chǎn)生于一臺(tái)鮑斯格空氣壓縮機(jī)，通過(guò)葉片輸送壓縮空氣（涼的）并從葉片頂端噴出，以此迫使葉片旋轉(zhuǎn)。然而，旋翼也安裝了燃燒型的頂端噴氣裝置（類(lèi)似以前曾在Wn 342上使用過(guò)的裝置），這樣旋翼可在懸停和垂直起飛時(shí)獲得額外動(dòng)力。一個(gè)推進(jìn)螺旋槳裝在飛行員身后，用一臺(tái)72馬力的麥考輪奇四缸兩沖程水平推進(jìn)引擎驅(qū)動(dòng)。該引擎也驅(qū)使空氣壓縮，因此帶動(dòng)旋翼旋轉(zhuǎn)。
在H2真正飛行測(cè)試之前，旋翼和控制系統(tǒng)已經(jīng)過(guò)開(kāi)始于1964年3月廣泛實(shí)驗(yàn)評(píng)估。僅僅20小時(shí)的測(cè)試后，發(fā)現(xiàn)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)槳葉出現(xiàn)振動(dòng)，因此有必要并同其他修正一道增加槳葉的剛性。1965年早期測(cè)試結(jié)束時(shí)共運(yùn)轉(zhuǎn)了110小時(shí)。同年4月30日，H2首次飛向空中。而燃燒型的尖端噴氣設(shè)計(jì)第一次飛行中并為使用，于是對(duì)H2來(lái)說(shuō)起飛時(shí)必然滾轉(zhuǎn)。H2成為空降型飛行器，并達(dá)到22英里/小時(shí)的時(shí)速。這次測(cè)試產(chǎn)生了尖端點(diǎn)火技術(shù)；然而，發(fā)現(xiàn)滾燙的尖端噴氣裝置產(chǎn)生了額外的噪聲，于是放棄使用該裝置，特別是自從證實(shí)旋翼就是一個(gè)相當(dāng)大的噪聲源，甚至在僅僅使用冷的噴氣時(shí)。于是在飛行了36小時(shí)之后，測(cè)試項(xiàng)目在1966年9月完成。
盡管VFW H2類(lèi)似典型的旋翼飛機(jī)，但它仍能夠垂直起飛、降落，也可以懸停。
憑著H2研制過(guò)程中獲得的大量數(shù)據(jù)，公司在1966年開(kāi)始開(kāi)發(fā)VFW H3。與H2不同，H3原計(jì)劃成為一個(gè)帶有附加座艙的復(fù)合直升機(jī)產(chǎn)品，主要用于行政運(yùn)輸。座艙里有單個(gè)飛行員座位和兩個(gè)乘客座位。首次飛行計(jì)劃在1968年，但開(kāi)發(fā)遇到了暫停，一直到VFW從德國(guó)國(guó)防部得到資金支持重又繼續(xù)，作為有可能成功為航空航天高海拔通用直升機(jī)。加下來(lái)這一年，VFW與荷蘭佛科（Fokker）公司結(jié)合，一道進(jìn)行行政運(yùn)輸用途開(kāi)發(fā)，VFW-Fokker H3預(yù)想在幾個(gè)其他用途產(chǎn)品，如農(nóng)業(yè)飛行器或兩座的雙控制訓(xùn)練機(jī)（作為軍備供應(yīng)）研制后實(shí)現(xiàn)。H3另一個(gè)潛在的角色是空中救護(hù)直升機(jī)或搜索救援（Search and Rescue，SAR）直升機(jī)，安裝擴(kuò)大的座艙后用來(lái)運(yùn)送醫(yī)療組和必需的設(shè)備，并附加一個(gè)救援絞盤(pán)。沿用H2技術(shù)，VFW-Fokker H3的旋翼采用壓縮空氣動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，壓縮空氣順著槳葉流經(jīng)頂端時(shí)再?lài)姵鰜?lái)，推動(dòng)槳葉旋轉(zhuǎn)。在H3上沒(méi)有采用燃燒型的頂端噴氣方式；僅僅是冷空氣在壓縮機(jī)作用下產(chǎn)生流動(dòng)。垂直起飛后，H3靠?jī)膳_(tái)七片扇葉的管裝推進(jìn)裝置獲得前飛，在機(jī)身后面左右兩側(cè)每側(cè)裝有一個(gè)。推動(dòng)這些推進(jìn)器的動(dòng)力來(lái)自壓縮空氣，它逐漸增加從旋翼到推進(jìn)器轉(zhuǎn)移氣體，使得前飛速度提高，在前飛中旋翼進(jìn)入自轉(zhuǎn)狀態(tài)。整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)減輕領(lǐng)航，低維護(hù)，有成本效益并減低噪聲。沒(méi)有傳動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)軸、壓力儀表、離合器和尾槳，當(dāng)與同檔次的傳統(tǒng)直升機(jī)比較時(shí)期望這些使得這架飛行器更簡(jiǎn)潔并成本更低。
H3造了兩架原型機(jī)，并且第三架已開(kāi)始建造。每架機(jī)都裝有370馬力的艾利森C250-C18發(fā)動(dòng)機(jī)。首架原型機(jī)－H3 E1（E代表埃特威克朗斯，意為“開(kāi)發(fā)”或“研究”型）最初的飛行發(fā)生在1970年5月，在德國(guó)布蘭蒙的VFW制造廠里。第二架原型機(jī)——H3 E2的首次飛行發(fā)生于8個(gè)月以后，換裝一臺(tái)470馬力的大功率引擎。這架飛機(jī)也用于靜態(tài)的振動(dòng)試驗(yàn)。驅(qū)使旋翼以非常低的傾角到最大旋翼轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)起來(lái)后，大量的旋轉(zhuǎn)能量?jī)?chǔ)藏在旋轉(zhuǎn)的槳葉里。飛行員逐漸增加槳葉傾角隨后作出動(dòng)態(tài)起飛動(dòng)作，其時(shí)存藏在槳葉里的全部能量可用來(lái)提供最大比例的突破每分鐘1,600英尺爬升。雖然儲(chǔ)藏的能量在280英尺高度已完全被消耗，但最初從起飛開(kāi)始的爬升率還是效果驚人。離開(kāi)地面如此之快的能力為H3贏得了綽號(hào)——“賽跑者”。
兩架原型機(jī)總共75％的飛行時(shí)間被記錄下來(lái)。工藝部門(mén)講，H3決不是真正的復(fù)合直升機(jī)，因?yàn)楣苄屯七M(jìn)器以前從來(lái)沒(méi)有安裝到已取消的項(xiàng)目上。他們做了，然而，在地面進(jìn)行十分徹底的試驗(yàn)卻被停止了，起因是這些試驗(yàn)給“賽跑者”定了一個(gè)最大速度約186英里/小時(shí)的計(jì)劃。 “賽跑者”大量并更有能力的版本設(shè)計(jì)方案研究在繼續(xù)，直到VFW公司和Fokker公司在1980年相互承認(rèn)取消分歧，并隨后將VFW的設(shè)計(jì)吸收進(jìn)梅塞斯米特-鮑爾考夫-布朗霍姆（MBB）中。
VFW H3為獲得高速飛行使用一套管道噴氣推進(jìn)方式，它的跳躍起飛能力
英國(guó)
菲爾利（Fairey）
英國(guó)在開(kāi)發(fā)復(fù)合直升機(jī)方面的努力實(shí)際上早在Wn 342問(wèn)世前就已經(jīng)著手，但是國(guó)家被迫推遲這個(gè)項(xiàng)目一直到二戰(zhàn)后。其時(shí)在Cierva旋翼機(jī)公司工作的詹姆斯. A. J.班尼特，應(yīng)皇家海軍具有能在船上甲板行動(dòng)能力的旋翼機(jī)的需要構(gòu)思了一款復(fù)合直升機(jī)。戰(zhàn)后，班尼特受雇菲而利航空有限公司領(lǐng)導(dǎo)旋翼機(jī)工作，并從1964年開(kāi)始全面開(kāi)發(fā)這個(gè)概念，他將該機(jī)命名為“旋翼式螺旋槳飛機(jī)”。兩家原型機(jī)建成，第一架在1947年9月完工，三個(gè)月后進(jìn)行首次飛行。在1947年12月7日舉行的這次首飛，使得旋翼式螺旋槳飛機(jī)成為英國(guó)第一架飛向空中的復(fù)合直升機(jī)。
因該設(shè)計(jì)是作為一種既有直升機(jī)特征又有飛機(jī)特征的雜合飛行器，旋翼式螺旋槳飛機(jī)有著非常獨(dú)特的外形。機(jī)身有大量樹(shù)脂覆蓋機(jī)鼻部位，為并排雙座的機(jī)組成員提供了良好的可見(jiàn)度，同時(shí)機(jī)艙后部長(zhǎng)椅型座位能寬敞地安置2～3名乘客。機(jī)身后部逐漸呈錐形收縮為一尖，其上安裝有水平尾翼。水平尾翼末端兩側(cè)附有垂直安定面。作為一架直升機(jī)來(lái)說(shuō)太多不同尋常的地方了，特別是在當(dāng)時(shí)那個(gè)時(shí)期，具有一套從機(jī)身中部突出的翼，跨度達(dá)17英尺。右翼末端裝有一個(gè)兩片可變角度的槳葉的推進(jìn)器，原設(shè)計(jì)用來(lái)克服扭距并提供額外的前飛推力。右翼推進(jìn)器的重量是經(jīng)過(guò)裝在左邊翼尖的一體成形水滴狀燃料箱統(tǒng)籌規(guī)劃的。三片槳葉的旋翼，直徑51.7英尺，安裝在改進(jìn)的旋翼塔頂上，并由單臺(tái)525馬力的艾爾維斯.李爾尼茲生產(chǎn)的9缸放射狀活塞發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)一個(gè)水平驅(qū)動(dòng)軸也給右邊機(jī)翼上的推進(jìn)器提供動(dòng)力。一套不可收放的輪式三點(diǎn)起落架只需要簡(jiǎn)單的地面處理。
到1948年夏，旋翼式螺旋槳飛機(jī)潛心于非常成功的飛行測(cè)試項(xiàng)目，證明速度明顯比其他同時(shí)期的直升機(jī)更快。在1948年1月28日它因直線(xiàn)飛行的速度獲得了國(guó)際直升機(jī)G級(jí)速度記錄， 兩套相反的運(yùn)行規(guī)則測(cè)出的平均速度是124.3英里/小時(shí)；這是英國(guó)迄今第一架旋翼飛機(jī)記錄。飛行測(cè)試小組從中得到靈感，決定翌年試驗(yàn)閉合回路速度記錄。然而，這次嘗試一悲劇結(jié)束。完成16個(gè)月的麻煩不斷的飛行測(cè)試后，第一架原型機(jī)經(jīng)受了嘗試超越記錄而飛行中的機(jī)械失效，并于1949年4月17日墜毀，兩名機(jī)組成員全部遇難。結(jié)果，第二架原型機(jī)取消進(jìn)行飛行測(cè)試，因調(diào)查懸而未決且未通過(guò)徹底的疲勞測(cè)試。調(diào)查最終斷定：旋翼槳轂疲勞而導(dǎo)致墜毀。
“菲爾利”旋翼飛機(jī)，帶有一個(gè)三片槳葉的主旋翼和一個(gè)拉力推進(jìn)器，是在首架英國(guó)飛行的復(fù)合直升機(jī)。
螺旋槳式旋翼機(jī)經(jīng)過(guò)廣泛的改造后，現(xiàn)存的旋翼原型機(jī)被噴氣式旋翼機(jī)取代。在1954年1月，飛行測(cè)試范圍使用的新機(jī)型開(kāi)始著手，并且第一架可以隨意飛行機(jī)型在這個(gè)月底建造完成。雖然它仍保持了同原始機(jī)型一樣的基本結(jié)構(gòu)，但噴氣式旋翼機(jī)仍集成了許多改進(jìn)，包括在旋翼兩片59英尺長(zhǎng)的槳葉上增加頂端噴氣裝置。直徑這么長(zhǎng)的旋翼降低了25％的有效載荷。頂端噴氣裝置由燃料和壓縮空氣反饋，迫使其通過(guò)中空的旋翼槳葉中的管子流動(dòng)，這樣的設(shè)計(jì)理念同Wn 342相同。這架?chē)姎馐叫頇C(jī)已被確定為頂端噴氣裝置的測(cè)試平臺(tái)，設(shè)計(jì)原意是作為大載荷可操作的運(yùn)輸機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)提高功率到550馬力，并是一臺(tái)勞斯萊斯離心壓縮機(jī)為旋翼頂端噴氣系統(tǒng)提供動(dòng)力。附加一個(gè)新的旋翼，噴氣式旋翼機(jī)安裝了兩臺(tái)可變化角度的兩片槳葉的推進(jìn)螺旋槳，裝在每個(gè)機(jī)翼的頂端，代替機(jī)翼頂端的單個(gè)推進(jìn)螺旋槳和燃油箱。方向控制是通過(guò)操縱每個(gè)螺旋槳的不同角度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
雖然這些改良確定了噴氣式旋翼機(jī)的高水平性能，但是這些改變對(duì)它來(lái)說(shuō)也增加了重量提高了功率損耗。這個(gè)事實(shí)在1955年3月凸顯，雖成功地轉(zhuǎn)換到自轉(zhuǎn)前飛狀態(tài)， 但此時(shí)在這種模式下卻因飛機(jī)動(dòng)力不足難以維持原來(lái)的飛行高度。另外，從水平飛行向垂直下降轉(zhuǎn)換時(shí)被證實(shí)有特別的危險(xiǎn)，因?yàn)樵陧敹藝姎饽馨l(fā)揮作用前發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力必須轉(zhuǎn)移給壓縮機(jī)。在轉(zhuǎn)換期間要將動(dòng)力從螺旋槳分離，迫使飛機(jī)進(jìn)入無(wú)動(dòng)力自轉(zhuǎn)狀態(tài)，直到頂端噴氣裝置發(fā)揮作用。在這個(gè)節(jié)骨眼上，如果頂端噴氣裝置失效，飛行員也只能繼續(xù)進(jìn)入自轉(zhuǎn)并找一個(gè)安全地點(diǎn)降落。
菲爾利噴氣式旋翼機(jī)是一種原始旋翼機(jī)的改良版本，裝有兩臺(tái)推動(dòng)螺旋槳和一個(gè)大直徑兩片槳葉的頂端噴氣旋翼，以此增加前飛速度。
到1956年為止，噴氣式旋翼機(jī)已完成多種飛行測(cè)試，并有將近兩百次轉(zhuǎn)換到自轉(zhuǎn)前飛狀態(tài)。然而，在完成此種模式飛行時(shí)遇到了困難，未能保持該機(jī)型進(jìn)行更深入研究。另外，英國(guó)經(jīng)濟(jì)也不景氣，此時(shí)政府頒布不適宜的政策，極大的導(dǎo)致了這個(gè)概念的終結(jié)。幸運(yùn)地是，這種類(lèi)型地飛行器今日得以幸存，驕傲地“站在”英格蘭考斯福德皇家空軍基地附近的航空航天博物館里展出。
菲而利航空忽略導(dǎo)致螺旋槳式旋翼機(jī)（Gyrodyne）和噴氣式旋翼機(jī)（Jet Gyrodyne）終止更進(jìn)一步發(fā)展的經(jīng)濟(jì)上和政治上困難，繼續(xù)不遺余力追求成功。有效利用收集自先前兩次努力的大量數(shù)據(jù)，菲而利開(kāi)發(fā)出了旋翼式旋翼機(jī)（Rotodyne），世界上最大的復(fù)合直升機(jī)，同時(shí)也是世界上最大的真正旋翼機(jī)，等到期時(shí)開(kāi)工建造，是一次全部開(kāi)發(fā)新技術(shù)的嘗試。旋翼式旋翼機(jī)為完成特殊的操作要求從頭設(shè)計(jì)，而不是嚴(yán)格地作為一種試驗(yàn)性飛行器使用。旋翼式旋翼機(jī)的那時(shí)的性能是讓人印象非常深刻的，可以運(yùn)送40名乘客（未經(jīng)證明）或大約11,000磅貨物。成品型號(hào)計(jì)劃運(yùn)送能力更高，可能達(dá)到18,000磅或70名乘客。貨物很容易地通過(guò)機(jī)身后部的一對(duì)蚌殼式艙門(mén)裝載，并裝卸機(jī)動(dòng)車(chē)輛時(shí)可以直接把車(chē)開(kāi)進(jìn)去。
盡管起初的意向是作為一種商業(yè)的運(yùn)輸機(jī)，但螺旋槳式旋翼機(jī)潛在的多面手能力未引起從開(kāi)始就卷入的英國(guó)軍方的注意。旋翼式旋翼機(jī)的祖先因特征近似那些已見(jiàn)過(guò)的螺旋槳式旋翼機(jī)而被清楚地打上印記，而忽視了值得注目的大比例容量。駕駛員座艙的大量玻璃窗被保留，給兩人機(jī)組提供了優(yōu)良的能見(jiàn)度。58.6英尺長(zhǎng)的機(jī)身有引以為豪的里艙空間——46英尺長(zhǎng)，8英尺寬，6英尺高；表明了一個(gè)跡象：旋翼式旋翼機(jī)相當(dāng)大的貨物容量。為提供支撐飛行器和它高速巡航飛行的部分載荷的方式，一套兩端跨度46.4英尺的機(jī)翼安裝在機(jī)身中部高處。這副機(jī)翼每一端裝有一臺(tái)奈皮爾.伊蘭德N.E l.3四片槳葉渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)，額定功率3,000馬力，每臺(tái)帶有13英尺直徑的四槳葉螺旋槳。每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)都裝有輔助壓縮機(jī)，它通過(guò)90英尺直徑四片槳葉旋翼里壓縮空氣管道為旋翼頂端安裝的壓力噴氣系統(tǒng)提供空氣，這四槳葉旋翼安裝在機(jī)身中部上面流線(xiàn)型平臺(tái)頂端。該機(jī)的尾翼包括一個(gè)帶有大的垂直終板的水平安定面。終板頂端等分的地方是可活動(dòng)的，連接自動(dòng)向下的尾撐，為下垂的機(jī)翼葉片提供一個(gè)適當(dāng)?shù)木彌_空間，防止當(dāng)槳葉慢速旋轉(zhuǎn)或安靜時(shí)觸及地面。這些終板的下半部分也裝有舵，一套全可收回的輪式三點(diǎn)起落架支撐著地面上的旋翼機(jī)，前起落架縮回駕駛艙下面的空間，主起落架縮回發(fā)動(dòng)機(jī)艙下半面空間里。
菲而利旋翼機(jī)作出承諾：引領(lǐng)城市間高速運(yùn)輸方式的“革命”。它的取消對(duì)英國(guó)航空航天工業(yè)來(lái)說(shuō)是個(gè)巨大的失策。
優(yōu)于原型的基本設(shè)計(jì)型使用1/6和1/15比例的模型進(jìn)行了非常廣泛的風(fēng)洞測(cè)試。使用這些模型對(duì)全尺寸和機(jī)械復(fù)雜性設(shè)計(jì)認(rèn)定是必需的，完成原型機(jī)測(cè)試后，飛行測(cè)試在1957年11月6日進(jìn)行，原型機(jī)第一次飛行在懷特.沃爾瑟姆飛機(jī)場(chǎng)上空。三天后，飛行器在風(fēng)速為23英里/小時(shí)陣風(fēng)超過(guò)40英里/小時(shí)以前飛速度46英里/小時(shí)的速度飛行。
旋翼式旋翼機(jī)獨(dú)特的設(shè)計(jì)允許它以直升機(jī)模式或旋翼機(jī)模式飛行，依賴(lài)水平和垂直速度。因利用近似設(shè)計(jì)使用頂端噴氣系統(tǒng)，旋翼直接被頂端噴氣機(jī)推動(dòng)，允許像常規(guī)直升機(jī)一樣垂直起飛。一旦達(dá)到足夠的前飛速度，而且機(jī)翼能夠產(chǎn)生升力，頂端噴氣機(jī)熄滅，飛行器繼續(xù)作為旋翼機(jī)飛行。到了減速階段，頂端噴氣系統(tǒng)再次點(diǎn)火，旋翼重新發(fā)揮作用，保證懸停和垂直降落能力。第一次從直升機(jī)模式到旋翼機(jī)模式完全轉(zhuǎn)換發(fā)生于1958年4月10日，該架旋翼機(jī)在1959年1月5日在62英里的閉合回路類(lèi)別中創(chuàng)下了旋翼機(jī)的世界速度記錄——191英里/小時(shí)。測(cè)試?yán)^續(xù)進(jìn)行，該旋翼機(jī)實(shí)例證實(shí)巡航速度達(dá)到186英里/小時(shí)，在有效載荷范圍內(nèi)航程近似450英里。 該機(jī)能夠起飛的最大重量在測(cè)試階段為32,998磅，雖然為軍用結(jié)構(gòu)作出的全重計(jì)劃是60,053磅，比測(cè)試重量高得多。所有這些性能描述，甚至伴隨著得高得多得乘客容量，都被鋪就了見(jiàn)到在更大的成品飛機(jī)方面性能有重大增長(zhǎng)的要求。
旋翼機(jī)設(shè)想以滿(mǎn)足大量運(yùn)輸?shù)囊蟛⒂写怪逼痫w和降落能力，預(yù)想執(zhí)行多種任務(wù)。在國(guó)際民用領(lǐng)域，它能用來(lái)作為乘客運(yùn)輸機(jī)或貨物運(yùn)輸機(jī)，利用西歐或是英國(guó)國(guó)內(nèi)超過(guò)250英里遠(yuǎn)的主要城市間的直接路線(xiàn)。另外，美國(guó)的卡曼飛機(jī)公司也表達(dá)了對(duì)旋翼機(jī)作為城市間運(yùn)輸工具的濃厚興趣，它同菲而利談判并成為北美的合作伙伴。作為軍用飛機(jī)，它能以空前的速度橫穿整個(gè)戰(zhàn)地范圍內(nèi)用于快速運(yùn)送部隊(duì)或裝備，或是這兩者的混合。飛行測(cè)試日益有利，英國(guó)政府發(fā)表一項(xiàng)命令，準(zhǔn)備某時(shí)定購(gòu)18架機(jī)——12架給皇家空軍，6架用于民事行動(dòng)。在旋翼機(jī)設(shè)想的這些角色任務(wù)重，仍然包含許多可以進(jìn)行任務(wù)擴(kuò)展的潛能。
然而，這些概念未能實(shí)現(xiàn)，旋翼機(jī)喧鬧的噪聲使得頂端噴氣裝置改變?yōu)榈蛪涸O(shè)計(jì)成為必要，這就使得加大成品機(jī)的旋翼也成為必要。更高得多得有效載荷要求被潛在的商業(yè)和
軍事用戶(hù)提出，拋出發(fā)動(dòng)機(jī)性能近似幅度的增長(zhǎng)要求，還有機(jī)身尺寸和機(jī)翼面積。最終的產(chǎn)品設(shè)計(jì)仍是本來(lái)的一個(gè)全新設(shè)計(jì)，這就要求一個(gè)全新的發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。缺乏適當(dāng)?shù)恼凸I(yè)資源支持開(kāi)發(fā)新型飛機(jī)和新型發(fā)動(dòng)機(jī)，導(dǎo)致了1962年1月該項(xiàng)目官方資金的中止。
同時(shí)發(fā)生的英國(guó)政府部門(mén)1959年強(qiáng)行推開(kāi)的航空工業(yè)的“經(jīng)濟(jì)合理化”最終導(dǎo)致了20多家英國(guó)飛機(jī)公司合并為三家保留下的公司：英國(guó)飛機(jī)公司、霍克.沙迪利固定翼飛機(jī)公司和威士蘭公司，合并了菲而利的活動(dòng)和與其他旋翼飛機(jī)公司。這次被迫的合并的確是中斷項(xiàng)目經(jīng)營(yíng)的首因。缺乏一朝許諾的政府部門(mén)贊助，維斯蘭取消了旋翼機(jī)項(xiàng)目。沙迪利，在建中的單個(gè)原型機(jī)隨后被分解，大部分賣(mài)了廢品。一些幸存的成分，一臺(tái)納皮爾.伊蘭地發(fā)動(dòng)機(jī)，一片旋翼槳葉，旋翼桅桿，一小塊機(jī)身部件和幾個(gè)頂端噴氣機(jī)，在英格蘭韋斯頓－修柏－麥爾地直升機(jī)博物館展覽。
掙得“賽跑者”綽號(hào)
法國(guó)
Sud-Ouest
就在菲而利沉浸在螺旋槳式旋翼機(jī)和噴氣式旋翼機(jī)的測(cè)試的同時(shí)，英倫海峽對(duì)面的工程師正在進(jìn)行他們自己的復(fù)合直升機(jī)研究。1950年代早期，法國(guó)的索希特國(guó)家航空技術(shù)公司——Sud-Ouest，另外叫作SNCASO（后來(lái)命名為Sud-Ouest），正忙著測(cè)試他們自主研發(fā)的頂端噴氣復(fù)合機(jī)型。Sud-Ouest S.O. 1100 “羚羊”是一種結(jié)構(gòu)緊湊的在機(jī)身后部帶有管裝推進(jìn)裝置的蛋形直升機(jī)。1948年首次試飛，因發(fā)現(xiàn)一大堆問(wèn)題——包括無(wú)法接受的高燃料消耗，所以這種推進(jìn)器設(shè)計(jì)方案被舍棄。S.O. 1110 “羚羊” II號(hào)和S.O. 1120 “羚羊” III號(hào)的原型機(jī)也使用頂端噴氣裝置，但是沒(méi)有了用于增加前飛的輔助推進(jìn)系統(tǒng)。
S.O. 1310 Farfadet再次使用頂端噴氣設(shè)計(jì)，但上面裝有一個(gè)拖拉機(jī)的推進(jìn)器。1951年12月訂立兩家原型機(jī)合同，最初設(shè)想是作為一架技術(shù)驗(yàn)證機(jī)使用。Farfadet發(fā)生在1953年4月29日的首飛持續(xù)了大約20分鐘，但僅僅作為一架單純的直升機(jī)。這一年年底，F(xiàn)arfadet作出了一個(gè)成功的轉(zhuǎn)變，并在1953年12月2日首次以復(fù)合直升機(jī)方式飛行。
最初的Sud-Ouest“羚羊”確定使用頂端噴氣系統(tǒng)用于垂直和懸停飛行，使用推進(jìn)螺旋槳用于高速前飛。但不幸的是，它在受限的懸停飛行外沒(méi)有獲得任何進(jìn)展。
在許多外形中，F(xiàn)arfadet還是最接近常規(guī)的固定翼飛行器，只是上面裝有直升機(jī)旋翼。該機(jī)的最新改型機(jī)身前端裝有帶兩片6.2英尺直徑的可變傾角槳葉的螺旋槳，由一臺(tái)275馬力的Turbomeca Artouste II汽油渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。駕駛艙為并排的兩名機(jī)組成員座位提供了良好的可見(jiàn)度，飛行員座椅后有個(gè)隔廂，可用來(lái)裝載貨物，或是提供給多至三名乘客乘坐。在頂蓬玻璃窗的后上方是裝有三片36.7英尺槳葉的直升機(jī)旋翼的塔。盡管動(dòng)力提供方式不同，與其開(kāi)發(fā)全新的旋翼系統(tǒng)，SNCASO不如選擇使用在早前的S.O. 1120“羚羊”III號(hào)直升機(jī)上使用過(guò)的同樣旋翼。頂端噴氣系統(tǒng)是由一臺(tái)275馬力的Turbomeca Arrius I 汽油渦輪壓縮機(jī)提供動(dòng)力的。毫不吃驚的是，頂端噴氣裝置的燃料消耗量仍然非常高，于是他們只能限制使用垂直起飛、降落和懸停。一套從未清掃過(guò)的機(jī)翼從機(jī)身下伸出，翼展20.7英尺。在機(jī)翼和機(jī)頭上面裝有一套不可收放的輪式三點(diǎn)結(jié)構(gòu)起落架。機(jī)身后部如同固定翼型機(jī)尾一樣收縮成錐形，帶有單個(gè)垂直安定面和一個(gè)低的裝有水平尾翼。水平尾翼下的機(jī)尾末端噴口，每一面向外排氣。這個(gè)噴口在低速下噴出高壓的引擎壓縮機(jī)廢氣用來(lái)控制方向，而在高速飛行時(shí)，這種機(jī)型靠舵來(lái)控制方向。
Sud-Ouest Farfadet使用高壓噴氣口和舵來(lái)控制方向，它是當(dāng)時(shí)飛行非常穩(wěn)定并易于操控的飛機(jī)。
Farfadet的飛行測(cè)試證實(shí)該機(jī)是穩(wěn)定的、可操控的、并令人舒適的。前飛時(shí)，機(jī)翼提供了大多數(shù)升力，卸載旋翼大約2/3的載荷。Farfadet已證明的最大速度為165英里/小時(shí)。然而，在該速度下的測(cè)試導(dǎo)致了渦輪螺旋槳飛機(jī)和渦輪壓縮機(jī)引擎災(zāi)難性的故障，迫使飛行員緊急情況只能自傳著陸。結(jié)果第一架原型機(jī)撞地，發(fā)動(dòng)機(jī)完全毀壞。第二架原型機(jī)完成，安裝了一臺(tái)360馬力地渦輪晶體“阿瑞斯”II型汽油渦輪壓縮機(jī)，用于提供懸停性能。地面測(cè)試期間，該機(jī)機(jī)尾被完全毀壞，同時(shí)新發(fā)動(dòng)機(jī)因震蕩而失效。該項(xiàng)目從頭到尾始終在測(cè)試、開(kāi)發(fā)，中間因采用汽油渦輪而被各種困難妨礙，作為一架原型機(jī)，需要持續(xù)不斷地調(diào)整。Ariel III 終于成為世界上第一架帶有渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的直升機(jī)，而早期渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性與活塞發(fā)動(dòng)機(jī)相比要差很多。
更復(fù)雜的情況接踵而至，當(dāng)該項(xiàng)目最初的資金耗盡的時(shí)候，額外資金卻沒(méi)獲準(zhǔn)許而是投降了作戰(zhàn)直升機(jī)項(xiàng)目，特別是S.O. 1221“神靈”輕型通用/觀測(cè)直升機(jī)（使用冷循環(huán)頂端噴氣裝置取代燃燒的燃?xì)猓?。正在阿爾及利亞進(jìn)行中的戰(zhàn)爭(zhēng)需要法國(guó)國(guó)防工業(yè)全部的關(guān)注，許多試驗(yàn)項(xiàng)目轉(zhuǎn)入較低的優(yōu)先地位。結(jié)果，深入研究終止，F(xiàn)arfadet項(xiàng)目取消。測(cè)試期間最重大的損失是這兩架原型機(jī)既不能實(shí)際應(yīng)用重修也未能有效保護(hù)他們。探索和研究繼續(xù)在SNCASO的另一種復(fù)合直升機(jī)上延續(xù)，但是再?zèng)]有一架達(dá)到實(shí)用階段。
前蘇聯(lián)
卡莫夫（Kamov）
自從直升機(jī)發(fā)明以來(lái)，俄國(guó)人就成為歷史上垂直起飛領(lǐng)域的堅(jiān)定信徒。國(guó)家遼闊的疆域——曾是前蘇聯(lián)中樞的時(shí)候甚至更大——提出了特別的挑戰(zhàn)，在找到一種高效的運(yùn)輸人員和物資的方式橫貫遼闊的俄羅斯疆域。艾戈?duì)?西科斯基在世時(shí)多次描述說(shuō)，俄羅斯曾“制造直升機(jī)”，提到直升機(jī)的成功影響時(shí)，用了“縮短”領(lǐng)土這個(gè)詞。在蘇聯(lián)國(guó)內(nèi)許多民族需要一種垂直重型運(yùn)輸能力，最初是軍用，很快擴(kuò)散到民用領(lǐng)域。1950年代早期為蘇聯(lián)的
軍事需求提供如此能力是堅(jiān)定不移的，當(dāng)時(shí)武裝部隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)人看到一種補(bǔ)充固定翼運(yùn)輸機(jī)不足的方法，并且在役的這種飛行器不必依賴(lài)跑道起飛降落。1951年卡莫夫?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)局（Optyno-Konstruktorskoe Byuro，OKB）從事一項(xiàng)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)采用里沙諾夫 Li-2型（北約命名為“出租車(chē)”）固定翼運(yùn)輸機(jī)（美國(guó)制道格拉斯DC-3的蘇聯(lián)版本）作為主要成分轉(zhuǎn)換為使用共軸旋翼的復(fù)合直升機(jī)的要求。然而，就逼近在Li-2成品最后階段時(shí)，卻無(wú)意繼續(xù)并且放棄開(kāi)發(fā)。
為了取代它的位置，卡莫夫決定依據(jù)“Vintokryl”的理念或螺旋飛行器思想發(fā)明一種全新的飛行器。他們的概念1953年被提交到蘇聯(lián)空軍和中央空氣流體力學(xué)研究所（Tsentralniy Aerogidrodinamicheskiy Institut，TsAGI）鑒定。1954年6月11日，飛行器的開(kāi)發(fā)指定名字為Ka-22，并獲得蘇聯(lián)軍方批準(zhǔn)，卡莫夫得以繼續(xù)他的研究。預(yù)計(jì)制造三架原型機(jī)。Ka-22不像蘇聯(lián)或世界上建造的任何一款飛行器。它有機(jī)身、機(jī)翼和尾翼，就像一架常規(guī)的固定翼飛機(jī)。它以常規(guī)方式快速起飛，并裝有巨大的、四片槳葉的旋翼，直徑73.8英尺，裝在每一邊機(jī)翼末端的發(fā)動(dòng)機(jī)艙的頂部。這些發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)裝有一臺(tái)5,900馬力的索勒維夫（Soloviev）TV-2VK型渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋翼，也驅(qū)動(dòng)一套四槳葉的推進(jìn)器。為了裝載和下載貨物，駕駛艙下方機(jī)身前部有巨大的空間，并在右邊裝有鉸鏈，機(jī)身前端可以打開(kāi)，為了不妨礙運(yùn)載的大型貨物通過(guò)。
卡莫夫設(shè)計(jì)局的Ka-22 Vintrokryl在機(jī)身尺寸、速度和完全垂直起飛性能方面不像世界上任何一架曾見(jiàn)過(guò)的飛機(jī)。
1954年秋季第一架Ka-22的風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)試報(bào)告在空氣流體力學(xué)研究所（TsAGI）進(jìn)行評(píng)估。四年后，有關(guān)使用改良的軍用Mi-4直升機(jī)旋翼系統(tǒng)的測(cè)試完成。1958年年底，第一架Ka-22原型機(jī)交付卡莫夫試驗(yàn)設(shè)計(jì)局（OKB）飛行開(kāi)發(fā)部使用。到次年三月為止，發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試、機(jī)體振動(dòng)評(píng)估、燃油系統(tǒng)校準(zhǔn)、控制系統(tǒng)改造，以及旋翼和螺旋槳的調(diào)整均已完成。1959年6月17日，Ka-22開(kāi)始它第一次場(chǎng)內(nèi)飛行，期間飛機(jī)經(jīng)歷勒嚴(yán)重的震顫。結(jié)果，作出幾處修改和調(diào)整，包括替換旋翼槳葉，調(diào)整環(huán)流傾角控制單元和聯(lián)接鉸鏈，修正載重平衡，改變旋翼修正表和前傾角。Ka-22隨后在1959年8月15日進(jìn)行了它首次非場(chǎng)內(nèi)懸停。不穩(wěn)定和控制問(wèn)題重又出現(xiàn)，飛行模擬器的建造成為必要，利用模擬器后來(lái)進(jìn)行懸停飛行揭示：兩幅旋翼需要相反方向旋轉(zhuǎn)。
飛行包線(xiàn)逐漸擴(kuò)展，螺旋槳仍在使用，前飛速度在慢慢提高。1959年10月11日，Ka-22向蘇聯(lián)空軍司令官和蘇聯(lián)航空工業(yè)部部長(zhǎng)作出示范。然后它在過(guò)去的六個(gè)月中經(jīng)歷了一系列的調(diào)整。在1960年4月這些調(diào)整后的首次飛行再次顯示了嚴(yán)重的振動(dòng)問(wèn)題，這次問(wèn)題的起源立即追向槳葉蒙皮，右舷旋翼其中一片槳葉的蒙皮試驗(yàn)中完全剝落下來(lái)了。這次輪到轉(zhuǎn)向研究旋翼槳葉上順旋翼方向的破裂問(wèn)題了，測(cè)試了幾種以不同材料制成的槳葉和氣流斷面類(lèi)型，旋翼槳轂也進(jìn)行了改良。
1961年7月9日在圖斯諾（Tushino）舉行的航空展覽會(huì)Ka-22首次在公眾面前登場(chǎng)，以它絕對(duì)大尺寸的機(jī)身和快速度給參展的人們留下深刻印象。北約（NATO）給起綽號(hào)為“鐵環(huán)”，它是當(dāng)時(shí)世界上最大的旋翼飛機(jī)。Ka-22在圖斯諾露面三個(gè)月后，就創(chuàng)下了三項(xiàng)世界航空記錄，其中包括以356 km/hr（221英里/小時(shí)）的速度飛越15-25 km的航程。“鐵環(huán)”巨大的載重性能也給人留下深刻印象，示范具有一次運(yùn)輸16,485 kg（36,343 磅）的有效載荷到2,588 m（8,491英尺）高度。由于原裝的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)太差的動(dòng)力穩(wěn)定性，他們換裝了5,500馬力的D-25VK型渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)，而替換下的發(fā)動(dòng)機(jī)被安裝到了新的軍用Mi-6重型運(yùn)輸直升機(jī)上。這個(gè)改革導(dǎo)致了“鐵環(huán)”被再次指定為Ka-22M型，并確定為將來(lái)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。1961年9月23日，Ka-22M首次試飛，達(dá)到了3,280英尺高度和124英里/小時(shí)的速度記錄。
1962年2月，蘇聯(lián)空軍和民用航空總局發(fā)起了一項(xiàng)聯(lián)合飛行評(píng)估計(jì)劃。這年夏天，決定運(yùn)送兩架Ka-22M飛機(jī)到莫斯科進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)試。1962年8月28日早晨，就在這次運(yùn)送飛行期間，其中一架飛機(jī)進(jìn)入急劇的螺旋俯沖而墜毀，七名機(jī)組成員死亡。后來(lái)的事故調(diào)查將此次墜毀原因歸結(jié)于右舷旋翼機(jī)械故障，飛行機(jī)組成員失去控制。后來(lái)，在飛機(jī)中考慮安裝彈射座椅，但是此舉從未執(zhí)行。突發(fā)的事故導(dǎo)致了該計(jì)劃兩年的退步，同時(shí)對(duì)飛機(jī)改進(jìn)了改進(jìn)，三架同型機(jī)處在不同的建設(shè)階段。
1964年，Ka-22M完成了初步的飛行開(kāi)發(fā)計(jì)劃，準(zhǔn)備參加預(yù)定的軍用/民用評(píng)估。然而，災(zāi)難再次降臨，第二架Ka-22M在1964年7月16日機(jī)組試圖從偶然的下降中恢復(fù)平飛時(shí)導(dǎo)致了更猛烈的機(jī)動(dòng)，右舷發(fā)動(dòng)機(jī)艙室斷裂后，機(jī)組遭受毀滅性墜毀。隨后的調(diào)查推斷，這期事故的原因與兩年前首次事故都是由相似的原因?qū)е碌?。沒(méi)有一架機(jī)是在適宜飛行的條件下，并且面對(duì)保留機(jī)身的大量修正，國(guó)家航空技術(shù)委員會(huì)表決終止Ka-22M的開(kāi)發(fā)，引用該機(jī)極大的復(fù)雜性為例證，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)要同時(shí)給旋翼和螺旋槳推進(jìn)器提供動(dòng)力。這就暗示著這些應(yīng)該在將來(lái)的重型運(yùn)輸直升機(jī)上吸取的教訓(xùn)。沒(méi)有一丁點(diǎn)幸存的飛機(jī)部件保存下來(lái)。
盡管在Ka-22開(kāi)發(fā)過(guò)程中遇到很多問(wèn)題，但它仍能夠示范了給人留下深刻印象的飛行性能，甚至以今天的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，它已經(jīng)達(dá)到一個(gè)比它同時(shí)代許多直升機(jī)快得多得前飛速度，同時(shí)伴隨非常大的有效載荷能力。“鐵環(huán)”的持久影響在后期的蘇聯(lián)設(shè)計(jì)方案中是顯而易見(jiàn)的，不管是在建的還是未建的。軍用Mi-12（北約綽號(hào)“信鴿”），出現(xiàn)在1960年代后期，保持了曾建出的最大的旋翼飛機(jī)，采用了近似Ka-22的旋翼結(jié)構(gòu)，但取消了輔助的向前推進(jìn)螺旋槳單元，單純靠主旋翼實(shí)現(xiàn)推進(jìn)和起飛。
美國(guó)
美國(guó)旋翼機(jī)公司（GCA）
美國(guó)旋翼機(jī)公司（GCA）組建于二戰(zhàn)結(jié)束后，目的是生產(chǎn)比當(dāng)時(shí)存在的任何一種性能更好的直升機(jī)。特別是，GCA正在尋求提高最大速度的途徑，并試驗(yàn)了幾種新穎的旋翼控制概念，包括用于控制飛行方向的旋翼頂端剎車(chē)控制系統(tǒng)。
他們的第一款設(shè)計(jì)方案，指定為GCA-2A，使用共軸式班迪克斯（Bendix）原型J 直升機(jī)，帶有改良的旋翼系統(tǒng)和機(jī)身每一面附加的推進(jìn)器。每個(gè)推進(jìn)器由一臺(tái)100馬力的美國(guó)本土產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，安裝在突出的舷外支架上。推進(jìn)器可以獨(dú)立操作用于偏航方向控制。直徑48英尺的主旋翼由一臺(tái)450馬力的“普拉特”和“惠特尼”R-985型發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。在巡航飛行階段，槳葉的旋轉(zhuǎn)傾角是值得關(guān)注的小于沒(méi)有輔助推進(jìn)器要求的角度。首次飛行在1949年11月底進(jìn)行。
旋翼機(jī)GCA-2A是首架在美國(guó)上空飛行的復(fù)合直升機(jī)，它在標(biāo)準(zhǔn)的班迪克斯原型J直升機(jī)兩側(cè)增加了兩臺(tái)推進(jìn)器。
GCA延續(xù)了多樣化設(shè)計(jì)研究并試驗(yàn)了旋翼控制配置，但沒(méi)有造過(guò)一架復(fù)合驗(yàn)證機(jī)。一個(gè)他們做過(guò)研究的概念是尾槳能作為克服懸停和低速度時(shí)反扭距的支點(diǎn)，高速度時(shí)又能提供拉力。命名為GCA-5，該設(shè)計(jì)包括一個(gè)三座的直升機(jī)帶有四片剛性槳葉主旋翼和一個(gè)兩片槳葉的尾槳。當(dāng)前飛速度增加時(shí)，超過(guò)80％的發(fā)動(dòng)機(jī)功率要轉(zhuǎn)向尾槳，因它轉(zhuǎn)動(dòng)方向朝向后面，起著推進(jìn)螺旋槳的作用。GCA-5有一個(gè)速度為155英里/小時(shí)并且航程為264英里的方案，但它絕沒(méi)有超越概念階段。GCA因它的便攜式XRON輕型單座旋翼機(jī)和QH-50“雄蜂”反潛直升機(jī)（Drone Anti-Submarine Helicopter，DASH）而得名，后者軍方到今天仍在使用。
麥克唐納飛機(jī)公司
第一架飛在美國(guó)廣闊上空的復(fù)合直升機(jī)是麥克唐納的XV-1垂直起降飛機(jī)。是麥克唐納飛機(jī)公司、美國(guó)陸軍運(yùn)輸兵、和美國(guó)空軍賴(lài)特開(kāi)發(fā)中心聯(lián)合研制的，XV-1是作為一款試驗(yàn)飛行器建造的，結(jié)合了直升機(jī)的垂直起飛與低速操作特性，和固定翼飛機(jī)的高速度和遠(yuǎn)航程特點(diǎn)。最初交付的機(jī)型指定名字為L(zhǎng)-25，強(qiáng)調(diào)了它的聯(lián)絡(luò)角色，該機(jī)后來(lái)被指定為直升機(jī)暫時(shí)安排編號(hào)為H-35。然而，此機(jī)隨后在1950年被改為XV-1，使它成為首架“V”系列的飛行器。
麥克唐納的XV-1垂直起降飛機(jī)繼承了許多Wn 342的相同特點(diǎn)，它們都是奧地利工程師弗里德里希.馮、杜柏霍夫設(shè)計(jì)的。
兩架原型機(jī)中的第一架在1954年年初完工。象許多已經(jīng)飛行過(guò)的復(fù)合直升機(jī)一樣，XV-1是作為一種全新的飛行器來(lái)設(shè)計(jì)的，而不是作為現(xiàn)有設(shè)計(jì)的一種改良機(jī)型。因此，它依靠自身非常的氣動(dòng)性能斷然采取非正統(tǒng)外形。大約三分之二圓柱型的機(jī)身是采用樹(shù)脂玻璃材料成形加工的，為前后串列安置的兩人機(jī)組席位提供了幾乎無(wú)限度的可見(jiàn)度。也可以選擇另一種安置：座艙中一名飛行員席位和在他身后的機(jī)艙內(nèi)三名乘客席位。一套平直的翼（翼展26英尺）安裝在機(jī)身上部，支撐兩個(gè)向后的尾噴口，每個(gè)機(jī)翼同垂直的安定面鏈接，在中部有可活動(dòng)的水平尾翼。裝在機(jī)身后部并挨著兩個(gè)尾噴口之間是一臺(tái)兩片6英尺直徑槳葉推進(jìn)器，動(dòng)力由一臺(tái)550馬力的美國(guó)本土產(chǎn)R-975-19七缸放射狀活塞發(fā)動(dòng)機(jī)提供。31英尺直徑的三片槳葉旋翼安裝在流線(xiàn)型塔上部，雖然它后來(lái)降低了高度——僅僅為了高于推進(jìn)器的弧——在飛行測(cè)試進(jìn)步的結(jié)果。在地面的時(shí)候一套剛性不可收縮性金屬剎車(chē)支撐著飛行器。為了減少重量并提高性能，XV-1一大部分采用鋁來(lái)制造。
XV-1的懸停范圍測(cè)試開(kāi)始于1954年12月11日，但是頂端噴氣旋翼推進(jìn)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的困難將自由飛行推遲到7月14日。設(shè)計(jì)者根據(jù)第一架原型機(jī)試飛過(guò)程中得到的數(shù)據(jù)對(duì)第二架原型機(jī)進(jìn)行了一些小的改進(jìn)，這些改進(jìn)后來(lái)也適用于第一家原型機(jī)。最突出的改變是在兩個(gè)尾噴口末端增加一個(gè)小尾槳，用于改進(jìn)方向控制（自從頂端噴氣技術(shù)導(dǎo)致旋翼的反作用以來(lái)，再?zèng)]有扭距需要抵消，因而沒(méi)有“反扭距”尾槳同時(shí)也用于方向控制）。象以前的頂端噴氣復(fù)合機(jī)一樣，XV-1也依靠水平或垂直速度具有以直升機(jī)或旋翼飛機(jī)的飛行性能。然而，這不是自動(dòng)的，它取決于飛行員依據(jù)空速的增加或下降調(diào)整旋翼槳葉的偏轉(zhuǎn)角度。XV-1上的單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)不但要驅(qū)動(dòng)推進(jìn)螺旋槳，而且用于旋翼推進(jìn)系統(tǒng)的頂端噴氣裝置的壓縮機(jī)也由這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。它們反饋給這套均衡復(fù)雜的管道系統(tǒng)推動(dòng)高壓空氣通過(guò)中空的旋翼槳葉到每片旋翼頂端的燃燒室。在這兒，空氣同燃料混合然后火花器點(diǎn)火產(chǎn)生噴射推力，以此使得旋翼以反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。使用兩臺(tái)壓縮機(jī)的決定作出后，為了避免不受歡迎的重量代價(jià)最后導(dǎo)致使用兩套傳送裝置代替：在直升機(jī)模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力直接供給壓縮機(jī)，以驅(qū)動(dòng)旋翼系統(tǒng)的頂端噴氣裝置。當(dāng)轉(zhuǎn)換到旋翼飛機(jī)模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力轉(zhuǎn)向推進(jìn)器上，而旋翼完全進(jìn)入自轉(zhuǎn)模式。
9個(gè)多月的以旋翼模式的飛行測(cè)試后，垂直起降飛機(jī)（convertiplane）在1955年4月29日誕生了，它得名自首次成功地完成從直升機(jī)模式到旋翼機(jī)模式地轉(zhuǎn)換并再返回原來(lái)模式。1956年10月10日，第二架XV-1原型機(jī)創(chuàng)造了歷史，它成為世界上第一架速度達(dá)到220英里/小時(shí)的旋翼飛行器，這得到了全球航空航天團(tuán)體的直接關(guān)注。這種性能層次是有重大意義的，因?yàn)樗馕吨鳻V-1飛行速度已經(jīng)比當(dāng)時(shí)常規(guī)直升機(jī)速度記錄快了44英里/小時(shí)。巡航速度極大地超過(guò)了138英里/小時(shí)，機(jī)翼提供了總體升力的85％強(qiáng)，同時(shí)剩余的15％的功率用于提供給旋翼槳葉產(chǎn)生自轉(zhuǎn)。甚至當(dāng)高速飛行時(shí)，機(jī)翼不必需要足夠大的面積以提供所有必要的升力來(lái)保持XV-1在空中飛行，于是旋翼的自轉(zhuǎn)對(duì)維持高度水平是必要的。垂直起降飛機(jī)的航程大約593英里，實(shí)用升限為19,800英尺，巡航速度138英里/小時(shí)，極限速度203英里/小時(shí)，XV-1證明了在旋翼飛行器性能超越同時(shí)代飛行器一個(gè)引人注目的飛躍……但不是永久。
盡管垂直起降飛機(jī)以實(shí)例證明了速度優(yōu)勢(shì)，但飛機(jī)的相關(guān)復(fù)雜性，特別是頂端噴氣旋翼推進(jìn)系統(tǒng)，抵消了最初超越機(jī)械傳動(dòng)直升機(jī)的優(yōu)勢(shì)。另外，明亮的閃光和頂端噴射裝置產(chǎn)生的噪聲在
軍事聯(lián)絡(luò)角色觀察過(guò)程中是無(wú)法接受的，于是該飛行器確定實(shí)現(xiàn)。結(jié)果，XV-1項(xiàng)目在1957年被取消，兩架原型機(jī)也再?zèng)]飛過(guò)。今天，他們列為收藏品在兩家美國(guó)最著名的博物館里：一架在阿拉巴馬州拉克堡陸軍航空兵博物館（the Army Aviation Museum,AAM），另一架在馬里蘭州休特蘭國(guó)家航空與航天博物館（the National Air & Space Museum,NASM），屬于保羅.E.加博（Paul E. Garber）保存、修復(fù)和儲(chǔ)藏（Preservation, Restoration, and Storage）設(shè)備。
皮爾斯凱飛行器公司
麥克唐納并不是美國(guó)唯一的對(duì)高速旋翼飛行產(chǎn)生興趣的飛機(jī)公司。認(rèn)識(shí)到這一類(lèi)飛行器的潛能，特別是在短程航空活動(dòng)領(lǐng)域，位于賓戲法尼亞州費(fèi)城的皮爾斯凱飛機(jī)公司依靠私人資金風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目開(kāi)始致力于高速直升機(jī)的研究。結(jié)果，知名的16H-1“探路者”問(wèn)世，該機(jī)是一種五座的復(fù)合直升機(jī)，裝有一臺(tái)三片全鉸接槳葉的主旋翼，旋翼直徑41英尺；和唯一一臺(tái)三片5.5英尺直徑槳葉的管道推進(jìn)器，組成所謂的“尾槳”。尾槳通過(guò)管道上四個(gè)垂直的葉片提供方向控制和克服反扭距。該機(jī)能夠垂直離地升空，也能夠象固定翼飛機(jī)一樣實(shí)現(xiàn)滾轉(zhuǎn)起飛，這意味著在它的有效載荷內(nèi)增加行動(dòng)總重。主旋翼和尾槳的動(dòng)力都由一臺(tái)550馬力的加拿大聯(lián)合飛機(jī)公司產(chǎn)PT6B-2渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)提供。該機(jī)有一副20英尺的翼展的固定翼裝在最新型機(jī)身的下部?jī)蓚?cè)，每片機(jī)翼上都帶有一套副翼和襟翼用于增加機(jī)動(dòng)性。輪式起落架是后三點(diǎn)式構(gòu)造，主起落架可以縮回機(jī)身下腹，而全操控的尾輪保持固定位置。
皮爾斯凱積極倡導(dǎo)它16H-1“探路者”上的尾槳作為輔助推進(jìn)和反扭距控制的方式。
“探路者”在1962年1月21日進(jìn)行首次飛行。此次飛行，也是首次少有的并發(fā)飛行，駕駛艙和機(jī)艙都沒(méi)有圍起來(lái)，機(jī)翼也不合適，起落架一直處于朝下位置。同年早秋，飛行測(cè)試取得進(jìn)展程度足夠?qū)⒆摲忾]，并且機(jī)翼適于在高速下測(cè)試飛行。測(cè)試期間，“探路者”達(dá)到總共185飛行小時(shí)，極限速度為170英里/小時(shí)。飛行測(cè)試的成功吸引了軍方的注意，給予支持開(kāi)發(fā)聯(lián)合陸軍/海軍項(xiàng)目（joint Army/Navy program），聯(lián)合資金支持改進(jìn)型16H-1飛行示范，并把它作為正在研究中的“先進(jìn)高速旋翼機(jī)技術(shù)”（advanced high-speed rotorcraft technology）的一部分。聯(lián)合資金項(xiàng)目開(kāi)始于1964年5月，目標(biāo)是收集復(fù)合直升機(jī)飛行速度超過(guò)225英里/小時(shí)下的特征信息。為了達(dá)到這一步，皮爾斯凱斥資進(jìn)行“探路者”的好幾處改進(jìn)，發(fā)動(dòng)機(jī)換裝為更強(qiáng)勁得多的1,250軸馬力的通用電氣產(chǎn)T58-GE-8渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，安裝一套新的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和推進(jìn)器來(lái)吸收增加的動(dòng)力，裝有更大的44英尺直徑的主旋翼，與在垂直短距起落H-21“消尼”/“馱馬”直升機(jī)上使用過(guò)的完全一樣。此外，機(jī)身加長(zhǎng)，可以容納8名乘客的鋪位。這些廣泛的改進(jìn)證明了一個(gè)新的設(shè)計(jì)和新的命名，導(dǎo)致16H-1A“探路者二世”的誕生。
對(duì)皮爾斯凱“探路者”的廣泛改進(jìn)導(dǎo)致了16H-1A“探路者二世”的誕生，一種更快、更優(yōu)雅的飛行器。
“探路者二世”的陸軍/海軍資助資金地面測(cè)試開(kāi)始與1965年5月上旬，第一次懸停閾限測(cè)試發(fā)生在當(dāng)年11月13日。兩天后，首次全自由飛行發(fā)生于1965年11月15日。到1966年4月為止，“探路者二世”在陸/海軍合同下已經(jīng)飛行了超過(guò)40小時(shí)速度達(dá)到了225英里/小時(shí)，同時(shí)也示范了一種高度的可機(jī)動(dòng)性。分別以32和35英里/小時(shí)的速度后飛和側(cè)飛也進(jìn)行了探索。正當(dāng)1966年夏季“探路者二世”進(jìn)入飛行測(cè)試計(jì)劃的最后階段，新的空氣入口管適合用于提高功效，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)被依然強(qiáng)勁得多的1,500軸馬力的通用電氣T58-GE-5渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)替換。盡管飛行器保留了“探路者二世”的名字，但公司決定改名為16H-1C。
同年項(xiàng)目結(jié)束后，陸軍和海軍已經(jīng)收集了大量在復(fù)合直升機(jī)領(lǐng)域的研究數(shù)據(jù)，許多數(shù)據(jù)用于開(kāi)發(fā)和測(cè)試其他的研究用飛行器，并為將來(lái)的努力留下了有用的資源。該機(jī)更高級(jí)的商業(yè)型號(hào)，暫時(shí)叫做“探路者三世”，列為開(kāi)發(fā)計(jì)劃，但在軍方內(nèi)部表現(xiàn)出的興趣超過(guò)了深入商業(yè)開(kāi)發(fā)并獲得了優(yōu)先權(quán)。今天，“探路者二世”仍保持存貨，皮爾斯凱為了將來(lái)在高速?gòu)?fù)合直升機(jī)研究中使用，它直到今天仍繼續(xù)是一個(gè)活躍的項(xiàng)目。
貝爾直升機(jī)公司
貝爾直升機(jī)公司位于德州沃斯堡，早期因有一款命名為“狂歡”的帶有機(jī)翼的47號(hào)原型機(jī)，標(biāo)志著開(kāi)始進(jìn)入提高旋翼飛行器速度性能的研究領(lǐng)域。1961年8月7日在與美國(guó)陸軍簽訂合同隨后做了大量廣泛的工作。在美國(guó)陸軍運(yùn)輸研究司令部（U.S. Army Transportation Research Command，TRECOM）高性能試驗(yàn)直升機(jī)合同的資助下，貝爾采用UH-1B的氣動(dòng)組成改進(jìn)了YH-40直升機(jī)，該公司指定名稱(chēng)為533號(hào)原型機(jī)。這個(gè)項(xiàng)目的主要目標(biāo)是評(píng)估多種旋翼系統(tǒng)和減小阻力的方法。最初的改進(jìn)包括在機(jī)身后部增加玻璃纖維蜂窩狀結(jié)構(gòu)的空氣動(dòng)力學(xué)附件，改進(jìn)的附件用于著陸時(shí)剎車(chē)，一個(gè)裝在尾噴管上弧形的垂直安定面用于卸載尾槳的負(fù)荷，尾槳飛行時(shí)可傾動(dòng)角度，裝在突出的的桅桿上，桅桿從寬闊的，優(yōu)美的機(jī)艙上部的流線(xiàn)型結(jié)構(gòu)上伸出。1962年8月10日，該機(jī)進(jìn)行首次飛行，機(jī)上裝有標(biāo)準(zhǔn)的UH-1B上44英尺兩片槳葉旋翼，另一套旋翼系統(tǒng)是在533號(hào)原型機(jī)上測(cè)試過(guò)的：萬(wàn)向接頭式42英尺直徑三片槳葉旋翼，一種能被安裝到剛性桅桿或是通過(guò)萬(wàn)向節(jié)安裝?？刂葡到y(tǒng)已改進(jìn)過(guò)，很好地適應(yīng)卸載塔系統(tǒng)兵能適應(yīng)兩片槳葉和三片槳葉旋翼系統(tǒng)。實(shí)際水平飛行以標(biāo)準(zhǔn)2片槳葉旋翼空速達(dá)到150節(jié)（173英里/小時(shí)）
確定了阻力消減的基本益處后，美國(guó)陸軍第二階段資助地主要目的是研究輔助推力效果。貝爾使用兩臺(tái)920磅的本土產(chǎn)J69-T-9渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)緊緊地裝在機(jī)身兩側(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)進(jìn)行推力測(cè)試。為該項(xiàng)目挑選的兩片槳葉旋翼和標(biāo)準(zhǔn)UH-1B槳葉也替換到了試驗(yàn)機(jī)上。一副后掠機(jī)翼（翼展26.8英尺）裝在了機(jī)身下部。這副機(jī)翼可在地面調(diào)整后掠角度，飛行中可以翹起。控制機(jī)翼傾斜角度的機(jī)械控制裝置后來(lái)與總體控制系統(tǒng)相連，此舉可以避免機(jī)翼升力過(guò)大，并照顧到自轉(zhuǎn)時(shí)旋翼的每分鐘轉(zhuǎn)速控制問(wèn)題。
貝爾533號(hào)原型機(jī)在1969年達(dá)到了難以置信的水平飛行速度——316英里/小時(shí)：多種復(fù)合材料的旋翼、機(jī)翼和噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，包括四片槳葉版本（上圖），短翼頂端裝有噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
貝爾533原型機(jī)兩片槳葉版本
在純粹的直升機(jī)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行探險(xiǎn)性測(cè)試后，機(jī)翼被取消，渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)被裝上了。并在1963年10月21日以這種結(jié)構(gòu)進(jìn)行飛行測(cè)試。不久后在垂直安定面上尾槳的對(duì)面安裝了附加的升降舵。自從標(biāo)準(zhǔn)的升降舵安裝到來(lái)自噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流范圍內(nèi)后，空氣動(dòng)力學(xué)噪聲增加。在1964年3月2日全部結(jié)構(gòu)，包括機(jī)翼和裝上了輔助噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)進(jìn)行首飛，水平飛行的實(shí)際空速達(dá)到214英里/小時(shí)，利用了最大輔助推力。合同測(cè)試項(xiàng)目在1964年4月全部完成。立即接著進(jìn)行計(jì)劃中測(cè)試項(xiàng)目，在貝爾直升機(jī)公司獨(dú)立研究項(xiàng)目支持下，裝上了兩片槳葉旋翼，旋翼葉片頂端特意縮成錐形，此次使用最大輔助推力水平飛行實(shí)際速度達(dá)到222英里/小時(shí)。
為提供更大的推力，J69渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)被拆下， 533號(hào)原型機(jī)換上了更強(qiáng)勁的1,700磅靜態(tài)推力的J69-T-29渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，該款發(fā)動(dòng)機(jī)同在瑞安BQM-34A“火蜂”靶機(jī)上使用的相同。這項(xiàng)推力的重大提升使得該架飛行器達(dá)到更高速度，成為歷史上第一架速度突破200節(jié)（230英里/小時(shí)）的旋翼飛行器——1964年10月15日達(dá)到236英里/小時(shí)。六個(gè)月后，也就是1965年4月6日，它成為第一架水平飛行達(dá)到250英里/小時(shí)的飛行器。順著更快的速度，試飛員駕著533號(hào)原型機(jī)示范了給人深刻印象的機(jī)動(dòng)性，理性表演以60度傾角進(jìn)行2G（加速度單位，與重力加速度的比值）轉(zhuǎn)彎。1968年年初，美國(guó)陸軍授予貝爾一項(xiàng)后續(xù)合同，目的是擴(kuò)展飛行包線(xiàn)，得到更遠(yuǎn)的航程而替換下J69渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，換上更強(qiáng)勁的3,300磅推力的普蘭特&惠特尼（Pratt & Whitney）公司產(chǎn)的JT12A-3渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。以前適用的機(jī)翼被移除，換上新的非后掠一對(duì)上面一尖裝有發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)翼。另外，主旋翼的外形附件改變，縱向的控制系統(tǒng)完全變更，從標(biāo)準(zhǔn)的直升機(jī)環(huán)裝控制向純粹的固定翼升降控制類(lèi)型轉(zhuǎn)變。1969年4月15日，533原型機(jī)以這種結(jié)構(gòu)達(dá)到難以置信的速度——316英里/小時(shí)（274.6節(jié)）。該項(xiàng)目最后的測(cè)試階段包括替換下兩片槳葉主旋翼，換上四片槳葉的柔性梁旋翼系統(tǒng)。
完成測(cè)試后，533原型機(jī)永久退役，持有收集到的龐大數(shù)量的數(shù)據(jù)，為將來(lái)可能用于復(fù)合直升機(jī)項(xiàng)目留下了寶貴的資料。今天，533原型機(jī)唯一的實(shí)體陳列在弗吉尼亞州伊優(yōu)斯德堡美國(guó)陸軍航空應(yīng)用技術(shù)委員會(huì)（the U.S. Army’s Aviation Applied Technology Directorate，AATD）主樓外面。
卡曼飛行器公司
卡曼飛行器公司，位于美國(guó)康涅狄格的布魯菲而德，對(duì)高速直升機(jī)的潛在能力做了相關(guān)研究，在1963年6月27日時(shí)TRECOM授予一份合同。公司推選使用改進(jìn)型UH-2A“海妖”進(jìn)行試驗(yàn)，該機(jī)是一款單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)（其時(shí)）的通用直升機(jī)，幾年前進(jìn)入美國(guó)海軍服役。為了增大它當(dāng)前渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，復(fù)合型“海妖”換上了單臺(tái)2,500磅靜態(tài)推力的通用電氣YJ85渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，固定在機(jī)艙右側(cè)附著的短而粗的塔架上。從外形上看，在此項(xiàng)目階段在“海妖”上作出的僅有的其他構(gòu)造和/或有性能有關(guān)的修正， 此舉將水平安定面的前傾斜角上機(jī)鼻上方增加了3度，UH-2A的標(biāo)準(zhǔn)四片槳葉主旋翼被保留。
地面測(cè)試結(jié)束后接下來(lái)進(jìn)行飛行測(cè)試，開(kāi)始于1963年11月26日。當(dāng)逐漸增大前飛速度時(shí)，復(fù)合型“海妖”達(dá)到了216英里/小時(shí)。采用UH-2A的標(biāo)準(zhǔn)可收回的輪式起落架，證明在消減阻力方面是有益的。甚至在裝有輔助渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行測(cè)試結(jié)束前，作出的計(jì)劃飛機(jī)上要增加一對(duì)固定翼用于卸載主旋翼載荷，同時(shí)增加飛行器的機(jī)動(dòng)性。該項(xiàng)目的這個(gè)階段，在1964年6月發(fā)布，1964年9月將調(diào)查使用副翼控制滾轉(zhuǎn)補(bǔ)充旋翼控制的不足，并評(píng)估帶著渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)下集體的平衡配重作用，飛行測(cè)試因改進(jìn)機(jī)體為有翼構(gòu)造而暫停。
接下來(lái)的5個(gè)多月，作出的改進(jìn)是嫁接一對(duì)皇后山毛櫸航空公司輕型行政運(yùn)輸飛行器的機(jī)翼，裝到機(jī)體下部?jī)蓚?cè)，翼展35.25英尺。為了能安裝機(jī)翼，拆除機(jī)身機(jī)頭處后部燃料箱結(jié)構(gòu)成為必要，這個(gè)郵箱通常有176加侖（約800升，譯者注）的容量。雖然通過(guò)使用機(jī)翼內(nèi)的燃料箱恢復(fù)了一些燃油容積，但全部在內(nèi)的容積是80加侖（約363升），不夠測(cè)試輔助渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)期間使用。然而，對(duì)飛行測(cè)試用途來(lái)說(shuō)這些油料已夠充分使用。
一直帶著在先前測(cè)試中固定下來(lái)的機(jī)翼和水平尾翼，改進(jìn)為飛行中可變迎角，從向上16度到向下16度，這就允許飛行員操縱飛行器實(shí)現(xiàn)多樣的攻擊角度，因而獲得在固定的空速下機(jī)翼寬闊的航程或旋翼載荷比例。該架飛行器以這種結(jié)構(gòu)在1965年2月首次飛行，因此開(kāi)始了該項(xiàng)目載荷增加階段。高速飛行條件下，機(jī)翼有效卸載了主旋翼將近50％的載荷。機(jī)翼上全部保留了副翼的使用，它最初是作為導(dǎo)致拉力的消減和促進(jìn)進(jìn)入自傳而使用的。然而，最后發(fā)現(xiàn)這是不必要的，因?yàn)轱w行員報(bào)告說(shuō)機(jī)翼不能妨礙自轉(zhuǎn)。副翼是可用的，但被發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生實(shí)際的拉力。完全成為測(cè)量升力的器具——機(jī)翼，被設(shè)計(jì)用于地面調(diào)整從0度到5度，導(dǎo)致機(jī)翼向上提供一個(gè)機(jī)鼻上舉的飛行器高度和確定最適宜的飛行角。最后，在有翼結(jié)構(gòu)下的復(fù)合型“海妖”得到225英里/小時(shí)，機(jī)動(dòng)性能獲得值得關(guān)注的增長(zhǎng)。進(jìn)行了70次飛行大約39.6飛行小時(shí)后，該項(xiàng)目的改進(jìn)階段在1965年4月28日完成。在此后某天，來(lái)自美國(guó)陸航器材實(shí)驗(yàn)室（the U.S. Army Aviation Materiel Laboratories，USAAVLABS）和海軍航空測(cè)試中心（the Naval Air Test Center，NATC）的專(zhuān)業(yè)飛行員在1965年5月21日進(jìn)行了定性飛行評(píng)估。
卡曼的UH-2復(fù)合型“海妖”在輔助渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)（產(chǎn)自皇后山毛櫸林航空公司）下高速飛行，兩側(cè)伸出的機(jī)翼卸載掉了主旋翼大部分載荷。
通過(guò)對(duì)飛行測(cè)試中達(dá)到的快速度和良好機(jī)動(dòng)性商議后，陸軍考慮到資助一臺(tái)額外的二手渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)裝到復(fù)合型“海妖”上來(lái)拓展該機(jī)的全部速度潛能，但這從沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。由于現(xiàn)在的開(kāi)放式貨艙門(mén)的緣故，這樣的改進(jìn)必然需要另外的機(jī)身結(jié)構(gòu)并對(duì)機(jī)身兩側(cè)進(jìn)行高度加固。而且，確定這樣額外的速度是沒(méi)保證的，因?yàn)閱伟l(fā)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)只足夠滿(mǎn)足這個(gè)項(xiàng)目的規(guī)定目標(biāo)。復(fù)合型“海妖”最后確實(shí)是只作為研究機(jī)而從未作為成熟產(chǎn)品生產(chǎn)。全部測(cè)試項(xiàng)目異乎尋常的順利，并幾乎沒(méi)有遇到什么困難。如此一來(lái)，它在收集大量復(fù)合直升機(jī)（僅僅推力復(fù)合或是推力與升力復(fù)合）的性能和限制數(shù)據(jù)取得了極大成功。最后，卡曼結(jié)束了該機(jī)嚴(yán)格作為并不是最理想化的使用主旋翼的復(fù)合直升機(jī)的管理。取而代之的是，另外使用多樣控制界面的固定翼并復(fù)合了旋翼，極大地增強(qiáng)了機(jī)動(dòng)性。測(cè)試項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，復(fù)合型“海妖”進(jìn)行了二次改進(jìn)回到它的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并回歸海軍再次服役。
洛克希德飛機(jī)公司
位于加州柏班克德洛克希德——加利福尼亞公司是洛克希德飛行器公司的下級(jí)單位，作為傳統(tǒng)上固定翼飛行器設(shè)計(jì)方面的“領(lǐng)軍人物”，洛克希德在1950年代后期對(duì)先進(jìn)直升機(jī)開(kāi)發(fā)產(chǎn)生了興趣。洛克希德在已獲得聯(lián)合陸軍/海軍研究項(xiàng)目的合同后，深入開(kāi)發(fā)他們德剛性旋翼系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并在1963年接受了另外一項(xiàng)來(lái)自TRECOM的合同，改進(jìn)他們的驗(yàn)證機(jī)XH-51A為復(fù)合直升機(jī)。XH-51A本來(lái)就是多家公司的CL-595或原型機(jī)286，一款設(shè)計(jì)用來(lái)開(kāi)發(fā)剛性旋翼優(yōu)勢(shì)的試驗(yàn)用直升機(jī)。剛性旋翼系統(tǒng)的關(guān)鍵特征是設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)和功能上絕對(duì)的簡(jiǎn)單。從維護(hù)觀點(diǎn)來(lái)看有關(guān)少量的移動(dòng)零件具有積極的品質(zhì)。安裝簡(jiǎn)便，旋翼系統(tǒng)排除了在多數(shù)常規(guī)旋翼上常見(jiàn)的揮舞和擺振，直接在旋翼槳轂上附上葉片，充分利用旋轉(zhuǎn)的槳轂的回轉(zhuǎn)效果，并因此平衡旋翼系統(tǒng)受力。一個(gè)回轉(zhuǎn)環(huán)套在主旋翼槳轂下面，直接加固旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)，飛行員的控制裝置與一套彈簧相連，彈簧直接頂在旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)上面，因此回轉(zhuǎn)環(huán)迫使旋翼對(duì)飛行員的輸入立即起作用。
這架飛行器本身的基本設(shè)計(jì)為如何建造復(fù)合直升機(jī)提供了很好的基礎(chǔ)，又因?yàn)樗亲钚赂男偷?，蝌蚪狀的機(jī)身是用平頭鉚釘鉚接的，著陸剎車(chē)裝置直接平滑地縮回機(jī)身下部。為了將XH-51A創(chuàng)新成一架復(fù)合直升機(jī)，一套翼展16.9英尺地機(jī)翼安裝在機(jī)身上，同時(shí)一臺(tái)2,500磅靜態(tài)推力的普拉特與惠特尼產(chǎn)J60-P-2渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)裝在機(jī)身左舷。一個(gè)容納電池組和測(cè)試儀器的附加夾艙固定在右舷機(jī)翼頂端，平衡渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的重量。每邊機(jī)翼都裝有在緊急狀態(tài)下高速度時(shí)輔助進(jìn)入自傳的裝置。此外，水平尾翼和垂直尾翼表面都擴(kuò)大了。因標(biāo)準(zhǔn)大小的XH-51A，機(jī)體有四片35英尺直徑的剛性槳葉主旋翼和兩片6英尺直徑槳葉的尾槳，二者動(dòng)力都由單臺(tái)渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)提供。
XH-51A復(fù)合機(jī)沒(méi)有使用渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的首次飛行發(fā)生于1964年9月21日。在接下來(lái)的幾個(gè)月里它繼續(xù)作為一款帶有機(jī)翼的直升機(jī)飛行，以此評(píng)估不尋常的改進(jìn)有關(guān)的操縱特性。1965年4月10日，渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)首次點(diǎn)火，飛行器速度達(dá)到272英里/小時(shí)——當(dāng)時(shí)任何旋翼機(jī)最快的速度。從懸停開(kāi)始，它有能力在45秒內(nèi)達(dá)到230英里/小時(shí)。輔助渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和短翼在前飛時(shí)可以部分卸載主旋翼的載荷，減小臨界旋翼槳葉速度和槳葉傾角，允許該機(jī)比曾作為純粹的直升機(jī)飛得快得多。隨著飛行測(cè)試的進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)高速前飛速度下增加擋風(fēng)玻璃的支撐以對(duì)抗遇到的強(qiáng)烈空氣動(dòng)力氣壓成為必要。1967年6月19日，XH-51A復(fù)合型創(chuàng)下了另一項(xiàng)（非官方）旋翼機(jī)記錄——速度達(dá)到302.6英里/小時(shí)。高速飛行測(cè)試在各種高度、航程條件下進(jìn)行，從幾千英尺到極低高度、地形跟蹤飛行。輔助渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和短翼給予XH-51A復(fù)合機(jī)非常近似固定翼飛機(jī)的飛行品質(zhì)。然而，因?yàn)闇u輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)快的燃料消耗率，在油箱用干之前該機(jī)僅能夠維持它最大的速度大約20分鐘。
從XH-51A復(fù)合型機(jī)得到的大量數(shù)據(jù)被直接應(yīng)用到洛克希德公司正在開(kāi)發(fā)中的高級(jí)軍用復(fù)合直升機(jī)項(xiàng)目上，該機(jī)采用創(chuàng)新性的剛性旋翼系統(tǒng)（rigid rotor system），命名為AH-56A“夏延”（Cheyenne）。“夏延”是在陸軍先進(jìn)空中火力支援系統(tǒng)（the Army’s Advanced Aerial Fire Support System，AAFSS）項(xiàng)目下設(shè)計(jì)，并作為越南戰(zhàn)爭(zhēng)中為先進(jìn)高速騎兵連輸送直升機(jī)的護(hù)衛(wèi)機(jī)使用，同時(shí)作為戰(zhàn)場(chǎng)上部隊(duì)的直接火力支援飛機(jī)。洛克希德在1965年9月接受挑選成為兩家競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手（另一家是西科斯基）之一參與競(jìng)爭(zhēng)AAFSS合同。洛克希德服從軍方要求，以知名的CL-840兩個(gè)月后宣布勝出。1966年3月23日，洛克希德獲得合同生產(chǎn)10架工程開(kāi)發(fā)用機(jī)身，陸軍指定名稱(chēng)為AH-56A。
洛克希德小型XH-51A復(fù)合直升機(jī)使用小機(jī)翼和一臺(tái)J60渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，在1967年達(dá)到了旋翼機(jī)的非官方速度記錄：302.6英里/小時(shí)
1967年5月3日，該機(jī)大量生產(chǎn)，AH-56A被命名為“夏延”。同年9月21日，第二架原型機(jī)完成了該型機(jī)首次（非公開(kāi)）試飛，12月12日，在加州范•紐斯機(jī)場(chǎng)該機(jī)向公眾展示了為期13分鐘的示范飛行。為達(dá)到很高的前飛速度，AH-56A伴有主旋翼和尾槳同時(shí)，裝有一臺(tái)漢密爾頓標(biāo)準(zhǔn)可變角度10英尺直徑的三片槳葉推進(jìn)螺旋槳， 有單臺(tái)3,435軸馬力的通用電氣T64-GE-16渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。開(kāi)發(fā)過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)功率也一直增加，最后達(dá)到4,275軸馬力。伴隨速度的不斷增加，對(duì)飛行員來(lái)說(shuō)推進(jìn)器提供了獨(dú)特的懸停選項(xiàng)。通過(guò)應(yīng)用抵消正反推力，在懸停中他能操縱“夏延”以機(jī)頭向上或向下10度姿態(tài)機(jī)動(dòng)，并允許兩人機(jī)組發(fā)射機(jī)翼上裝載的
武器攻入山谷或攻上山頭。推進(jìn)器也使得飛機(jī)在水平飛行中不需要機(jī)頭上仰或下俯改變角度就能非?？焖俚丶铀倩驕p速。同其他幾款同時(shí)期的復(fù)合直升機(jī)對(duì)比，它的主旋翼在巡航飛機(jī)期間被一對(duì)機(jī)翼卸載掉了部分載荷，這對(duì)機(jī)翼翼展26.75英尺，同時(shí)也能用于運(yùn)送大量軍火增加載荷。它不同于適用于飛機(jī)類(lèi)型的控制系統(tǒng)，所有的機(jī)動(dòng)輸入都必須通過(guò)主旋翼來(lái)完成。四片50.5英尺直徑的剛性槳葉被緊密的安在XH-51A復(fù)合型主旋翼上，提供了更強(qiáng)大動(dòng)力。剛性旋翼概念非常適合陸軍，這讓陸軍感受到了明顯的必要的穩(wěn)定程度，適合于這款革命性的新武器平臺(tái)。
強(qiáng)大的洛克希德AH-56A“夏延”攻擊直升機(jī)比其他同時(shí)代任何一款復(fù)合直升機(jī)都接近成品量產(chǎn)。
洛克希德建造了十架發(fā)展中的原型機(jī)，全部完成了廣泛的地面和飛行測(cè)試程序。飛行和包線(xiàn)范圍測(cè)試非常完善，該機(jī)例行示范速度大約100英里/小時(shí)，明顯快于當(dāng)時(shí)在役的常規(guī)直升機(jī)。出于對(duì)“夏延”先進(jìn)的武器系統(tǒng)性能和飛行性能的足夠信心，陸軍1968年1月最初的成品計(jì)劃定購(gòu)375架機(jī)。早在試飛階段，飛行員就遇到貼近地面飛行時(shí)不穩(wěn)定的問(wèn)題，但這些問(wèn)題最后被糾正。1968年3月，“夏延”已經(jīng)示范了前飛速度195英里/小時(shí)，側(cè)飛27.5英里/小時(shí)，后飛23英里/小時(shí)。高速飛行期間，機(jī)翼部分卸載了主旋翼載荷，發(fā)動(dòng)機(jī)全部輸出功率中大約300軸馬力被轉(zhuǎn)移到推進(jìn)螺旋槳上，使得由它來(lái)提供大部分前飛的推力。
進(jìn)行測(cè)試過(guò)程中，當(dāng)飛行速度超過(guò)200英里/小時(shí)的時(shí)候，穩(wěn)定性缺乏問(wèn)題重又發(fā)現(xiàn)，致使試驗(yàn)了大量不同的材料的剛性主旋翼設(shè)計(jì)和不同結(jié)構(gòu)，試圖消除這阿問(wèn)題。不幸的是，這些問(wèn)題很難修正。在整個(gè)項(xiàng)目始終最麻煩的技術(shù)挑戰(zhàn)是一種被稱(chēng)為“½ P 跳躍”的現(xiàn)象。這個(gè)問(wèn)題由一個(gè)發(fā)生在主旋翼每轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)的低頻諧振，導(dǎo)致槳葉嚴(yán)重的空氣動(dòng)力學(xué)壓力。如果飛行員未能識(shí)別出來(lái)并不正確的處置，這種狀況可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的或可能產(chǎn)生惡性旋翼擺動(dòng)。1969年3月12日沿加州海岸進(jìn)行高速飛行測(cè)試期間，“½ P 跳躍”導(dǎo)致了主旋翼撞擊機(jī)身將它切成兩半，飛行員喪生。所有“夏延”被全部臨時(shí)地面停飛接受懸而未決的調(diào)查。
此次事故，伴著大量財(cái)政和政治上的因素，導(dǎo)致陸軍在1969年5月19日取消了部分產(chǎn)品合同，而距預(yù)定的成品原型機(jī)交付時(shí)間僅6個(gè)月。這次墜毀事件后6個(gè)月，“½ P 跳躍”在NASA艾姆斯研究中心的風(fēng)洞試驗(yàn)期間再次遇到，第十架原型機(jī)被完全毀壞。盡管屢經(jīng)挫折，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)先進(jìn)武裝機(jī)的需求，陸軍還是鼓勵(lì)洛克希德繼續(xù)開(kāi)發(fā)AH-56A。
最后，夏延未能繼續(xù)存在下去。政策的變化改變了陸軍的準(zhǔn)則，來(lái)自其他軍兵種聯(lián)合在一起的裝備壓力導(dǎo)致了“夏延”的消亡。洛克希德最后在1972年8月9日完全終止了該項(xiàng)目。反過(guò)來(lái)說(shuō)，事實(shí)上旋翼系統(tǒng)的所有問(wèn)題既沒(méi)有解決到項(xiàng)目終止的時(shí)候也沒(méi)有找到很好的解決方法。AH-56A達(dá)到的極限速度仍是不超過(guò)253英里/小時(shí)（220節(jié)）——甚至以今天的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看這也是一個(gè)相當(dāng)令人印象深刻的速度。盡管被當(dāng)作失敗的案例，但“夏延”實(shí)際上在許多方面取得了成功，貢獻(xiàn)了許多值得研究的教訓(xùn)和甚至推動(dòng)了如今攻擊直升機(jī)進(jìn)步的先進(jìn)技術(shù)。隨著十架原型機(jī)結(jié)構(gòu)和成品定單被擱置，“夏延”比其他任何復(fù)合直升機(jī)更接近大批量生產(chǎn)。不應(yīng)當(dāng)忘記的是，收集自復(fù)合直升機(jī)的大量寶貴數(shù)據(jù)通過(guò)洛克希德的努力繼續(xù)證明直到今天這樣的研究也是有益的。
認(rèn)識(shí)到高速直升機(jī)在民用和
軍事領(lǐng)域潛在的有利市場(chǎng)，洛克希德也探索了大量民用復(fù)合直升機(jī)可能的設(shè)計(jì)方案。預(yù)想諸如高速運(yùn)送30到90名乘客，航程在250英里以上的飛行器概念。然而，這些設(shè)計(jì)沒(méi)有一款曾離開(kāi)圖板成為現(xiàn)實(shí)。不幸的夏延轉(zhuǎn)讓最后導(dǎo)致了洛克希德的旋翼飛行器設(shè)計(jì)受累。今天，兩架現(xiàn)存的AH-56A實(shí)例在阿拉巴馬州拉克堡的陸軍航空兵博物館（the Army Aviation Museum）能看到，同時(shí)每一架也在肯塔基州的坎貝爾堡和路易斯安娜州的波克堡展出。收藏在拉克堡的休眠中的唯一一架XH-51A復(fù)合直升機(jī)和一架模型正等著復(fù)原……
西科斯基飛行器公司
西科斯基的重型改進(jìn)型“海王”直升機(jī)，編號(hào)S-61F，采用拉力消減外形設(shè)計(jì)可進(jìn)行高速飛行。
就在洛克希德進(jìn)行XH-51A復(fù)合機(jī)型試飛期間，西科斯基的斯特拉福德飛行器公司（位于美國(guó)康涅狄戈）開(kāi)始測(cè)試它自己的復(fù)合旋翼飛行器——S-61F。西科斯基提供部分資金，1964年在判定給聯(lián)合陸軍/海軍研究合同支持下建造，試圖速度達(dá)到230英里/小時(shí)，S-61F是一種由SH-3A“海王”反潛直升機(jī)高度改進(jìn)并最優(yōu)化設(shè)計(jì)，用于寬闊的阻力消減外形高速飛行研究使用。機(jī)身外殼是流線(xiàn)型一體成形的，圓型的機(jī)鼻，和改進(jìn)的機(jī)腹，機(jī)艙兩邊很好穩(wěn)定性的浮筒被拆除，可收放的輪式主起落架被重新安裝在機(jī)身下部?jī)蛇叺母倪M(jìn)結(jié)構(gòu)內(nèi)，用于支撐兩臺(tái)3,000磅靜態(tài)推力的普拉特&惠特尼J60-P-2渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。尾噴管重新設(shè)計(jì)為更具錐狀的外形，上面裝有一個(gè)大幅面的垂直尾翼，其上包含飛機(jī)類(lèi)型的舵。另外，一副巨大的帶有升降舵的水平尾翼（利用塞斯納T-37噴氣教練機(jī)部分）固定在垂直尾翼中部。帶有全跨度副翼大尺寸的170平方英尺機(jī)翼裝在機(jī)身上部，翼展32英尺。建有一個(gè)新型六片槳葉旋翼槳轂，連接新型低柔性槳葉。
這架直升機(jī)出于研究目的設(shè)計(jì)以多種不同結(jié)構(gòu)飛行，帶有或不帶有機(jī)翼；帶有或不帶有渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)；帶有五片或六片槳葉主旋翼；帶有高柔性或低柔性槳葉。S-61F得到了軍方的指定名稱(chēng)——NH-3A，并在1965年5月21日首次飛行，裝有渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，五片槳葉主旋翼，配有低柔性槳葉。同年7月，它速度達(dá)到187英里/小時(shí)。在飛行測(cè)試進(jìn)行過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)由旋翼槳轂導(dǎo)致的紊亂氣流產(chǎn)生尾部搖擺，迫使在旋翼槳轂頂端增加一個(gè)空氣動(dòng)力學(xué)的附件，或叫“便帽”。計(jì)劃的下一階段事關(guān)為了部分卸載主旋翼載荷并試圖達(dá)到更高速度而增加機(jī)翼。雖然標(biāo)準(zhǔn)的五片槳葉主旋翼在最初的飛行測(cè)試中得以保留，但標(biāo)準(zhǔn)六片槳葉旋翼與低柔性槳葉也應(yīng)測(cè)試。S-61F上沒(méi)有綜合的飛行控制系統(tǒng)，全跨度副翼能夠向上或向下帶著嗶嗶的聲音轉(zhuǎn)換角度。角度轉(zhuǎn)化控制儀也能用于升降舵和方向舵的控制。水平尾翼的迎角只能在地面調(diào)整。
S-61F的試飛取得了圓滿(mǎn)成功，到1967年5月8日試飛結(jié)束時(shí)共進(jìn)行了113次飛行，累計(jì)88.2飛行小時(shí)。最大速度達(dá)到了255英里/小時(shí)。1969年3月20日西科斯基在提出的最后報(bào)告中推薦，為了提高飛行器的速度性能應(yīng)繼續(xù)該項(xiàng)目深入改進(jìn)計(jì)劃。然而，這個(gè)選項(xiàng)不被軍方采納，該項(xiàng)目不久以后被停止。盡管S-61F極大的增加了復(fù)合直升機(jī)特性的可用信息，但因使用現(xiàn)貨供應(yīng)的部分和擁有非綜合飛行控制系統(tǒng)的限制因素妨礙了達(dá)到全部直升機(jī)性能的進(jìn)程。這個(gè)項(xiàng)目完成后，S-61F對(duì)高速直升機(jī)研究作出的最后貢獻(xiàn)是，當(dāng)早先機(jī)身?yè)Q上火箭滑撬使用時(shí)，測(cè)試機(jī)用于評(píng)價(jià)機(jī)組撤出系統(tǒng)的性能并用于后來(lái)的西科斯基S-72上（下面詳述）。
在S-61F進(jìn)行飛行測(cè)試的同一時(shí)期，西科斯基為了支持他們對(duì)抗洛克希德的競(jìng)爭(zhēng)簡(jiǎn)要的運(yùn)行了另外一項(xiàng)設(shè)計(jì)計(jì)劃，贏得了同陸軍的“陸軍先進(jìn)空中火力支援系統(tǒng)”（AAFSS）合同。他們的建議，得名于S-66，但從未作為一個(gè)完整樣本超越這個(gè)設(shè)計(jì)平臺(tái)。無(wú)論如何，S-66得關(guān)鍵要素不是達(dá)到飛行測(cè)試狀況。稱(chēng)作“旋翼螺槳飛機(jī)”的概念包括一個(gè)機(jī)體后部能轉(zhuǎn)動(dòng)90度的尾槳，可以作為推進(jìn)螺旋槳起作用，并提供額外的前飛推力（近似15年前提出的GCA-5作用）
為測(cè)試這種概念，一架標(biāo)準(zhǔn)的SH-3A在1965年被改進(jìn)為新型尾部，包括一個(gè)大尺寸的垂直尾翼，上面轉(zhuǎn)悠一個(gè)飛機(jī)類(lèi)型的舵用于方向控制。“旋翼螺槳飛機(jī)”是一款標(biāo)準(zhǔn)的SH-3A設(shè)計(jì)用于可旋轉(zhuǎn)的尾槳，并在尾部末端的盡頭上裝有尾槳的機(jī)型。當(dāng)以直升機(jī)方式達(dá)到大約80英里/小時(shí)的速度時(shí)，飛行員將用按鈕控制轉(zhuǎn)換。在這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，方向控制由舵獨(dú)自提供。當(dāng)空速下降到80英里/小時(shí)以下時(shí)，飛行員將裝置恢復(fù)成原來(lái)尾槳狀結(jié)構(gòu)。雖然測(cè)試版本可以手動(dòng)操縱，但成品原型機(jī)還是自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)速度隨之或增或減。系統(tǒng)工作狀態(tài)良好，提供了新的概念。然而，因洛克希德公司失去許多合同，西科斯基公司也停止了開(kāi)發(fā)S-66，同時(shí)“旋翼螺槳飛機(jī)”概念也被放棄。
西科斯基的創(chuàng)新型旋翼螺旋槳飛機(jī)，測(cè)試中的S-61F，可以轉(zhuǎn)換尾槳功能作為推進(jìn)螺旋槳（上圖）或是作為常規(guī)尾槳（下圖）。該機(jī)被定購(gòu)用于被提議的S-66攻擊直升機(jī)使用。
1970年代早期，工程人員繼續(xù)需求途徑提高直升機(jī)的前飛速度。當(dāng)時(shí)許多不同的制造商提出幾個(gè)設(shè)計(jì)方案均被試驗(yàn)過(guò)，所有這些方案滿(mǎn)足了不同程度的成功。1972年2月，西科斯基宣布正致力于在一架研究機(jī)上試行“前行槳葉概念”（Advancing Blade Concept，ABC），主旋翼系統(tǒng)由兩層共軸反轉(zhuǎn)旋翼構(gòu)成，利用了“前行槳葉”的空氣動(dòng)力學(xué)升力潛能。盡管在外觀上非常近似蘇聯(lián)制造商卡莫夫的經(jīng)典設(shè)計(jì)，但西科斯基的方案在槳葉上有不同，它的槳葉是剛性固定在旋翼頂端的，而在“前行槳葉概念”旋翼系統(tǒng)中，后行區(qū)槳葉在高速飛行期間不在提供升力，而大部分載荷升力由旋翼前行側(cè)槳葉提供，因而排除了通常與后行槳葉延遲相關(guān)聯(lián)的升力下降。在所有的共軸設(shè)計(jì)方案中，因?yàn)楣草S反轉(zhuǎn)的三片槳葉旋翼克服了任何扭距，所以“前行槳葉概念”取消了尾槳， 西科斯基的努力在位于弗吉尼亞州的攸斯泰斯堡的美國(guó)陸軍空中機(jī)動(dòng)研究與開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室（the U.S. Army Air Mobility Research and Development Laboratory，USAAMRDL）授予的合同下得到了實(shí)現(xiàn)。
西科斯基稱(chēng)為S-69的飛機(jī)，陸軍分派編號(hào)為XH-59A，并建造了兩架驗(yàn)證機(jī)。該項(xiàng)目的主要目的是測(cè)試與評(píng)估“前行槳葉概念”的飛行性能。優(yōu)于實(shí)際的飛行測(cè)試，一個(gè)40英尺直徑的旋翼系統(tǒng)在NASA艾美斯研究中心成功地進(jìn)行了風(fēng)洞試驗(yàn)，雖然兩架驗(yàn)證機(jī)上實(shí)際安裝的是36英尺直徑的旋翼。1973年7月26日首架XH-59A試飛。然而，緊接著下個(gè)月卻發(fā)生了飛行事故，飛機(jī)嚴(yán)重?fù)p壞，并迫使一些設(shè)計(jì)方案改變，包括改進(jìn)旋翼系統(tǒng)。損壞的飛機(jī)隨后修復(fù)進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。1975年7月21日飛行試驗(yàn)項(xiàng)目恢復(fù)，第二架原型機(jī)首次飛行。這架機(jī)繼續(xù)成功地以直升機(jī)結(jié)構(gòu)飛行了將近兩年，例證了給人深刻印象的性能，水平飛行讀讀達(dá)到184英里/小時(shí)，低高度俯沖時(shí)速度達(dá)到224英里/小時(shí)。XH-59A圓滑的機(jī)身看起來(lái)更像常規(guī)的飛機(jī)而不象直升機(jī)，貢獻(xiàn)出了它的高速性能，幾乎沒(méi)有誘導(dǎo)阻力產(chǎn)生，裝有可回收的三點(diǎn)輪式起落架。尾部包含有一個(gè)水平尾翼，上裝有兩個(gè)終版垂直安定面和舵。除了提高前飛速度外，“前行槳葉概念”被發(fā)現(xiàn)在懸停時(shí)更有效率，并比常規(guī)的旋翼系統(tǒng)更好地減小噪聲。
西科斯基的S-69利用了前行槳葉概念（ABC）的固有優(yōu)勢(shì)，排除了后行槳葉的升力不足現(xiàn)象。
1977年3月西科斯基在結(jié)束以單純直升機(jī)結(jié)構(gòu)的飛行測(cè)試后，準(zhǔn)備在進(jìn)行該機(jī)的復(fù)合結(jié)構(gòu)測(cè)試，該項(xiàng)目獲得陸軍、海軍、空軍和國(guó)家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）聯(lián)合資助。該機(jī)作出的改進(jìn)是在機(jī)身兩側(cè)增加兩臺(tái)3,000磅靜態(tài)推力的普拉特&惠特尼J60-P-3A型渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。因“前行槳葉概念”旋翼系統(tǒng)已經(jīng)提供了很好的機(jī)動(dòng)性，附加的固定翼就沒(méi)有考慮采用。1978年安裝了輔助推進(jìn)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，同年后期完成了低速飛行測(cè)試。高速飛行測(cè)試開(kāi)始于來(lái)年早期，在位于佛羅里達(dá)州的西棕櫚海灘的美國(guó)技術(shù)局下屬飛行開(kāi)發(fā)測(cè)試中心進(jìn)行。測(cè)試很圓滿(mǎn)，1979年4月12日XH-59A平飛時(shí)速度達(dá)到235英里/小時(shí)。12個(gè)月后，該機(jī)在1980年4月21日飛行速度達(dá)到274英里/小時(shí)。到5月份，極限速度和載荷因素測(cè)試項(xiàng)目完成，但1980年6月1日在陸軍/海軍新的有效合同下測(cè)試?yán)^續(xù)進(jìn)行，評(píng)估該機(jī)在增加高度和擴(kuò)展重心的飛行包線(xiàn)范圍內(nèi)的性能。在此新合同下的實(shí)際飛行測(cè)試開(kāi)始于1980年8月，最后，XH-59A的速度達(dá)到了難以置信的303英里/小時(shí)，是世界上第一架不依靠額外的機(jī)翼情況下達(dá)到如此快的速度的旋翼飛行器。
盡管XH-59A取得了令人印象深刻的成就，但驗(yàn)證機(jī)遭遇振動(dòng)問(wèn)題，還有讓人不滿(mǎn)意的重量和阻力問(wèn)題。特別是共軸傳動(dòng)系統(tǒng)的重量和旋翼槳轂的阻力公認(rèn)為多余。“前行槳葉概念”也經(jīng)受了典型的問(wèn)題：驗(yàn)證機(jī)使用四臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，給人以過(guò)度復(fù)雜的感覺(jué)。
在與NASA的合同支持下，第一架XH-59A被重新建造和改進(jìn)，為了評(píng)估性能在艾美斯40英尺×80英尺風(fēng)洞里并進(jìn)行全尺寸風(fēng)洞試驗(yàn)。1982年制定了計(jì)劃，采用ABC驗(yàn)證技術(shù)開(kāi)發(fā)新型設(shè)計(jì)方案，命名為XH-59B。這個(gè)版本合并了先進(jìn)的無(wú)鉸接36英尺直徑的ABC旋翼系統(tǒng)同復(fù)合材料槳葉、新型的主變速箱、新型旋翼控制裝置，同時(shí)保留了原來(lái)的機(jī)身外形、起落架、和“A”型燃料系統(tǒng)。動(dòng)力由兩臺(tái)通用電氣T700渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)提供。所有這一切中最顯著的是完全重新設(shè)計(jì)的尾部，帶有6.6英尺直徑的管道推進(jìn)螺旋槳。這個(gè)設(shè)計(jì)方案是應(yīng)陸軍評(píng)估綜合推進(jìn)系統(tǒng)的愿望而創(chuàng)造的，不同于“渦輪軸附加渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)”的研究構(gòu)型。開(kāi)發(fā)和試飛XH-59B的建議遞交到了陸軍，但西科斯基拒絕分擔(dān)成本（部分原因是公司資源過(guò)度緊張，因?yàn)楫?dāng)時(shí)正同時(shí)開(kāi)發(fā)UH-60“黑鷹”、SH-60“海鷹”、CH-53E“超級(jí)種馬”和民用型S-76）最后導(dǎo)致陸軍未授予合同，于是，XH-59B從沒(méi)有建造。
阿拉巴馬州拉克堡的陸軍領(lǐng)導(dǎo)人重新對(duì)ABC旋翼系統(tǒng)產(chǎn)生興趣，是因?yàn)樵谳p型直升機(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（the Light Helicopter Experimental program，LHX）有潛在應(yīng)用可能，特別是在項(xiàng)目早期的定義和概念開(kāi)發(fā)階段?？墒牵贚HX的空重上異常嚴(yán)格的限制導(dǎo)致了波音-西科斯基團(tuán)隊(duì)在警告和熟悉的一面產(chǎn)生差錯(cuò)，選擇了更常規(guī)的直升機(jī)結(jié)構(gòu)列為RAH-66“科曼齊”的開(kāi)發(fā)，最后贏得了LHX的競(jìng)爭(zhēng)。反過(guò)來(lái)說(shuō)，ABC概念是它自己在研究和開(kāi)發(fā)了20多年后取消的。然而，ABC概念現(xiàn)在正準(zhǔn)備在當(dāng)前西科斯基命名為X2（下面詳述）的項(xiàng)目上經(jīng)歷復(fù)活。
自完成風(fēng)洞測(cè)試后，首架XH-59A就日趨衰弱一直存放在NASA艾姆斯測(cè)試中心。第二架機(jī)被運(yùn)回位于斯特拉福德的西科斯基主車(chē)間，最后移交給拉克堡的陸軍航空兵博物館（the Army Aviation Museum），在那兒一直保存到現(xiàn)在。
并不是所有的復(fù)合直升機(jī)設(shè)計(jì)出來(lái)后速度都能滿(mǎn)足他們最初的目標(biāo)。當(dāng)NASA和美國(guó)陸軍確定對(duì)高度研究飛行器的需求并進(jìn)行廣泛類(lèi)型的旋翼系統(tǒng)和綜合推進(jìn)系統(tǒng)試驗(yàn)，貝爾直升機(jī)公司和西科斯基公司進(jìn)入對(duì)旋翼系統(tǒng)試驗(yàn)機(jī)（Rotor Systems Research Aircraft，RSRA）的設(shè)計(jì)競(jìng)爭(zhēng)。西科斯基贏得競(jìng)爭(zhēng)后在1974年得到生產(chǎn)兩架原型機(jī)的合同。因該機(jī)有潛在可能成為測(cè)試旋翼系統(tǒng)，而旋翼也可能太小難以支持機(jī)體，于是一款復(fù)合直升機(jī)成為首選的解決方案，并確保了飛行員和機(jī)組的安全。
西科斯基贏得了RSRA的設(shè)計(jì)公司指定名稱(chēng)S-72，1976年6月7日首次開(kāi)始量產(chǎn)。原型機(jī)仍采用常規(guī)直升機(jī)外形，隨后第二架原型機(jī)采用復(fù)合直升機(jī)外形。裝有來(lái)自S-61上的五片槳葉主旋翼和尾槳。機(jī)身基本同以前版本一致，采用圓滑外形，在“尾拖”上帶有可收放的輪式起落架，作為直升機(jī)版本，一個(gè)35平方英尺的“T型尾”被使用。而作為單純的直升機(jī)，S-72在1976年10月12日首飛。它在1977年2月完成了首次飛行測(cè)試階段21架次飛行后，接著飛往位于弗吉尼亞州的NASA沃勒普島飛行中心接受額外的飛行測(cè)試，這個(gè)階段完成后，隨后在1979年2月11日飛往NASA艾姆斯研究中心（位于加州蒙凡特.菲而德）。
西科斯基的S-72旋翼系統(tǒng)研究機(jī)擁有獨(dú)特的性能，既能作為單純的直升機(jī)飛行，也能作為復(fù)合直升機(jī)飛行，或是作為固定翼飛機(jī)飛行。
S-72的復(fù)合版裝有一對(duì)全尺寸機(jī)翼，翼展45英尺，機(jī)翼面積370平方英尺。每片機(jī)翼上裝有全跨度的常規(guī)副翼和襟翼。機(jī)翼在飛行中可調(diào)整迎角——從－9度到＋15度。一副大尺寸的低置的88平方英尺的水平尾翼，帶有連接在一起的升降舵，裝在尾噴管上，大尺寸的直升機(jī)“T型尾”被17平方英尺的小尺寸取代。輔助推進(jìn)裝置由一對(duì)9,275磅靜態(tài)推力的通用電氣TF34-GE-400A渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)，裝在機(jī)身兩側(cè)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)在洛克希德S-3“維京”反潛機(jī)上用過(guò)。1978年4月10日它完成首飛。作為第一架復(fù)合型的S-72直升機(jī)，也在沃勒普島接受測(cè)試然后飛往蒙凡特.菲而德加入副本行列。
既能以單純的直升機(jī)飛行，也能以復(fù)合直升機(jī)飛行，或者以固定翼飛機(jī)飛行，S-72在進(jìn)行測(cè)試中提供了獨(dú)特的機(jī)會(huì)，同時(shí)未能以現(xiàn)在實(shí)際飛行的飛機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸，或是進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。旋翼系統(tǒng)的類(lèi)型是經(jīng)過(guò)對(duì)RSRA的仔細(xì)考慮的，同時(shí)評(píng)估包括了復(fù)合無(wú)軸承方式、可變形幾何結(jié)構(gòu)、萬(wàn)向接頭式、關(guān)節(jié)式、無(wú)鉸式、環(huán)流控制、反速率和噴氣副翼系統(tǒng)。主傳動(dòng)系統(tǒng)裝在一個(gè)特別的平衡設(shè)計(jì)裝置上，為了能測(cè)試升力與旋翼系統(tǒng)扭距，并可以直接測(cè)量。速度剎車(chē)裝在機(jī)翼上，可以實(shí)現(xiàn)非常精確的空速控制。飛行控制系統(tǒng)久經(jīng)考驗(yàn)，提供了在所有軸上穩(wěn)定的增加和修正能力。為了協(xié)調(diào)飛行員的控制輸入傳送送到旋翼控制裝置和固定翼控制裝置的量，在飛行中使用機(jī)械控制相位單元可完全實(shí)現(xiàn)對(duì)這些變量的控制。
西科斯基的S-72X，此處可見(jiàn)是以固定翼外形飛行，正確定測(cè)試創(chuàng)新型的“X型翼”，但從沒(méi)有因此目的而利用。
S-72萬(wàn)一旋翼系統(tǒng)在測(cè)試期間出現(xiàn)緊急狀況，機(jī)組能夠靠安裝點(diǎn)的爆炸性裝藥拋掉主旋翼槳葉，繼續(xù)以固定翼飛機(jī)模式安全飛行。因此擴(kuò)大了安全極限，每名機(jī)組成員都提供有斯坦利航空美國(guó)佬抽取系統(tǒng)，與安裝在道格拉斯A-1“空中襲擊者”攻擊機(jī)上是同樣類(lèi)型。這是首次在操縱測(cè)試直升機(jī)上安裝彈射系統(tǒng)。當(dāng)彈射程序啟動(dòng)時(shí)，旋翼槳葉立即靠上面提到的爆炸裝藥拋掉，彈射火箭系統(tǒng)點(diǎn)火向上彈出，將座椅從飛機(jī)中拉出，通過(guò)一對(duì)繩索樣的帶子固定住每名機(jī)組成員的束縛系統(tǒng)，因此得名“美國(guó)佬”。S-72安裝這套系統(tǒng)之前，它就在上面提到過(guò)的S-61F火箭助推座椅上進(jìn)行過(guò)成功的測(cè)試。
直到1980年NASA和陸軍都還在進(jìn)行“旋翼系統(tǒng)研究機(jī)”（RSRA）的測(cè)試，當(dāng)時(shí)MASA裝作擁有這兩種飛行器的“所有權(quán)”。四年后，西科斯基得到NASA和國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（the Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）的合同，轉(zhuǎn)變S-72的直升機(jī)版本為公司創(chuàng)新型“X翼”系統(tǒng)的論證機(jī)。“X翼”是作為“停轉(zhuǎn)旋翼”系統(tǒng)的構(gòu)思，四片槳葉主旋翼能用于象常規(guī)直升機(jī)一樣垂直飛行，一旦達(dá)到足夠的前飛速率后就在半空中停止轉(zhuǎn)動(dòng)，作為象“X形狀”的固定翼飛行。此外，“X翼”采用了環(huán)流控制旋翼（circulation control rotor，CCR），依靠CCR旋翼從旋翼槳葉葉片后緣吹出壓縮空氣，槳葉的升力受到限制。非常剛性的旋翼省去了機(jī)翼，還是采用常規(guī)的驅(qū)動(dòng)方式，但使用環(huán)流控制系統(tǒng)后改變了升力，使得所有四片機(jī)翼段構(gòu)成“X”型，產(chǎn)生升力而旋轉(zhuǎn)停止。
盡管“X翼”環(huán)流控制旋翼系統(tǒng)進(jìn)行了廣泛的地面測(cè)試，同時(shí)也是相當(dāng)富有挑戰(zhàn)的概念。但此處展示的西科斯基S-72X，雖具有知名的飛行能力和運(yùn)行 “X型翼”旋翼，卻從來(lái)沒(méi)有離開(kāi)過(guò)地面。
1987年12月2日，該機(jī)被指定名稱(chēng)為S-72X，開(kāi)始了它作為單純固定翼飛機(jī)的首次飛行，評(píng)估沒(méi)有旋翼下的飛行特性。以這種外形，它最后達(dá)到了301英里/小時(shí)的平飛速度。據(jù)估計(jì)，當(dāng)它以“X翼”形勢(shì)將來(lái)測(cè)試時(shí)，可能在196英里/小時(shí)時(shí)旋翼停轉(zhuǎn)，設(shè)計(jì)旋翼停轉(zhuǎn)的極限速度為518英里/小時(shí)。該計(jì)劃在1984年到1988年間曾被熱忱追蹤，盡管當(dāng)時(shí)隱藏在這個(gè)概念后的巨大潛能尚未開(kāi)發(fā)，由于缺乏必要的資金支持克服一些遇到的技術(shù)上的障礙，開(kāi)發(fā)停止項(xiàng)目最終被取消。
RSRA為旋翼機(jī)協(xié)會(huì)提供了開(kāi)展高速旋翼機(jī)研究的重大時(shí)機(jī)，但卻從未實(shí)現(xiàn)。盡管這些設(shè)計(jì)方案久經(jīng)考驗(yàn)：寬泛的隨機(jī)儀器、久經(jīng)考驗(yàn)的飛行控制系統(tǒng)、無(wú)意義的研究項(xiàng)目，同其他任何一款曾進(jìn)行過(guò)測(cè)試的飛機(jī)。實(shí)際上，西科斯基積累了這些飛機(jī)更多的飛行時(shí)間，在確定耐飛性和飛行包線(xiàn)方面比NASA在旋翼機(jī)方面所作的研究多得多。兩架S-72飛行器現(xiàn)在儲(chǔ)藏在NASA顓登飛行測(cè)試中心，再?zèng)]有讓它們飛上藍(lán)天的打算。
對(duì)速度的需求在繼續(xù)延續(xù)……
獲得明顯的速度和性能方面的優(yōu)勢(shì)后，一個(gè)不可避免的問(wèn)題出現(xiàn)：為什么復(fù)合直升機(jī)從來(lái)沒(méi)有造出全尺寸的成品？盡管一些專(zhuān)家繼續(xù)爭(zhēng)論增加固定機(jī)翼的優(yōu)勢(shì)和不利，多數(shù)人還是贊同附加增加推力的一些外形后而提供的速度優(yōu)勢(shì)。實(shí)際上，全世界許多公司為了將來(lái)的應(yīng)用仍在繼續(xù)研究復(fù)合構(gòu)造的益處，以及帶有或不帶有機(jī)翼。
貝爾直升機(jī)公司繼續(xù)研究稱(chēng)作“推力反扭距系統(tǒng)”（the Propulsive Anti-Torque System，PATS）的創(chuàng)新型概念，最初是為現(xiàn)在已取消的“無(wú)人作戰(zhàn)武裝旋翼飛行器”（Unmanned Combat Armed Rotorcraft，UCAR）項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的。PATS由一個(gè)高壓旁路推進(jìn)系統(tǒng)組成，該系統(tǒng)裝在直升機(jī)的渦輪引擎后方排氣的圓錐狀組合內(nèi)，與現(xiàn)代直升機(jī)設(shè)計(jì)方案比較它提供反扭距作用，兼有向前推力作用。同先進(jìn)的主旋翼技術(shù)結(jié)合，PATS設(shè)計(jì)可取代尾槳卻不增加重量，后者通常與復(fù)合直升機(jī)相關(guān)聯(lián)，提供了復(fù)合的有利方面。冷空氣沿著旁路通過(guò)低壓入口吸入，發(fā)動(dòng)機(jī)前面有大體積的風(fēng)扇，風(fēng)扇發(fā)揮壓縮機(jī)作用提高兩倍壓力推進(jìn)氣流進(jìn)出壓縮口，全面改善了發(fā)動(dòng)機(jī)功效。當(dāng)氣流經(jīng)過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，同熱的發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣混合。取消尾槳后不但對(duì)地面機(jī)組人員來(lái)說(shuō)提供更高安全度，而且減低了噪聲有益于在城市環(huán)境下的行動(dòng)。此外，還可減低電磁和紅外信號(hào)，這將意味這在
軍事領(lǐng)域應(yīng)用PATS可增加生存性。
在取消UCAR項(xiàng)目下的PATS復(fù)合系統(tǒng)進(jìn)行地面試驗(yàn)，該系統(tǒng)仍可能發(fā)現(xiàn)有用武之地。
匹爾塞凱公司充分利用它“探路者”系列的廣泛研究成果，開(kāi)發(fā)了新版本的尾環(huán)翼，稱(chēng)之為“矢量推力管道推進(jìn)器”（the Vectored Thrust Ducted Propeller，VTDP）。VTDP不同于最初的尾環(huán)翼，它合并了在空氣動(dòng)力學(xué)和推力導(dǎo)向控制的重大改進(jìn)。在陸軍合同支持下，匹爾塞凱建造了5.5英尺直徑的VTDP的原型，并通過(guò)了風(fēng)洞測(cè)試，并實(shí)際驗(yàn)證了比使用最初的尾環(huán)翼提高了46％的懸停功效。該項(xiàng)成果后來(lái)被合并進(jìn)裝有VTDP的AH-1“眼鏡蛇”和AH-64“阿帕奇”攻擊直升機(jī)的復(fù)合版本實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)仿真模型里，期間飛行員認(rèn)為這是對(duì)操縱品質(zhì)的重大改進(jìn)，并增加了80％的任務(wù)成功率。這些成功的測(cè)試導(dǎo)致陸軍繼續(xù)合同資助，建造一架全尺寸的VTDP用于地面測(cè)試，2000年10月完成建造。海軍授予皮爾塞凱一份合同，用于在YSH-60F“海鷹”直升機(jī)上設(shè)計(jì)、制造、試飛VTDP，此項(xiàng)計(jì)劃受到官方指定名稱(chēng)為X-49A，而且非正視地提到這個(gè)方案作為“速度鷹”。2004年陸軍加入該項(xiàng)目并設(shè)想導(dǎo)致失敗的情況。飛行驗(yàn)證項(xiàng)目的全部目標(biāo)得到驗(yàn)證，在使用VTDP技術(shù)的速度、航程、高度、生存性、壽命周期成本都有潛在改進(jìn)。使用VTDP和一副固定翼，部分卸載主旋翼載荷，該機(jī)型計(jì)劃達(dá)到速度高于230英里/小時(shí)。正如該文所描述，X-49A已完成全部必須的資格測(cè)試，并進(jìn)入最后的地面裝配和試飛階段。首飛預(yù)期在2007年年前。
2005年6月1日在美國(guó)直升機(jī)協(xié)會(huì)（American Helicopter Society，AHS）論壇61次會(huì)議上，西科斯基宣布開(kāi)始一項(xiàng)計(jì)劃并簡(jiǎn)要提及X2。當(dāng)時(shí)一架技術(shù)驗(yàn)證機(jī)正出于2006年后期將要首次飛行的開(kāi)發(fā)階段中。利用在S-69/XH-59A得到的經(jīng)驗(yàn)，西科斯基將重點(diǎn)轉(zhuǎn)到高速和高機(jī)動(dòng)性的X2上，該機(jī)繼承了共軸ABC旋翼系統(tǒng)和推進(jìn)尾槳。預(yù)期速度高達(dá)250節(jié)（288英里/小時(shí)），同時(shí)保留垂直飛行性能的積極特性。在不帶有固定機(jī)翼降低懸停能力下，X2預(yù)期更好實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)飛行性能。X2將采用一些切口技術(shù)，包括主動(dòng)振動(dòng)控制、先進(jìn)飛行控制和新型旋翼葉片設(shè)計(jì)。在RAH-66“科曼齊”項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上構(gòu)思，合成材料旋翼和先進(jìn)傳輸設(shè)計(jì)也被整合到一起。使用X2技術(shù)的幾個(gè)方案以不同的重量分類(lèi)，為了實(shí)現(xiàn)軍民兩用的角色和任務(wù)需求結(jié)構(gòu)是預(yù)定的。計(jì)劃裝有線(xiàn)控飛行系統(tǒng)的X2在2005年11月首飛，使用德產(chǎn)斯韋茨333x型發(fā)動(dòng)機(jī)作為替代，這標(biāo)志這向著飛行驗(yàn)證機(jī)發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵里程碑。為滿(mǎn)足在座艙中控制需求，最終系統(tǒng)構(gòu)造將主旋翼、推進(jìn)尾槳和發(fā)動(dòng)機(jī)整合在一起。
匹爾塞凱擁有最新型“尾環(huán)翼”概念，命名為“矢量推力管道推進(jìn)器”，裝在YSH-60F“海鷹”上，該機(jī)改名為X-49。
當(dāng)今兩家旋翼機(jī)（autogyro）研究與開(kāi)發(fā)的頂級(jí)公司也在追趕先進(jìn)復(fù)合直升機(jī)概念?？ㄌ睾娇占夹g(shù)公司（Carter Aviation Technologies，CAT）和戈隆兄弟航空公司（Groen Brothers Aviation，GBA）聯(lián)合公司在尋求擴(kuò)展旋翼機(jī)的性能非?；钴S的，并超越當(dāng)前性能水平。此外他們?cè)谂c陸軍合同下致力于開(kāi)發(fā)他們自己的慢速旋翼卡特旋翼技術(shù)驗(yàn)證機(jī)（CarterCopter Technology Demonstrator，CCTD），CAT也為將來(lái)稱(chēng)作“直升直降飛機(jī)”（Heliplane）的發(fā)展開(kāi)發(fā)了一些自有資金方案，該款的通常設(shè)計(jì)規(guī)劃讓人回憶起旋翼式旋翼機(jī)（Rotodyne）。雖然不太象旋翼式旋翼機(jī)，這些方案上的主旋翼在起飛、懸停和降落過(guò)程中提供全部動(dòng)力，而不是使用頂端噴氣裝置。在巡航飛行階段，旋翼將明顯慢下來(lái)，降低功率消耗并減小阻力，同時(shí)大部分升力由固定翼提供。向前的推力由推進(jìn)螺旋槳提供。在此期間，GBA公司——以他們先進(jìn)的“鷹”式4號(hào)旋翼機(jī)得名——2005年11月被授予同DARPA第一階段的價(jià)值4千萬(wàn)合同，開(kāi)發(fā)一種高速的、長(zhǎng)航程的、概念驗(yàn)證的、垂直起飛降落飛行器，也稱(chēng)為“直升直降飛機(jī)”。這架飛行器瞄準(zhǔn)提供速度和航程優(yōu)勢(shì)，改進(jìn)兩種常規(guī)直升機(jī)因素。GBA的“直升直降飛機(jī)”最后得到與旋翼式旋翼機(jī)同樣的運(yùn)轉(zhuǎn)概念，使用頂端噴氣驅(qū)動(dòng)旋翼在起飛、懸停和降落期間旋轉(zhuǎn)。高速前飛期間，旋翼將自轉(zhuǎn)，升力轉(zhuǎn)移到由固定翼提供，動(dòng)力將由兩臺(tái)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)提供。
在2005年美國(guó)直升機(jī)論壇上，西科斯基掀開(kāi)面紗，公布了新型復(fù)合驗(yàn)證機(jī)X2計(jì)劃，該機(jī)預(yù)計(jì)2006年年底前首飛。
西科斯基的X2旋翼技術(shù)能用于未來(lái)平臺(tái)的廣范領(lǐng)域，比如為陸軍研制中的高速重型運(yùn)輸機(jī)
戈隆兄弟航空公司致力于具有垂直起降能力的“直升直降飛機(jī)”研制，該機(jī)巡航速度將達(dá)到400英里/小時(shí)
項(xiàng)目最初的兩個(gè)階段包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)和風(fēng)洞試驗(yàn)。當(dāng)時(shí)，GBA團(tuán)隊(duì)——包括亞當(dāng)飛機(jī)公司、威廉姆斯國(guó)際公司和喬治技術(shù)公司——計(jì)劃在40個(gè)月的合同期結(jié)束時(shí)改進(jìn)和試飛亞當(dāng)飛機(jī)公司的A700商務(wù)噴氣機(jī)為驗(yàn)證機(jī)。另外各種型號(hào)的復(fù)合直升機(jī)已經(jīng)實(shí)際飛行了數(shù)年，還有難以計(jì)算的其他設(shè)計(jì)方案，這一切都在繼續(xù)，冒著風(fēng)險(xiǎn)探究圖樣，作為設(shè)計(jì)者尋求途徑提高直升機(jī)的速度。很少有曾實(shí)際飛行過(guò)的復(fù)合直升機(jī)從開(kāi)始頭腦中的原型到最后以成品建造出來(lái)，注意到這一點(diǎn)很重要。它們絕大部分是建造出來(lái)用作嚴(yán)格測(cè)試平臺(tái)和研究機(jī)來(lái)收集數(shù)據(jù)，為了在將來(lái)的成品機(jī)中潛在利用這些數(shù)據(jù)。如今，計(jì)算機(jī)廣闊的性能為設(shè)計(jì)者和工程技術(shù)人員提供了可用的強(qiáng)大能力，建模與仿真已經(jīng)徹底擺脫了對(duì)原型機(jī)的依賴(lài)。然而，僅有一種途徑能夠證明某個(gè)概念和技術(shù)可以通過(guò)它本身硬件的實(shí)際飛行測(cè)試。復(fù)合直升機(jī)相對(duì)于單純直升機(jī)來(lái)說(shuō)，總是有有利和不利的一面。但是，發(fā)現(xiàn)的秘密恰恰說(shuō)明了外形結(jié)構(gòu)聯(lián)合的正確，平衡每架飛行器必需的角色和任務(wù)。無(wú)論答案怎樣，各種原型機(jī)的外形和尺寸將持續(xù)到飛上藍(lán)天，或者為見(jiàn)證旋翼機(jī)在我們無(wú)限的高速旋翼機(jī)飛行追求中提供靈感。
作者簡(jiǎn)介：
雷.拉伯在美國(guó)空軍服役近10年，現(xiàn)在他作為在俄亥俄州代頓的賴(lài)特-彼得森空軍基地空軍的承包商，并且是一名渴望飛行的狂熱分子，攝影師，歷史學(xué)家。
來(lái)源：《VERTIFLITE》雜志，總第52卷第2期
作者： 雷蒙德.羅伯
編譯：知遠(yuǎn)/刺刀
