自直升機從1936年問世以來，速度慢這一大缺陷就始終困擾着軍用直升機的進一步發展，傳統直升機的速度始終在200-300公里/小時的範圍內徘徊，生存能力在密布便攜式防空導彈的現代戰場上，可以說是越來越低。

那麼如何提高直升機的飛行速度呢？還要從該機的基本原理說起。

複合直升機的尾部推進螺旋槳

直升機通過旋轉其“機翼”——也就是旋翼槳葉來產生流過“機翼”的氣流，從而產生升力。然後通過改變旋翼的攻角（可以向任何方向）來產生推力。這使得它們能夠垂直起降、側飛或倒飛以及懸停，具有低速下的很好機動性。但在水平飛行中，直升機的速度和燃油效率遠不如固定翼飛機。

當然，可以通過增加發動機功率和改進旋翼氣動設計來提高直升機的飛行速度。但是在較高速度下，直升機會遇到一個被稱為“後退槳葉失速”的氣動問題。直升機的旋翼是始終旋轉的，也就是說在任何給定時刻，直升機的旋翼的一半——也叫前行槳葉——正向前移動（從機尾朝向機頭），而另一半——也叫後退槳葉——正在向後移動（從機頭朝向機尾）。前行槳葉的有效速度更大，因為它們自身的旋轉線速度需要疊加直升機的前進速度，因此會產生更大升力。後退槳葉速度更慢，因此產生的升力較小。

低速時，前行和後退槳葉之間的升力差異可以忽略不計。但隨着速度越來越快，前行槳葉會因槳尖接近超音速，進而產生危險的振動，而此時後退槳葉則因升力不足而失速。此時，飛行員只能面臨兩種選擇，要麼減速要麼墜毀。

試飛中的複合直升機

兩大技術路線

傳統單旋翼+ 抗扭尾槳設計的直升機因先天限制，始終無法解決後退槳葉失速的問題，需要對直升機設計進行重大修改。

經過幾十年的摸索，兩大技術路線逐漸成熟，浮出了水面，它們分別是傾轉旋翼機和共軸剛性雙旋翼複合推進直升機。

試飛中的傾轉旋翼機

傾轉旋翼機的總體設計類似傳統固定翼飛機，但在翼尖發動機短艙設置有兩幅可傾轉的旋翼，根據傾斜角度，兩幅旋翼既可以充當直升機旋翼，也可以充當固定翼飛機的螺旋槳。

共軸剛性雙旋翼複合推進直升機更接近傳統直升機，但有兩組反向旋轉的剛性旋翼，尾部還有一個推進螺旋槳。

V-22的發動機艙傾轉

傾轉旋翼機的發展始於70年，貝爾直升機公司從實驗性的XV-15開始起步，到2007年V-22魚鷹才投入現役。傾轉旋翼機的旋翼處於水平狀態時，它們像直升機旋翼一樣工作，同樣通過周期變距和調節總距來進行懸停、機動和垂直起降。當旋翼處於垂直狀態時，就兩個巨大的螺旋槳一樣工作，實現固定翼飛翼版快速且高燃油效率的飛行，徹底消除了後退槳葉失速的問題。傾轉旋翼機的缺點在於傾轉所需的機械裝置複雜且沉重，在飛行中切換模式對飛控設計是個考驗。

共軸剛性雙旋翼複合推進直升機的發展同樣起步於70年代，西科斯基公司先是設計了實驗性XH-59，隨後其設計理念在X2技術驗證機上得到了充分驗證，並最終應用在了S-97襲擊者SB-1上。共軸剛性雙旋翼的兩組旋翼反向旋轉，每組旋翼的前行槳葉產生的額外升力平衡了對側後退槳葉減少的升力，從而也解決了後退槳葉失速問題。此外異常堅固的旋翼材料和先進的振動控制系統也緩解了高速下旋翼的過度振動問題。

S-97的尾部螺旋槳

最後，為了提供高速飛行所需的前進推力，該機尾部還安裝了一個推進式螺旋槳。共軸剛性雙旋翼複合推進直升機機懸停時，旋翼獲得大部分發動機功率並通過周期變距和調節總距完成機動，與傳統直升機相同。高速向前飛行時，發動機則將其90%的功率驅動尾部螺旋槳以產生向前推力，這和固定翼飛機很像，此時旋翼則處於風車旋轉狀態。

性能互補

總體而言，傾轉旋翼機和複合直升機之間並不存在競爭關係，兩者在不同任務場景中可以互補。

傾轉旋翼機在高速前飛時可完全轉換為固定翼模式，氣動效率極高，更接近渦槳飛機，相對複合直升機的速度和航程優勢明顯。

但是在抵達戰區時，其優勢卻不如複合直升機。複合直升機與傳統直升機投影面積相當，可在同樣大小的場地起降，並能輕鬆在樹林間或城市峽谷中貼地飛行、快速規避。傾轉旋翼機因機翼兩側的旋轉旋翼，所需起降和操作空間更大。複合直升機的操縱完全通過旋翼的差動變距實現，響應極其迅速，可實現快速側飛、倒飛、原地轉向。傾轉旋翼機在直升機模式下機動性較好，但模式轉換需要時間，敏捷性不及前者。

主流直升機的速度

想要取代傳統突擊運輸直升機，下一代高速旋翼機需要能夠在敵方火力壓制下快速在狹小空間着陸、投放部隊，然後再次起飛，理想情況下能倒飛退出，這樣就不必等待調頭。想要取代傳統武裝直升機，下一代高速旋翼機需要在戰場上空低空低速飛行，在敵方防空單位出現時躲到掩蔽物後面，然後再次躍升以發射機炮和導彈。而這些低空低速機動性都是傾轉旋翼機的弱勢。

結語

總體而言，傾轉旋翼機不能提供複合直升機類似的敏捷性和機動性，而複合直升機有沒有前者的高速和航程性能。

因此在未來戰場上，傾轉旋翼機更適合部署在兩棲攻擊艦上，實施遠程兵力和火力投送。複合直升機更適合取代陸航部隊的傳統直升機，作為突擊運輸直升機、武裝直升機和偵察直升機使用。