当年随着飞机的出现，曾称霸天空的飞艇就如同恐龙一样被快速淘汰，如今只有特殊领域偶尔使用。倾转旋翼机同时具备优秀的速度与航程，那未来是否也将会把直升机彻底淘汰呢？
说起直升机，大家可能先想到美国“黑鹰”、俄罗斯米17等著名直升机型号，或者是中国直-20直升机。在央视节目《追光》中，报道了陆军第83集团军某空中突击旅展开机场夺控演习的画面，直-20和直-10编队亮相，算是解锁了一个新场景。
这说明直20已经相当成熟，正在投入越来越多的训练任务。目前直-20正在大批量生产，填补解放军对直升机需求的缺口。未来直升机可能发展成什么样？我们先要从直升机的原理说起。
【鸭式旋翼/机翼，通过改变旋翼状态，同时具备直升机与常规飞机的特点】
先要说说，什么是直升机？常规飞行器，靠自己带动机翼与空气相对运动，产生升力。直升机则跳出这个思维框架，转变了思路，那我将机翼单独拆解出来，让机翼自己通过旋转与空气相对运动，不一样能产生升力吗？没错，这样机体无需高速飞行，也一样能通过机翼或者说旋翼的转动，产生足够升力。直升机这个思维突破确实是很巧妙。
【直升机与固定翼飞机，飞行原理上没有本质差别，甚至可以兼容，科幻电影《第六日》里，施瓦辛格开的飞机就是这种构型】
直升机由于能够垂直起飞和降落，对起降地点的要求不高，几乎可以不受任何地形阻碍的灵活运输人员与物资，于是在二战后的几十年里，得到了飞速的发展和广泛的应用。
尤其是在六七十年代冷战顶峰时期，美苏争霸助推了直升机技术的成熟与发展，出现了产量高达17000架以上的前苏联米-8直升机和产量高达16000架以上的美国UH-1直升机，它们的衍生型号直到现在仍然在世界各地被广泛使用着。
直升机在二战后的几十年里，效率越来越高，速度越来越快，也越来越安全。但是到了新世纪，直升机的发展却遇到了难以逾越的自身瓶颈。人们对新一代垂直起飞和降落飞机的追求也逐渐摆上了日程，鱼鹰这样的倾转旋翼机也开始亮相舞台。那么直升机有什么劣势呢？未来垂直起降飞机有什么新技术呢?
【美国波音和洛马公司合作研制的“无畏 X”（Defiant X）直升机的渲染图】
直升机的劣势主要有两点：
- 和固定翼飞机比起来，直升机的飞行速度太慢了。传统直升机的最大飞行速度并不高，比如美国AH-64“阿帕奇”武装直升机的最高飞行速度是293公里/小时，俄罗斯的卡-52“短吻鳄”的最高速度是310公里/小时。这些最高飞行速度通常是在没有外挂武器的情况下实现的，一般来讲武装直升机在外挂武器时的最高速度只有200公里每小时多一点。民用直升机的最高速度也是这个水平。不论民用还是军用直升机，日常工作的飞行速度一般都不超过200公里每小时，这个速度不但赶不上大部分固定翼飞机，甚至赶不上高铁。早些年这个速度还不错，但放在新世纪里就明显不够用了。
- 和固定翼飞机比起来，相同起飞重量的直升机的航程都太短了。这是因为传统直升机向前飞行的原理是：旋翼向前下方倾斜，产生的推力在垂直方向上的分力用来抵消重力，在水平方向的分力用来提供向前飞行的推力。这种工作原理在燃油效率上就要比固定翼飞机低很多。固定翼飞机的发动机只负责产生推力，而升力是靠机体和机翼的空气动力学效应产生的。所以直升机的燃料，很大一部分没有用在向前飞行的做功上，主要都用来抵消重力了，可以随意起降的这个优点，在这时天然就吃亏。
由此看来，直升机最大的优势来自于它的旋翼系统，但是它的劣势和瓶颈也来自于旋翼系统。那么，是不是可以通过提高螺旋桨旋转速度，进一步提升直升机速度呢？其实这个也是性能提升的瓶颈所在。
旋翼系统的的主要问题是：直升机在向前飞行的时候，螺旋桨不停旋转，有一侧的桨叶向着前进的方向挥动，称为前进桨叶。另一侧桨叶会逆着前进的方向挥动，称为后退桨叶。
当直升机速度越来越快时，左右桨叶相对空气速度的差值就会有个差值，影响左右的升力，从而让机体倾斜。而由于螺旋桨是循环转动的，左右升力的变化就会导致桨叶在不同时间受力频繁变化，需要通过较复杂的铰接旋翼设计，通过改变旋翼在不同位置的姿态来缓解这个矛盾，但这种优化也是有极限的，天然限制了直升机速度的进一步提升。
【直升机飞行速度越快，两侧旋翼相对空气的速度差也就越大，带来一系列的问题】
此外，前进桨叶的旋转线速度和前进速度叠加，在直升机的飞行速度接近极限速度时，前进桨叶的叶尖速度将接近音速，将会遇到“音障”，阻力急剧增加，不但有阻力，还因为杠杆原理带来一个不小的力矩。而后退桨叶和前进桨叶接近转轴的部分则没有这个问题。所以，桨叶除了上下方向的受力变化，水平方向的前后受力也在不断变化，如果直升机速度太快，这种阻力的不平衡甚至有可能使桨叶折断。这就是直升机速度无法进一步提高的主要障碍所在。可谓是成也萧何败也萧何，给直升机带来便利的原理，如今也成为性能最大的瓶颈。
【美国的两种较为成熟的倾转旋翼机，V-280与鱼鹰】
针对直升机的缺陷，目前人们已经设想出了许多新型垂直起降飞机的构型，用来克服传统直升机的缺点，大幅提升飞行速度和飞行距离。目前已经实现的新构型主要有两种：
一种以美国V-22“鱼鹰”偏转旋翼机为代表。偏转旋翼机最大的优点就是既能保持直升机垂直起降的功能，又能在空中平飞时拥有固定翼飞机的性能。可以简单看做是将常规飞机的螺旋桨与固定机翼之间，做了个折中，通过增大螺旋桨直径，减少机翼宽度，折中出一款新飞机，但带来的性能提升是巨大的。V-22时速可达500公里，转场航程约4500公里，而黑鹰的航程只有2000多公里。
【MV-22与Ch-46直升机的航程对比，优势一目了然】
但是它的最大缺点是安全问题：当受到不稳定气流影响的时候，一旦两个旋翼的升力不平衡，很容易坠毁。美国V-22“鱼鹰”在试飞和服役阶段已经发生过数起严重事故，造成数十人身亡。不过，随着技术的进步，V-22的安全性也在不停地提高，技术正在成熟。
【美国“无畏 X”（Defiant X）直升机与“黑鹰”直升机对比，个头差不多】
另一种是美国陆军正在研制的“未来远程突击飞机”FLRAA项目为代表的，这种思路相对简单粗暴：那就是旋翼脆弱我就加强旋翼，通过研制高强度的刚性双旋翼，解决强度问题。速度不够，我就增加水平方向的推力，屁股上直接加个推进尾桨，这就是以波音和洛马公司合作的“无畏 X”（Defiant X）直升机，也称为SB-1。比起俄罗斯卡洛夫设计局传统的双旋翼直升机，刚性双旋翼桨叶的强度更大，能够承受接近音速的空气阻力，并且桨叶弯折度小，上下两套旋翼不容易相撞。而卡52这类武装直升机，则有机动过大时上下叶片碰撞的问题。美国陆军FLRAA项目的要求是最大持续巡航速度至少要达到 460公里/小时，期望达到520公里/小时，也能比传统直升机快一倍。
目前看，对于军用直升机的未来，存在着倾转旋翼这种“另起炉灶派”，与增加推进螺旋桨的“技术改良派”两种模式。当年，随着飞机的出现，称霸天空的飞艇就如同恐龙一样被快速淘汰，如今只有特殊领域偶尔使用。那倾转旋翼机是否会将直升机也淘汰呢？
确实，改良对直升机带来的性能提升还是相对有限，而倾转旋翼这种打破传统的新式装备，虽然面临技术问题很多，但未来前景也更广阔。
但同样的，一款装备是不是好用，并不能单纯看指标是不是更高。直升机目前的性能对军用领域虽然不够用，但城市通航来说完全没问题，技术也更成熟可靠。而倾转旋翼不但性能过剩，造价、安全与噪音问题一直都令民间人士担忧。
所以，未来的直升机与倾转旋翼机，不排除会在民用和军用领域分别发展，并不能互相之间完全取代。就如同我们有了高铁之后，还是需要常规铁路运输重型车皮里的大量物资。两者并非互相替代，而是细化市场的协同发展，互为补充。
从这个角度讲，直-20之后，我国下一步也会探索更多、更先进的型号，但不一定是“中国版鱼鹰”。未来我们研究的构型，或许能融合直升机和倾转旋翼机的优点，补足各自的缺点。无论是军用还是民用领域，可垂直起降、可悬停的飞行器，始终都是技术发展的重要方向。
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