当像波音和空中客车公司这样的航空航天巨头为城市空中运输的未来展示了一些雄心勃勃的概念时，大多数展示了多功能飞机和混合飞机的电动变化，用转子和机翼等熟悉的部件勾画出来。

但俄罗斯工程师完全有另一个想法。被称为cyclogiro，cyclorotor，cyclocopter，或者有些人称之为“ 打蛋器机翼 ”，这种高空作业机器是迄今为止最具异国情调和雄心勃勃的愿景中国风格网stylechina.com。

旋翼飞行器由圆柱形旋转翼驱动，每个翼具有许多小桨或小翼。通过改变小翼的角度可以快速改变推力方向。旋翼飞行器将垂直起飞和着陆与高效的前飞和良好的机动性相结合。至少在理论上。

俄罗斯表示，它的异国情调的飞行器将击败西方的任何东西，但是这个国家的许多军队自称是蒸发器，所以这个看起来很疯狂的装置真的能飞吗？

俄罗斯高级研究基金会是一个类似于美国国防研究公司DARPA的军事研究机构，它开展了为期一年的项目，旨在寻找包括乘客在内的220至2,200磅的最佳配置。他们得出结论，旋翼直升机提供了最佳的空气动力学性能，所以现在他们正在构建一个 - 而且他们并不孤单。

这个想法追溯了一个多世纪的航空历史，并在世界各地寻找工程师的第二次生命。

一个困扰的过去

第一架旋翼飞机是由俄罗斯工程师EP Sverchkov于1909年建造的。挑战是让机翼上空气流。鸟类可以通过移动整个机翼来实现，旋翼机也是如此，但机芯采用圆形图案，机械上比上下翻动更简单。

与在自制飞行器令人兴奋的日子里的许多设计一样，它未能起步。20世纪20年代对环形飞行器的其他尝试也仍然是地球上的，主要是因为建造桨叶安排的困难。

“有一个大型旋转结构，必须经过精心设计，足以承受大型离心载荷，并且足够轻，可用于飞行器，” 德克萨斯A＆M 航空航天工程师Moble Benedict说。

当在20世纪30年代实现升空时，出现了另一个问题：设计不稳定。一架真正的旋翼飞行器需要当时不存在的自动飞行控制装置，因此飞机，旋翼飞机和直升机飞得很高，因此这些飞机仍然停留在绘图板上。然而到了2000年代，本尼迪克特和他的同事们正在重新审视“摆线推进” - 不适用于载人飞行器，而是用于规模小得多的东西。

直升机的转子叶片可以很好地提升大到足以携带人类的东西。但是如果你要将它们缩小到昆虫的大小，本尼迪克特说，它们效率低得多，因为在这种规模下，从空气中搅动空气比从机翼上方的流动获得更大的提升，并且旋风分离器更好。

小型直升机肯定是可行的，就像美国军队最近收购的手掌大小的PD-100黑色大黄蜂一样，但“在小范围内，旋风机可以利用不稳定的空气动力学和类似于昆虫翅膀上产生的前沿漩涡”。本尼迪克特说。

为了证明这一点，他的团队在2016年驾驶过最小的旋风直升机，仅重一盎司。

他说，Cyclocopters拥有其他优势，例如比直升机更好的机动性和更好的阵风处理能力，这是受风力冲击的微型飞机的必备品质。它们也比多旋转器安静得多。他说，一旦技术成熟，环形直升机无人机可能比他们的表兄弟更快，更灵活，更隐蔽。

17磅。旋翼式原型机，29克的微型飞行器就在它旁边。

德克萨斯A＆M大学

它们也可能在更大的范围内工作。本尼迪克特的团队在陆军，海军和美国宇航局革命性垂直升降计划赞助的项目下获得了为期五年的资助，以扩大旋风机的规模。他们最近展示了一台17磅重的环形直升机，正在寻找更大的车辆，但仍存在两大挑战。

“要克服的一个基本问题是保持摆线转子的重量，因为重量随着尺寸的增长而迅速增长，”本尼迪克特说。“另一个问题是在更大的尺度上设计具有高弯曲和扭转刚度 - 重量比的叶片。”

大卫威尔斯非常清楚物质强度的问题。他描述了一部由木头和帆布制成的20世纪30年代旋翼直升机的电影，在它达到起飞速度之前将其自身碎成碎片。然而，现代碳纤维层压板提供了解决方案

Wills是IAT21的首席执行官，IAT21是一家奥地利初创企业，在21世纪初期开发了一种名为D-Dalus的载客旋翼飞行器。IAT21克服了几个技术问题，包括为极低摩擦轴承申请专利，以及使刀片变得轻盈和坚固的制造技术。Wills已从IAT21退休，不再为该公司发言，但他相信有一天乘客环球直升机会变得司空见惯 - 如果他们可以得到一些投资关注。

推力重量比和飞行控制是D-Dalus的主要问题。碳纤维层压材料有助于减轻重量，但找到合适的发动机并不容易。

“我们知道理想的发动机可以提供出色的重量，但这些发动机要么过于昂贵，要么完全由分类防御项目控制，”威尔斯说。

与早期的旋风器一样，当起飞时，保持稳定几乎是不可能的。威尔斯说：“对于该飞行器的最初发射阶段，当它逃脱地面效应时，对无数推力，阵风和反射的响应对飞行控制软件提出了特殊要求。”

威利斯说，现代版本可以在神经网络周围建立飞行控制，可以训练它来处理复杂的飞行条件。建立这样一个系统对于一家小公司来说是一个很大的项目，但对于任何一家大型航空航天公司来说都是相当常规的。或者，也许是俄罗斯军方。

高级研究基金会很自豪能够追随俄罗斯先驱斯维奇科夫的脚步 - 但他们的动机不仅仅是爱国主义。项目经理Jan Chibisov坚持认为设计基本上比直升机或多旋翼飞机更好。

“如数学建模所示，旋翼直升机在多个关键参数方面优于多旋翼，”Chibisov 在一份新闻稿中说。“特别是，具有相同的尺寸和起飞质量，旋翼直升机需要更小的发动机功率，几乎是有效载荷质量的两倍。”

“旋转陀螺飞机的设计......可能会因发动机故障而滑行。我遇难的直升机似乎都不想这样做。”

Chibisov注意到旋翼飞行器没有暴露的叶片，这可能会在杂乱的环境中造成危险，因为任何与电源线或其他障碍物的接触都可能是灾难性的。

遗嘱表示同意，并指出了另一个希望从这种类型的车辆获得更好安全性的理由：“在我的军事生涯中，我个人曾经遇到过三次不同等级的直升机坠毁事故。我们所拥有的环形陀螺仪设计可以在发动机故障时滑行。我撞毁的直升机似乎都不想那样做。“

史上最重要的15个直升机

俄罗斯环形直升机的发电厂，控制系统和其他组件都已单独建造和测试。该团队现在正在整合它们并组装成品车辆。计划于2020年进行无人驾驶飞行测试，并将在稍后阶段跟随实际乘客进行试飞。

能够在城市环境中运输部队和货物，在建筑物之间的峡谷中飞行，并且容易应对阵风条件的小型灵活飞行器具有明显的吸引力。该设计还具有商业吸引力，追逐着难以捉摸的飞行汽车市场。

旋翼飞行器看起来很奇怪，但它是一架具有百年历史和越来越乐观未来的飞行器。