直升机由机体、旋翼、发动力等系统组成。旋翼由桨毂和桨叶组成，安装在机体上方，由发动机通过传动系统驱动旋转，旋翼旋转时与空气发生相对运动，桨叶给空气以向下的作用力，使空气向下做加速流动，与此同时，空气就给旋翼一个大小相等，方向相反的反作用力，这就是旋翼产生的旋翼拉力。起飞时，利用旋翼拉力离开地面，再依靠旋翼和尾桨的密切配合，改变飞行方向，做出各种机动动作。悬停时，旋翼拉力提的升力等于全机重力大于重力，直升机垂直加速上升，相反，升力小于重力就垂直加速下降。前飞时，要想让直升机沿预定方向运动，必须使旋翼拉力进预定的方向倾斜，以向该方向运动。前飞是直升机最基本的一种飞行，作为一种运输工具，主要依靠前飞来完成其作业任务。后退飞行是区别于一般固定翼飞机的另一个特有的飞行功能，在作战、训练、演习和救护中用途十分广泛。直升机前飞与后飞在操纵驾驶上不相同，前飞时起稳定作用的水平尾面在后飞时反而增加了不稳定性，侧飞是直升机机特有的又一种飞行，它在悬停基础上实现。由于直升机机体的侧向投影面积特别大，机体在侧向飞时要注意侧向力的变化和平衡。
直升机的机动飞行主要是依靠旋翼和尾桨。旋翼产生旋翼拉力，飞行中拉力的一部分用于向上拉直升机，起升力作用，另一部分则为直升机机动提供动力。尾桨用来平衡旋翼产生的反扭矩，以保持直升机的稳定性和操纵性。飞行员通过操纵旋翼和尾桨，改变旋翼拉力的大小、方向和直升机的飞行，实现垂直起落、空中悬停和定点回转，前飞、后飞、侧飞和机动飞行。
直升机的分类
直升机按照不同的分类方法可以有不同的种类，目前较为常用的分类方法有两种。一是根据直升机旋翼结构进行分类，可以分为双旋翼直升机和单旋翼(加尾桨)直升机；二是根据直升机的用途进行分类，可以分为武装直升机、运输直升机、战斗勤务直升机和民用直升机。
一、双旋翼直升机
双旋翼直升机是指依靠两副主旋翼来提供飞机升力的直升机，该类型多用于运输直升机，最为著名的就是美国CH-47“支努干”运输直升机。双旋翼直升机根据两副旋翼位置的不同又可分为纵列式、共轴式、交叉式和横列式4种。
1.纵列式
双旋翼纵列式直升机机身前后各有一个旋翼塔座，两副旋翼分别安装在两个塔座上，两副旋翼完全相同，但旋转方向相反，它们的反作用扭矩可以互相平衡。
这种结构形式直升机的突出优点是纵向重心范围大，因此可以将机身设计得比较庞大，适用于中型和大型直升机。双旋翼纵列式直升机的明显缺点是结构复杂。此外，从气动力上来看，前旋翼尾涡对后旋翼会产生气动干扰，后旋翼总是处在非常不利的气动环境中。为降低前旋翼尾涡对后旋翼的气动干扰程度，通常把后旋翼装得高一些。
这种直升机俯仰惯性较大，机身气动力矩不稳定，偏航操纵效率较低。这些都会对直升机的稳纵品质产生不利影响。
2.共轴式
双旋翼共轴式直升机的基本特征是：两副完全相同的旋翼，一上一下安装在同一根旋翼轴上，两旋翼间有一定间距。两副旋翼的旋转方向相反，它们的反扭矩可以互相抵消。这样，就用不着再装尾桨了。直升机的航向操纵靠上下两旋翼总距的差动变化来完成。
双旋翼共轴式直升机的主要优点是结构紧凑，外形尺寸小。这种直升机因无尾桨，所以也就不需要装长长的尾梁，机身长度也可以大大缩短。因为有两副旋翼产生升力，每副旋翼的直径也可以缩短。机体部件可以紧凑地安排在直升机重心处，所以飞行稳定性好，也便于操纵。与单旋翼带尾桨直升机相比，其操纵效率明显有所提高。此外，共轴式直升机气动力对称，其悬停效率也比较高。
研制共轴式直升机取得最大成功的是俄罗斯的卡莫夫设计局。该设计局研制出了庞大的“卡”式系列直升机，它们基本上都是双旋翼共轴式布局。除大量民用直升机外，如卡-26、卡-226等军用直升机也有出色表现。卡-25曾是前苏联舰载反潜直升机的主力，新研制的战斗直升机卡-50、卡-52则更令人瞩目。
3.交叉式
双旋翼交叉式直升机除与其他双旋翼直升机一样装有两副完全一样、但旋转方向相反的旋翼以外，其明显特点是两旋翼轴不平行，是分别向外侧倾斜的，且横向轴距很小，所以两副旋翼在机体上方呈交叉状。
这种直升机的最大优点是稳定性比较好，适宜执行起重、吊挂作业。最大缺点是因双旋翼横向布置，气动阻力较大。但由于它的两旋翼轴间距较小，因此其气动阻力又要比双旋翼横列式直升机小一些。
研制双旋翼交叉式直升机的公司主要是美国卡曼公司。早在20世纪50年代，卡曼公司就研制过双旋翼交叉式直升机K-600(军用编号为H-43)。在以后漫长的40年中，双旋翼交叉式直升机似乎就销声匿迹了。
20世纪90年代初，卡曼公司发现民用市场上还缺少专门用于吊挂作业的直升机，于是研制了双旋翼交叉式直升机K-MAX“空中卡车”。该机于1991年首次飞行，1994年开始交付使用，主要用于森林地区的木材运输。
4.横列式
双旋翼横列式直升机的特征是：两副旋翼一左一右分别安装在机身两侧的两个支架上。两副旋翼完全相同，但旋转方向相反，其旋转时的作用力矩相互抵消。
这种形式的直升机的最大优点是平衡性好，其缺点与双旋翼纵列式直升机差不多，操纵也比较复杂。双旋翼横列式直升机要在机身两侧增装旋翼支架，无形中会增加许多重量，而且也加大了气动阻力。
双旋翼横列式直升机的数量很少。前苏联米里设计局研制的米-12是最典型的双旋翼横列式直升机，它也曾是世界上最大的直升机。该机机身长37米，每副旋翼直径35米，最大起飞重量105吨，最大平飞速度260千米/时，仅在20世纪60年代试制了4架原型机，没有投入批量生产。
二、单旋翼(加尾桨)直升机
这种直升机的主要特点就是机身上部装有巨大的旋翼，机身后部有长长的尾梁，尾梁末端的垂尾装有一副小尾桨。尾桨的旋转平面与旋翼的旋转平面垂直，其旋转起来产生的推力或拉力会形成与旋翼反作用扭矩方向相反的平衡力矩。这样，直升机就不会总是在空中打转了，既能正常前飞，又能进行方向操纵。
单旋翼加尾桨式直升机的发动机通过一套传动机构驱动旋翼和尾桨。传动机构通常由主减速器、中间减速器和尾减速器组成。单旋翼加尾桨式直升机的最大优点就是结构简单、易于操纵，适用范围较广，不仅适用于像AS-350“松鼠”(最大起飞重量约2吨)那样的轻型直升机、米-4(最大起飞重量约7吨)那样的中型直升机，也适用于像米-26(最大起飞重量56吨，是目前世界上最大的单旋翼直升机)那样的重型直升机。
最早的实用直升机就是从单旋翼加尾桨形式开始的。1939年试飞成功的世界第一架实用直升机——美国西科斯基研制的VS-300，即是采用的单旋翼加尾桨形式。
此后，西科斯基公司在此基础上发展出一个庞大的S系列直升机大家族。这系列直升机基本上都是单旋翼加尾桨形式。俄罗斯米里设计局也是因为研制“米”字系列单旋翼加尾桨直升机而著称于世的。
单旋翼带尾桨式直升机是世界上应用范围最广、最受欢迎、最有生命力的直升机。这种形式的直升机约占世界直升机总数的70%。
当然，单旋翼加尾桨式直升机也有不少缺点，这主要表现在尾桨上。尾桨不产生升力，只产生一定推力或拉力去平衡旋翼的反扭矩并用于改变飞行方向，这样就会浪费许多功率；尾桨在旋翼和机身尾涡的不良气动环境里工作，其气动效率也比较低；暴露在外的尾桨桨叶也不利于飞行安全，在起飞、着陆和贴地飞行时容易与地面障碍物相撞。在军用直升机中，尾桨造成的事故约占事故总数的15%。
设计师为改善尾桨做出了不懈的努力。20世纪70年代，法国研制出了尾桨桨叶被包覆起来的涵道尾桨，大大提高了飞行的安全性。20世纪80年代，美国又研制出了用环量控制尾翼喷气流来取代尾桨的无尾桨直升机。
三、武装直升机
1.武装直升机的发展
武装直升机是装有武器、为执行作战任务而研制的直升机。在直升机上加装武器开始于20世纪40年代。1942年，德国在Fa-223运输直升机上加装了一挺机枪。20世纪50年代，美国、前苏联、法国等国都分别在直升机上加装武器，开始主要用于自卫，后来也用来执行轰炸、扫射等任务。20世纪60年代初，美国在战争中大量使用直升机(多为运输型)。
由于早期的武装直升机都是在普通直升机或运输直升机上临时加装武器而成的，其机动性能和防护性能都很差，在战争中损失惨重。为此，美国开始决定研制专用武装直升机。第一种专门设计的武装直升机是美国的AH-1，1967年开始装备部队。
目前，武装直升机可分为专用型和多用型两大类。专用型机身窄长，作战能力较强：多用型除可用来执行攻击任务外，还可用于运输、机降等任务。美国的AH-1属于专用型，而前苏联的米-24则属于多用型。
2.武装直升机的作战用途
武装直升机因其具有独特的性能，在近年来的一些局部战争中发挥了越来越重要的作用。它的主要性能特点：一是飞行速度较快，最大时速可超过300千米；二是反应灵活，机动性好：三是能贴地飞行，隐蔽性好，生存力强；四是机载武器的杀伤威力大，在现代战争中，武装直升机主要可进行以下任务。
攻击坦克
武装直升机是一种非常有效的反坦克和装甲目标的武器。国外进行的模拟对抗试验表明，坦克与直升机对抗的击毁比率为12∶1~19∶1。在近年来的一些局部战争中，武装直升机在反坦克方面战果累累。
支援登陆作战
在1982年英阿羁岛战争中，英国出动了近百架武装直升机，为从空中登陆马岛立下了汗马功劳。
掩护机降
武装直升机是掩护运输机和运输直升机进行机降的主要火力支援武器。在1991年海湾战争的一次作战行动中，多国部队的2000多名官兵、50辆军车和火炮以及大批燃料和弹药在AH-64直升机的掩护下，快速突入敌纵深80千米的地域。
火力支援
武装直升机能有效地给予地面部队行动实施火力支援。在海湾战争中，AH-64等直升机曾为地面部队提供火力支援，为地面部队进攻开辟了通道。
直升机空战
各国在发展武装直升机的同时，也在考虑如何有效地对付它。目前普遍认为对付武装直升机最有效的武器还是武装直升机。
未来战争中，直升机间的空战似乎是一个必不可避免的趋势。武装直升机还可进行侦察、空中指挥电子战和其他作战任务，因而有人称之为“战场上的多面手”。武装直升机在未来的高技术战争中将会发挥日益重要的作用。
在现役的武装直升机中，美国AH-64和前苏联的卡-50尤为令人瞩目。AH-64的最大平飞时速为365千米，转场航程约1900千米，机上装一门30毫米航炮。可挂装16枚反坦克导弹或4枚空空导弹及火箭弹等武器，能执行反坦克、对地攻击和为直升机护航等任务。卡-50是世界上第一种单座武装直升机，即由一名驾驶员兼任驾驶和攻击的任务。它的最大平飞时速为350千米，作战半径约250千米：机上可挂装速射航炮、反坦克导弹和火箭弹等；据称也可挂装空空导弹。卡-50还开创了直升机使用弹射救生系统的先例。
3.武装直升机的特点
在军用直升机行列中，武装直升机是一种名副其实的攻击性武器装备，因此也可称为攻击直升机。作为一种武器装备，武装直升机实际上是种超低空火力平台，其强大火力与机动能力的有机结合，最适应现代战争“主动、纵深、灵敏、协调”的作战原则，可有效地对各种地面目标和超低空目标实施精确打击，使之成为继火炮、坦克、飞机和导弹之后又一种重要的常规武器，在现代战争中具有不可取代的地位与作用。
武装直升机的作战特点主要体现在以下几个方面。
可携带多种武器攻击多种目标
现代武装直升机可携带反坦克导弹、航炮、机枪、空空导弹、火箭弹以及炸弹、地雷、鱼雷、水雷等各种不同形式、口径、射程和威力的武器。反坦克导弹采用红外、激光和雷达制导等多种制导方式，航炮的口径有20毫米、23毫米、25毫米和30毫米等，航空机枪口径为762毫米和127毫米两种，火箭弹有57毫米、70毫米、80毫米和90毫米等多种口径，空空导弹有红外制导方式和弹径不同的型号。现代武装直升机可用以根据攻击地面、水面和空中的点状或面状目标、软目标或硬目标携带不同武器。
载弹量大，攻击火力强
现代武装直升机不仅携带武器种类多，而且载弹量大。
就单机而言，起飞重量越大的直升机载弹量就越大。如在两伊战争和阿富汗战争中大量使用的米-24武装直升机，机头装1挺四管127毫米机枪、备弹1500发，短翼尖可挂4枚反坦克导弹，短翼下4个挂架可挂4个火箭弹57毫米火箭发射巢，共装火箭弹128枚，若不挂火箭则可挂1500千克炸弹。又如在越南战场上大量投入使用的AH-1武装直升机，机头配1门20毫米航炮(备弹量750发)或30毫米航炮(备弹量500发)。机身两侧短翼下可挂8枚反坦克导弹或76发70毫米火箭弹。起飞重量不足4吨的A129直升机配有1门20毫米机枪(备弹400发)，可带8发“陶”式导弹或52发70毫米火箭弹，空战时可挂8发“西北风”空空导弹。
对于建制的武装直升机部队来说，其攻击火力更是不容低估。例如，俄罗斯军队1个摩托化师建制的24架米-24，一次出动就可发射3072枚火箭弹或3.6万千克炸弹(不带火箭时)、96枚反坦克导弹、3.6万发机枪弹。美国陆军重型师编制内的攻击直升机营一次出动就可发射火箭弹16724枚、反坦克导弹352枚。
不受地形限制，机动性好
直升机特有的飞行特点是可在野外未经任何准备的场地起降，能在空中稳定悬停，不受地形、地物限制，可敏捷地改变航线、飞行高度、速度和姿态。因此，直升机可在战区的任一指定地点迅速集中或展开，可选择有利的地点或状态，对敌进行攻击或作机动规避。这是任何其他地面和空中的武器装备无法比拟的。