高速直升机
尽管垂直起降技术在不断进步，仍有一个关键目标难以实现：将高时速提升至150-170节（海里/小时）以上。更快的垂直起降速度可缩短任务时间，提高任务成功的可能性，并且降低飞机受到敌人攻击的概率。但遗憾的是，在不影响飞行范围、效率、有效载荷或设计简单性的前提下，目前的VTOL设计仍无法提高高速度。
过去几十年中，直升机的垂直起降能力（VTOL）一直是行动的重要组成部分。它们能向任何方位机动飞行、悬停，并几乎可在任何平面上降落。美国目前正研发高速直升机“VTOL X”，期能提高飞行速度和高1效的工作能力。
双旋翼式
双旋翼直升机有两种，一种是共轴双旋翼，即两个旋翼同一个轴心，如俄国生产的卡-27直升机等；另一种是分轴双旋翼，即两个旋翼分开比较远，各有各自的轴，典型代表是美国的支奴干直升机。双旋翼直升机还可以根据两根旋翼轴的相对位置分为纵列双旋翼直升机和横列双旋翼直升机以及横列交叉双旋翼直升机。
通过称为“倾斜盘”的机构可以改变直升机的旋翼的桨叶角，从而实现旋翼周期变距，以此改变旋翼旋转平面不同位置的升力来实现改变直升机的飞行姿态，再以升力方向变化改变飞行方向。同时，直升机升空后发动机是保持在一个相对稳定的转速下，控制直升机的上升和下降是通过调整旋翼的总距来得到不同的总升力的，因此直升机实现了垂直起飞及降落。
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