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想像圖來源見水印
旋翼葉片的最少數量
模型轉自 FRIEDRICH LIST
直升機最少需要幾片旋翼？兩片？不！西科斯基認為一片就夠了。伊戈爾·I·西科斯基（Igor I. Sikorsky）生於沙俄時代的基輔，1917年逃離革命中的俄國後移民美國，1925年創立了西科斯基飛機公司此後致力於設計飛機和直升機，1939年他以開發了第一種實用的現代直升機VS-300而載入史冊。基本上西科斯基奠定了現代單旋翼周期變距加尾槳結構的直升機布局。@nordland 今日頭條 原創首發
然而，西科斯基並沒有因為成功而在技術上停滯，也正式西科斯基自己在不斷的探索全新的布局，以解決現代直升機兩個最大的痛點：高油耗帶來的低航程，以及前周期變距推進帶來的速度極限。
轉自 Александр Невзоров aka Slava_trudu
傳統直升機的速度限制在180節左右，因為旋翼無法以更高的速度產生升力和向前推進力。在1940年代後期，西科斯基提出了一種「收起旋翼」的方案，直升機在一定飛行速度下旋翼停止旋轉並縮回固定翼飛機的機身頂部。為了簡化旋翼摺疊的方式，西科斯基設想了一個帶有大配重的單葉片轉子來取代對稱的旋翼葉片布局。
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R-4 平衡單旋翼
西科斯基的單旋翼R-4
帶有摺疊旋翼的半直升機方案並不鮮見，但是人們很早就認識到，由於旋翼相對於機身的尺寸，將旋翼摺疊並收入機身將是困難的。西科斯基使用單葉片旋翼希望能夠大幅度的簡化摺疊過程。這種技術後來被稱為平衡單旋翼（single bladed rotor）。
平衡單旋翼的力學計算
單葉旋翼在理論上是可行的，只需要在另一端加上一定配重即可穩定旋轉，而一旦穩定旋轉，作為一個類似「陀螺」的旋轉體，旋翼本身的受力是平均在旋轉面上的，因此只有一邊產生升力並不影響整個旋轉體的穩定。1948年西科斯改建造了一架R-4原型直升機，進行單片旋翼的飛行測試。葉片平衡被證明是可以接受的，但還是有一些空氣動力學振動問題。測試確實給了設計團隊足夠的信心來推進這個概念。
MEG-1X
西科斯基的單旋翼R-4是第一架平衡單旋翼直升機，但不是唯一，1956年美國工程師格魯哈雷夫 推出了他設計的MEG-1X背包式單旋翼直升機；60年代德國的博爾科直升機公司也推出過平衡單葉片的直升機Bo-102/103。
Bo-103
S-57
模型引用源見水印
1949年，西科斯基開始規劃帶有可摺疊的平衡單旋翼的複合直升機，這種飛機在低速時展開旋翼，並像直升機一樣起降，在高速時摺疊旋翼，使用其他動力，如常規的固定翼飛機一樣飛行。這樣可以獲得和常規布局飛機幾乎一樣的速度和航程，同時保留了直升機的起降優勢。
1950年初，美國空軍和陸軍聯合開展了一次設計競賽，目的是對新型的直升飛機布局方案進行研究。這些設計將用於未來的偵察和觀測直升機項目，並探索將直升飛機原理應用於大型飛機的可行性。
軍方選擇了三種方案贏得了競標——麥克唐納飛機公司的槳尖噴氣複合直升機XV-1，貝爾飛機公司提出的傾轉旋翼概念XV-3，以及西科斯基飛機公司提出的單葉全可伸縮旋翼XV-2。合同包括初步工程，風洞測試和模型。
早期的S-57方案
西科斯基的方案內部採用S-57的編號，在 1951 -1953 年期間研究了幾種配置方案，但最終設計本質上是一架飛鏢形的大後掠角三角翼噴氣動力飛機，展弦比為1.37比1，錐度比為3.6比1。帶有平衡單旋翼，採用槳尖噴氣的方式驅動。可以在飛行中停止和啟動，從而在同一架飛機上實現直升機和固定翼飛機的飛行特性。
西科斯基提供的原始設計圖
S-57最初設計包括三個垂直尾翼。在早期配置中，中心垂尾從旋翼轉軸延伸到飛機尾部的旋翼支撐架，以提供支撐停止的旋翼葉片。外側尾翼安裝在機翼下側的升降舵內側，帶有方向舵。後期模型上中央垂尾取消，摺疊的葉片直接收藏在機身中。
剖視圖 來自西科斯基
發動機將安裝在機身的後部。由發動機驅動的壓縮機安裝在發動機前方，以提供壓縮空氣以驅動轉子或尾翼噴嘴用於固定翼推進。槳尖噴氣的方式使得飛機無需對抗旋翼扭矩的尾槳。
Anigrand Craftswork 的 1:72模型封面
為了防止葉片在低轉子轉速下過度擺動，擺動鉸鏈在設計轉速的 25% 以下鎖定。在設計轉速下，葉片上的升力作為力矩直接傳遞到飛機，這些力矩可以產生飛機的俯仰和滾動運動。在正常的自轉停止期間，葉片在零升力時的阻力將提供停止轉子所需的扭矩。正常啟動是通過使用電機加速零轉速葉片來實現的。因此，對於正常的啟動和停止過程，鎖定的葉片擺動鉸鏈也基本上不會產生滾動和俯仰干擾。
西科斯基 S-57概念圖
一張雜誌上刊載的概念圖
測試和取消
飛行測試的想像圖
1951年測試了飛鏢翼飛機配置的1：20比例風洞模型，收集有關所有軸的穩定性和控制的信息。由於這些測試，對機翼和控制面設計進行了修改。不過當時的設計工作應限於確定飛機的常規布局運作。這個概念最重要的技術方面集中在轉換過程中的轉子系統還沒有測試。
旋翼回收的完整過程，來源西科斯基
從氣動彈性和控制的角度來看，轉子在轉換過程中的行為被認為是這一概念最關鍵的方面。因此軍方和西科斯基飛機公司一致認為，今後的所有努力都應集中在轉換飛行和旋翼方向。但是，由於缺乏合適的發動機和氣體壓縮機組合，暫時還無法測試。
S-57模型，來自西科斯基
1953年，大尺寸的旋翼模型製造完成。然後在室外進行懸掛測試，以驗證噴嘴，管道和空氣動力學性能，並確定基本結構完整性。
梯形機翼的風洞模型正在測試，來自西科斯基
在此之後，旋翼安裝在NASA賴特菲爾德的馬西紀念風洞中。還構建了空氣動力學相似的機身模型，可以評估機翼和旋翼的相互影響。飛鏢機翼和傳統的梯形機翼平面在風洞中進行了大約三個月的測試。
在這項研究中，確定了從各種比例旋翼的震動和鎖定剛性葉片的自旋運動特性。獲得了有關旋翼啟動和停止期間產生的飛機滾動和俯仰力矩的信息。還確定了這些力矩對轉子控制輸入的靈敏度資料。研究了在加速和減速過程中通過所有葉片共振頻率的旋翼的動態行為。
第一份空軍合同於1954年7月完成。摺疊旋翼的概念獲得了相當多的數據，特別是在轉換過程中的轉子行為方面。獲得了有關轉子控制的敏感性和轉子擺動鎖定階段產生的力矩的詳細數據。
雖然在西科斯基的記錄中沒有明確解釋，但這些測試結果並不完全成功，設計團隊似乎獲得了足夠的理由放棄平衡單旋翼的方案。XV-2原型機的預定序列號為53-4403，但應該是基於同樣的原因該項目在建造開始前被軍方取消。成為了第一批XV項目中唯一沒有完成原型機的項目。
後續的研究表明，平衡單旋翼有很多獨特的問題需要解決，比如，平衡端的死重和阻力、葉片中感應的扭矩會引起明顯的振動、葉片端和平衡端的阻力差導致平行於轉軸的扭矩、旋翼葉片通常在飛行中「圓錐形」運動，因此產生不平行於轉軸的升力，等等。解決這些問題在當時的技術條件下非常困難，因此在隨後的研究中，西科斯基放棄了單旋翼，開始轉向雙葉片和多葉片的摺疊旋翼複合直升機概念。@nordland 今日頭條 原創首發
海平面性能
巡航速度 120 節
高速 165 節
最大速度（Vne）300 – 400 節
懸停時長 30 分鐘
巡航時長 （30分鐘懸停）1.5 小時
自動旋轉轉子啟動高度損失 300 英尺
設計毛重 5，800 磅
最大有效載荷 600 磅
動力裝置評級標準 萊特GT-43颱風渦輪螺旋槳飛機 1320 hp （最大功率） 1050 hp （正常功率）
飛機尺寸
旋翼直徑（葉尖圓） 50′ 2.5″
葉片數量 1
葉片弦長 26 英寸
翼展 23′ 6″
西科斯基的概念圖，包括幾個摺疊旋翼方案
