เครื่องบินปีกหมุนหรือ อากาศยานโรเตอร์ คราฟต์ คือ อากาศยานที่หนักกว่าอากาศที่มีปีกหมุนซึ่งหมุนรอบเสาแนวตั้งเพื่อสร้างแรงยก [ ^{ก ] [ ข ] ส่วนประกอบ} ของใบพัดหลายใบที่ ติด ตั้งบน เสา เดียวเรียกว่าโรเตอร์

โดยทั่วไปแล้ว อากาศยานแบบโรเตอร์คราฟต์ หมายถึง อากาศยานที่มีใบพัดหนึ่งใบหรือมากกว่านั้นที่ให้แรงยกตลอดการบิน เช่นเฮลิคอปเตอร์เครื่องบินไจโรเพลน ออโตไจโรและไจโรดีนอากาศยานแบบคอมพาวด์โรเตอร์คราฟต์จะเสริมแรงยกจากใบพัดด้วยเครื่องยนต์ขับดันเพิ่มเติม ใบพัด หรือพื้นผิวรับแรงยกแบบคงที่ อากาศยานบางประเภท เช่น เฮลิคอปเตอร์ สามารถขึ้นลงในแนวดิ่งได้อากาศยานที่ใช้แรงยกจากใบพัดในการบินขึ้นลงในแนวดิ่ง แต่เปลี่ยนไปใช้แรงยกจากปีกคงที่เพียงอย่างเดียวในการบินในแนวนอน ไม่ถือว่าเป็นโรเตอร์คราฟต์ แต่เป็นคอนเวอร์ติเพลน

เฮลิคอปเตอร์เป็นอากาศยานขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ โดยมีใบพัดที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ตลอดการบิน ทำให้สามารถขึ้นและลงจอดในแนวดิ่ง ลอยตัวอยู่กับที่ และบินไปข้างหน้า ถอยหลัง หรือไปด้านข้างได้ เฮลิคอปเตอร์มีรูปแบบการจัดวางใบพัดหลักหลายแบบ ตั้งแต่หนึ่งใบขึ้นไป

เฮลิคอปเตอร์ที่มีใบพัดหลักขับเคลื่อนด้วยเพลาเพียงใบเดียว จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ต้านแรงบิดบางอย่าง เช่นใบพัดหางใบพัดเสริมหรือNOTARยกเว้นเฮลิคอปเตอร์บางรุ่นที่ใช้ ระบบขับเคลื่อน ไอพ่นที่ปลายปีกซึ่งแทบจะไม่สร้างแรงบิดเลย

เครื่องบินแบบออโตไจโร (บางครั้งเรียกว่า ไจโรคอปเตอร์ ไจโรเพลน หรือ โรตาเพลน) ใช้ใบพัดที่ไม่ใช้พลังงานขับเคลื่อน โดยอาศัยแรงทางอากาศพลศาสตร์ในสภาวะหมุนอัตโนมัติ เพื่อสร้างแรงยก และใช้ ใบพัด ที่ขับเคลื่อน ด้วยเครื่องยนต์คล้ายกับของเครื่องบินปีกคงที่เพื่อสร้างแรงขับ แม้จะมีลักษณะคล้ายกับใบพัดของเฮลิคอปเตอร์ แต่ใบพัดของออโตไจโรต้องมีอากาศไหลขึ้นและผ่านแผ่นใบพัดเพื่อสร้างการหมุน ออโตไจโรในยุคแรกๆ มีลักษณะคล้ายกับเครื่องบินปีกคงที่ในยุคนั้น โดยมีปีกและเครื่องยนต์และใบพัดติดตั้งอยู่ด้านหน้าในลักษณะดึง (tractor configuration) เพื่อดึงเครื่องบินไปในอากาศ ออโตไจโรรุ่นใหม่ๆ มีเครื่องยนต์และใบพัดติดตั้งอยู่ด้านหลังในลักษณะผลัก (pusher configuration)

เครื่องบินแบบออโตไจโรถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี ค.ศ. 1920 โดยJuan de la Ciervaส่วนออโตไจโรแบบใช้ใบพัดผลักนั้นได้รับการทดสอบครั้งแรกโดยEtienne Dormoyด้วยเครื่องบิน Buhl A-1 Autogyroของ เขา

โดยปกติแล้ว ใบพัดของไจโรไดน์จะถูกขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์สำหรับการขึ้นและลงจอด – บินลอยตัวเหมือนเฮลิคอปเตอร์ – โดยมีใบพัดหนึ่งหรือหลายใบที่ติดตั้งอยู่บนปีกสั้นหรือปีกสั้นเป็นแรงต้านแรงบิดและแรงขับเคลื่อนสำหรับการบินไปข้างหน้า เมื่อเพิ่มกำลังให้กับใบพัด กำลังที่จำเป็นสำหรับใบพัดในการสร้างแรงขับไปข้างหน้าก็จะลดลง ส่งผลให้มุมเอียงของใบพัดและการกระพือของใบพัดลดลง ที่ความเร็วในการบินปกติซึ่งแรงขับส่วนใหญ่หรือทั้งหมดมาจากใบพัด ใบพัดจะได้รับกำลังเพียงพอที่จะเอาชนะแรงต้านของรูปทรงและรักษาแรงยกเท่านั้น ผลที่ได้คืออากาศยานแบบใบพัดทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าใบพัดแบบหมุนอิสระของออโตไจโรในโหมดหมุนตัวอัตโนมัติ ลดผลกระทบเชิงลบของการหยุดชะงักของใบพัดที่ถอยหลังของเฮลิคอปเตอร์ที่ความเร็วสูงขึ้น

ว่าวใบพัดหรือไจโรไกลเดอร์เป็นอากาศยานปีกหมุนที่ไม่มีเครื่องยนต์ เช่นเดียวกับออโตไจโรหรือเฮลิคอปเตอร์ มันอาศัยแรงยกที่เกิดจากใบพัดหนึ่งชุดหรือมากกว่านั้นในการบิน แต่ต่างจากเฮลิคอปเตอร์ตรงที่ออโตไจโรและว่าวใบพัดไม่มีเครื่องยนต์ขับเคลื่อนใบพัด อย่างไรก็ตาม ในขณะที่ออโตไจโรมีเครื่องยนต์ที่ให้แรงผลักไปข้างหน้าเพื่อให้ใบพัดหมุน ว่าวใบพัดไม่มีเครื่องยนต์เลย และอาศัยการถูกยกขึ้นไปในอากาศแล้วปล่อยจากอากาศยานอื่น หรือโดยการถูกลากขึ้นไปในอากาศโดยรถยนต์หรือเรือ

เฮลิคอปเตอร์ปีกหมุนนั้นมีลักษณะเฉพาะอยู่ที่จำนวนใบพัดโดยทั่วไปจะมีใบพัดระหว่างสองถึงหกใบต่อเพลาขับ

เฮลิคอปเตอร์อาจมีใบพัดหนึ่งใบหรือมากกว่านั้น มีการใช้งานการจัดเรียงใบพัดหลายแบบ:

• เฮลิคอปเตอร์แบบใบพัดเดี่ยว จำเป็นต้องมีการชดเชยแรงบิดปฏิกิริยาที่ทำให้เกิดการหมุนรอบแกนแนวดิ่ง ยกเว้นในกรณีของ ระบบขับเคลื่อน แบบเจ็ทที่ปลายใบพัดเฮลิคอปเตอร์แบบใบพัดเดี่ยวโดยทั่วไปเรียกว่าโมโนคอปเตอร์
• ใบพัดสองใบ โดยทั่วไปจะหมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามเพื่อหักล้างแรงบิด ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้ใบพัดหางหรืออุปกรณ์ช่วยทรงตัวอื่นๆ ใบพัดเหล่านี้สามารถจัดวางได้ดังนี้
  • จักรยานแบบสองที่นั่งเรียงกัน  – นั่งที่นั่งหนึ่งข้างหน้าอีกที่นั่งหนึ่ง
  • แนวขวาง  – วางเคียงข้างกัน
  • โคแอกเซียล  – แผ่นโรเตอร์สองแผ่นวางซ้อนกัน โดยมีเพลาขับอยู่ตรงกลางร่วมกัน
  • ใบพัดประสานกัน  – ใบพัดคู่ที่ทำมุมแหลมต่อกัน โดยมีเพลาขับที่เกือบเป็นแนวตั้งเชื่อมต่อกันด้วยเฟืองเพื่อประสานใบพัดให้ประสานกัน เรียกอีกอย่างว่า ซิงโครปเตอร์(synchropter )
• ใบพัดสามใบ เป็นการจัดเรียงใบพัดที่ไม่ธรรมดา เครื่องบินCierva Air Horse ปี 1948 มีใบพัดสามใบ เนื่องจากเชื่อกันว่าไม่สามารถสร้างใบพัดใบเดียวที่มีความแข็งแรงเพียงพอสำหรับขนาดของมันได้ ใบพัดทั้งสามหมุนไปในทิศทางเดียวกัน และมีการชดเชยการหมุนโดยการเอียงแกนของใบพัดแต่ละใบเพื่อสร้างส่วนประกอบแรงขับของใบพัดที่ต้านแรงบิด
• โดรนสี่ใบพัด หรือเรียกอีกอย่างว่าควอดคอปเตอร์หรือ ควอดโรเตอร์ โดยปกติแล้ว ใบพัดสองใบจะหมุนตามเข็มนาฬิกา และอีกสองใบจะหมุนทวนเข็มนาฬิกา
• ใบพัดมากกว่าสี่ใบ โดยทั่วไปเรียกว่ามัลติโรเตอร์หรือบางครั้งเรียกว่าเฮกซาคอปเตอร์และออกโตคอปเตอร์ โครงสร้างเหล่านี้มักมีชุดใบพัดที่เข้าคู่กันและหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม ไม่ค่อยพบในเครื่องบินขนาดใหญ่ที่มีคนขับ แต่เป็นที่นิยมในยานบินไร้คนขับ (UAV)

อากาศยานปีกหมุนบางประเภทได้รับการออกแบบให้หยุดใบพัดเมื่อบินไปข้างหน้า เพื่อให้ทำหน้าที่เหมือนปีกคงที่ สำหรับการบินขึ้นลงในแนวดิ่งและการลอยตัว ใบพัดจะหมุนเพื่อทำหน้าที่เป็นปีกหมุนหรือใบพัด และสำหรับการบินไปข้างหน้าด้วยความเร็ว ใบพัดจะหยุดเพื่อทำหน้าที่เป็นปีกคงที่ซึ่งให้แรงยกบางส่วนหรือทั้งหมดที่จำเป็น นอกจากนี้ อาจมีการติดตั้งปีกคงที่เพิ่มเติมเพื่อช่วยในเรื่องความเสถียรและการควบคุม และเพื่อให้แรงยกเสริม

ข้อเสนอแรกๆ ของอเมริกาคือการดัดแปลงเครื่องบินLockheed F-104 Starfighterด้วยปีกโรเตอร์รูปสามเหลี่ยม แนวคิดนี้ได้รับการพิจารณาใหม่โดยฮิวจ์ในภายหลัง^{[ 4 ]}เครื่องบินวิจัย Sikorsky S-72 ได้รับการทดสอบการบินอย่างกว้างขวาง

ในปี 1986 เครื่องบินวิจัยระบบใบพัดหมุน Sikorsky S-72 (RSRA) ได้รับการติดตั้งใบพัดหมุนแบบหยุดนิ่งสี่ใบ ซึ่งรู้จักกันในชื่อ X-wing โครงการนี้ถูกยกเลิกในอีกสองปีต่อมา ก่อนที่ใบพัดหมุนดังกล่าวจะได้ทำการบินจริง

แนวคิดโรเตอร์/ปีกแบบคานาร์ด (CRW) ในภายหลังได้เพิ่มปีกหน้าแบบ "คานาร์ด"เช่นเดียวกับปีกหางแบบทั่วไป เพื่อลดภาระของปีกโรเตอร์และให้การควบคุมระหว่างการบินไปข้างหน้า สำหรับการบินในแนวดิ่งและความเร็วต่ำ ปีกหลักจะถูกขับเคลื่อนที่ปลายเหมือน โรเตอร์ ของเฮลิคอปเตอร์โดยใช้ไอเสียจากเครื่องยนต์ไอพ่นและไม่จำเป็นต้องมีโรเตอร์หางในการบินด้วยความเร็วสูง ปีกจะหยุดอยู่ในตำแหน่งตามแนวยาวเหมือนปีกหลักของเครื่องบินสามพื้นผิวและไอเสียของเครื่องยนต์จะผ่านหัวฉีดไอพ่นทั่วไป ต้นแบบ Boeing X-50 Dragonfly สอง ลำที่มีโรเตอร์สองใบได้ทำการบินตั้งแต่ปี 2003 แต่โครงการสิ้นสุดลงหลังจากทั้งสองลำตก เนื่องจากไม่สามารถเปลี่ยนผ่านได้อย่างสำเร็จ^{[ 5 ]}

ในปี 2013 ห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพเรือ สหรัฐฯ (NRL) ได้เผยแพร่วิธีการเปลี่ยนจากการบินแนวตั้งเป็นแนวนอนและเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง ซึ่งได้รับการจดสิทธิบัตรเมื่อวันที่ 6 ธันวาคม 2011 ^{[ 6 ]}ซึ่งพวกเขาเรียกว่าเครื่องบินปีกหมุน Stop-Rotor ^{[ 7 ]}บริษัท StopRotor Technology Pty Ltd ของออสเตรเลียได้พัฒนาต้นแบบเครื่องบิน Hybrid RotorWing (HRW) ^{[ 8 ] [ 9 ]}การออกแบบใช้ กระแสลม อัลฟ่าสูงเพื่อให้กระแสลมสมมาตรทั่วใบพัดทั้งหมด ทำให้ต้องลดระดับลงเกือบเป็นแนวตั้งในระหว่างการเปลี่ยน^{[ 9 ]}การเปลี่ยนจากโหมดคงที่ไปเป็นโหมดหมุนในระหว่างการบินได้รับการสาธิตในเดือนสิงหาคม 2013 ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

แนวทางอื่นเสนอ การกำหนดค่า tailsitterซึ่งพื้นผิวยกทำหน้าที่เป็นใบพัดระหว่างการขึ้นบิน ยานจะเอียงเพื่อการบินในแนวนอน และใบพัดจะหยุดเพื่อทำหน้าที่เป็นปีกคงที่^{[ 13 ]}

• เครื่องบินแปลงสภาพ
• ลิฟต์ไฟฟ้า
• ปีกโรเตอร์

วิกิมีเดียคอมมอน ส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับเฮลิคอปเตอร์

วิดีโอภายนอก
วิดีโอ StopRotor

• สมาคมเฮลิคอปเตอร์อเมริกัน
• Graham Warwick (13 ธันวาคม 2017). "ประวัติโดยย่อของการพัฒนาเฮลิคอปเตอร์" . Aviation Week & Space Technology . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 17 ตุลาคม 2018 . สืบค้นเมื่อ13 ธันวาคม 2017 .