Aquests rotors forneixen, al mateix temps, la força de propulsió i serveixen per a una part del control de la maniobra. Essencialment, l’helicòpter es caracteritza per la possibilitat d’efectuar l’envol i l’aterratge verticals i el vol estacionari. Malgrat que l’origen de l’helicòpter podria remuntar-se, possiblement, al segle IV aC, amb les joguines voladores construïdes pels xinesos, hom ha acordat d’iniciar-ne la veritable història amb Leonardo da Vinci, que dissenyà un vehicle amb hèlixs helicoides mogudes per un mecanisme de rellotgeria i proposà el nom d' helicòpter per a designar-lo.
Tanmateix, el primer helicòpter (un model reduït) no fou construït fins el 1784, pels francesos Launoy i Bienvenu. Durant el segle XIX el progrés de l’helicòpter s’alentí per la manca d’una font d’energia de poc pes i elevada potència. Hom experimentà fonamentalment amb el principi d’acció i reacció —Philips (1812)— i la màquina de vapor —Ponton d’Amécourt (1861) i E.Forlanini (1877)—. L’aparició del motor d’explosió permeté un gran progrés en tota la història del vol d’aparells més pesants que l’aire. El 1904 Charles Renard i Victor Tatin feren volar sengles helicòpters moguts per motors d’explosió. Renard féu també importants aportacions teòriques sobre la sustentació dinàmica i sobre les articulacions de les pales dels rotors, i Louis Breguet, seguint els estudis de Charles Renard, formulà les teories sobre el batement de les pales (oscil·lació de les pales del rotor entorn de la frontissa d’articulació amb l’arbre motor) i sobre la variació cíclica del pas del rotor o " pas cíclic " (el control de les evolucions en vol d’un helicòpter és assolit donant cíclicament a cada pala un determinat angle de pala , o d’incidència, en funció del punt de la circumferència recorreguda en què es troba en cada instant) i la variació col·lectiva del pas del rotor o " pas col·lectiu " (l’envol de l’aparell és assolit en augmentar conjuntament l’angle de pala de totes les pales) i sobre el desembragament automàtic. Restava resoldre, però, un problema fonamental: l’estabilitat i el control de l’aeronau.
Helicòpter
© Fototeca.cat-Corel
En aquest cas foren Paul P. Pescara i Juan de la Cierva els qui aportaren les experiències fonamentals. Pescara fou el primer a plantejar-se el problema de la sustentació independentment de la velocitat de translació. Juan de la Cierva, constructor de l' autogir , fou el primer a aplicar pràcticament el batement de les pales i el control de “pas col·lectiu” del rotor i contribuí decisivament al coneixement de l’aerodinàmica de l’helicòpter. Des d’aleshores, l’helicòpter esdevingué un vehicle controlable i amb estabilitat suficient per a poder efectuar vols reproduïbles.
El 1935 s’enlairà el giroplane-laboratoire de Louis Breguet i René Borand, considerat com el primer prototip de l’helicòpter modern, proveït de dos rotors coaxials i contrarotatoris. El 1937 l’alemany Heinrich Focke construí el FW 61, de característiques similars al giroplane , i el 1940 Igor I.Sikorskij, amb el VS 300, donà la forma definitiva a l’helicòpter i en féu un vehicle capaç de portar una càrrega útil i d’acomplir tot tipus de maniobres. Les primeres aplicacions de l’helicòpter modern tingueren lloc en el camp militar durant la Segona Guerra Mundial. Cap al 1956 a Bèlgica, a Anglaterra i als EUA, hom inicià l’ús comercial de l’helicòpter, però no fou fins a la fi del decenni dels cinquanta, amb la introducció de les turbines en l’accionament dels rotors, que aparegueren els grans aparells, amb una capacitat de càrrega fins a 40 tones.
En llur forma actual, els helicòpters consisteixen en un buc que porta muntats el grup propulsor i el tren d’aterratge. El grup propulsor és format per un o dos rotors, accionats cadascun per un o més motors. En el cas d’un sol rotor, per tal de contrarestar el parell de rotació produït en el buc, l’helicòpter va proveït d’una hèlix compensadora o rotor antiparell que gira en un pla vertical i que produeix un parell de signe contrari al produït pel rotor de sustentació. En el cas de dos rotors, aquests giren en sentits contraris (rotors contrarotatoris) per tal de produir parells oposats que es compensen entre ells. Atès que el sistema d’envol i d’aterratge és vertical, el tren d’aterratge consisteix solament en tres peus tubulars proveïts de rodes o bé, per als helicòpters lleugers, per uns patins també tubulars. Els helicòpters destinats a posar-se damunt l’aigua van proveïts d’uns flotadors lleugers. L’helicòpter pot efectuar tres tipus de vol: l’estacionari, el vertical i el de translació. Per als dos primers, el pla de rotació del rotor (o dels rotors) de sustentació és horitzontal i la força produïda és vertical. Hom pot variar aquesta força per modificació del règim de rotació o per variació de “pas col·lectiu” del rotor.
Helicòpters colibri de la Patrulla Aspa de l’exèrcit de l’aire de l’estat espanyol
© Lluís Prats
Per al vol de translació, hom aconsegueix la força necessària per inclinació del rotor o bé per variació de “pas cíclic”. Per a efectuar les maniobres hom combina l’acció dels dos rotors o del rotor de sustentació i del rotor antiparell. Ateses les seves característiques, l’helicòpter té les principals aplicacions en el camp militar (lluita antisubmarina o antitancs, subministraments i transport de tropes), en operacions de salvament en llocs de difícil accés o quan estan tallades les comunicacions normals, en serveis de vigilància, en l’agricultura, etc. L’helicòpter, però, a causa de la limitació de la velocitat (350 km/h com a màxim), originada per la necessitat de mantenir la velocitat dels extrems de les pales per sota de la velocitat del so a fi d’evitar soroll excessiu, vibracions i caigudes del rendiment, i del seu petit radi d’acció, no ha trobat gaire aplicació en el transport de passatgers. Hom ha desenvolupat ginys aeronàutics que combinen les característiques d’un avió i les d’un helicòpter, com és el cas del combinat i de l' avió convertible .
Els darrers anys els helicòpters han adquirit especial importància en la lluita contra blindats terrestres. Als combats navals, els helicòpters han demostrat una aptitud superior per a la lluita contra submarins i, en menor mesura, contra vaixells de superfície. També s’han convertit en el suport fonamental de les operacions amfíbies. Per aquesta raó, les armades de molts països han incorporat helicòpters no només als seus portaaeronaus, sinó també als seus creuers. El Tractat sobre Forces Armades Convencionals d’Europa (FACE) distingeix tres tipus d’helicòpters: els helicòpters d’atac, amb armes perforants aire-aire o aire-terra amb sistemes integrats de punteria i control del foc; els helicòpters de suport al combat, aquells que no participen directament en el combat, però que disposen d’armes d’autodefensa o de supressió de zona i, finalment, els helicòpters de transport que no disposen de cap mena d’armament, ni d’atac ni d’autodefensa. Els helicòpters anomenats tradicionalment d’assalt són aquells utilitzats per al desembarcament de tropes o de material al camp de batalla.