ヘリコプター（）は、エンジンの力で機体上部にあるメインローターと呼ばれる回転翼で揚力を発生し飛行する航空機の一種であり、回転翼機に分類される。空中で留まる状態のホバリングや、ホバリング状態から垂直、水平方向にも飛行が可能であり、比較的狭い場所でも離着陸できるため、各種の広い用途で利用されている。日本語では「ヘリ」などと呼ばれる。「ヘリコプター」の名前はギリシャ語の螺旋 (,ヘリックス) と翼 (,プテロン) に由来している。英語では「chopper」または「helo」あるいは「whirlybird」と表記される。ヘリコプターはローターの迎角（ピッチ角）と回転面の傾きを調整することによって、非常に複雑な運動が可能である。例えば、垂直上昇や垂直降下、空中停止（ホバリング）のほか、機体の向きを保ちながら真横や後ろに進む事もできる。また後述のローターヘッドの形式により、宙返りなどの曲技飛行ができる機体もある。このようなヘリコプターの特徴は狭い場所や複雑な地形での活動に向いており、人員や貨物のさまざまな輸送に利用されている。ラジコン玩具も、電子ジャイロの小型化、高性能化により複雑な姿勢制御が容易となり、狭い空間でも飛ばせる事から、趣味としての人気も高い。また自動制御のロボットヘリも観測や農薬散布用などに実用化されている。しかし、翼の固定された航空機（固定翼機、飛行機）に比べると、一般に速度が遅く、燃費も悪く航続距離も短い。また、北米ではヘリコプターの騒音が社会問題になっている。この点を改善しようという試みが、ティルトローター機やティルトウィング機である。耐空性審査要領第1部「定義」によれば、ヘリコプターは「重要な揚力を1個以上の回転翼から得る回転翼航空機の1つである」と定義されている。ヘリコプターの研究は遠く紀元前の中国の竹トンボに始まって、15世紀、レオナルド・ダ・ヴィンチのスケッチ、さらには18世紀 - 19世紀のジョージ・ケイリー、ヤーコプ・デーゲンらの模型を経て、何人かの実験家による蒸気機関を積んだ試作機製作と進められたが、実際にパイロットを乗せローターを使って地上を離れたのは20世紀になってからの事である。トーマス・エジソンも燃焼の反動を利用したヘリコプターを研究したが、爆発事故が発生し、幸い負傷者は出なかったが研究を打ち切っている。固定翼機が登場し、ヘリコプターが実用化されるまでの間に、オートジャイロが現れ、回転翼の挙動に関する空気力学や機械工学的な知見が得られた。1901年にドイツのヘルマン・ガンズヴィントは現在のヘリコプターに相当する動力で回転する回転翼を装備した航空機に2名を乗せて15秒間の浮上を実演した。1907年にフランスのモーリス・レジェ、ルイ・ブレゲー、ポール・コルニュらが相次いで多少のホバリングに成功した。オーストリア＝ハンガリー帝国にて、1917年にPKZ-1という4つのローターを持ったヘリコプターが、1918年にはPKZ-2という二重反転ローターのヘリコプターがセオドア・フォン・カルマンらによって開発され、それぞれがホバリングに成功した。実際に、きちんと飛行できるヘリコプターが最初に飛行したのは、ハインリヒ・フォッケにより1937年にドイツのベルリンで開発されたフォッケウルフ Fw61である。アントン・フレットナーもヘリコプターの開発に貢献する。ロシアから米国へ亡命したイーゴリ・シコールスキイもヘリコプターのパイオニアの一人で単ローター、尾部ローター付という、今日の反トルク・テール・ローター形式の基礎となった、VS-300を1939年に初飛行させた。これの発展型R-4が第二次世界大戦末期に米軍で用いられたといわれる。実際に回転翼機で垂直上昇／垂直着陸／空中静止（ホバリング）を得るには重量あたりの出力が小さいレシプロエンジンでは限界があり、十分な実用性能を得るためには軽量で高出力なガスタービンエンジンの採用を待たねばならない。飛行機の発明者オーヴィル・ライトも、1936年の書簡中でヘリコプターは実用的でないとしている。1951年12月11日、チャールズ・カマンがカマン K-225にボーイング502ターボシャフトエンジンを搭載した。従来のレシプロエンジンに比べて大幅に向上した。1951年、カマンのK-225は世界初のガスタービンエンジン式ヘリコプターになった。この機体は現在、スミソニアン博物館に保存されている。2年後、1954年3月26日、改良型の海軍のHTK-1は飛行した初の双発タービンヘリコプターになった。1955年にフランスのシュド・エスト SE.3130 () が世界最初に量産されたガスタービンエンジンを搭載した量産ヘリとして登場し、いくつかの世界記録を塗り替えた。これ以降、ジェット・ヘリというヘリコプターの一分野が作られてゆく。軍事目的では、第二次世界大戦末期に実戦投入され、英領マレー（現マレーシア）での対ゲリラ戦や朝鮮戦争でも利用されているが、その用途は連絡や哨戒、航空救難など補助任務にとどまり、本格的な運用としてはジェット・ヘリが実用化されて以降のベトナム戦争が初めてである。以後、ヘリは航空戦力として必要不可欠な存在となった。日本では、1903年に歌人・発明家の丸岡桂が制作した人力式の『昇空器』や、1937年ごろに馬淵清一が制作した『馬淵式ヘリコプター』の記録があり、1944年には横浜高等工業学校で広津万里教授が助手や学生の協力を得て、双ローター形式のヘリコプター特殊蝶番レ号を開発した記録があり、1945年には在日の米進駐軍が使用し日本人を驚かせた記録が残っており、1952年に読売 Y-1や萱場ヘリプレーンや萩原JHXヘリコプターが開発されたが、どれも飛行には至らなかった。全日本空輸の前身である日本ヘリコプター輸送が1952年12月27日に宣伝活動を目的に設立されている。1988年6月20日 - 1991年10月18日まで、シティエアリンクが羽田と成田を結ぶ路線を運航していたが、一般の飛行機に比べ騒音や運航コストが高く、航空路線としては不採算なため廃止となった。1995年にゲン・コーポレーションによって1人乗りのH-4の試験飛行が実施された。その他には国内の愛好家が製作したホームビルト機で実際に飛行した例が複数ある。2015年現在、東邦航空により八丈島 - 御蔵島 - 三宅島 - 伊豆大島 - 利島の往復と、八丈島 - 青ヶ島の往復で東京愛らんどシャトルと名付けられた定期航路が運航されている。これが日本で唯一の定期乗合ヘリコプター航路である。香港とマカオではこの2点間を結ぶヘリコプターの定期航路（香港エクスプレス航空）があり、かつてこれは世界で唯一のヘリコプターによる国際線の定期航路であったが、どちらも中国に返還されたため、現在では（出入境にパスポートが必要ではあるものの）国内便として運航されている。その他、利用客の多い定期路線としてはモナコ - ニース（フランス）間やバンクーバー - ビクトリア間などがある。ヘリコプターの動力装置には、ピストンエンジンとターボシャフトエンジンの2種類が使用されており、両者とも減速装置（トランスミッション）を介してローターを駆動させる。ピストンエンジンは、燃料消費量が少なく、安価であるが、振動が大きく、出力当たりの重量やエンジン自体の容積が大きい。ターボシャフトエンジンは、振動が小さく、出力当たりの重量やエンジン自体の容積が小さいが、高価であり、燃料消費量が多いが、その問題は技術の進歩により問題ではなくなってきている。ピストンエンジンとターボシャフトエンジンではエンジンコントロール系統は異なっており、以下のようになる。ヘリコプターの操縦席は、ほとんどが機体前部に左右2座席備えられており、それらは左右で同じレイアウトのコレクティブピッチ・レバーやサイクリックピッチ・スティックが、機械的に連動されている。ただし、副操縦士を伴わないで飛行することも多いため、機長席側だけに装備している場合も少なくない（副操縦士側の装備は、比較的簡単に取り外しできる場合が多い）。尚、多くのヘリコプターでは、固定翼航空機と異なり、右側が主操縦席（機長席）で左側が副操縦席となる。これは、左側席では計器類が座席の右側になるため、これらを操作するたびに繊細な操作が要求されるサイクリックピッチ・スティック（略称：サイクリック = 操縦桿）から手を離さなければならず、その都度左手で操縦桿を持ち直す必要がある。この煩雑さを避けるため、また安全性の点から、ほとんどの機種で機長席を右側に設定していると言われている。前後左右への進行方向の操縦はサイクリックピッチ・ステックを右手で操作することで、スワッシュプレートとピッチリンク介してメインローターの回転面の傾きを調整して行う。上昇下降方向の操縦は左手でコレクティブピッチ・レバー (CP) を操作することで、スワッシュプレートとピッチリンクを介してメインローターブレードの迎角を増減して行う。つまり、固定翼機と異なり、“離陸のためにエンジンを吹かし対気速度を上げる”という概念はない（これをやっても単にローターの回転数が上がるだけで、迎角も操作しなければ意味がない）。ローターの回転軸を中心にした機首方向の調整は、両足を用いて左右のラダーペダル（アンチトルクペダル）を操作することで、スワッシュプレートとピッチリンクを介してテールローターブレードの迎角を増減させて行う。一例として、単発エンジン搭載のシングルメインローター（ローター回転方向は機体を上から見て反時計方向）という条件であれば、上昇のためCPを引き上げるとメインローターのトルクが増大して機体が右に回り始めようとするので、機首方位を保つために左ラダーペダルを踏み込み、テールローターの推力を増大させてこれを打ち消す必要がある。同時にテールローターの推力が増大すると機体が右側進を始めるので（ドリフト）、サイクリックを左に操作して右側進を止めなければならない。これら一連の特性をカップリングという。エンジンの出力制御は、CPレバーのグリップや多発機などでは天井にあるレバーで行うが、ピッチ増減によるエンジン回転数の制御は、ターボシャフトエンジン機の場合、エンジン回転数を一定に保つ燃料コントロール装置により、燃料量の制御が自動的に行われ補正されるので、スロットルグリップによる回転数の制御は不要である。ピストンエンジン機も、エンジンガバナー（回転数補正機構）が装着されていれば、ある程度までのピッチ増減は自動補正が可能である。しかし、操作量が大きい場合やエンジンガバナーがない機種の場合などはCPレバーのスロットルグリップも操作して常に適正回転数に保つ必要がある。パイロットはこれら全ての飛行状態において、両手両足で3つの舵を調和させて操縦しなければならない（スロットルを開け、かつCPを引き、同時に左ペダルを適度に踏み込み、更にサイクリックも左に適度に押し続ける）。メインローターの翼の1枚1枚をブレードと呼ぶ。このブレードは固定翼機での主翼とエレベーターやエルロンの機能を兼ね備えており、進行方向と対気速度、上昇や下降運動中や加減速運動、ブレード自身の回転に対する加減速によって複雑な動きをする。ブレードはローターヘッド、又はハブと呼ばれる回転軸の取り付け部に取り付けられている。ヘリコプターには全関節型、半関節型、無関節型、ベアリングレス型のローターヘッド形式がある（後述）。ヘリコプターに使用されるメインローター・ブレードの翼型（ブレードを横から見た断面）は、飛行機の主翼とほぼ同じであるが、ヘリコプター用の翼型には次のような特性が要求されている。ブレードの平面形（ブレードを上から見た形）においては、長方形翼・先端翼・変形翼の3種類があり、製造が容易な長方形翼が主流であるが、抗力・騒音・安定性などに配慮して、翼端の形状を変化させた変形翼が使用される場合がある。また、ブレードの後縁には揚力バランスの調整のためのトリム・タブが取付けられている。ブレードの種類は3種類に分別される。ブレードが前後左右のいずれかの位置で常にフェザリング角が大きくなるようにすれば、そちらの側だけ揚力が増すため、メインローターの回転面が傾いてゆく。反対に前後左右のいずれかの位置で常にフェザリング角が小さくなるようにすれば、そちらの側だけ揚力が減るため、やはりメインローターの回転面が傾いてゆく。こういったことを行なうのが、サイクリック（操縦桿）に接続された、スワッシュプレートである。スワッシュプレートはローターヘッドの下部にあって、メインローター軸と一緒に回転しながらサイクリック（操縦桿）の動きにあわせて、ブレードのフェザリング角を常に調整している。メインローター回転面の傾きによって飛行方向が決定されるが、実際の回転面の傾きは「ジャイロプリセッション」より、加えた力の位置から回転方向に90°遅れた方向に現れる。今までのローターヘッドでのヒンジ部には、ブレードの円滑な動作のためのベアリングが内蔵されていたが、機能維持のため潤滑などの定期的なメンテナンスが必要で、シール部分から潤滑油が漏れる恐れがあり、故障のリスクも伴うほかに、ブレードの大きな荷重が負荷の揺動運動であるため、長寿命ベアリングの設計が難しく、構造が複雑で重量が大きい問題があった。そこで、最近では金属の薄板とゴムの薄層を何層にも重ねた積層形とし、ある程度の角度範囲でのブレードの動作を許して、ブレードの遠心力による圧縮荷重に耐えられるよう、大きな圧縮剛性と強度を持った、エラストメリック・ベアリングが使用されており、整備性や信頼性の向上が図られている。また、ブレードのドラックヒンジには、ドラック・ダンパーまたはリード・ラグ・ダンパーと呼ばれるダンパーがブレードとマストまたはハブとの間に取付けられており、ブレードのドラッキング運動に対して減衰力を与えているが、構造が複雑で重量が重く調整が厄介であり、振動の原因となることがあるため、構造が簡単で重量が軽く、ゴムのせん断変形による粘弾性を利用した、エラストメリック・ダンパーが使用されつつある。最も一般的な形式。大型機種や特殊なヘリを除けば、ほとんどがメインローターが1つのシングルローター機である。構造が簡単で部品数が減り、重量も軽くできるなどの利点があるが、トルク相殺用のテールローターが不可欠で、それにも馬力を振り分ける必要がある（前進飛行時に約3〜4%；ホバリング時に約10%）。テールローターが地上で人員や障害物と接触する危険がある（ヘリコプターの事故は、アメリカ陸軍の統計によると26%がテールローターが原因とされる）、重心移動の範囲が狭い、大型ヘリコプターではメインローターの寸法が大きくなる、などの不利な点もある。2個のローターを持ち、それぞれが逆に回ることにより、ローターのトルクの影響をお互いに打ち消す方式。テールローターに余分な出力を割く必要がなく、事故の原因となり得るテールローターが不要なため安全面でも有利であるが、重量面では不利である。配置により次のようなものがある。ローターが3つ以上あるもので、タンデムローター式とサイドバイサイド式の利点と、全速度域にわたり静的に安定である利点を持つ。無人のラジコン等には、固定ピッチブレードのローター4つで、それぞれに電動機があり、回転数を独立に制御するような機構が単純な物がある。動力集中式の搭乗機では、部品数が多くなり、動力を伝達する機構が複雑になる事などから実用性には乏しく、実用機には採用されていない。研究開発は続けられており、2011年にはドイツの企業が16の回転翼を持つ有人機を試作している。ヘリコプターはローターが回転し、揚力を生み出すことで浮遊する。このとき、機体側がローターを回転させることの反作用として、ローターが機体を逆方向に回転させようとするモーメントが生じる。これは「反トルク」、カウンタートルク、トルク効果などと呼ばれる。この反トルクを打ち消すために、以下のような方法が使われている。テールローターはメインローターと異なり、比較的低い位置にある場合、乗降時に人がテールローターに接触する危険がある。このためテールブーム（胴体からテールローターへつながる構造部分）の取付け位置を高くし、テールローターが低い位置にならないよう設計された機体もある。これらの機体は、テールローターに人が接触する危険性が低いので、機体後部に安全に近寄る事ができる。また、胴体後部に観音開きのドアを取り付ける事で人員や貨物の収容性が良くなり、ストレッチャー（担架）なども収容し易くなるため、ドクターヘリなどに好んで使用されている。　前進飛行中に旋回を行う場合、右旋回ならサイクリック（操縦桿）を右へ倒し、機体を「右バンク」させると同時に、右ペダルを踏み込んで機首方向を変えるという操作を行なう。この時、バンク角に見合った適切なペダル操作を行い、機体が横滑りしないように旋回操作を行う。これらは、固定翼機と同様である。また、深いバンク角での旋回を行うと、鉛直方向の揚力が水平飛行時よりも不足し、高度が低下するので、CPレバーを引き、揚力の不足分を補う操作を同時に行う必要がある。　エンジン故障などによって動力を失ったヘリコプターでもすぐには墜落しないように、オートローテーション（自動回転）と呼ばれる飛行方法によって緩やかに降下できるよう工夫されている。それは、カエデの種子が風を受けてクルクルと回転しながら舞い降りるように、ゆっくりと降下する方法である。オートローテーションは、エンジンとローターとを切り離して、機体の降下によって生まれる空気の流れからメインローターの回転力を得る飛行方法であり、推力を生むメインローターだけでなくテールローターや補機類も駆動される。基本的に、ヘリコプターはオートローテーションによって、全てのエンジンが停止しても安全に着陸することができる。ただし全ての飛行状態においてオートローテーションが行えるのではなく、前進速度や高度が不足している場合は、オートローテーションに移行する前に墜落してしまう可能性がある。パイロットは常にこれを念頭に置いて機体を操縦する必要がある。オートローテーションはヘリコプターの操縦に必須の技術とされており、ヘリコプターパイロットは必ずその訓練を受ける。技能試験では、規定高度から地上の規定の広さの中へ安全に模擬着陸できることが要求される。オートローテーション自体は水平速度がゼロ（つまり垂直降下）であっても可能だが、軟着陸をするためには前進速度が必要である（前進するエネルギーをメインローターの回転エネルギーに変換し、降下率を下げて軟着陸する）。なお、機体の重量が軽すぎると、オートローテーション時にコレクティブピッチ (CP) を最大（CP レバーを最も下）にしてもローターの回転数が上がらないので、ヘリコプターには最小飛行重量が定められている。全エンジンが停止した場合にはローターの駆動力が失われるので、メインローターのブレードの迎角を通常飛行時のままにしているとメインローターの回転数が急速に減少してブレードが揚力を失ってしまう。回転数の低下を防ぐため直ちにCP（コレクティブピッチ）レバーを下げてブレードをフルダウンにすると共に、右ペダルを踏み込んで機首方向を維持し、次いでサイクリック・ピッチ・スティック（操縦桿）を操作し、希望する前進速度を得る。なお、ローターの回転数はオートローテーション時の常用最大値と最小値の間になるように、CPレバーを操作（アップ：回転数減、ダウン：回転数増）し、限界値を超えないようにする。着地時はサイクリックレバーをわずかに引いて下降速度を低下させ（このときローター回転数が上昇するので、これもCPレバーで抑える）、接地直前にCPレバーを大きく引き上げて軟着陸する。高度-速度包囲線図（、H-V線図）は、通常飛行からオートローテーションに安全に移行できる高度と速度との関係を表した図である。ヘリコプターが通常飛行からオートローテーションに移行するにはある程度時間がかかり、その間に高度が低下する。したがって、速度が低い場合は高度の制限が、高度が低い場合は速度の制限が設けられる。この制限内ではオートローテーションに移行しようとしても、適度の沈下率と前進速度を保つことができず、地面に安全に着陸することができない。双発エンジンの機体では、片発故障時に対してだけH-V線図が規定されていて、制限範囲は小さくなる。また、機種によっては機体重量が軽いときには制限範囲がなくなる場合もある。デッドマンズカーブ (dead man's curve) という別名もあるが、デッドが死を意味するので避けられ、現在はH-V線図と表記されることが多くなっている。水平飛行から降下へ移るのは、単に巡航高度を低高度に変更する場合と、引続き進入着陸を意図する場合がある。巡航高度を変更するだけの目的で降下する場合は、巡航速度を維持したまま降下するが、降下に引き続いて着陸を意図する場合は、着陸進入に適した降下速度にあらかじめ減速しながら降下に移る。操作手順としては、まずCPレバーを下げて、機体に所望の降下率を与える。この時右ラダーペダルを踏んで（メインローターが上方からみて反時計方向回転の場合）、機体を横滑りさせないように操作しながら、サイクリック・スティックで所望の降下速度に調整をする。一般にシングルロータのヘリコプタでは、CPを下げると機首が下がり、上げると機首が上がる傾向がある。従って、降下飛行に移行する場合は、機首下げによって速度が増えやすいので速度保持に注意しなければならない。着陸進入の形態には大別して次の3種類があり、着陸場所の地形や、離着陸機の混雑度を考慮してパイロットの判断で使い分けられる。最終進入とは、着陸に対して最終的に着陸点に正対して直線進入降下飛行をいう。着陸スポットに確実に到達するために、自ら設定した経路、進入角を外れないように特に正確な操縦操作が要求される。通常進入は、速度V（最良上昇速度）、進入角6〜7度で開始する。正確な進入角に乗って降下した場合、対地高度150フィート（約50メートル）から着陸に備えて減速操作を始める。減速降下中の速度と高度の関係は、そのヘリコプタの飛行規程に示されているH-V線図（高度-速度包囲線図 Height-Velocity Envelope）を考慮した諸元に従って操縦しなければならない。V以下に減速すると、減速につれて沈下が大きくなるので、CPを操作して進入角を保つ。着陸スポット上にホバリングするため一定の減速率で減速を続けるが、一般的に速度計は極低速（約20ノット以下）では信頼性に欠けるため、地面の流れなど、目視感覚で速度処理をしながらスポット上に、対地高度1 - 3メートルでホバリングし着陸進入を終了する。飛行場のような障害物のない広い場所で、後続の進入機に早く進入コースを開放するなど、必要に応じて使用される進入方法である。速度約100ノットで、通常進入よりやや浅い4～5度の進入角で最終進入経路に入る。対地高度150フィート（約50m）まで速度約100ノットを維持し、そこから急減速動作に入り着陸スポット上にホバリングする進入方法で、急減速過程では、減速のための機首上げ操作により、機体が上昇しないようにCPレバーを大きく下げなければならない。そして、次にホバリングに移るためCPレバーを大きく上げる操作が必要になる。このため、ラダーペダルの操作もCPレバーの操作に合わせて、減速過程では大きく右ラダーを踏み、ホバリングに移行する時には、大きく左ラダーを踏んで機首方位を保たなければならない。このように高速進入から急減速停止するために、機体姿勢が大きく変化する事になり、サイクリック・ピッチ・スティック操作による機体の動き（上昇または沈下）を見て、進入角と機首方位を維持するため、CPとラダーペダルの操作の切り替えのタイミングと操舵量を瞬間的に判断して、素早い操作が求められる。20世紀末から曲技飛行が可能ないくつかのヘリコプターが登場している。従来のヘリコプターは、ローターブレードが全関節型や半関節型という方式でローターヘッドに接続されているが、ドイツ製のBo105、川崎重工とMBB（メッサーシュミット・ベルコウ・ブローム）共同開発のBK117、フランスとドイツの共同開発したユーロコプター製「PAH-2 タイガー」戦闘ヘリ、米国製「AH-64 アパッチ」攻撃ヘリ、日本製「OH-1」観測ヘリは、このヒンジ機構と呼ばれるブレードとローターヘッドの固定に無関節型を採用しており、強度が高い。この強度によって機動飛行と呼ばれる「宙返り」、「横転」、「インバーテッド」、「インメルマンターン」などの曲技飛行が可能となっている。これらの背面状態での飛行中には、ロータ迎え角 (Angle of Attack) を逆位置にして逆方向での揚力を得なければならないため、ローターの設計と共にCPも適切にデザインされている軍事研究2007年10月号「ヘリコプター技術（その2）」。メインローターの回転方向は、上から見て米国製のヘリコプターでは反時計回り、欧州製では時計回りであることが多い（ドイツ製は反時計回り）。このため、ヘリパイロットが機種転換を行なう場合には異なった回転方向の機種では困難が伴う（トルクに変化があった場合、機体のヨーイング方向が逆になるため）。また、メインローターの回転方向が逆になることで、テールローターの推力方向（風の吹出し方向）も逆になる。東京消防庁では、操縦席とホイストの位置関係から、救助活動には時計回りのローターが有利との判断から、フランス製の機材を導入している。これは前出のカップリング効果により、ホバリング時にホイストがある右側へ機体が傾くことで、機長席からホイスト降下地点である直下が目視しやすいからである。「耐空性審査要領」には「耐空類別」として以下に分類されている。軍用機は除く。

出典:wikipedia