與固定翼飛機不同，直升機在空中飛行所需的上升力和推力都必須依靠旋翼的轉動獲得。但根據傳統旋翼機飛行原理，直升機旋翼速度過快時，前行槳葉常常會產生激波，后行槳葉則會發生失速現象。因而長期以來，傳統直升機的最大前飛速度一直都無法突破340千米/小時這一極限。
為實現速度的突破，國外直升機設計師很早就提出能否改變旋翼既作升力又作推力的傳統結構設計，給直升機單獨加上推進裝置獲得推力，由此就產生了復合直升機的概念。該種高速直升機在懸停和低速時以直升機模式工作，速度提高到一定程度后，選一進入自轉狀態；速度再提高時，旋翼速度降低并逐步卸載，機翼逐步承載。這樣槳葉剖面迎角的減小和旋翼轉速的下降，分別推遲了后行槳葉的氣流分離和前行槳葉的激波失速。讓機翼為旋翼卸載是復合式直升機的核心思想，其典型機型有美國的X-2、X-49A，歐洲的X-3和俄羅斯的卡-90等。
但這種設計也只是推遲激波和時速而已，卻不能完全消除這些現象，因此，直升機的最大飛行速度還是要比固定翼飛機低得多，美國的X-2高速直升機是世界上最快的直升機，巡航速度可達463千米/小時，為美國現役“黑鷹”直升機速度的兩倍，但與超音速的固定翼飛機相比，還是差得遠。美國V-22“魚鷹”傾轉旋翼機是一種特殊的直升機，其設計核心思想是，在懸停和低速時以直升機模式工作；速度提高到一定程度后，傾轉旋翼成為螺旋槳，成為固定翼飛機模式。即使如此，其最大速度也只有每小時556千米。
拓展知識
直升機作為20世紀航空技術極具特色的創造之一，極大的拓展了飛行器的應用范圍。直升機是典型的軍民兩用產品，可以廣泛的應用在運輸、巡邏、旅游、救護等多個領域。
1907年8月，法國人保羅·科爾尼研制出一架全尺寸載人直升機，并在同年11月13日試飛成功。這架直升機被稱為“人類第一架直升機”。這架名為“飛行自行車”的直升機不僅靠自身動力離開地面0.3米，完成了垂直升空，而且還連續飛行了20秒鐘，實現了自由飛行。
直升機的最大時速可達300km/h以上，俯沖極限速度近400km/h,實用升限可達6000米（世界紀錄為12450m），一般航程可達600～800km左右。攜帶機內、外副油箱轉場航程可達2000km以上。根據不同的需要直升機有不同的起飛重量。當前世界上投入使用的重型直升機最大的是俄羅斯的米-26（最大起飛重量達56t，有效載荷20t）。當前實際應用的是機械驅動式的單旋翼直升機及雙旋翼直升機，其中又以單旋翼直升機數量最多。
固定翼飛機（Fixed-wing plane），常簡稱為飛機（英文：plane），是指由動力裝置產生前進的推力或拉力，由機身的固定機翼產生升力，在大氣層內飛行的重于空氣的航空器。
1903年12月17日這個寒冷的冬天，來自美國俄亥俄州代頓的自行車制造商萊特兄弟在北卡羅來納州的基蒂·霍克試飛成功一架結構單薄、樣子奇特的雙翼飛機－－“飛行者一號”。這是人類歷史上第一架能夠自由飛行 ，并且完全可以操縱的飛機。這一天就成了飛機誕生之日。
變后掠翼飛機，即機翼后掠角在飛行中可以改變的飛機，也屬于固定翼飛機。現代超音速飛機廣泛采用的小展弦比大后掠機翼，超音速阻力較小，但低速時氣動效率低，升力特性不好。用低速性能好的小后掠角的大展弦比機翼又會使超音速性能變壞。變后掠翼飛機通過機翼后掠角的變化可以解決高、低速性能要求的矛盾。
飛機在起飛著陸和低速飛行時用較大的后掠角，這時機翼展弦比最大，因而具有較高的低速巡航效率和較大的起飛著陸升力。在超音速飛行時用較小的后掠角，機翼展弦比和相對厚度隨之減小，對于減小超音速飛行的阻力很有利。
此外，超音速轟炸機和強擊機作超低空高速飛行時，為了減少不平穩氣流引起的顛簸，也要求機翼后掠角小，展弦比小。現代變后掠翼飛機常用于多用途戰斗機、殲擊轟炸機和戰略轟炸機,例如蘇聯的米格-23戰斗機、圖-160戰略轟炸機，以及西歐的“狂風”和美國的F-14戰斗機、B-1戰略轟炸機都是變后掠翼飛機。
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