为了让旋翼飞行器飞得更快,人们想出了种种方案,包括复合式直升机、ABC旋翼式、倾转旋翼飞行器和自转旋翼飞行器等。无论哪一种方案都要解决导致直升机不能飞得更快的根本原因——气流分布的不对称性导致的气流分离和激波问题,这两个关键问题阻碍了旋翼高速飞行。由于复合式、ABC旋翼式、倾转式都存在结构复杂及技术难度大等问题,结构简单且实用的自转旋翼飞行器开始受到人们的重视。本文通过对比分析几种旋翼类飞行器的优缺点,以ZX-1自转旋翼机总体技术方案为基础,通过减阻、增升措施,形成了一种具有众多优点的旋翼机高速型方案。旋翼机高速型方案与直升机相比,具有速度高、长航程、结构简单、维护方便、经济性好等优点;与固定翼飞机相比,旋翼机高速型方案又具有良好的低速性能,可以无需跑道的鹞跃起飞,同时,由于旋翼始终自转,旋翼机具有良好的安全性。本文研究分析了旋翼机高速型方案的气动布局,提出该方案总体设计过程中的关键技术难点。通过研究分析,采取减阻、增升等技术措施,最终完成了旋翼机高速型方案的气动布局设计。进行了旋翼机高速型方案的性能计算,证明了旋翼机减阻、增升的高速型方案是有效的、可行的。通过数值模拟分析计算了旋翼机高速型方案的机身气动特性,同时,为进一步完成旋翼机高速型方案的总体设计奠定了基础。分析研究了旋翼机高速型方案的飞行动力学特性,包括旋翼机高速型方案的平衡性、稳定性和操纵性,并完成了旋翼机高速型方案升阻特性的研究,从而进一步验证了旋翼机高速型方案的可行性。