邁向大型直升機之路，世界上最大的活塞式直升機，西科斯基造
美國海軍陸戰隊的HR2S-1 直升機，編號：138423，是第七架生產型的S-56型直升機
在世界第一型通用直升機S-55登場之後，伊戈爾·西科斯基先生並沒有稍作停留，他的目標是永遠是一架更大一些、更快一些、更強一些的直升機。40年代直升機事業的成功也促使西科斯基先生開始考慮是否應該著手打造一架真正的大型直升機，這種直升機至少應該比以往的直升機都更大且更快，能承擔更為「硬核」的運輸任務。
然而當時直升機大型化仍有一個重要的問題需要克服——當時的發動機仍然都是活塞式發動機，這些發動機的性能往往和體積/重量直接掛鉤——如果想要打造一型巨大的直升機，那麼就必須勢必要採用一型體積巨大的活塞式發動機，這不利於全機的布局設計，同時也會大幅增加其空重比，降低其運載效率。儘管有很多問題，但是不嘗試一下怎麼知道到底行不行呢？
更何況機會很快就來了。
面向美國海軍新標準直升機——S-56誕生
1950年9月15日，美國海軍提出了設計一種HR級（攻擊型）直升機的需求標準，西科斯基S-56型直升機由此誕生。在當年年底（12月31日），西科斯基公司向美國海軍提交了最終的設計建議書，建議書中提出了兩種直升機設計原型，其第一種被稱為XHRS-A基礎型，採用的是常規直升機構型；第二種被稱為XHRS-B複合型，採用的是常規布局加裝輔助短機翼和推進螺旋槳的構型設計。兩種型號的區別如下圖所示，他們的原型都是按照配裝兩台惠普R-2800活塞式發動機設計的（儘管美國海軍要求的是按照裝備阿利森XT-38-Ａ-2型渦輪發動機來設計） 。考慮到複合式設計存在較高的技術風險，最終美國海軍選擇基礎型的設計方案，也就是XHRS-A型，並在次年（1951年）初與西科斯基公司簽訂了一份XHRS-Ａ試驗機的採購合同，其軍用編號被定為「XHR2S-1」。
彼時的西科斯基公司，管理部門少，研發部門多，結構精簡，任務執行效率高，毫不拖泥帶水。一接到合同之後，他們就立刻開始了相應的研製工作，兩年不到（1953年12月18日），XHR2S-1型直升機就完成了首次試飛。
基礎型S-56原型概念（左）和複合式S-56原型概念（右）
S-56直升機配備了68英尺（在後期增加到了72英尺）的5槳葉全鉸接式主旋翼和一副4槳葉尾槳，主旋翼和尾槳由普惠公司的雙黃蜂R-2800-50型活塞式發動機驅動，這是一種18缸2排氣冷星形發動機，其功率為1900馬力，在後期改用了R-2800-54型活塞發動機，其功率提升了300馬力，達到2100馬力。
對於西科斯基公司來說，S-56型直升機誕生可謂是其直升機設計技術上的「巨大進步」。就尺寸而言，S-56比S-58大了足足有4倍，直逼道格拉斯的DC-3雙發運輸機。當它進入服役之後，它也順利成為了西方國家尺寸最大、速度最大的直升機（沒有之一）。當然，這也是西科斯基公司的第一種多引擎、起落架可收放的直升機以及有史以來最大的活塞發動機式直升機。
複合式S-56的另種總體布局設計原型概念
在S-56上，西科斯基公司還第一次應用了主旋翼槳葉自動摺疊技術（Automatic Main Rotor Blade Folding）和輔助動力系統技術，輔助動力系統能夠為貨運絞車提供動力，使其實現自動裝載功能。
1956年，一架美國海軍的HR2S-1直升機還創造了3項世界紀錄：
空載時速141.4節（約261.9千米/時）
負載11023磅（約5000公斤）爬升到海拔12100英尺（約3688.1米）
負載12100磅（約6000公斤）爬升到海拔6561英尺（約2000米）
陸軍型號的成功和艦載型號的困境
1954年，美國陸軍向美國海軍「借用」了一架XHR2S-1型直升機用於測試，該機被命名為YH-37，綽號「莫哈韋」。不過這架直升機沒有主旋翼槳葉自動摺疊系統和自動穩定裝置。測試之後，美國陸軍發現這種大型直升機的真的相當好用，於是立刻向西科斯基下了第一筆共計9架S-56型直升機的訂單，並要求這9架直升機要和測試用的YH-37一模一樣。隨著新機器的交付，越用越滿意的美國陸軍逐漸加大訂單數量，最終總共購買了94架CH-37Ａ型直升機，在最後一架CH-37A交付到美國陸軍基地之後，94架直升機中的90架直升機被送回西科斯基公司的工廠，升級成H-37B型直升機，升級改進的內容包括：將尾翼安定面移動到尾槳塔座的頂部，增加自動穩定裝置以支持儀錶飛行，配裝更大的發動機油箱。
美國陸軍的CH-37A型直升機正在懸停中，編號：54-996
儘管美國陸軍的CH-37型直升機發展頗為順利，美國海軍陸戰隊的HR2S-1卻不太順利。他們與西科斯基公司簽署的合同要求該版本的S-56型直升機需要配備主旋翼槳葉自動摺疊系統以及尾部塔架自動摺疊系統，以便能夠適配當時美軍航空母艦的升降機尺寸大小。為了實現海上夜間飛行和儀錶飛行，該版本的S-56也需要加裝自動穩定裝置。開發這些系統所花的時間遠超過了合同確定的計劃時間表，除此之外，還有一些零零散散的技術問題延誤了該機的初始交付和初始客戶測試時間，這直接導致HR2S-1的出貨數量沒能達到初期簽署的訂單數量——美國海軍陸戰隊計劃採購180架，但最終只接收了55架——而為了滿足其艦載任務和海上運輸的需求，美國海軍陸戰隊轉而求其次，增加了尺寸較小的S-58型（H-34/HUS-1）直升機的採購數量，從計劃採購的45架增加到了實際採購的572架。
生產型的HR2S-1還設計有背鰭
等到S-56的所有技術問題和工程問題都解決以後，美國軍方也已經不再需要這麼大尺寸的活塞動力直升機了，不過西科斯基在該機上修修改改得出的經驗和積累的技術直接促成了後續的S-64（CH-54A）和S-56（CH-53A）等大型直升機的成功問世，同時也對之後一系列重型直升機的設計帶來了深遠的影響。
六葉旋翼、兩側尾槳——S-56的設計特點
最終版本的西科斯基S-56配備了一副72英尺的5槳葉主旋翼和一副15英尺的4槳葉尾槳來平衡反扭距。其發動機安裝在一副上短翼的翼尖短艙內，這種短機翼在高速飛行的時候還能為主旋翼分擔部分升力，從而實現主旋翼拉力卸載，延緩主旋翼後行側失速的來臨，從而提高了該機的最大飛行速度。燃油則由機翼和機艙油箱共同攜帶，可收縮的主起落架安裝在短艙內，這樣主機艙就可以用更大的空間可用來運輸貨物或部隊。機頭下部開了一副「蛤殼式」裝貨門，貨門後面是斜坡式裝貨坡道。駕駛艙位於貨艙上方的直升機機頭，縱向位置略微比貨艙門靠後一些，這樣就能確保飛行員能夠在裝卸貨物的時候看到貨艙門位置的作業情況。
早期的海藍色塗裝的HR2S-1型直升機
機身：S-56的機身主結構框架為鋁合金框架，表面鋪設了一塊塊可拆卸面板，這些可拆卸面板由鋁合金/強化塑料或者玻璃纖維製成。
安定面（平尾）：不同型號的S-56型直升機配備了不同類型的安定面，主要包括下述三種——
可調節的安定面：早期的CH-37A直升機其尾部有一副可調整的安定面，從而在直升機前飛的時候輔助保持縱向配平，安定面在飛行中可以從15°正迎角調整到-10°負迎角。為了獲得最佳的懸停性能，安定面的槳距調節系統會按照主旋翼的下洗流強度調節其迎角；
雙重位置安定面：在後期的CH-37A和CH-37C型號上 ，該機的尾部安裝了一套雙重位置安定面系統，在前飛的情況下，安定面會處於低頭2°的位置，在懸停情況下，安定面會自動下降到豎直的「自由轉動」狀態，從而來確保對主旋翼下洗流的干擾影響最小，當然，在豎直位置的時候，一套液壓槳距阻尼器會限制安定面的轉動幅度，從而減小其振動水平；
尾槳塔架安定面：在CH-37B型直升機上，安定面被移動到尾槳塔架右側頂部，這種安定面和尾槳塔架之間有10°的二面角，其迎角則固定為0°。
主旋翼槳轂：S-56型直升機上配裝了一個24英寸直徑的帶揮舞鉸偏置的主旋翼槳轂。直徑72英尺的主旋翼則通過一套2級液壓不可逆伺服控制系統來實現操縱。在CH-37B和CH-37C型直升機上安裝了帶有輔助私服裝置的自動穩定裝置，以確保夜間飛行和儀錶飛行的安全。旋翼揮舞抑制器則能夠確保直升機在高達60節的風速中仍能夠安全地逆風飛行。正常情況下，主旋翼的轉速變化範圍在164 RPM到204 RPM之間。
六槳葉主旋翼（試驗性質）：1959年3月份，一架美國陸軍的H-37A型直升機試驗性的裝備了一套六槳葉主旋翼系統，以研究這種旋翼系統的飛行特性。雖然試驗結果表明多一片槳葉明顯降低了該機振動水平，同時旋翼後行側失速情況也得到了延緩，並且不會增加全機的需用功率，可惜這種新型旋翼系統並沒有應用到S-56性直升機上，直到S-64（CH-54A）型直升機出現之後這種旋翼系統才有了一顯身手的機會。
伊戈爾·西科斯基祝賀試飛員吉米·維納和副手吉姆·楚達斯完成了S-56型直升機的首次飛行
主旋翼槳葉：該機的主旋翼槳葉為全金屬槳葉，主要由鋁合金材質構成。主旋翼槳葉是由空心擠壓鋁材作為翼梁，鋁製蒙皮包裹在翼梁形成槽腔，並由由27孔蜂窩材料填充。其翼型依舊採用了經典的NACA0012翼型。早期的S-56主旋翼槳葉弦長為21.5英寸，負扭度為14°，重量為335磅。到了後期，西科斯基的設計師在結合實際飛行和試驗研究的基礎上，採用了更寬（23.65英寸）的弦長，8°的負扭度和NACA0019翼型，從而實現了升力的增加和最大飛行速度的提升（CH-37C從110節提升到了130節，CH-37B從80節提升到了120節）。這種寬弦葉片重350磅，更是西科斯基第一種沒有採用NACA0012作為翼型的直升機槳葉。
失速指示器/性能指示器：在S-56直升機儀錶面板的最上方有一個被稱為「失速指示器/Stall Indicator」的指示表（後來被改稱「性能指示器/Performance Indicator」），以協助飛行員保持直升機在最佳性能的狀態下飛行。這是通過負載在主旋翼右側伺服器上的一個感測器來實現的，該感測器能夠檢測自動傾斜器在振動載荷，從而判斷旋翼後行側的失速水平。而自動傾斜器的振動載荷會受到轉速、總重、高度、溫度、載荷係數、飛行速度和機身姿態等因素的影響，從而能夠在旋翼開始失速時顯示指數，並反映出失速的程度。到1960年9月份，美國海軍的CH-37C型直升機上，這些失速指示器都已經被移除。
CH-37A的失速指示器（左），CH-37B的性能指示器（右）
主減速器：S-56直升機的主減速器外殼為鎂合金材質，其內部包含了兩套兩級行星齒輪減速系統，通過螺旋錐齒輪連接到發動機輸出軸，通過這套系統，主減速器能提供14.05：1的減速比，將發動機2700RPM的轉速降為193RPM，輸出到主旋翼軸。
CH-37B的主旋翼槳轂和主減速器
尾槳總成：S-56直升機的尾槳直徑15英尺，由4片槳葉按照全鉸接構型連接到尾槳槳轂上。尾槳槳葉的槳距操縱是通過兩級液壓伺服系統來實現的。
美軍士兵展示H-37B型直升機的大型尾槳
雙尾槳設計：XHR2S-1型直升機上安裝了一個（半試驗性質）的V型雙尾槳，以此來改善重心作用範圍並提高前飛速度。此外，在這種雙尾槳系統中，西科斯基的設計師還同時測試了4葉尾槳和5葉尾槳（兩側不一樣）。兩副尾槳都是傾斜安裝的，兩副尾槳的拉力都可以獨立操縱從而實現反扭距的平衡並提供不同程度的升力。這樣一來，如果直升機裝運貨物或者兵員之後，其重心太過靠前或者太過靠後都可以通過增加或則會減少尾槳的升力來補償。可惜的是，這些改進措施對性能的提升遠小於預期，卻又大幅增加了系統的複雜性，而且V型尾槳的設計更加難以實現尾槳的摺疊，故而最後還是被放棄了。
XHR2S-1的V型雙尾槳設計
發動機系統：S-56直升機安裝了兩台普惠雙黃蜂R-2800-54型18缸2排氣冷發動機，可提供2100馬力的功率，發動機和傳動軸之間呈80°安裝，並且朝向有12.5°的傾斜角，以匹配傳動軸的部署，兩台發動機都位於由短翼支撐的機艙中。這種非常規的發動機配置還可能導致了該型發動機過量燃油消耗的問題。
普惠R-2800型18缸2排氣冷星形發動機
輔助動力系統：S-56直升機裝備了一台攜帶型的輔助動力裝置，該裝置固定在機艙後部的地板上。輔助動力裝置通過直升機的蓄電池來啟動，必要的時候也可以用手搖發動。該裝置能夠為直升機裝載貨物的絞車供電，還可以為所有的航電系統和液壓系統供電。
輔助動力系統示意圖
Ｓ-56大型直升機的出現標誌著西科斯基已經在重型直升機俄研製上邁出了關鍵的一步，但同時也昭示著活塞動力直升機的時代即將完結。活塞發動機比渦輪軸發動機更大、更重，動力卻更小。這就是為什麼S-56直升機明明在美國陸軍服役期間取得良好口碑卻相當「短壽」的重要原因。
美國海軍的HR2S-1W型直升機，編號：141646
各種型號的S-56直升機都在20世紀60年代後期全部退役，美國陸軍選擇用西科斯基的S-64/CH-54塔赫來代替其位置，而美國海軍陸戰隊則採用西科斯基的Ｓ-65/CH-53種馬直升機來代替其位置，美國重型直升機的服役歷史也由此展開。
