布局設計
美國H53直升機該機的旋翼系統為全鉸接式7片槳葉旋翼。槳葉扭轉角14°。每片槳葉有鈦合金大梁，Nomex蜂窩芯和玻璃纖維環氧樹脂複合材料蒙皮。槳葉裝有大梁充氣增壓裂紋檢查裝置。槳轂由鈦合金和鋼製成。旋翼槳葉用液壓動力摺疊。裝有標準的旋翼剎車裝置。4片鋁合金槳葉的尾槳安裝在向左傾斜20°的尾斜樑上。主減速器安裝在座艙上方的整流罩內，起飛額定功率為10067千瓦。
機身水密半硬殼式結構，由輕合金、鋼和鈦合金製成，隔開的駕駛艙部分用玻璃纖維/環氧樹脂複合材料製成。旋翼、減速器和發動機整流罩廣泛使用凱夫拉複合材料。尾斜梁用液壓動力向右摺疊。機身能承受垂直方向20g和橫向10g的墜毀力。海鷗翼式水平安定面高置在尾斜梁右側，有撐桿支撐。水平安定面和尾斜梁用凱夫拉複合材料製成。可收放的前三點式起落架。每個起落架都是雙輪。主起落架收到機身兩側翼梢浮筒的後部。前起落架可操縱轉向。
該機使用3台通用電氣公司T64-GE-416渦輪軸發動機，單台10分鐘最大功率為3266千瓦，30分鐘平均功率為3091千瓦，最大連續功率為2756千瓦。在兩個翼梢浮筒的前部各有一個自密封軟油箱，容量為1192升，還有一個附加的雙室油箱，容量為1465升，機內燃油量達3849升。CH-53E可選裝吊掛在翼梢浮筒外側的可拋副油箱，兩個副油箱總容量為4921升。有可伸縮的空中加油探管。駕駛艙容納3名機組人員。CH-53E座艙內沿艙壁和座艙中間布置的摺疊帆布椅可坐55名士兵。座艙右前側有艙門。後部跳板式艙門用液壓操縱。典型的貨運載荷包括7個標準的102厘米×122厘米的貨盤。中央吊鉤可吊運16330千克貨物。
液壓系統中使用4個液壓泵，系統壓力為207×105帕，用於總距、周期變距、橫滾、偏航和桿力增加飛行控制伺服機構、起落架收放、裝貨絞車，裝貨跳板，槳葉與尾斜梁摺疊。發動機起動器使用的液壓壓力為276×105帕。MH-53E使用單獨的液壓系統操縱機載掃雷設備。電氣系統包括3台115伏400赫40～60千伏安交流發電機和兩台28伏200安變壓整流器，以提供直流電。有太陽公司的輔助動力裝置。機載設備包括漢密爾頓標準公司的自動飛控系統，兩台數字式機載計算機和一個四通道自動駕駛儀。1993年底進行了改裝試飛，其設備包括4個馬可尼加拿大公司的CMA-2082152毫米×152毫米彩色顯示器，並與GPS、都卜勒雷達及姿態航向基準系統相聯。MH-53E的設備還有：AN/ALQ-14R拖曳式聲納，AN/AQS-17魚雷抑制設備，AN/ALQ-141電子掃雷裝置，用於爆破魚雷的AN/ALQ-166拖曳式水翼拖網。
改進機型
美國H53直升機1968年研製開發的HH-53突擊運輸直升機是CH-53的改型，越戰中被廣泛套用於突擊救援任務。它改裝了兩台單台推力3435馬力的T64-GE-7渦軸發動機。HH-53的機組成員為兩名飛行員和一名隨機工程師，機上可運載38名士兵。HH-53配備了用於自衛的7.62mm“迷你岡”加特林機槍和若干12.7mm機槍。
MH-53E“海龍”是H-53系列中的一種改進型，主要用於空基反水雷任務(AMCM)，另外也用於運輸任務。該機1983年服役，84年替換了最後一架CH-53E。MH-53E由CH-53E改進而來，機體重量增大，載油量也大大增加，改用三台通用電氣公司的T64-GE-416渦軸發動機，單台推力4380馬力。MH-53以航母、兩棲攻擊艦或其他戰艦為基地執行運輸任務，一次能夠運送55名士兵或16噸有效載重飛行90公里，或運載10噸有效載重飛行900公里。執行掃雷任務時，MH-53可以拖帶一個綜合多功能掃雷系統，外形類似一條雙體小船，攜帶有多種探雷設備和掃雷器械，包括MK105掃雷滑水撬、ASQ-14側向掃描聲納、MK103機械掃雷系統。使用直升機執行反水雷任務可以減少掃雷人員可能遇到的危險。
更先進的MH-53J“鋪路III”由HH-53改進而來的。HH-53曾是越戰中主要的特種作戰運輸直升機，在航天計畫中也曾經用於將太空人從返回艙中運送到艦艇上。美空軍為提高特種作戰戰鬥力執行了“鋪路III”計畫，9架MH-53H和32架HH-53被改進成了適合全天候作戰的MH-53J。
MH-53J是H-53系列中的最新改型，用於執行低空遠程全天候突擊任務，主要為特種部隊滲透作戰提供機動和後勤保障。MH-53J是美軍目前重量和功率最大的直升機，並被認為是目前世界上技術最先進的直升機之一。發動機改用兩台通用電氣T64-GE-100發動機，單台推力4330馬力。為適應低空全天候滲透任務，MH-53J裝備了地形跟蹤迴避雷達和前視紅外夜視系統(機頭鼓起處，不透明半球狀為雷達，下部帶有橙色鏡頭的是紅外夜視轉塔)，並裝有任務地圖顯示系統。MH-53J除上述系統外，還裝備了慣性全球定位系統、都卜勒導航系統、任務計算機。藉助這些設備，MH-53J能準確的自行導航和進入目標區域。
該機裝備有必要的自衛武器，包括反坦克武器、7.62mm“迷你岡”加特林機槍或12.7mm機槍吊艙。MH-53J能一次運送38名士兵或14名躺臥傷病員，此外其外掛吊鉤能掛9000千克貨物。MH-53J採用兩個渦軸發動機，主旋翼和尾槳均為全金屬自潤滑結構。其外觀上與以往的H-53系列飛機不同之處是平尾位於右邊，面積更大，呈上反海鷗翼型。機組成員為兩名飛行員和兩名機槍射手。
作戰性能
美國H53直升機目前MH-53已改進到了M型。為提高MH-53M的自衛能力，2002年中美空軍考慮將諾•格公司研製的定向紅外干擾器(DIRCM)裝備MH-53M。DIRCM系統由一個定向干擾頭和一個高能光源組成。為提高干擾能力，還可用一個多頻段雷射器取代干擾頭。目前已經裝備DIRCM系統的美國空軍特種作戰飛機有MC-130和AC-130。當前MH-53M仍裝備老式的ALQ-157紅外干擾系統，為英國BAE系統公司產品。美空軍計畫購買30套DIRCM系統，並於明年同諾•格公司簽訂為期5年、價值2.2億美元的契約，提供37套與DIRCM系統配套使用的機載航空電子設備，對現有MH-53M進行改裝。2003年10月，DRS技術公司新近獲得參與美空軍MH-53J升級項目的契約，初始契約經費為480萬美元，今年四年內還將有望獲得價值2000多萬美元的契約項目。初始契約項目要求DRS技術公司在18個月內完成MH-53J直升機的系統電子設備的工程設計，並與其他升級系統綜合在一起。
2003年12月24日，美海軍陸戰隊已經正式發起新的間接火力支援武器的招標。該項目稱之為"遠征火力支援系統"(EFSS)，將為V-22和CH-53E直升機選裝一種火力支援武器。該武器採用機內懸掛方式，射速至少為4發/分鐘，最大為14發/分鐘，可在距目標至少7千米，最大在14千米外，為地面部隊提供間接火力支援。這樣V-22和CH-53E實際上將成為新的美軍“空中炮艇”。美海軍陸戰隊對該火力支援武器的需求量為66～88套。目前可供選擇的方案有好幾種技術成熟的火炮，如105mm榴彈炮和120mm迫擊炮。海軍陸戰隊在本月內發出了招標書初稿，將在明年1月底發出正式招標書，還沒有決定何時選定競標獲勝者，但該武器系統具備初始作戰能力的時間已定在2006財年。
2004年6月，美海軍陸戰隊表示將研製維修時間減半的CH-53X，以替代CH-53E。專家預計，X型的性能將大幅提高。CH-53X的載重將達到27000磅（12258千克），活動半徑110海里（203.72千米），疲勞壽命10000小時；而目前的CH-53的載重為15000磅，活動半徑50海里，疲勞壽命6000小時。新機將裝3台6000軸馬力的發動機，而目前CH-53的T-64發動機為4380軸馬力。新機將裝具有下反角葉尖的全複合材料槳葉以減小阻力；並採用彈性體軸承，可減少旋翼轂零件數量50%。新機還將採用“玻璃駕駛艙”和電傳操縱系統，以及電動作動筒。現在CH-53E每飛行一小時，需要維修人員平均花費44.1工時，進行檢查飛機、準備下次任務的工作。維護工作加上燃油和備件的費用基本上使陸戰隊的CH-53E每飛行1小時所需花費達1.48萬美元。海軍陸戰隊稱希望將維護時間減半，降低到20工時之內。CH-53X的正式名稱為“重型替換項目”，目前正等待聯合需求監督委員會（JROC）批准。據稱，X型將成為海軍陸戰隊首架安裝有綜合機械診斷、良好狀況使用監控系統（IMDHUMS）的直升機。海軍陸戰隊計畫最晚從2015年開始部署154架新X型直升機。
2004年9月，美海軍陸戰隊為滿足其遠征部隊的作戰要求，正在給現役的CH-53E的駕駛艙和貨艙加裝防彈鋼板，同時在尾部跳板艙門上加裝機槍。在此之前，美國空軍的MH-53J和陸軍的CH-47運輸直升機已經加裝了防彈鋼板。CH-53E運輸直升機採用防護材料公司（PMC）研製的“彈道防護系統”（BPS），總共由37塊鋼板組成。每塊鋼板表面有Kevlar塗層，可在一個小時之內加裝到駕駛艙和貨艙內，能經受7.62毫米口徑機槍子彈及其破片的攻擊。整個防彈裝甲重達680千克。CH-53E運輸直升機在其兩側艙門處分別安裝了1挺12.7毫米口徑M3M機槍，還在該機尾部斜板上加裝了1挺12.7毫米口徑M3M機槍。
發展前景
美國H53直升機2006年4月，美國海軍已同西科斯基公司簽署了開發海軍陸戰隊的下一代重型運輸直升機CH-53K的契約，契約額約30億美元。該CH-53K的"系統開發與演示（SDD）"階段契約採取成本加獎金管理方式，契約期至2015財年，要求西科斯基公司在這期間提供4架試驗機和1架地面試驗機，以及飛機開發、系統集成、試驗品生產和試驗與評估活動。美海軍陸戰隊計畫在2015年接收156架CH-53K中的第一架。CH-53K將採用的成熟技術包括：聯合互操作玻璃駕駛艙；帶下反角翼尖的高效旋翼槳葉；低維護彈性旋翼頭；改進的發動機系統；貨物導軌鎖定系統；增加外掛貨物；增強生存力。
2007年1月，西科斯基公司已選擇GE公司的GE38-1B發動機作為海軍陸戰隊的CH-53K重型直升機的動力裝置，CH-53K將最終替換現役的CH-53E"超級種馬"直升機。GE公司目前為CH-53E提供發動機。普惠公司和羅-羅公司也參與了CH-53K發動機項目的競爭。據西科斯基公司發言人Steadham說，授予GE公司的契約覆蓋系統開發與演示（SDD）階段。他說，公司為CH-53K發動機的選擇設定了多項標準，包括進度、性能、技術價值和使用成本等，我們根據滿足這些標準的最優價值做出了選擇。美海軍陸戰隊定於2015年接收首架CH-53K。西科斯基公司是在去年12月22日宣布發動機選擇決定的，這是有關CH-53K分系統的第二項選擇決定；第一項分系統選擇決定是去年6月底關於航電管理系統的，柯林斯公司贏得了這項選擇。GE38-1B是CFE73B民用渦扇發動機和T407渦槳發動機的一種派生型。普惠公司用PW150參加了這次發動機競爭。
2007年6月，美國海軍陸戰隊與諾斯羅普格魯門公司簽訂了1970萬美元的初始契約，主要是為CH-53E直升機研製和生產定向紅外對抗系統（DICRM）。該系統包括一套雙色紅外飛彈告警感測器，並裝有微型指示器/跟蹤器組件，可保護CH-53E直升機不受飛彈的攻擊。這種新型系統探測來襲飛彈所用的頻譜與飛彈跟蹤飛機所用的頻譜完全相同。該系統目前已裝備了大約40餘種大型固定翼運輸機和旋翼機，總數多達數百架。該系統是唯一在產的定向紅外對抗系統，可自動探測飛彈發射，同時判斷是否對本機構成威脅，並採用高強度雷射對抗系統對發射的飛彈進行跟蹤和防禦。
技術數據
美國H53直升機機高：7.2米
全重：21000千克
主旋翼直徑：21.7米
最大航程：1064千米
最大升限：4150米
最大速度：294千米/小時
最大載重：37名士兵，或24名躺臥傷員及4名醫護人員，或3600千克貨物
機組乘員：正副飛行員各一名，一名空勤人員
