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將保持不變。可用功率線的位置取決于大氣條件如大氣溫度、大氣壓力、大氣密度
等。例如，在熱帶氣候條件下飛圖行1，-1可2 用胡功克率效線應(yīng)比在溫帶氣候條件下更低。
最大可用功率
圖1-14 胡克效應(yīng)
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從曲線中可以得到以下結(jié)論：
1） 直升機(jī)在無地面效應(yīng)條件下懸停需要的功率大于在有地效條件下懸停需要
的功率。
2） 當(dāng)直升機(jī)從懸停狀態(tài)向直接飛行狀態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)，需要增加功率。在地面效應(yīng)失
去時(shí)所需功率值與無地效時(shí)的相同，此時(shí)飛行速度約15 節(jié)（knots）
3） 當(dāng)直升機(jī)的飛行速度大于15 節(jié)并且開始加速時(shí)，旋翼誘導(dǎo)阻力將減小，速
度越大，誘導(dǎo)阻力的減小量越大，因此總阻力減小。
4） 當(dāng)飛行速度達(dá)到60 節(jié)時(shí)，直升機(jī)的廢阻等阻力增大，且其增加量抵消了誘
導(dǎo)阻力的減小量，從而使得總阻力增大，需用功率也增加。
5） 由于阻力的大小與速度的平方成正比，因此當(dāng)速度超過80 節(jié)后阻力增大的
影響迅速增強(qiáng)，必須不斷增加功率輸出克服阻力的增大。
必須指出，只要需用功率曲線在可用功率線之下，直升機(jī)可以在任何條件下飛
行，包括在任何速度下爬升，但升降速度取決于剩余功率的多少。
如果在熱帶氣候條件下起飛時(shí)需用功率大于可用功率，則必須減小直升機(jī)的起
飛重量或者使用滑跑起飛。
需用功率
功
率
有地效懸停
無地效懸停
阻力增大
阻力迅速增大
飛行速度
阻力減小
圖1-15 功率曲線變化
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第1.4 節(jié)懸停和地面效應(yīng)
1.4.1 垂直飛行
直升機(jī)的一個(gè)重要特點(diǎn)是具有垂直上升和下降的能力，不需要跑道起飛，而且
降落場地的限制條件也不用那么高，如海上鉆井平臺、叢林的空地等均可降落。
如前所述，旋翼有效力的作用點(diǎn)在槳盤的中心，作用方向與葉尖旋轉(zhuǎn)平面垂直。
如果所有槳葉的槳葉角同時(shí)且等量增加，每片槳葉產(chǎn)生的升力將增加，旋翼有
效力的大小將增加，當(dāng)旋翼有效力增大到大于直升機(jī)的重力時(shí)，直升機(jī)將垂直上升。
通過主槳葉槳葉角的同時(shí)等量變化獲得垂直飛行被稱作變總距，駕駛員實(shí)現(xiàn)變
總距的方式是通過總距桿來實(shí)現(xiàn)，通常位于駕駛員位置的左側(cè)，操縱遵循自然法則，
即提起桿飛機(jī)上升，放下桿飛機(jī)下降。
如果在飛行中旋翼有效力減小至小于直升機(jī)的重力，則直升機(jī)垂直下降。
（a） （b）
圖1-16 直升機(jī)垂直飛行時(shí)的受力
1.4.2 油門內(nèi)聯(lián)裝置
當(dāng)總距桿提起或放下時(shí)，槳葉與相對氣流的迎角將發(fā)生變化，作用在槳葉上的
阻力也將改變，增加槳距，槳葉迎風(fēng)面積增大，阻力增加，如果沒有任何補(bǔ)償措施
的話，槳葉轉(zhuǎn)速將減小，升力的增加將被抵消而隨之減小了。因此當(dāng)提總變距桿時(shí)
應(yīng)提供額外的功率以保持旋翼轉(zhuǎn)速不變，反之亦然。為實(shí)現(xiàn)這種補(bǔ)償，直升機(jī)設(shè)計(jì)
時(shí)將總距桿與油門桿進(jìn)行內(nèi)部聯(lián)接，當(dāng)提總距桿時(shí)自動增加油門提供額外功率，放
下總距桿時(shí)油門自動減小以減小功率輸出。
圖1-17 是油門內(nèi)聯(lián)裝置的示意圖，圖中總距桿前端的油門手柄即可實(shí)現(xiàn)功率的
補(bǔ)償，同時(shí)該手柄還可在發(fā)動機(jī)起動或關(guān)車時(shí)用于打開和關(guān)斷油門，油門的操縱可
以獨(dú)立于總距桿的位置。
升力
升力
重力重力
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圖1-17 油門內(nèi)聯(lián)裝置
燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的控制原理相同，最典型的例子是裝有PT6 系列發(fā)動機(jī)的直升
機(jī)，燃?xì)鉁u輪的轉(zhuǎn)速由油門手柄控制，油門手柄的位置直接對應(yīng)燃?xì)鉁u輪轉(zhuǎn)速（Ng）
調(diào)節(jié)器，當(dāng)總距桿提起或放下時(shí)，輸入一個(gè)信號到自由渦輪轉(zhuǎn)速（Nf）調(diào)節(jié)器以保
證Nf 和旋翼轉(zhuǎn)速Nr 恒定。
現(xiàn)代一些直升機(jī)的發(fā)動機(jī)采用燃油電子調(diào)節(jié)器，總距桿位置信號通過預(yù)調(diào)器以
電子信號的形式傳遞給電子控制裝置，預(yù)調(diào)器與總距桿以機(jī)械形式連接。
1.4.3 懸停和地面效應(yīng)
當(dāng)旋翼升力大于直升機(jī)重力時(shí)，直升機(jī)將垂直上升，如果上升到一定高度而減
小旋翼升力使之與重力大小相等，方向相反時(shí)，直升機(jī)將停止上升，這種飛行狀態(tài)
叫做懸停。
只要旋翼能夠產(chǎn)生足夠的升力來平衡飛機(jī)重力，直升機(jī)可在任何高度下懸停。
當(dāng)直升機(jī)在較低的高度懸停，即非常接近地面時(shí)，這時(shí)的狀態(tài)可以產(chǎn)生地面效
應(yīng)。這是由于槳葉葉尖處空氣速度較大，形成一道從葉尖至地面的氣簾，主旋翼轉(zhuǎn)
動帶來的下洗氣流將被集中在槳盤和機(jī)身下方，相對增大了主槳下部空氣的密度，
由升力公式可知，密度增加，升力增大，產(chǎn)生地面效應(yīng)。因此由于地面效應(yīng)的作用，
升力增大，保持懸停所需的功率也就減小。
地面效應(yīng)的最大有效高度大約等于旋翼直徑的一半，隨著高度逐漸增大至旋翼
直徑，地面效應(yīng)逐漸減小直至完全消失。
地面效應(yīng)的另一個(gè)名稱叫做地面氣墊，當(dāng)直升機(jī)從懸停轉(zhuǎn)成前飛狀態(tài)時(shí)，由于
槳葉
油門桿
總距桿
發(fā)動機(jī)碟形
供油活門
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主槳平面的前傾使得高密度空氣向后移動，直升機(jī)必須增加功率以補(bǔ)償因地面效應(yīng)
減少而帶來的升力的降低。
地面
效應(yīng)
的
最大
高度
槳葉在大密度
空氣中轉(zhuǎn)動
地面
圖1-18 地面效應(yīng)
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第1.5 節(jié)過渡飛行和轉(zhuǎn)換飛行
1.5.1 過渡飛行
過渡飛行是指直升機(jī)從懸停狀態(tài)轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)換飛行狀態(tài)之間的過程。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)
轉(zhuǎn)變，首先應(yīng)使主槳旋轉(zhuǎn)平面向著需要飛行的方向傾斜，由于旋翼有效力是與葉尖
旋轉(zhuǎn)平面相垂直，因此旋翼有效力也將向著同方向偏轉(zhuǎn)。這樣將破壞升力和重力之
間在懸停時(shí)的平衡狀態(tài)，如圖1-19 所示，將兩個(gè)力按照力的合成法則進(jìn)行合成，得
到如圖1-20 所示的合力。
圖1-20 中升力和重力的合力目前沒有與其相平衡的力，直升機(jī)將沿著合力的方
向運(yùn)動，這個(gè)合力叫做推力。
從圖1-20 還可以看出，由旋翼有效力偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的合力，也就是推力，它的作用
方向并不是水平的，而是略向下傾斜，若不作修正，直升機(jī)將在前飛的同時(shí)還將下
降高度伴隨著地面效應(yīng)的失去，其下降速率會迅速增加。
　
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