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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 用胡功克率效線應比在溫帶氣候條件下更低。
最大可用功率
圖1-14 胡克效應
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從曲線中可以得到以下結論：
1） 直升機在無地面效應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） 當直升機從懸停狀態向直接飛行狀態轉變時，需要增加功率。在地面效應失
去時所需功率值與無地效時的相同，此時飛行速度約15 節（knots）
3） 當直升機的飛行速度大于15 節并且開始加速時，旋翼誘導阻力將減小，速
度越大，誘導阻力的減小量越大，因此總阻力減小。
4） 當飛行速度達到60 節時，直升機的廢阻等阻力增大，且其增加量抵消了誘
導阻力的減小量，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，因此當速度超過80 節后阻力增大的
影響迅速增強，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需用功率大于可用功率，則必須減小直升機的起
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 節懸停和地面效應
1.4.1 垂直飛行
直升機的一個重要特點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在槳盤的中心，作用方向與葉尖旋轉平面垂直。
如果所有槳葉的槳葉角同時且等量增加，每片槳葉產生的升力將增加，旋翼有
效力的大小將增加，當旋翼有效力增大到大于直升機的重力時，直升機將垂直上升。
通過主槳葉槳葉角的同時等量變化獲得垂直飛行被稱作變總距，駕駛員實現變
總距的方式是通過總距桿來實現，通常位于駕駛員位置的左側，操縱遵循自然法則，
即提起桿飛機上升，放下桿飛機下降。
如果在飛行中旋翼有效力減小至小于直升機的重力，則直升機垂直下降。
（a） （b）
圖1-16 直升機垂直飛行時的受力
1.4.2 油門內聯裝置
當總距桿提起或放下時，槳葉與相對氣流的迎角將發生變化，作用在槳葉上的
阻力也將改變，增加槳距，槳葉迎風面積增大，阻力增加，如果沒有任何補償措施
的話，槳葉轉速將減小，升力的增加將被抵消而隨之減小了。因此當提總變距桿時
應提供額外的功率以保持旋翼轉速不變，反之亦然。為實現這種補償，直升機設計
時將總距桿與油門桿進行內部聯接，當提總距桿時自動增加油門提供額外功率，放
下總距桿時油門自動減小以減小功率輸出。
圖1-17 是油門內聯裝置的示意圖，圖中總距桿前端的油門手柄即可實現功率的
補償，同時該手柄還可在發動機起動或關車時用于打開和關斷油門，油門的操縱可
以獨立于總距桿的位置。
升力
升力
重力重力
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圖1-17 油門內聯裝置
燃氣渦輪發動機的控制原理相同，最典型的例子是裝有PT6 系列發動機的直升
機，燃氣渦輪的轉速由油門手柄控制，油門手柄的位置直接對應燃氣渦輪轉速（Ng）
調節器，當總距桿提起或放下時，輸入一個信號到自由渦輪轉速（Nf）調節器以保
證Nf 和旋翼轉速Nr 恒定。
現代一些直升機的發動機采用燃油電子調節器，總距桿位置信號通過預調器以
電子信號的形式傳遞給電子控制裝置，預調器與總距桿以機械形式連接。
1.4.3 懸停和地面效應
當旋翼升力大于直升機重力時，直升機將垂直上升，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，直升機將停止上升，這種飛行狀態
叫做懸停。
只要旋翼能夠產生足夠的升力來平衡飛機重力，直升機可在任何高度下懸停。
當直升機在較低的高度懸停，即非常接近地面時，這時的狀態可以產生地面效
應。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
動帶來的下洗氣流將被集中在槳盤和機身下方，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，產生地面效應。因此由于地面效應的作用，
升力增大，保持懸停所需的功率也就減小。
地面效應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，地面效應逐漸減小直至完全消失。
地面效應的另一個名稱叫做地面氣墊，當直升機從懸停轉成前飛狀態時，由于
槳葉
油門桿
總距桿
發動機碟形
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，直升機必須增加功率以補償因地面效應
減少而帶來的升力的降低。
地面
效應
的
最大
高度
槳葉在大密度
空氣中轉動
地面
圖1-18 地面效應
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第1.5 節過渡飛行和轉換飛行
1.5.1 過渡飛行
過渡飛行是指直升機從懸停狀態轉變成轉換飛行狀態之間的過程。要實現這個
轉變，首先應使主槳旋轉平面向著需要飛行的方向傾斜，由于旋翼有效力是與葉尖
旋轉平面相垂直，因此旋翼有效力也將向著同方向偏轉。這樣將破壞升力和重力之
間在懸停時的平衡狀態，如圖1-19 所示，將兩個力按照力的合成法則進行合成，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，直升機將沿著合力的方
向運動，這個合力叫做推力。
從圖1-20 還可以看出，由旋翼有效力偏轉產生的合力，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，直升機將在前飛的同時還將下
降高度伴隨著地面效應的失去，其下降速率會迅速增加。
　
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