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為彌補上述現象，應增大旋翼有效力使合力方向成水平，從實際操縱上來說，
應提總距桿增加發動機的功率輸出，這樣可以使直升機保持水平飛行。我們也可以
理解為在過渡飛行階段，直升機旋翼旋轉平面應向所需飛行的方向傾斜，同時提總
距桿增加發動機功率，使得旋翼有效力偏轉且增大，它的一個垂直分量是升力，且
與重力平衡，另一個水平分量可以使直升機進入水平飛行狀態。
推力推力
旋翼有效力旋翼有效力旋翼有效力
重力
重力重力
圖1-19
圖1-20 圖1-21
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1.5.2 轉換飛行狀態
轉換飛行狀態是指除垂直飛行以外的其它飛行狀態。要進入轉換飛行狀態，應
將旋翼旋轉平面向著所需方向傾斜，旋翼有效力的水平分量將使直升機向著所需方
向運動。
如果槳葉的槳葉角增大，攻角增大，槳葉產生的升力增大，槳葉向上揮舞；反
之，槳葉的槳葉角減小，攻角減小，槳葉產生的升力減小，槳葉向下揮舞。
因此如果槳葉在其轉動的圓周中的前半周過程中槳葉角逐步增大，后半周過程
中槳葉角逐步減小，則槳葉將在轉動的圓周中前半周是向上揮舞，后半周是向下揮
舞，最終的結果是旋翼旋轉平面得到了傾斜，旋翼有效力得到了偏轉。
圖1-22 中的（a）指懸停狀態，（b）指轉換飛行狀態。
（a）懸停狀態(b)轉換飛行狀態
圖1-22 旋翼有效力在不同飛行狀態時的方向
實現轉換飛行狀態的操縱裝置叫做周期變距桿（俗稱-操縱桿），它在駕駛艙中
的位置與固定翼飛機上的操縱桿的位置相同。操縱周期變距桿將使所有主槳葉的槳
葉角沿著圓周交替變化，槳葉隨之向上或向下揮舞。
周期變距桿的操縱同樣符合人的習慣，即前推周期變距桿，旋翼旋轉平面向前
傾斜，直升機向前飛行；如果想向左飛行，周期變距桿左推即可，依此類推。
不同的直升機采用了不同的操縱機構將周期變距桿的操縱傳遞到主旋翼上，最
常見的是傾斜盤機構。傾斜盤機構通常由兩個傾斜盤組成，一個是固定傾斜盤，一
個是轉動傾斜盤。當移動周期變距桿時，固定傾斜盤將向同方向傾斜，這個動作將
傳遞到轉動傾斜盤上使之同樣傾斜，轉動傾斜盤與變距機構直接連接，因此傾斜動
作將逐漸反饋到槳葉上引起槳葉角的逐步變化，槳葉將在其轉動圓周的一半中增加
槳距，另一半中減小槳距，從而實現槳距的周期操縱。
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第1.6 節升力不對稱和槳尖失速
1.6.1 升力的不對稱
這種現象發生在水平飛行狀態中，由于前進槳葉和后退槳葉的相對氣流速度的
變化，造成整個旋翼旋轉平面上的升力的不對稱。
從升力計算公式中可以看出，如果升力系數、空氣密度和槳葉面積保持不變，
升力的變化將與相對氣流的速度的平方成正比。
如圖1-23，直升機的前飛速度假設為100 節，旋翼槳葉葉尖的轉動速度為500
節，則前進槳葉葉尖的相對氣流的合成速度為500+100=600 節，后退槳葉葉尖的相
對氣流的合成速度為500-100=400 節，由于兩邊的氣流相對速度不同，而升力與速
度的平方成正比，因此前進槳葉將比后退槳葉產生更大的升力。
圖1-23 升力的不對稱
升力的變化量將引起前進槳葉向上揮舞，而后退槳葉將向下揮舞，槳葉的向上
揮舞則會引起減小前進槳葉的攻角，槳葉的向下揮舞增大后退槳葉的攻角，從而最
終達到使旋翼旋轉平面的升力平衡。
但是，上述槳葉的上下揮舞平衡升力的不對稱將引起另一個重要問題，槳葉在
前進時向上揮舞和在后退時向下揮舞會使得整個旋翼旋轉平面向后傾斜，而直升機
前飛時旋翼旋轉平面的向后傾斜顯然不是我們所希望的。
因此，我們必須通過別的辦法來平衡升力的不對稱，那就是使用周期變距操縱
法。為使直升機前飛，周期操縱桿將向前推，當直升機從過渡飛行狀態轉入到水平
飛行方向
飛行速度
槳葉葉尖轉速
后退槳葉
前進槳葉
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飛行狀態時，直升機開始獲得前進速度，旋翼旋轉平面兩端會產生升力的不對稱而
引起旋轉平面有向后傾斜的趨勢，這時將周期操縱桿向前稍微推一定量，將使前進
槳葉的攻角減小，槳葉產生的升力減小，后退槳葉的攻角增大，產生的升力增大以
達到升力的平衡，這種方法叫做人工周期變距法。
圖1-24 描述了周期變距法的過程。
（a） 懸停(b) 過渡飛狀態(c) 水平飛行狀態
圖1-24 周期變距法
在實際操作飛行中，飛行員通常是將周期桿的前推量一次推到位，使旋轉平面
前傾，這樣既獲得前飛速度，同時又有足夠的量克服旋轉平面的后傾趨勢。
在現代直升機的結構中，槳葉與變距機構之間安裝有變距搖臂，搖臂置于槳葉
之前，這種安裝方式使得當槳葉要向上揮舞時槳葉角自動減小，向下揮舞時槳葉角
自動增大，以平衡升力的不對稱，如圖1-25 所示。這樣避免了駕駛員必須操縱周期
桿來克服升力的不對稱，這種方法叫做自動周期變距法（△鉸接效應）（DELTA HINGE
EFFECT）。
圖1-25 自動周期變距法
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1.6.2 速度限制和槳尖失速
速度限制主要是指旋翼轉速和直升機飛行速度的限制。
旋翼轉速限制必須考慮以下幾個方面：
1） 離心載荷：
轉速越大，作用到槳葉上的離心載荷越大，對槳葉能夠承受離心載荷的強度
要求越高，設計時必須在槳葉的強度和良好的翼型之間找到平衡點。
2） 升力要求：
如果旋翼轉速太低，槳葉不能產生足夠的升力克服飛機的重力
3） 槳葉慣性：
由于槳葉的慣性作用，槳葉在飛行中轉速的變化將受到阻礙，實際上主槳葉
的轉速在所有飛行狀態中基本保持在一個很小的范圍內變化。
直升機飛行速度限制考慮的一個重要因素是后退槳葉的失速。在較大的飛行速
度下，氣流流過后退槳葉葉根處的方向將變成從后緣至前緣，因為此時葉根處的轉
速遠遠小于飛行速度
當出現這種情況時，這部分區域將不產生任何升力，這塊區域處于后退槳葉的
葉根處，形狀近似為三角形，飛行速度越大，三角形的面積越大，從而引起升力的
　
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