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直升机的机动飞行是绕着三条轴线来转动的：横轴、纵轴和立轴三条轴线。它
可以绕纵轴做横滚运动，绕横轴做俯仰运动，绕立轴做航向运动。同其它航空器一
样，直升机在正副驾驶位置也可以是双套操纵装置，而有些直升机的副驾驶操纵装
置还会被设计成可拆卸的以便满足飞行的需要。
图2-1 直升机的三轴
三种操纵系统用来实现直升机的机动飞行：总距操纵、周期变距操纵和脚蹬操
纵。总变距杆移动可以同时等量的改变所有主桨叶的桨距角，从而改变旋翼有效力。
周期变距杆是用来倾斜主旋翼旋转面，向前、向后、向左或向右，以及这些方向的
合成。这样就会在这个旋转面的倾斜方向产生一个作用力，使直升机沿该方向移动。
当飞行员操纵周期变距杆，就会引起主旋翼的各个桨叶的桨距角在转动过程中发生
不同的变化，通过改变相应桨叶的桨距来使该桨叶向上或向下运动，从而使主旋翼
旋转面按照飞行员的操纵要求发生偏转。
在现代的直升机设计上，旋翼在飞行中的转速是基本不变的，这是由燃油调节
器或计算机控制的全权数字发动机控制系统（FADEC）来实现的。而在一些老式的直
升机或一些最大起飞重量在5700 公斤以下的直升机上，则可能是由一个安装在总变
距杆上的油门操纵手柄来控制的。燃油调节器或FADEC 系统是通过自动调节油量来
俯仰
横轴
航向
横滚
立轴
纵轴
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满足功率的变化，而油门操纵手柄则是由飞行员根据操纵需要来改变发动机的转速，
显然燃油调节器或FADEC 系统对因飞行员的操纵而引起额外功率需求时，保持旋翼
转速方面更加准确和可靠。
脚蹬用于操纵和改变尾桨叶的桨距角，但只能改变桨叶的总距，而不能够进行
周期变距输入。我们知道尾桨是用来抵消因主旋翼转动产生的扭矩的，主旋翼总距
的增加会相应增加该扭矩，因此就需要尾桨也相应增加力来抵消它。
除了用来抵消扭矩作用外，脚蹬还可以实现对直升机航向的控制，即机头转左
或转右。当直升机要沿扭矩相反方向偏航时，则需要尾桨产生更多的力来抵消它；
当直升机要沿扭矩相同方向偏航时，则需要尾桨力减小而只靠该扭力作用使直升机
转向。
由此可见，直升机的飞行操纵是相互影响的，例如在悬停时主旋翼总距增加会
引起扭矩的增加，因此就需要尾桨产生额外的力来抵消它以防止使直升机发生偏转。
许多直升机，除了最基本型外，在飞行操纵系统内大多有电气系统来使直升机
增稳，大型直升机使用的则是自驾系统。
增稳系统能使直升机不受外界（如阵风等）的干扰影响，保持已定的高度、已
定的航向和速度。该系统使直升机保持稳定，不需要飞行员进行不断的修正，从而
减轻了飞行员的工作强度。
许多大型直升机安装了全套的自驾系统，直升机可以按照预先输入的飞行计划
飞行，而只需要飞行员最少量的操作，从而进一步减轻飞行员的工作强度。
通常飞行操纵系统从总距杆和周期变距杆到主旋翼伺服作动器的操纵传递是一
种推拉杆形式，而尾桨操纵系统从脚蹬到尾桨叶片则是通过钢索来完成的，同时还
有张力调节器，在两端使用推拉杆。而在一些大型直升机上也有完全采用推拉杆系
统来作为尾桨操纵的。
尾桨操纵采用钢索的最主要原因是尾桨的操纵系统所经路径通常较主旋翼操纵
系统长，使用钢索则相对可以减轻重量，并且还可以随直升机机身结构变化而伸缩。
2.1.2 操作系统部件
本节简单讲述应用在直升机上的部分部件。
一.钢索系统
1.操纵钢索
应用在直升机上的操纵钢索一般是镀锌碳合金或不锈钢材料制造。它们适用于
可发生变形的结构上，两端由适当的端头部件连接。
2.松紧螺套
在操纵系统中松紧螺套可以用来调节钢索的张力。松紧螺套有很多种，且有不
同的保险方法，例如打保险丝，弹簧卡箍和锁定螺帽等。
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3.导缆孔和导缆器
导缆器和导缆孔应用在直升机上任何可能导致操纵钢索与机身结构相影响的
地方。一般为特氟隆材料，由两半组成，将钢索卡在中间，通常安装在机身的一个
支架上。导缆器可以减少钢索的抖动，而且可以保持钢索的直线性。导缆器与钢索
之间的偏离不能超过3 度，因此安装导缆器要保证对钢索的影响尽可能的小。任何
的偏离都会导致钢索和导缆器的过度磨损。
4.滑轮和钢索保护器
滑轮应用在需要钢索改变方向的地方。它的中心是一种密封轴承。
钢索保护器安装在滑轮支架的外侧用以保护钢索不会弹出滑轮槽。钢索保护器
的安装也要保证不能影响滑轮的转动。钢索保护器可以是一种开口销或螺栓。
图2-2 操纵钢索部件
二.链条
链条是和齿轮或链轮齿一起用来把圆周运动转换为直线运动或把直线运动转换成
圆周运动的。链条一般会在操纵系统的安装或操纵调节系统中见到。它也可以与钢
索联合使用。
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三.钢索张力调节器
直升机结构和钢索是由不同材料制造的，在机身结构和操纵钢索之间的空气的
隔离也会使得它们存在一定的温差，温度变化时它们的膨胀和收缩不同，另外环境
温度的变化会使钢索的张力发生变化。因此直升机飞行操纵系统通常需要钢索张力
调节器来保持钢索的张力，钢索张力调节器可以在各种环境下保持钢索的张力在规
定的数值范围内。在温度变化和结构变形的情况下它能使两路钢索的一侧收紧而另
一侧放松，从而保持钢索的张力不变。安装在这个补偿装置上的两个压缩弹簧提供
了保持钢索张力所需要的力，一个制动装置使该弹簧只有当钢索系统在中立位时，
即在两侧的钢索的张力相同时才可以发挥作用。当飞行员或操纵机构任何一方施加
操纵力时，调节器就会立即锁定弹簧并给飞行员提供固有的操纵。
图2-3 为一种典型的钢索张力调节器和操纵系统图。该种钢索张力调节器包含
有两个弹簧作用的扇形件，和一个指针以及指示钢索长度变化的刻度盘。十字件靠
近制动轴但可以在轴上自由滑动。每个扇形件都可以绕一个公共支点自由转动，并
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直升机全方位讲述1(12)
