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将保持不变。可用功率线的位置取决于大气条件如大气温度、大气压力、大气密度
等。例如，在热带气候条件下飞图行1，-1可2 用胡功克率效线应比在温带气候条件下更低。
最大可用功率
图1-14 胡克效应
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从曲线中可以得到以下结论：
1） 直升机在无地面效应条件下悬停需要的功率大于在有地效条件下悬停需要
的功率。
2） 当直升机从悬停状态向直接飞行状态转变时，需要增加功率。在地面效应失
去时所需功率值与无地效时的相同，此时飞行速度约15 节（knots）
3） 当直升机的飞行速度大于15 节并且开始加速时，旋翼诱导阻力将减小，速
度越大，诱导阻力的减小量越大，因此总阻力减小。
4） 当飞行速度达到60 节时，直升机的废阻等阻力增大，且其增加量抵消了诱
导阻力的减小量，从而使得总阻力增大，需用功率也增加。
5） 由于阻力的大小与速度的平方成正比，因此当速度超过80 节后阻力增大的
影响迅速增强，必须不断增加功率输出克服阻力的增大。
必须指出，只要需用功率曲线在可用功率线之下，直升机可以在任何条件下飞
行，包括在任何速度下爬升，但升降速度取决于剩余功率的多少。
如果在热带气候条件下起飞时需用功率大于可用功率，则必须减小直升机的起
飞重量或者使用滑跑起飞。
需用功率
功
率
有地效悬停
无地效悬停
阻力增大
阻力迅速增大
飞行速度
阻力减小
图1-15 功率曲线变化
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第1.4 节悬停和地面效应
1.4.1 垂直飞行
直升机的一个重要特点是具有垂直上升和下降的能力，不需要跑道起飞，而且
降落场地的限制条件也不用那么高，如海上钻井平台、丛林的空地等均可降落。
如前所述，旋翼有效力的作用点在桨盘的中心，作用方向与叶尖旋转平面垂直。
如果所有桨叶的桨叶角同时且等量增加，每片桨叶产生的升力将增加，旋翼有
效力的大小将增加，当旋翼有效力增大到大于直升机的重力时，直升机将垂直上升。
通过主桨叶桨叶角的同时等量变化获得垂直飞行被称作变总距，驾驶员实现变
总距的方式是通过总距杆来实现，通常位于驾驶员位置的左侧，操纵遵循自然法则，
即提起杆飞机上升，放下杆飞机下降。
如果在飞行中旋翼有效力减小至小于直升机的重力，则直升机垂直下降。
（a） （b）
图1-16 直升机垂直飞行时的受力
1.4.2 油门内联装置
当总距杆提起或放下时，桨叶与相对气流的迎角将发生变化，作用在桨叶上的
阻力也将改变，增加桨距，桨叶迎风面积增大，阻力增加，如果没有任何补偿措施
的话，桨叶转速将减小，升力的增加将被抵消而随之减小了。因此当提总变距杆时
应提供额外的功率以保持旋翼转速不变，反之亦然。为实现这种补偿，直升机设计
时将总距杆与油门杆进行内部联接，当提总距杆时自动增加油门提供额外功率，放
下总距杆时油门自动减小以减小功率输出。
图1-17 是油门内联装置的示意图，图中总距杆前端的油门手柄即可实现功率的
补偿，同时该手柄还可在发动机起动或关车时用于打开和关断油门，油门的操纵可
以独立于总距杆的位置。
升力
升力
重力重力
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图1-17 油门内联装置
燃气涡轮发动机的控制原理相同，最典型的例子是装有PT6 系列发动机的直升
机，燃气涡轮的转速由油门手柄控制，油门手柄的位置直接对应燃气涡轮转速（Ng）
调节器，当总距杆提起或放下时，输入一个信号到自由涡轮转速（Nf）调节器以保
证Nf 和旋翼转速Nr 恒定。
现代一些直升机的发动机采用燃油电子调节器，总距杆位置信号通过预调器以
电子信号的形式传递给电子控制装置，预调器与总距杆以机械形式连接。
1.4.3 悬停和地面效应
当旋翼升力大于直升机重力时，直升机将垂直上升，如果上升到一定高度而减
小旋翼升力使之与重力大小相等，方向相反时，直升机将停止上升，这种飞行状态
叫做悬停。
只要旋翼能够产生足够的升力来平衡飞机重力，直升机可在任何高度下悬停。
当直升机在较低的高度悬停，即非常接近地面时，这时的状态可以产生地面效
应。这是由于桨叶叶尖处空气速度较大，形成一道从叶尖至地面的气帘，主旋翼转
动带来的下洗气流将被集中在桨盘和机身下方，相对增大了主桨下部空气的密度，
由升力公式可知，密度增加，升力增大，产生地面效应。因此由于地面效应的作用，
升力增大，保持悬停所需的功率也就减小。
地面效应的最大有效高度大约等于旋翼直径的一半，随着高度逐渐增大至旋翼
直径，地面效应逐渐减小直至完全消失。
地面效应的另一个名称叫做地面气垫，当直升机从悬停转成前飞状态时，由于
桨叶
油门杆
总距杆
发动机碟形
供油活门
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主桨平面的前倾使得高密度空气向后移动，直升机必须增加功率以补偿因地面效应
减少而带来的升力的降低。
地面
效应
的
最大
高度
桨叶在大密度
空气中转动
地面
图1-18 地面效应
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第1.5 节过渡飞行和转换飞行
1.5.1 过渡飞行
过渡飞行是指直升机从悬停状态转变成转换飞行状态之间的过程。要实现这个
转变，首先应使主桨旋转平面向着需要飞行的方向倾斜，由于旋翼有效力是与叶尖
旋转平面相垂直，因此旋翼有效力也将向着同方向偏转。这样将破坏升力和重力之
间在悬停时的平衡状态，如图1-19 所示，将两个力按照力的合成法则进行合成，得
到如图1-20 所示的合力。
图1-20 中升力和重力的合力目前没有与其相平衡的力，直升机将沿着合力的方
向运动，这个合力叫做推力。
从图1-20 还可以看出，由旋翼有效力偏转产生的合力，也就是推力，它的作用
方向并不是水平的，而是略向下倾斜，若不作修正，直升机将在前飞的同时还将下
降高度伴随着地面效应的失去，其下降速率会迅速增加。
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