作者|送飛君
直升機各種飛行姿勢
垂直起降、懸停、急速飛翔，直升機總是給我們帶來一個又一個驚喜。它就是飛行器中的「神奇先生」，總是能夠變出你所難以想像的花樣，可是直升機飛行的原理，又有幾個人知道呢？現在，就讓送飛君給您介紹吧！
科幻動漫《機器貓》中戴在人物頭上飛行的「竹蜻蜓」
首先，每一架直升機都至少有一個大大的「螺旋槳」，這個螺旋槳準確的說叫旋翼，它是由中國傳統的竹蜻蜓啟示而來的，二者異曲同工——都是通過轉動，擾動氣流，為飛行器帶來向上升的力量。
直升機升力原理圖
直升機的旋翼可等效的視為幾片存在翼型和迎角的機翼的旋轉運動。由於圓周運動中線速度的大小沿半徑方向的不同，直升機所形成的旋翼錐體角的形式大致如上圖。在實際飛行中，直升機升力的改變主要是靠等量的改變所有槳葉的槳葉角也就是迎角來實現的，這種情況叫做變總距。飛行員改變總距是通過總距拉杆實現的（如下圖）。
直升機總距拉杆
總距拉杆的控制遵循自然習慣，向上拉直升機升力增大；向下放，直升機升力減小。伴隨著拉杆的提升和下放，與之聯動的油門會自動控制，以保證旋翼轉速的恆定。
直升機旋翼原理動畫
除垂直飛行狀態以外的其他飛行狀態叫做轉換飛行狀態，要進入轉換飛行狀態，要將旋翼的旋轉平面向著所需要的飛行方向傾斜，其有效力的水平分力會使直升機朝著所需的方向運動。在旋翼上，這種變化由傾斜盤實現（如下圖）。
直升機前後左右運動原理圖
在駕駛艙中，實現該控制的叫做周期變距杆，也就是操縱杆，位於飛行員正前方，其操縱方式同樣符合人的習慣，前推向前，後拉向後，以此類推。
至此，我們已經了解了直升機是如何起飛和機動的。然而直升機還有一個尾部的螺旋槳，這個的作用是什麼呢？
由於旋翼相對機身在不停的高速旋轉，因此其對機身就會有一個反扭力，此時若沒有相應措施抵消這個反扭力，那機身就會隨著旋翼原地打轉。
直升機抵消反扭力的方案有很多，最常規的是採用尾槳。主旋翼順時針轉，對機身就產生逆時針方向的反扭力，尾槳就必須或推或拉，產生順時針方向的推力，以抵消主旋翼的反扭力。
尾槳給直升機的設計帶來了很多麻煩。尾槳要是太大了，會打到地上，所以尾槳尺寸受到限制，要提供足夠的反扭力，就需要提高轉速，這樣，尾槳翼尖速度就大，尾槳的噪聲就很大。
尾槳是直升機飛行安全的最大挑戰，主旋翼失去動力，直升機還可以自旋著陸；但尾槳一旦失去動力，那直升機就要打轉轉，失去控制。在戰鬥中，直升機因為尾槳受損而墜毀的概率遠遠高於因為其他部位被擊中的情況。
目前直升機尾槳主要採取的形式有普通尾槳和涵道尾槳，普通尾槳即是我們常見到的螺旋槳形式，涵道尾槳簡單的說就是在普通尾槳外加了一圈，使尾槳被包起來。
普通尾槳形式
二者的控制大同小異，都是通過控制槳葉迎角的大小來控制尾槳拉力或推力。在駕駛艙中，尾槳反扭力大小是通過飛行員腳蹬控制得，其操縱原理與固定翼飛機的方向舵類似。
涵道尾槳形式
腳蹬的操縱同樣符合自然習慣，即左腳向前直升機左轉，反之亦然。俄式直升機一般與之相反。
目前，還存在另外一種無尾槳的布局模式，稱作NOTAR，即No Tail Rotor的簡稱。用噴氣引射和主旋翼下洗氣流的有利交互作用形成反扭力。
主旋翼產生的下洗氣流從尾撐兩側流經尾撐，發動機產生的壓縮空氣通過尾撐一側的向下開槽噴出，促使這一側的下洗氣流向尾撐表面吸附並加速（即所謂射流效應或Coanda效應），形成尾撐兩側氣流的速度差，產生向一側的側推力，實現沒有尾槳的反扭力。
無尾槳形式
直升機在飛行中，速度一般為200至300千米/小時，這是由其飛行依靠旋翼提供動力、尾翼促進平衡所限定的。現在，隨著中國人收入的提升，通用航空設備的需求也越來越大，直升機在中國搶險、救災、勘察、旅遊、運輸、農業等方面正發揮越來越多的作用，因此，學習直升機知識，了解直升機知識，宣傳直升機知識同樣成為了現代公民不可或缺的知識之一部分。好了，今天的直升機知識就介紹到這，如果有新的感悟和想探討的話題，歡迎留言與送飛君聯繫！
參考資料：1、你想知道的直升機知識，在這裡
2、最全直升機原理動圖