直升机利用什么原理飞行的(直升机在空中悬停原理)

空气螺旋桨的发明对早期航空业的影响是决定性的，没有它，不算真飞机。喷气式发动机发明出来后，高速飞机都用，螺旋桨的地住一落千丈，只有低速飞机才用。但直到今天，大多数直升飞机都靠螺旋桨来飞行，只有F35B和海鹞AV8才是成功的用垂直喷气起降方式的固定翼飞机。

正常布局的直升飞机有主次两个旋翼。主旋翼在顶端，旋转面走水平码的，产生升力。次旋翼又叫尾桨，要比主旋翼小好多，旋转面是垂直的，并且与机身纵向平行。主旋翼旋转向下刮风时，会受到空气的反作用力，一部分是升力，另一部分是阻力，阻力与旋转方何相反，产生力矩，因为会扭动机身，称转矩。这种扭矩是有害的，它使机身像陀螺似的转动，还怎么飞？尾桨就是用来平衡这种扭矩的，还可用来转向。

垂直起飞时，加大油门，主次旋翼相应加快转速，升力大于重力，飞机升起来了。为了产生更大的升力，除了加快转速，还可以使每片桨叶偏转一定的角度，但不能太大，否则失速，升力反而猛降，危险。尾桨也一样。

直升机垂直起飞到一定高度前飞时，因为旋翼前倾，部分升力转化为前向力，力的作用点在旋翼转轴顶端，和重心有距离，产生的力矩会使飞机向前倾斜，产生低头现象。如果侧飞就会侧倾。就好像扳不倒翁的头部，身子会倾斜一样。军用机动作猛，倾斜就明显。当前飞达到一定速度时，用水平尾翼压住，使前倾为矩和尾翼的下压力矩抵消，就能保持稳定飞行。空中刹机时还会翘机头呢。所以直升飞机的舒适性比不上固定翼飞机。

更可恶的是振动。直升飞悬停时，主旋翼旋转，运动到左右两边的两片桨叶运动方向是相反的，如果是逆时针旋转，那么右边的桨叶向前，左边的桨叶向后。顺时针时左前右后。飞机前飞时，旋翼一边旋转，一边前进，左右的桨叶前行的逆风，升力变大，后行的顺风，升力变小，飞机就翻了，根本没法飞。

解决的办法是使桨叶和动力转轴用铰接方式，能上下挥舞。这样前飞时，前行桨叶升力大时，桨叶上挥，卸掉一些升力，转到另一边时又回平，左右升力就相等，不会翻机了。然而桨叶上下挥舞总会使飞机产生振动，对舒适性有很大影响。

直升飞机的旋翼系统太复杂，受力点又集中，还要各种配平，所以研制难度很大。

还有双旋翼和多旋翼直升飞机，能靠旋翼转向相反抵消转矩，不用尾桨，节省这部分的动力，效率更高。如美国CH46支努干前后安装的反转双旋翼，俄罗斯的卡系列中的卡52卡27卡28等共轴反转旋翼，还有奇特的交叉双旋翼。真是百花齐放。

普通飞机在机翼前行时，上下翼面之间的气流速度差造成上下翼面之间的压力差，这就是升力。机翼机身不动而机翼像风车叶一样打转转，和空气形成相对速度，也可以形成升力，这样旋转的“机翼”就成为旋翼，旋翼产生升力就是直升机可以垂直起落的基本原理。