机身不动，机翼仍在运动
直升机的机身可以停在半空，头顶的桨叶却一直在掠过空气。桨叶把空气向下推，空气就给旋翼向上的力。向上的力托住重量，就能悬停。
改变桨叶的角度，可以改变推力。让整副旋翼的推力稍稍向前倾，一部分力就用来向前加速。
主旋翼转动时，机身也会受到反方向的扭转。尾桨在长尾巴上侧向推，帮助抵住这种扭转。先看向上托举，再看推力的方向怎样改变。
先跟踪同一片桨叶，再改变一个条件
- 跟住铜色桨叶。 观察它改变角度时，向上托举的力怎样变化。
- 看推力箭头。 让旋翼盘倾斜，找出向上和向前的两部分力，再看尾桨怎样帮助抵住机身扭转。
旋翼把力的大小、方向和力矩分开管理
想细看：完整过程与器件说明
飞机要往前跑，直升机为什么能停在半空？先看头顶的桨叶：机身停着，桨叶却一直掠过空气，把空气往下推。
固定翼飞机通常需要向前运动，让空气掠过机翼。直升机把机翼装在旋转的主轴上：机身可以停在原地，桨叶仍相对空气运动。 本篇跟踪一片铜色桨叶，依次观察它的剖面、整副旋翼的推力、每圈变化的桨距，以及尾桨的作用。机体是原创的通用民用外形，不对应某个实机型号。
桨叶给空气向下的动量，空气给旋翼向上的力。稳定悬停时，旋翼推力与重量平衡。这不是“向下吹风”和“机翼升力”两种不同原理：它们分别从整体动量与局部气动力描述同一过程。FAA《直升机飞行手册》第 2 章介绍了旋翼推力、相对气流和悬停。
桨距是桨叶弦线相对旋转平面的几何角度；迎角取决于弦线与当地相对气流之间的夹角。由于旋翼盘处已有向下的诱导速度，桨距与迎角不相等。在本篇限定的线性工作范围内，增大迎角会增大剖面升力。
更细的操作
- 看总距章节。两片桨叶一起增加桨距，转速保持不变。推力超过重量意味着有向上的加速度，不意味着瞬间得到某个爬升速度。
- 在周期变距章节暂停，跟着铜色桨叶在一圈中的位置查看曲线。曲线记录的是同一片桨叶的桨距；它的对侧桨叶处在半圈之外。
- 切到受力视图，保留总距并增大旋翼盘倾角。总推力没有变小，垂直分量却减少了，水平分量则出现了。
- 在尾桨章节观察尾部侧推箭头，再减小尾桨补偿。尾桨反向力矩减小，与主旋翼反扭矩不再平衡；超过平衡值时，偏航合力矩会反向。
- 恢复初始状态，比较旋翼盘诱导速度和理想诱导功率。控制改变计算状态；自动演示使用固定的导演状态，重播不受之前自由探索的影响。
总距和周期变距有什么区别？
总距让所有桨叶在同一时刻增加或减少相同的桨距。周期变距让每一片桨叶的桨距随着方位角改变。本篇使用一个明确的波形：
θ₀ 是总距，θ₁ 是周期变距幅度，ψ 是桨叶绕主轴的方位角。相隔半圈的两片桨叶，其周期偏移互为相反数。真实旋翼还包含挥舞、机械相位、铰接与弹性响应，不能把波形最大值出现的方位直接当作任意直升机的倾盘方向。
为了分清这两件事，桨距章展示波形；倾盘章直接给定旋翼盘姿态，再计算推力分量。三维双叶旋翼沿给定叶尖轨迹平面跷跷板式运动，桨根仍连接同一个毂。这里没有求解挥舞动力学或某型旋翼的操纵连杆。FAA 第 3 章说明了总距、周期变距及反扭矩操纵的分工。
升力和下洗怎样来自同一套计算？
计算使用半径 4.5 m、两片等弦长无扭转桨叶，固定角速度 42 rad/s，空气密度 1.225 kg/m³。它是近悬停的教学参数组。旋转显示被放慢，不改变计算中的转速。
半径 r 处的切向速度是 Ωr。若均匀诱导速度为 vᵢ，局部入流角为 atan(vᵢ/Ωr)，迎角为桨距减去入流角。使用线性升力系数 Cₗ = aα 计算叶素升力，再沿展向积分。程序寻找使叶素推力与悬停动量关系相等的同一个 vᵢ：
理想远尾流速度为 2vᵢ；旋翼盘处为 vᵢ。理想诱导功率为 Pᵢ = Tvᵢ。这一均匀入流近似可见 NASA NDARC 理论附录 §11-4.1。本篇省略型阻功率、非均匀入流、失速、压缩性、地面效应和复杂尾迹。数值不是某个机型的性能预测。
为什么倾斜后要重新协调？
给定旋翼盘倾角 β，把主旋翼推力分为：
垂直加速度来自 (T cos β − mg)/m。若在倾斜后仍要求瞬时垂直平衡，需要 T = mg/cos β，主旋翼总推力会比水平悬停时稍大。水平分量依然存在。本篇只比较近悬停条件下的瞬时受力，没有积分出真实前飞轨迹，也没有用悬停模型预测高速前飞性能。
尾桨为什么装在长尾梁上？
主旋翼消耗功率，机身受到相反的驱动反扭矩。这里从理想诱导功率得到 Q = Pᵢ/Ω。尾桨侧推力 F尾 通过力臂 l 产生力矩。偏航平衡条件是：
模型中，尾桨实际锚点距主轴的纵向距离与计算中的力臂均为 4.7 m。尾桨力矩条和反扭矩条使用相同的固定比例尺。模型只比较偏航力矩：真实悬停还需要平衡尾桨侧向力，实际所需主轴功率也高于这里的理想诱导功率。未模拟的侧滑、滚转与偏航轨迹不会被装饰动画代替。