直升機的旋翼在轉起來之後，並不是規規矩矩地穩在一個平面上，而是群魔亂舞似的擺來擺去的，不僅上下襬，甚至還要前後擺。竹蜻蜓我想大部分人都玩過，當我們把這種左右葉片角度相反的槳葉旋轉起來之後，它就能夠垂直飛起來了，是不是像極了直升飛機的原理？但問題是你看竹蜻蜓槳葉跟旋轉軸之間結構如此簡潔，那直升機的槳葉跟它的旋轉軸之間怎麼就長得那麼複雜呢？甚至連個玩具遙控飛機也是這樣的。
可能你會說因為竹蜻蜓只會上下，而直升機除了上下我們還要讓它前進、後退、左右移動不得想點控制它的辦法嗎？所以這就讓聯結器、旋轉軸和槳葉之間的結構複雜了起來。但是我們假設有這樣一種新型的直升機，槳葉跟旋轉軸就是像竹蜻蜓那樣簡單的直接硬連線在一起的，只不過旋轉軸的方向是可以改變的。
想要往前飛就把旋轉軸往前傾，想要往後往左、往右飛那就把旋轉軸往後往左、往右傾不就可以了嗎？先讓我們排除這裡面在設計上的所有不合理性，請問真要有這樣的直升機，它還能飛得起來嗎？答案當然是不行，如果旋翼跟旋轉軸硬連線那麼直升機肯定會墜機。
當然為了說清楚這一點，我們需要稍微補充一下直升機是如何獲升力的基本知識。直升機的旋翼也是一種機翼，只不過跟固定翼飛機的機疑運作方式不同罷了，但產生升力的原理都是一樣的。機翼的升力主要有兩種來源，翼形帶來的壓力差，迎角帶來的反作用力。第一種簡單來說，可以理解為由於機翼上下表面的形狀不同，所以導致了上下表面空氣流速的不同。
上表面空氣流速更快，而下表面空氣流速稍慢。根據伯努力原理，這樣的流速差就產生了壓力差，下表面壓力大而上表面壓力小，兩者一減，下表面還有餘力於是就能把機翼往上抬起來了，速度越快造成的壓力差也就越大，於是升力自然也就越來越大了。
而第二種迎角帶來的反作用力，什麼是迎角呢？迎角又叫做攻角是指機翼的前進方向同它的絃線之間的夾角，他和升力之間的關係是迎角越大升力越大，反之亦然。當迎角過大的話，也可能會帶來失速的。帶著這兩點知識回到直升機上面，我們會發現什麼問題呢？那就是當旋翼在直升機頭上旋轉起來時，一側的槳葉再往前走，而另一側的槳葉再往後走，它們分別叫做前進葉片和後退葉片。當直升機懸停不動時，這還沒什麼問題啊。而當直升機往前移動問題就來了。因為此刻在旋翼身上就要加上一個相對運動了。
對於前進葉片來說，相對速度相加之後變得更大了，而對後退葉片來說，相對速度相減之後變得更小了。還記得我們剛才說過的機翼產生升力的第一點嗎？對於同樣的翼形而言，速度越快，升力越大，這就意味著前進葉片比後退葉片產生了更大的升力。從而在這樣左右不平衡的升力影響下，直升機開始快樂地做起了翻滾運動，直到墜機或者是停止前進。而這兩者都不是我們希望看到的，那該怎麼辦啊？
最常見的一種方式是讓旋翼能夠自由地上下揮舞。直升機的旋翼在轉起來之後，並不是規規矩矩地穩在一個平面上，而是群魔亂舞似的擺來擺去的，不僅上下襬，甚至還要前後擺。在槳葉的一根部位，會設定一個水平的軸孔，然後透過插銷來將它與旋轉軸連線在一起。這個結構叫做“揮舞鉸”，也叫做“水平鉸”，它可以允許槳葉在一定幅度範圍內上下浮動，這樣一來槳葉在前進時由於升力增加，自然就會向上揮舞，於是其運動的實際方向不再是水平，而是斜線向上，槳葉實際的迎角也由於這樣的運動而減小了。
升力降低，葉槳在後退時升力不足，開始自然的下降，於是實際迎角就變大，升力便增大了。這樣一減一增，正好平衡了原先的升力差，使直升機既能平穩的飛行，又能夠快速的前進了。不過槳葉這樣上下亂竄就不會打到機身嗎？並不會由於離心力的存在，槳葉會有自然拉直的趨勢，因此不會在升力作用下無限升高或者降低。也就是說槳葉的揮舞幅度不是無限的，再加上工程師在機械構造的設計上也採取了相應的措施，從而保證了槳葉的揮舞不至於和機體發生碰撞。
這就完了嗎？還沒有，儘管透過揮舞鉸解決了直升機側翻的問題，但是這個解決問題的方法本身也帶有問題，那就是每當槳葉上揚或者下壓時，其重心的位置都會往旋轉軸的方向移動，引起科里奧利效應，產生出科氏力矩。這個很難解釋清楚，但我們可以把它理解為類似於原地旋轉的花樣滑冰，運動員收縮雙臂就能夠轉得更快一樣，這裡的科氏力矩也會拉著旋翼轉得更快，關鍵是它還是在不斷變化的，如果就這麼放任著他不管的話，旋翼轉的忽慢忽快的，很容易就造成損傷了。那該用什麼方法來解決呢？
用“擺振鉸”也叫做“垂直鉸”，就是在槳葉的根部再設定一個垂直的軸孔，透過插銷來與旋轉軸的其他結構相連。這種連線方式允許槳葉前後小幅度的擺動，從而解決了我們以上說到的科氏力矩的問題。它是這麼幹的，當槳葉前行時受到的阻力較大，由於擺振鉸允許它在水平方向上前後擺動，所以它就會自然的向後擺，變得稍稍帶上一點後掠角，這樣就變相增加了漿葉在氣流方向上的剖面長度，加強了減小迎角的作用，從而對科氏力矩進行了補償。
而當槳葉後退時，阻力減小，槳葉反而會超前於旋轉軸運動，形成一種前掠的樣子。這當然增加了槳葉在氣流方向上的剖面長度，加強了增加引腳的作用，補償了科氏力矩。就這樣，有了揮舞鉸和擺陣鉸，直升機才能夠在空中淡定的站穩腳了。而他們帶來的直接結果就是，這樣聯結器、槳葉和旋轉軸的結構怎麼看起來就那麼複雜呢？
直升機的旋翼在轉起來之後，並不是規規矩矩地穩在一個平面上，而是群魔亂舞似的擺來擺去的，不僅上下襬，甚至還要前後擺。竹蜻蜓我想大部分人都玩過，當我們把這種左右葉片角度相反的槳葉旋轉起來之後，它就能夠垂直飛起來了，是不是像極了直升飛機的原理？但問題是你看竹蜻蜓槳葉跟旋轉軸之間結構如此簡潔，那直升機的槳葉跟它的旋轉軸之間怎麼就長得那麼複雜呢？甚至連個玩具遙控飛機也是這樣的。
可能你會說因為竹蜻蜓只會上下，而直升機除了上下我們還要讓它前進、後退、左右移動不得想點控制它的辦法嗎？所以這就讓聯結器、旋轉軸和槳葉之間的結構複雜了起來。但是我們假設有這樣一種新型的直升機，槳葉跟旋轉軸就是像竹蜻蜓那樣簡單的直接硬連線在一起的，只不過旋轉軸的方向是可以改變的。
想要往前飛就把旋轉軸往前傾，想要往後往左、往右飛那就把旋轉軸往後往左、往右傾不就可以了嗎？先讓我們排除這裡面在設計上的所有不合理性，請問真要有這樣的直升機，它還能飛得起來嗎？答案當然是不行，如果旋翼跟旋轉軸硬連線那麼直升機肯定會墜機。
當然為了說清楚這一點，我們需要稍微補充一下直升機是如何獲升力的基本知識。直升機的旋翼也是一種機翼，只不過跟固定翼飛機的機疑運作方式不同罷了，但產生升力的原理都是一樣的。機翼的升力主要有兩種來源，翼形帶來的壓力差，迎角帶來的反作用力。第一種簡單來說，可以理解為由於機翼上下表面的形狀不同，所以導致了上下表面空氣流速的不同。
上表面空氣流速更快，而下表面空氣流速稍慢。根據伯努力原理，這樣的流速差就產生了壓力差，下表面壓力大而上表面壓力小，兩者一減，下表面還有餘力於是就能把機翼往上抬起來了，速度越快造成的壓力差也就越大，於是升力自然也就越來越大了。
而第二種迎角帶來的反作用力，什麼是迎角呢？迎角又叫做攻角是指機翼的前進方向同它的絃線之間的夾角，他和升力之間的關係是迎角越大升力越大，反之亦然。當迎角過大的話，也可能會帶來失速的。帶著這兩點知識回到直升機上面，我們會發現什麼問題呢？那就是當旋翼在直升機頭上旋轉起來時，一側的槳葉再往前走，而另一側的槳葉再往後走，它們分別叫做前進葉片和後退葉片。當直升機懸停不動時，這還沒什麼問題啊。而當直升機往前移動問題就來了。因為此刻在旋翼身上就要加上一個相對運動了。
對於前進葉片來說，相對速度相加之後變得更大了，而對後退葉片來說，相對速度相減之後變得更小了。還記得我們剛才說過的機翼產生升力的第一點嗎？對於同樣的翼形而言，速度越快，升力越大，這就意味著前進葉片比後退葉片產生了更大的升力。從而在這樣左右不平衡的升力影響下，直升機開始快樂地做起了翻滾運動，直到墜機或者是停止前進。而這兩者都不是我們希望看到的，那該怎麼辦啊？
最常見的一種方式是讓旋翼能夠自由地上下揮舞。直升機的旋翼在轉起來之後，並不是規規矩矩地穩在一個平面上，而是群魔亂舞似的擺來擺去的，不僅上下襬，甚至還要前後擺。在槳葉的一根部位，會設定一個水平的軸孔，然後透過插銷來將它與旋轉軸連線在一起。這個結構叫做“揮舞鉸”，也叫做“水平鉸”，它可以允許槳葉在一定幅度範圍內上下浮動，這樣一來槳葉在前進時由於升力增加，自然就會向上揮舞，於是其運動的實際方向不再是水平，而是斜線向上，槳葉實際的迎角也由於這樣的運動而減小了。
升力降低，葉槳在後退時升力不足，開始自然的下降，於是實際迎角就變大，升力便增大了。這樣一減一增，正好平衡了原先的升力差，使直升機既能平穩的飛行，又能夠快速的前進了。不過槳葉這樣上下亂竄就不會打到機身嗎？並不會由於離心力的存在，槳葉會有自然拉直的趨勢，因此不會在升力作用下無限升高或者降低。也就是說槳葉的揮舞幅度不是無限的，再加上工程師在機械構造的設計上也採取了相應的措施，從而保證了槳葉的揮舞不至於和機體發生碰撞。
這就完了嗎？還沒有，儘管透過揮舞鉸解決了直升機側翻的問題，但是這個解決問題的方法本身也帶有問題，那就是每當槳葉上揚或者下壓時，其重心的位置都會往旋轉軸的方向移動，引起科里奧利效應，產生出科氏力矩。這個很難解釋清楚，但我們可以把它理解為類似於原地旋轉的花樣滑冰，運動員收縮雙臂就能夠轉得更快一樣，這裡的科氏力矩也會拉著旋翼轉得更快，關鍵是它還是在不斷變化的，如果就這麼放任著他不管的話，旋翼轉的忽慢忽快的，很容易就造成損傷了。那該用什麼方法來解決呢？
用“擺振鉸”也叫做“垂直鉸”，就是在槳葉的根部再設定一個垂直的軸孔，透過插銷來與旋轉軸的其他結構相連。這種連線方式允許槳葉前後小幅度的擺動，從而解決了我們以上說到的科氏力矩的問題。它是這麼幹的，當槳葉前行時受到的阻力較大，由於擺振鉸允許它在水平方向上前後擺動，所以它就會自然的向後擺，變得稍稍帶上一點後掠角，這樣就變相增加了漿葉在氣流方向上的剖面長度，加強了減小迎角的作用，從而對科氏力矩進行了補償。
而當槳葉後退時，阻力減小，槳葉反而會超前於旋轉軸運動，形成一種前掠的樣子。這當然增加了槳葉在氣流方向上的剖面長度，加強了增加引腳的作用，補償了科氏力矩。就這樣，有了揮舞鉸和擺陣鉸，直升機才能夠在空中淡定的站穩腳了。而他們帶來的直接結果就是，這樣聯結器、槳葉和旋轉軸的結構怎麼看起來就那麼複雜呢？