若将螺旋看做是直线运动与圆周运动的叠加，每个旋转周期，直线上移动相同的距离，这样得到的螺旋曲线可以统称为等距螺旋。

【风螺旋的起源】

风螺旋是国际民航组织DOC8168飞行程序设计中使用的螺旋曲线用于描述航空器转弯过程中受风影响形成的最大转弯外界。

根据等距螺旋的运动形式，可以发现风螺旋是直线运动与圆周运动相交时产生的螺旋曲线。

图1. 风螺旋线

(注:风螺旋仅用于飞行程序设计中圆周以外的部分。

如果使用圆周运动的速度v表示直线运动的速度w用示直线与圆心的距离D表示圆周半径为r为了表示，风螺旋对速度的要求是： w/v = D/r

图1中 w/v等于0.6 ，圆的半径是50，所以D(高度)30。

【对称特性】

顺时针外膨胀螺旋和逆时针外膨胀螺旋可形成完整的螺旋曲线。风螺旋也不例外螺旋如下：

图2. 完整的风螺旋

从上图可以看出，直线运动与圆周运动相交，也可以产生对称的螺旋曲线。对称轴是垂直于圆心和直线的直径。

风螺旋的位置关系更为普遍。它只是介于渐开线和阿基米德螺旋之间的一种形式，但风螺旋的数学定义更为严格，对运动方向有特定的要求。

【互补性】

当圆周运动的旋转方向发生变化时，相同的直线运动会产生不同的螺旋轨迹，这两个轨迹在对称轴的位置准确相切，形成两个互补的螺旋。

图3. 互补风螺旋

由于互补螺旋的形状和数学特性与风螺旋完全不同，风螺旋的互补螺旋不再称为风螺旋。

渐开线螺旋的互补螺旋也不再被视为渐开线。

图4. 互补的渐开线螺旋

由于其特殊的圆心位置，阿基米德螺旋仍然是阿基米德螺旋，外观完全相同。

图5. 互补的阿基米德螺旋

【公式分析】

如下图所示：

另一个方向的角度关系如下图所示：

根据余弦定理推导上述两种角度关系，对应以下公式二和公式三：

飞行程序设计中使用的风螺旋包括直线运动速度的计算条件w不大于圆周运动的速度v，相反的运动方向(夹角大于)90°），两者之比等于直线与圆心的距离D与圆周半径r之比。若用DA表示两种运动之间的夹角sinDA=w/v=D/r 。

在风螺旋公式中，w与v并不单独出现，而是以“比值”的形式存在。也就是说螺旋线的形态与速度比有关，与是否是匀速直线运动无关。若直线速度与圆周速度同时增大两倍，由于速度比不变，所以螺旋的形状也不会变。

阿基米德螺旋对速度没有具体要求，但直线必须通过中心。从公式上看，当DA角度为零度时，直线过圆心，公式可简化为：

常规阿基米德螺旋极坐标公式 ρ=a* 是一致的。由于阿基米德螺旋公式是一个简化的公式，在等距螺旋公式中缺乏一些必要的条件，因此无法转换为渐开线公式。

当风螺旋公式转换时，可以获得渐开线螺旋公式DA等于90°，w/v等于1，可以形成渐开线。由于渐开线 速度比 与角度的关系符合风螺旋的参数条件，渐开线可视为风螺旋的特例。

由于风螺旋对速度比和角度有特定的要求，因此只有一个指定的直线和圆周相交的位置。

风螺旋公式可转换为阿基米德螺旋公式和渐开线公式，因此风螺旋公式是等距螺旋的一般公式。

【切线特性】

阿基米德螺旋的切线方向是不固定的，所以看起来杂乱无章:

阿基米德螺旋及其切线

渐开线螺旋的切线垂直于运动方向，非常规则:

间隔45°渐开线切线

基圆以外的风螺旋切线与渐开线一致，如下图所示：

渐开线不会延伸到基圆内，而风螺旋与圆相交，会延伸到基圆内，基圆内的切线方向变化较大，与外部切线特性不同。

应用风螺旋时，是根据w小于v考虑，当w大于v时，又会是什么样的情况呢，留到下次再来讨论。