CH-54採用全鉸接式六片鋁合金槳葉旋翼,尾槳由四片鋁合金葉槳組成;機身為鋁合金和鋼製成的半硬殼吊艙尾梁式結構。機身在駕駛艙後面部份沿用可卸吊艙形式。水平安定面固定在尾斜梁頂部右側。CH-54採用不可收放的前三點式起落架。為裝卸貨物方便,起落架可通過液壓操縱伸長或縮短。前駕駛艙內有兩個並排的正副駕駛員的的座椅,后座艙內有操縱貨物裝卸的第三個駕駛員的座椅。
CH-54A採用兩台普拉特·惠特尼公司JFTD-12-4A渦軸發動機,單台功率為4500軸馬力;CH-54B採用兩台JFD-12-5A渦軸發動機,單台功率為4800軸馬力,最大連續功率為4430軸馬力。兩個燃油箱的總油量為3328升,輔助油箱容量為1664升,總油量為4992升。主要數據(CH-54A):
機長26.97米
旋翼直徑21.95米
尾槳直徑4.88米
機高5.61米
機寬(槳葉摺疊)6.65米。
空重8,720千克
正常起飛重量17,240千克
最大起飛重量19,050千克。
最大平飛速度(海平面)203千米/小時,
最大巡航速度169公里/小時
最大爬升率(海平面)6.75米/秒
有地效懸停升限3,230米
無地效懸停升限2,100米
航程370千米
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