本发明公开了一种直升机变转速混合动力系统及用此系统的直升机，所述直升机变转速混合动力系统包括：发动机、电动机、发电机、行星减速器和输出轴，所述发动机可驱动旋翼转动，所述发动机包括：第一控制器，所述第一控制器可调整所述发动机的输出；所述电动机包括：第二控制器，所述第二控制器可控制所述电动机的输出用于补充调整所述旋翼的转速；所述发电机和所述发动机相连并通过所述发动机实现驱动，所述发电机包括：第三控制器，所述第三控制器可实现电能转换，并将所述电能提供给所述电动机；所述行星减速器设置在所述发动机与所述输出轴之间。根据本发明的直升机变转速混合动力系统结构更优化，控制逻辑简单，安全性和稳定性更高。