普考申論題
105年
[航空器維修] 旋翼機原理
第 三 題
三、旋翼機的尾旋翼可分成牽引式(tractor)與推動式(pusher)二種結構,試畫一簡圖顯示此二種尾旋翼主要特徵的差異,並說明各自的優缺點。(20 分)
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到此題,首先應聯想到尾旋翼產生推力的方向與尾桁(或垂直尾翼)之間的氣流交互作用(干擾效應)。解題時,先以文字或簡圖清楚標示「旋翼位置、氣流方向、尾桁相對位置」,再從空氣動力學的角度(如尾流阻擋效應)切入,比較兩者的推力效率、震動噪音與實務應用優缺點。
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【破題】旋翼機尾旋翼的主要功能是抵銷主旋翼的反作用扭矩,並控制機身偏航(Yaw)。牽引式與推動式尾旋翼的根本差異,在於尾旋翼產生的「尾流(Wake)」是否會直接衝擊垂直尾翼與尾桁,進而影響整體氣動力效率。 【論述】 一、簡圖特徵描述(答題時建議繪製「俯視簡圖」並標明以下相對位置):
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尾旋翼牽引與推動式
💡 依尾流是否衝擊機身結構區分效能,推動式氣動效率優於牽引式。
| 比較維度 | 牽引式 (Tractor) | VS | 推動式 (Pusher) |
|---|---|---|---|
| 安裝位置 | 垂直尾翼迎風面 | — | 垂直尾翼背風面 |
| 進氣流場 | 平順,葉片受干擾小 | — | 不均勻,受結構紊流影響 |
| 尾流影響 | 衝擊結構產生阻擋效應 | — | 直接排入自由空間 |
| 氣動效率 | 較低,淨推力損失大 | — | 較高,功率轉換率佳 |
| 結構震動 | 較大(尾流持續撞擊) | — | 較小 |
💬推動式因避開尾流阻擋效應,氣動效率顯著優於牽引式,為現代設計主流。