高考申論題
106年
[航空駕駛(選試直昇機飛行原理)] 直昇機飛行原理
第 二 題
二、若有一直昇機的旋翼半徑為 r、旋翼轉速為 ω、前飛速度為 V，請於下圖各旋翼（0 度、90 度、180 度、270 度方位）翼尖位置分別標示出旋翼的線速度 rω 向量與前飛速度 V 向量，並以空氣動力學說明，若旋翼機構無任何處理機制，必會造成直昇機左右兩側旋翼升力不對稱（Dissymmetry of Lift）而翻滾。（25 分）
ω
📝 此題為申論題
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面對此題，首先應在圖面上定義直昇機的標準方位角（機尾0°、前進邊90°、機頭180°、後退邊270°），並運用向量疊加原理判斷各方位的相對氣流速度。接著，代入空氣動力學的升力公式（升力與速度平方成正比），清楚推導出前進邊升力大增、後退邊升力銳減的物理機制，最後說明此左右不對稱力矩為何會導致直昇機翻滾。
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【破題】 直昇機在前飛狀態下，旋翼各方位所感受到的「相對氣流速度」為旋翼線速度與前飛速度的向量和。此相對速度在左右兩側的巨大差異，是導致「升力不對稱（Dissymmetry of Lift）」的核心物理機制。 【論述】
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