高考申論題
108年
[航空器維修] 定翼機及旋翼機基本原理
第 一 題
📖 題組:
關於旋翼機主旋翼旋轉時的「柯氏效應(Coriolis effect)」,試回答下列問題:(每小題 10 分,共 20 分) (一) 試述「柯氏效應」發生的原理。 (二) 為了克服「柯氏效應」,主旋翼會採取怎樣的因應設計?試舉兩種以上常見的實例說明之。
關於旋翼機主旋翼旋轉時的「柯氏效應(Coriolis effect)」,試回答下列問題:(每小題 10 分,共 20 分) (一) 試述「柯氏效應」發生的原理。 (二) 為了克服「柯氏效應」,主旋翼會採取怎樣的因應設計?試舉兩種以上常見的實例說明之。
📝 此題為申論題,共 2 小題
小題 (一)
試述「柯氏效應」發生的原理。
思路引導 VIP
面對此題,應立即聯想「角動量守恆定律(L = Iω)」。解題時需指出旋翼葉片在「上下揮舞(Flapping)」時會改變質心到旋轉軸的半徑(r),基於角動量守恆,半徑改變必導致角速度(ω)改變,進而產生在旋轉平面上的「超前-落後(Lead-lag)」運動。
小題 (二)
為了克服「柯氏效應」,主旋翼會採取怎樣的因應設計?試舉兩種以上常見的實例說明之。
思路引導 VIP
看到此題,應先聯想柯氏效應在旋翼機上的物理本質:葉片揮舞(Flapping)導致質心旋轉半徑改變,依據『角動量守恆』引發葉片在旋轉平面上的前後擺動(Lead-Lag)。接著推導因應對策:既然應力無法避免,就必須透過機械鉸鏈『釋放應力』,或透過幾何配置『消除半徑變化』,進而列舉如鉸接式、半剛性或剛性旋翼的特定設計。