普考申論題
109年
[航空器維修] 旋翼機原理
第 二 題
📖 題組：
三、旋翼機動量理論（Momentum Theory）可用於推估滯空懸停（Hovering）的性能。然而此理論卻基於許多假設，且須引用其它基本定律以導出旋翼葉盤推力（Thrust）及誘導功率（Induced Power）的性能算式。㈠請寫出四項該理論引用的定律名稱。（8分）㈡另擇四項基本假設，予以說明之。（12分）
三、旋翼機動量理論（Momentum Theory）可用於推估滯空懸停（Hovering）的性能。然而此理論卻基於許多假設，且須引用其它基本定律以導出旋翼葉盤推力（Thrust）及誘導功率（Induced Power）的性能算式。㈠請寫出四項該理論引用的定律名稱。（8分）㈡另擇四項基本假設，予以說明之。（12分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (二)
另擇四項基本假設，予以說明之。（12分）
思路引導 VIP
看到「動量理論（Momentum Theory）基本假設」，應直覺聯想到其核心模型「致動盤（Actuator Disk）」。從流體力學的理想狀態出發，回憶對流體特性（無黏性、不可壓縮）與旋翼幾何/負載的簡化（無限多葉片、推力均勻分佈、一維流動），挑選四項最常提及的假設進行物理意義的說明即可。
小題 (一)
請寫出四項該理論引用的定律名稱。（8分）
思路引導 VIP
作答此題時，應先回想「動量理論」即是流體力學中的「致動圓盤理論（Actuator Disk Theory）」。推導時必定會用到流體力學的三大守恆定律（質量、動量、能量），再搭配牛頓運動定律即可得分。至於基本假設，只要從「理想化」的角度出發，將實體旋翼簡化為完美的圓盤（忽略葉片數與厚度），並將氣流視為理想流體（忽略黏滯性、壓縮性與旋轉）即可輕鬆列舉。
旋翼機動量理論假設
💡 動量理論將旋翼簡化為理想致動盤，推估懸停性能之理論極限。
- 致動盤假設：視為無限多葉片構成之極薄圓盤，使氣流連續通過。
- 不可壓縮流：假設空氣密度恆定（Ma<0.3），簡化白努利應用。
- 無黏性流體：視空氣為理想流體，忽略摩擦阻力與能量耗散。
- 一維均勻流：推力分佈均勻且垂直流動，忽略葉尖損失與尾流旋轉。
