普考申論題
110年
[航空器維修] 旋翼機原理
第 四 題
關於主旋翼的「葉片扭曲(blade twist)」設計,試回答以下問題:
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到這題先想旋翼葉片的線速度隨半徑增加（V=Ωr），若無扭角會導致升力過度集中於翼尖。解題時需運用空氣動力學說明「負扭角（Washout）」如何使展向升力分佈均勻、降低誘導阻力，並務必補充前飛狀態下為了避免前行子葉片產生負升力的「工程設計妥協」。
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【破題】 「葉片扭曲（Blade Twist）」是為了改善旋翼葉片沿展向（spanwise）的升力分佈不均問題，透過幾何設計改變不同半徑處的螺距角，以提升旋翼整體的空氣動力效率與減輕結構負擔。 【論述】
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主旋翼葉片扭曲設計
💡 透過負扭角設計使展向升力均勻化，兼顧效率、結構與前飛性能。
🔗 葉片扭曲之氣動力與結構邏輯鏈
- 1 半徑線速度遞增 — 葉尖線速度遠高於葉根，導致升力極度不均。
- 2 導入負扭角設計 — 藉幾何設計讓葉根高攻角、葉尖低攻角。
- 3 升力分佈均勻化 — 誘導速度趨於一致，大幅降低誘導阻力。
- 4 效能與結構雙贏 — 提升懸停效率並顯著降低葉根受力的彎矩。
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🔄 延伸學習：前飛狀態下對前行/退行葉片的氣動力不對稱之限制與影響。
