高考申論題
111年
[航空駕駛(選試直昇機飛行原理)] 直昇機飛行原理
第 三 題
三、單主旋翼直昇機於無風懸停狀況進行旋轉（Hovering Turn），即順時針與逆時針的機鼻旋轉（Nose-In Pirouette、Turn about the Nose；如圖 2）與機尾旋轉（Nose-Out Pirouette、Turn about the Tail；如圖 3），請說明如何使用腳踏板（Rudder Pedal）與周期變距操縱桿（Cyclic Control Stick）達成目標動作。（25 分）
圖 2、機鼻旋轉
圖 3、機尾旋轉
圖 2、機鼻旋轉
圖 3、機尾旋轉
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
- 幾何運動分析：先確認兩種旋轉的「旋轉中心」位置，推導直昇機重心（CG）在進行偏航時，必須對應往哪個方向做切線平移（側移）。
- 操縱邏輯建立：腳踏板負責偏航角速率（Yaw），周期變距桿負責主旋翼推力向量傾斜以產生平移（Translation）。歸納出機鼻旋轉為「反向操縱」，機尾旋轉為「同向操縱」。
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【破題】直昇機於無風狀態下執行繞特定點之旋轉（機鼻/機尾旋轉），其重心並非靜止。飛行員必須以腳踏板控制偏航角速率（Yaw rate），同時精確操作周期變距操縱桿傾斜主旋翼推力向量，以產生相應的向心力與切線平移速度，方能維持旋轉中心不變。 【論述】 一、核心操縱原理與旋翼動態特性
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懸停旋轉操縱原理
💡 利用踏板控制偏航，並以周期變距桿產生向心力維持旋轉中心。
| 比較維度 | 機鼻旋轉 (Nose-In) | VS | 機尾旋轉 (Nose-Out) |
|---|---|---|---|
| 旋轉中心 | 位於機鼻前方 | — | 位於機尾後方 |
| 操縱協調性 | 反向操縱 (Cross) | — | 同向操縱 (Coord) |
| 操作實例(左轉) | 左踏板 + 右周期桿 | — | 左踏板 + 左周期桿 |
| 重心運動 | 繞圓心做橫向平移 | — | 繞圓心做橫向平移 |
💬兩者差異在於重心運動方向與偏航方向的關係，決定了周期桿的補償邏輯。
