普考申論題
112年
[航空器維修] 旋翼機原理
第 一 題
一、請說明傾轉式旋翼機（Tiltrotor）之主旋翼槳葉外型及其性能分析考量因素有那些？（20分）
📝 此題為申論題
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作答時應緊扣傾轉旋翼機『兼具直升機懸停與定翼機巡航』的雙重運作模式。切入點為：為滿足兩種截然不同的氣流環境，槳葉外型（如扭轉角、弦長）必然是妥協的結果；性能分析則需兼顧懸停的『品質因數(FM)』與巡航的『推進效率』，並點出實務上關鍵的下沉氣流干擾（Download）與氣彈穩定性（Whirl flutter）問題。
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【破題】 傾轉式旋翼機（Tiltrotor）須同時滿足直升機模式的垂直起降與定翼機模式的高速巡航，其主旋翼（Proprotor）所面臨的氣流場截然不同，因此槳葉外型設計本質上是兩種飛行狀態氣動力需求的高度工程妥協。 【論述】
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傾轉旋翼機設計分析
💡 兼顧垂直起降與高速巡航之氣動力工程妥協與性能權衡。
| 比較維度 | 懸停模式 (Hover) | VS | 巡航模式 (Cruise) |
|---|---|---|---|
| 氣流型態 | 下洗流為主 | — | 高軸向速度進流 |
| 最佳扭轉角 | 低扭轉（約-10°） | — | 高扭轉（-40°以上） |
| 效率指標 | 品質因數 (FM) | — | 推進效率 (ηp) |
| 旋翼轉速 | 高轉速維持升力 | — | 降低轉速避震波 |
💬主旋翼設計必須在兩極端的飛行狀態間達成氣動力與結構的權衡。
