普考申論題
114年
[航空器維修] 旋翼機原理
第 三 題
三、請詳述「旋翼系統的鉸鏈（Hinge）」設計種類及各自功用。（20 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到此題，應立即聯想直升機前飛時面臨的兩大物理現象：「不對稱升力」與「科氏力」。作答時，請依序精準列出三大基礎鉸鏈（揮舞鉸、擺振鉸、變距鉸），並清楚說明每個鉸鏈的「作動方向（自由度）」與「解決的空氣動力/力學問題」。最後，可補充現代無鉸式旋翼的實務發展以突顯工程素養。
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【破題】 直升機在前飛時，因前進槳葉與後退槳葉的相對空速不同，會產生升力不平衡與科氏力效應。為避免旋翼轂（Rotor Hub）與槳葉根部承受過大的破壞性應力，並維持飛行姿態穩定，傳統全關節式（Fully Articulated）旋翼系統設計了三種關鍵鉸鏈（Hinge），賦予槳葉不同的運動自由度。 【論述】
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旋翼系統三種鉸鏈
💡 以揮舞、擺振、變距三鉸鏈解決氣動力平衡、應力與操控需求。
- 揮舞鉸：允許槳葉上下運動，自動調整迎角以克服前飛不對稱升力。
- 擺振鉸：允許槳葉前後運動，吸收因揮舞產生的科氏力與平面應力。
- 變距鉸：允許槳葉繞縱軸旋轉，配合傾斜盤控制直升機升降與轉向。
- 材料演進：現代無鉸式設計利用複合材料彈性取代傳統金屬鉸鏈銷。
