普考申論題
114年
[航空器維修] 旋翼機原理
第 五 題
五、試述「地面效應（Ground Effect）」對旋翼機懸停性能的影響，並說明旋翼機靠近地面時發生地面效應的物理原理。（20 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到本題，應先從旋翼下洗氣流受地面阻擋的物理現象切入，思考下洗氣流擴散如何導致誘導速度（Induced velocity）與誘導阻力（Induced drag）的降低。接著，將此空氣動力學變化連結至旋翼所需功率的減少，藉此具體說明其對懸停性能（如載重能力提升、懸停高度增加）的正面影響。
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【破題】 地面效應（Ground Effect, 簡稱 IGE）是指旋翼機在接近地面（通常距離為一個旋翼直徑的高度內）懸停或低速飛行時，因下洗氣流受地面阻擋，導致旋翼升力效率顯著提升、所需功率減少的空氣動力現象。 【論述】
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地面效應與旋翼機性能
💡 旋翼機近地時，下洗氣流受阻導致誘導阻力降低及效率提升之現象。
| 比較維度 | 地面效應內 (IGE) | VS | 地面效應外 (OGE) |
|---|---|---|---|
| 誘導速度 | 顯著減小 | — | 正常發展 |
| 翼尖渦流 | 受抑制、強度弱 | — | 完整發育、強度強 |
| 所需功率 | 較低 (省 15-20%) | — | 較高 (基準值) |
| 酬載能力 | 較大 | — | 較小 |
💬地面效應透過降低誘導速度與阻力，大幅優化旋翼機近地操作的能量效率。
