高考申論題
114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、請說明無尾旋翼（NOTAR）與傳統單主旋翼直升機（Single Main Rotor）所產生的反扭距力（Antitorque）方式有何不同及反扭距力之功能各為為何？請說明無尾旋翼之優點為何？請繪製無尾直升機在滯空（Hover）時主旋翼下洗氣流（Downwash）如何產生康達效應？（25 分）
📝 此題為申論題
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本題測驗直昇機反扭矩系統的核心物理機制。答題時應先從『牛頓第三運動定律』切入解釋反扭矩功能，接著對比傳統尾旋翼（物理推力）與NOTAR系統（流體力學環量控制與康達效應）。繪圖部分雖在純文字中較難呈現，但必須透過精確的文字幾何描述與ASCII圖示，標出下洗氣流、狹縫噴射氣流、低壓區及側向力向量的相對關係。
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【破題】 直昇機的反扭矩（Antitorque）系統是為克服主旋翼旋轉時產生的反作用力矩（Torque effect），以維持機身航向穩定。無尾旋翼（NOTAR）與傳統尾旋翼在產生此力矩的物理機制上有著根本的流體力學差異。 【論述】
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直升機反扭矩與 NOTAR
💡 抵銷主旋翼反作用力矩以維持航向穩定並提供偏航控制。
| 比較維度 | 傳統單主旋翼 (Tail Rotor) | VS | 無尾旋翼 (NOTAR) |
|---|---|---|---|
| 力矩來源 | 尾旋翼槳葉產生推力 | — | 康達效應升力+噴嘴推力 |
| 安全性 | 尾旋翼易撞擊障礙物 | — | 無外部旋轉件，極安全 |
| 噪音表現 | 尾流干擾產生高頻噪音 | — | 內部風扇，噪音大幅降低 |
| 機械結構 | 含傳動軸與齒輪箱 | — | 結構簡化，低維護成本 |
💬傳統式依賴機械推力，NOTAR 則利用流體力學效應顯著提升安全與安靜性。
