高考申論題
114年
[航空駕駛(選試直昇機飛行原理)] 載重平衡
第 一 題
一、在長時間飛行中，燃油消耗將導致重心位置的變化。請說明如何評估燃油消耗對旋翼機重心的影響？並舉例說明可能產生的飛行特性變化。（20 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到此題，應先將「燃油消耗」轉化為物理學上的「重量減少與力矩改變」，並利用力矩平衡公式（Moment = Weight × Arm）說明重心位移的評估方式。接著，針對「旋翼機」重心限制較定翼機更為嚴格（包含縱向與橫向限制）的特性，具體論述重心偏移對週期距桿（Cyclic）操縱裕度及飛行姿態的影響。
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【破題】 長時間飛行中，燃油消耗會導致航空器總重減少，且因油箱位置通常不與飛機初始重心重疊，將不可避免地造成重心（Center of Gravity, CG）位移。旋翼機的重心限制極為狹窄，精確評估重心軌跡對維持操縱裕度與飛行安全至關重要。 【論述】
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旋翼機燃油重心評估
💡 透過重心包絡線評估燃油位移對操縱裕度的動態影響。
🔗 燃油消耗對旋翼機操縱之影響鏈
- 1 燃油持續消耗 — 總重減少，特定力臂之力矩隨之改變
- 2 重心位置位移 — 重心沿起飛點至零油點之向量移動
- 3 姿態力矩失衡 — 機身產生偏離平衡點的俯仰或傾斜傾向
- 4 操縱補償與損耗 — 需調整週期距桿抵銷力矩，消耗操縱裕度
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🔄 延伸學習：延伸：若重心超出後限，將導致減速平飛（Flare）時無法壓低機首。
