普考申論題
115年
[航空器維修] 航空發動機概要
第 一 題
📖 題組：
請說明防冰系統相關問題：
請說明防冰系統相關問題：
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
在流體防冰系統（Anti-icing system）中，拋油環（Slinger ring）的運作原理為何？（10 分）
思路引導 VIP
本題測驗螺旋槳的化學流體防冰系統。關鍵字是「拋油環 (Slinger ring)」。需敘述其構造位置與防冰液如何傳遞至葉片。原理步驟：1. 拋油環是一個 U 型或 C 型的環狀槽，安裝在螺旋槳轂 (Hub) 後方，與螺旋槳一起旋轉。2. 機身泵浦將防冰液（如異丙醇）經由固定噴嘴滴入旋轉中的拋油環內。3. 螺旋槳旋轉產生的強大離心力將防冰液壓向環槽的最外側。4. 拋油環外側連接著通往各螺旋槳葉片根部的細管 (Delivery tubes)，防冰液在離心力推送下流至槳葉前緣的導流溝槽或橡膠靴，覆蓋前緣以降低水滴冰點，達成防冰目的。
小題 (二)
為什麼電動除冰系統（Electrical de-icing）在加熱螺旋槳葉片時，必須先加熱葉片外側（Outboard），再加熱內側（Inboard）？（10 分）
思路引導 VIP
本題測驗螺旋槳電熱除冰 (De-icing) 的時序控制邏輯及其空氣動力學與力學考量。除冰是將冰層底部熔化後靠離心力甩出。必須解釋「由外向內」加熱的原因。如果先加熱內側：內側冰層熔化向外滑動時，會被外側尚未熔化且牢牢附著的冰塊擋住，不僅無法脫落，還可能在外側重新結冰 (Runback ice)，且外側冰塊受內側推擠若部分脫落，會造成極大的質量不平衡與劇烈震動。因此，先加熱外側，利用最大離心力將外圍冰塊甩出，清空通道；接著再加熱內側，內側的冰塊就能順暢地向外滑動並脫離葉片，維持螺旋槳的動態平衡。
拋油環運作原理
💡 利用離心力將防冰液從機身靜止端傳輸至高速旋轉的葉片。
🔗 流體防冰系統液體傳輸路徑
- 1 靜止端注入 — 電動幫浦將液體由固定噴嘴噴入旋轉拋油環
- 2 離心力分布 — 液體受離心力作用，均勻緊貼U型環槽最外緣
- 3 傳遞管導向 — 液體被推入各葉片根部的細管，送往葉片表面
- 4 形成保護膜 — 防冰液沿著導溝擴散至前緣，降低水分結冰點
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🔄 延伸學習：延伸學習：觀察拋油環磨損或阻塞對螺旋槳動平衡的影響。
