普考申論題
115年
[航空器維修] 航空發動機概要
第 一 題
📖 題組:
渦輪螺旋槳與螺旋槳控制(Turboprop & Propeller Control):
渦輪螺旋槳與螺旋槳控制(Turboprop & Propeller Control):
📝 此題為申論題,共 2 小題
小題 (一)
直昇機與現代渦輪螺旋槳常用的「相角比較扭矩計(Phase Comparison
Torquemeter)」如何量測發動機輸出的扭矩?(10 分)
Torquemeter)」如何量測發動機輸出的扭矩?(10 分)
思路引導 VIP
本題測驗相角比較扭矩計的機械原理與電子量測方式。解題需依序說明:1. 構造:同心的雙軸結構(受力的主扭力軸與不受力的參考軸),兩軸一端固定,另一自由端各裝有帶齒的轉輪。2. 物理現象:發動機輸出動力時,主扭力軸因承受負載產生微小的彈性扭轉(Twist/Torsion),參考軸不變形,導致兩自由端的齒輪產生相對角位移。3. 電子感測:安裝於齒輪外的磁性拾取器(Magnetic pickup)感測齒輪通過產生交流訊號。4. 扭矩換算:角位移使得兩交流訊號產生「相位差 (Phase shift)」,此相位差與傳動軸輸出的扭矩成正比,系統測量相位差即可計算出扭矩值。
小題 (二)
在渦輪螺旋槳發動機系統中,「Beta 模式」的定義及其在空中與地面的功能為何?(10 分)
思路引導 VIP
本題測驗渦輪螺旋槳控制系統的兩個主要工作區間之一:Beta 區間(Beta Range/Mode)。首先定義:Beta 模式是指螺旋槳的槳距角不再由螺旋槳調速器(Governor)控制恆速,而是直接由駕駛艙的推力桿(Power Lever)透過機械或電子聯動來直接控制槳葉角度的運作區間。接著區分功能:在地面,Beta 模式允許螺旋槳進入平槳或反槳(Reverse pitch),提供極佳的氣動煞車效能以縮短落地距離,以及地面的滑行與倒車控制。在空中,Beta 模式是嚴格禁止使用的,若誤入反槳會產生龐大阻力導致飛機失控,因此推力桿設有慢車止擋器(Idle Gate)等保護機制。