民國110年 高考三級 航空駕駛(選試直昇機飛行原理) 載重平衡
第3題
未來將出現油電混合（Hybrid）之全貨用飛機，如與目前之全貨機相比較， 它的穩定性與操控性、平均空氣動力弦長（MAC）、零油重量（Zero fuel weig…
題目
未來將出現油電混合（Hybrid）之全貨用飛機，如與目前之全貨機相比較， 它的穩定性與操控性、平均空氣動力弦長（MAC）、零油重量（Zero fuel weight）及力矩指數（Moment index）會有何種變化？試詳述之。（25 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、比較前提與系統特徵：油電混合全貨機通常以渦輪或活塞發動機帶動發電機，配合電池、電動馬達、功率電子與冷卻系統，必要時採分散式推進。比較時應以同級全貨機、相同酬載與相同任務剖面為基礎。混合系統增加電池與電動設備，重量及慣性分布改變；若機翼幾何不變，平均空氣動力弦長（MAC）不會因動力系統而改變。
- 二、穩定性與操控性：電池屬高密度質量，通常置於機腹或重心附近，會改變重心高度、俯仰與滾轉慣性；若電池前後配置不當，重心範圍與靜穩定裕度可能受影響。分散式電動推進可提供差動推力、推力向量或邊界層吸入，增進低速操控與短場能力，但故障模式、推力回應、熱管理與電磁相容更複雜，須以適航條款驗證。
- 三、MAC 與零油重量：MAC 是機翼幾何參數，若沿用原機翼則數值不變；若為容納電池或馬達而修改翼型、增大弦長或改變布局，MAC 會增大或位置移動，須重新求算空氣動力中心與重心百分比。零油重量（ZFW）等於操作空重加酬載；電池與電動系統列入操作空重，故同酬載下 ZFW 增加，最大酬載可能下降，結構與煞車能量限制亦可能更早到達。
- 四、力矩指數與管理：力矩指數（MI）為力矩除以手冊指定除數，常用除數為 1,000。電池在某一力臂增加質量會使 MI 改變；設計上常將電池置於接近重心處以減少 MI 變化，但放電、冷卻與電池更換仍會造成分布改變。營運上應建立新重量平衡手冊，將電池充電狀態與更換納入載重表，並檢查 ZFW、起飛與落地重量及重心包絡線；混合構型不代表可忽略重量平衡。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。