民國115年 高考三級 航空器維修 定翼機及旋翼機基本原理
第4題
直昇機在前進飛行初期會遭遇橫向流效應(Transverse flow effect)現象, 試述其成因,並說明它如何影響旋翼葉片的姿態?(20 分)
題目
直昇機在前進飛行初期會遭遇橫向流效應(Transverse flow effect)現象, 試述其成因,並說明它如何影響旋翼葉片的姿態?(20 分)
參考解答(AI 生成,非官方)
- 一、橫向流效應(transverse flow effect)是直昇機由滯空進入前進飛行初期,因旋翼盤前後半部誘導速度(induced velocity)分布不均所產生的氣動現象,通常在空速約10至20節、尚未進入有效平移升力(effective translational lift, ETL)時最明顯。
- 二、前進飛行時,旋翼盤前方吸入相對未受擾動的空氣,後方則吸入已受旋翼下洗(downwash)影響的空氣,故後半部誘導速度較大、誘導下洗角較大,葉片有效攻角較小;前半部誘導速度較小,葉片有效攻角相對較大。此種前後不對稱使升力分布改變,形成低頻振動與姿態變化。
- 三、就葉片姿態而言,前半部葉片因攻角較大、升力較高而向上揮舞(flap up),後半部葉片因誘導下洗較大、攻角較小而向下揮舞;由於揮舞反應有90度相位落後(phase lag),最大揮舞變形出現在側方,但整體旋翼盤會向後傾斜,機頭呈現上仰(pitch up)趨勢。
- 四、此後傾會使機體姿態改變,飛行員需以向前cyclic(週期變距)修正,避免機頭持續上仰;若未修正,可能造成速度增加緩慢、姿態不穩與乘客不適。當空速增至約15至20節,ETL使誘導速度分布趨於均勻,橫向流效應逐漸減弱。
- 五、橫向流效應與後退槳葉失速(retreating blade stall)、揮舞後傾(flapback)不同,前者源自前後誘導速度差,後者源自前進比與槳葉揮舞;操作時應平順加速、保持協調,並依機型手冊之姿態與空速限制修正。實際數值受旋翼直徑、轉速、翼型與風速影響。
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。