民國115年 普通考試 航空器維修 旋翼機原理

第3題

試述在直昇機的主旋翼系統中,「撲動(Flapping)」與「羽動(Feathering)」 的作動方式?(20 分)

題目

試述在直昇機的主旋翼系統中,「撲動(Flapping)」與「羽動(Feathering)」 的作動方式?(20 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、撲動(Flapping)定義:撲動是指葉片繞撲動鉸(flapping hinge,水平鉸)上下擺動,使葉片相對槳轂改變錐角(coning angle),以平衡升力與離心力,並吸收前飛時的不對稱升力。全鉸接式旋翼設有獨立撲動鉸;半剛性旋翼則以蹺蹺板鉸(teetering hinge)使兩葉片整體擺動。
  • 二、撲動之作動:懸停時,升力使葉片向上揚成錐角,與離心力達成平衡;前飛時,前進側升力大,葉片向上撲動,後退側升力小,葉片向下撲動,形成週期性撲動(cyclic flapping),使旋翼盤前傾並讓升力重新平衡(flapping to equality)。
  • 三、羽動(Feathering)定義:羽動是指葉片繞變距軸(feathering axis,即pitch axis)轉動,改變安裝角(pitch angle)與攻角,由變距軸承、變距連桿(pitch link)與斜盤(swashplate)驅動;可分集體羽動(collective feathering)與週期羽動(cyclic feathering)。
  • 四、羽動之作動:集體羽動同時且等量改變所有葉片攻角,以改變總升力;週期羽動則隨方位角週期性改變各葉片攻角,使旋翼錐體向所欲方向傾斜,產生前後左右推力分量。兩者經混合機構(mixer)協同,由總距桿與迴旋桿分別輸入。
  • 五、兩者關係與限制:撲動與羽動互相耦合,葉片撲動時因相對氣流改變而產生攻角變化(flapping to feathering),通常呈90°相位差;設計上以撲動鉸偏置(Δ3角)、穩定桿(flybar)或貝爾—希勒(Bell-Hiller)機構調整耦合,剛性旋翼則以複合材料撓性樑取代鉸鏈。

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。

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