首頁 / 普通考試 航空器維修考古題 / 民國115年 普通考試 航空器維修 航空發動機概要 民國115年 普通考試 航空器維修 航空發動機概要考古題
民國115年 普通考試 航空器維修 航空發動機概要收錄考選部官方試題，共 5 題可線上瀏覽，考選部未公告本科目答案。
題目與答案
依據EASA PART-66 Module 14 & 15-17 數位引擎控制（FADEC/EEC）
說明下列問題：
在FADEC 系統中，EEC（Electronic Engine Control）的「交談（cross-
talk）」邏輯功能為何？（10 分）
當FADEC 系統無法使用標準的發動機壓力比（EPR）模式來控制推力
時，會進入何種替代模式？其運作原理為何？（10 分）
參考解答（AI 生成，非官方） 一、定義：EEC交談（cross-talk）係指FADEC系統中，兩具發動機之EEC（或EEC內部A/B雙通道）透過數位匯流排（如ARINC 429、引擎間資料鏈）持續交換推力桿角度（TLA）、N1、N2、EPR、靜壓（Ps）、TAT等參數並相互比對的邏輯功能；其本質為系統層級的資訊共享與互檢機制，而非單一感測器的訊號處理。 二、輸入比對與替代：交談邏輯先對雙方同一參數做差值及變化率比對，差值落在容許帶內視為正常；若某具發動機的TLA或EPR感測器失效、訊號不合理或斷線，EEC可以另一具發動機經交談送來的有效值替代，維持該引擎正常供油與推力，避免單點失效造成推力損失或熄火。 三、同步、隔離與推力匹配：交談亦用於確認A/B通道的運算結果與輸出指令（FMV、VBV、VSV）是否一致，使通道切換無擾動（bumpless transfer）；差異超過門檻即判定失效通道並予隔離、記錄故障碼；雙引擎並以同一TLA基準設定推力，確保左右推力對稱，提升操控品質與飛行安全。 四、限制：交談資料須具CRC、時戳、範圍與合理性檢查，以防錯誤資料汙染健康通道；匯流排故障時系統須能降級為單機獨立控制，並於EICAS/ECAM顯示訊息；設計上亦須避免交談形成共因失效（common mode），故須訂定明確的失效隔離與資料優先權邏輯。 五、替代模式：當EPR模式無法使用（如EPR探針堵塞、加熱失效、訊號偏差過大），FADEC會自動進入N1模式（N1 mode／alternate mode）。其運作原理為EEC依TLA與飛行條件查表得出額定N1（rated N1），與實測N1比較後以比例積分（PI）控制調整FMV燃油流量，使N1追隨目標值；此時EPR改為計算值或不再顯示，推力精度與裕度下降，通常伴隨推力rating降級與MEL限制，並於駕駛艙顯示模式故障訊息。
依據EASA PART-66 Module 14 & 15-17 有關火警偵測與防護系統（Fire
Protection Systems）說明之：
說明飛機發動機火警偵測系統中「電阻式（Resistance Type）」Firewire
的構造與運作原理。（10 分）
在現代客機的雙迴路（Dual Loop）火警偵測系統中，設計A/B 兩個迴
路的目的為何？（5 分）
當選擇開關放在「BOTH」時其警告邏輯為何？（5 分）
參考解答（AI 生成，非官方） 一、構造：電阻式（Resistance Type）Firewire為連續環狀感溫元件，中心為鎳鉻合金（Nickel-chrome）導體，外覆氧化鎂（MgO）陶瓷粉絕緣層，最外層以Inconel合金管（sheath）包覆並接地，兩端經接頭連接至火警偵測控制單元（fire detection control unit），沿發動機艙周圍佈設成環路。 二、運作原理：控制單元對環路施加微小電流；常溫時陶瓷層為良好絕緣，當環路局部受熱，陶瓷離子導電度上升、絕緣電阻明顯下降，中心導體與外管之間產生漏電流，控制單元偵測電流（或等效電阻）變化量超過設定門檻，即觸發過熱或火警警告。此型屬「平均溫度」型偵測，反應較慢但抗干擾、可涵蓋大面積。 三、雙迴路目的：A/B兩迴路採用不同路徑佈設，主要提供冗餘（redundancy）；單一迴路斷路、短路或接頭鬆脫時，另一迴路仍可正常偵測，維持派遣能力；並可互相比對以抑制假警報、協助故障隔離與定位，縮短維修時間。 四、BOTH模式警告邏輯：選擇開關置於BOTH時，兩迴路同時工作，一般採「與（AND）」邏輯，須A、B兩迴路同時感測到火警才發出警告，可大幅降低誤報；若其一故障，系統自動降級為單迴路運作（由健康迴路獨自觸發警告），並顯示迴路故障訊息提醒維修。 五、補充：部分機型於BOTH模式另具延遲確認設計，兼顧靈敏度與誤報抑制；維修時應依AMM執行環路電阻、絕緣及接頭電阻測試，並注意環路彎曲半徑與固定夾具，避免絕緣層受損導致誤警報。
發動機滑油光譜分析計畫（SOAP, Spectrometric Oil Analysis Programme）：
原理與目的為何？（10 分）
常見的金屬元素與對應零件為何？（10 分）
參考解答（AI 生成，非官方） 一、原理：SOAP（Spectrometric Oil Analysis Programme，光譜油液分析計畫）係定期抽取發動機滑油樣本，以原子發射光譜（如ICP-AES或旋轉電極光譜儀）測定油中懸浮金屬微粒的元素種類與濃度（ppm），再與歷史趨勢比較，屬預測性（predictive）狀態監控工具。 二、目的：建立各元素濃度的趨勢基準線，於磨耗初期即發現異常（濃度突增、特定元素首次出現或粒徑變大），避免二次損壞、延長TBO（Time Between Overhaul）、降低維修成本；並可縮小拆檢範圍、判定換油週期與是否繼續飛航。 三、取樣與判讀：應固定運轉小時、固定取樣位置與方法（熱車後、同一放油閥），記錄補油量以校正稀釋效應；判讀採連續三次趨勢線斜率與絕對門檻並用，單點異常須複驗確認，並配合濾網檢查（chip detector、油濾）交叉驗證。 四、鐵系元素：Fe（齒輪、軸承、鋼製機件、機匣）；Cr（鍍鉻活塞環、汽缸壁、軸承滾道）；Ni（渦輪盤、鎳基合金葉片、排氣門）；Mo（鉬合金環、耐磨塗層）。此類元素上升通常指向齒輪箱或軸承磨耗。 五、銅系與輕合金：Cu（青銅襯套、軸承、滑油冷卻器）；Ag（銀鍍軸承保持器）；Sn、Pb（白金屬軸承襯瓦、焊料）；Al（鋁合金機匣、活塞）；Mg（鎂合金齒輪箱）；Ti（壓縮器葉片）；Si（進氣吸入砂塵）；Na（冷卻液或鹽分滲入），可據以判定汙染或外來異物。
渦輪螺旋槳與螺旋槳控制（Turboprop & Propeller Control）：
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）
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）
參考解答（AI 生成，非官方） 一、量測原理：相角比較扭矩計（Phase Comparison Torquemeter）於 calibrated 扭力軸（torsion shaft）兩端各設一齒盤（phonic wheel／tone wheel），並於對應位置配置磁電式拾取器（pickup）。當軸傳遞扭矩時會產生扭轉變形，使兩端齒盤訊號之間出現相位差（phase shift）。 二、訊號運算與應用：無載時相位差為基準值；受載後扭轉角θ與扭矩T成正比（T＝G·J·θ／L，G為剪切模數、J為極慣性矩、L為量測段長度），電子單元將Δφ換算為扭矩訊號，送至扭矩指示器，並供燃油控制器作為扭矩限制（torque limiting）與超扭保護之用。 三、優點與限制：採非接觸式電磁感測，無滑環（slip ring）、免磨耗、精度高且反應快，廣泛用於PT6、TPE331等渦輪螺旋槳及直升機主旋翼傳動；限制是齒盤間隙、軸材料性質與溫度會影響零點漂移，須定期執行零點校正。 四、Beta模式定義：Beta係指槳葉角低於飛行慢車（flight idle）止動位置、由動力桿（power lever）直接控制槳葉角的操作範圍，包含地面慢車（ground fine）與反槳（reverse）區段，此時調速器不再主導槳葉角。 五、空中與地面功能：空中Beta受Beta鎖定（beta lockout）限制而禁止使用，動力桿僅控制燃油與扭矩，槳葉角由螺旋槳調速器維持恆定轉速，以防失控、超速或推力不對稱；地面Beta則允許飛行員以動力桿直接改變槳葉角，用於滑行速度控制、縮短落地滾行距離及產生反推力。
請說明防冰系統相關問題：
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）
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）
參考解答（AI 生成，非官方） 一、拋油環構造：拋油環（Slinger ring）為安裝於螺旋槳槳轂或槳軸上、隨螺旋槳一同旋轉的環狀油槽；機身上則有固定不動的供油噴嘴（輸油管），將防冰液（一般為異丙醇IPA）注入旋轉中的環槽內，兩者不接觸。 二、運作原理：螺旋槳旋轉產生離心力，將環槽內的液體經由各槳葉的連通管甩至槳葉根部，再沿槳葉前緣分布成一層液膜，使過冷水滴無法附著凍結，屬「蒸發／液膜」式防冰（anti-icing）；流量由計量孔與計量泵控制，依外界溫度調整。 三、限制：防冰液存量有限、須地面補充，且會造成機身與跑道汙染及環境影響；管路堵塞或噴嘴積垢會造成分配不均，故須定期清潔與流量測試，多用於螺旋槳而非機翼大面積防冰。 四、加熱順序規則：螺旋槳電動除冰（electrical de-icing）係以導電加熱墊（boot）分區循環通電，由定時器（sequencer）控制，一般規範必須先加熱葉片外側（outboard），再加熱內側（inboard）。 五、原因：若先加熱內側，融水受離心力與氣流帶往外側，遇仍低溫的外側會再度凍結形成回流水（runback ice）；且內側除下的冰塊受離心力拋向外側，會撞擊外側葉片造成損傷與不平衡。先加熱外側可使外側先除冰，內側融水抵達時外側已無冰可附，兼顧除冰效率與結構安全。