跳到主要內容
上方區塊
無人機考照指南
中央內容區塊

B16 直昇機的升力與扭力

直昇機頭上那組大槳叫主旋翼。每一片槳葉的剖面都長得像機翼,轉起來的時候,空氣從槳葉上下流過,就跟機翼往前衝一樣產生升力。換個角度看,主旋翼也像一具朝天裝的螺旋槳,把空氣往下推,空氣就把直昇機往上推。兩種說法講的是同一件事。

B07 四力與平衡說過,旋翼面擺平的時候,往上的那股力叫升力,也可以叫向上的推力。直昇機起飛離地、爬升、懸停,靠的都是它。往上的力大過往下的重力與阻力,直昇機就垂直往上升。

旋翼轉動也帶來麻煩。發動機用力把主旋翼往一個方向扭,主旋翼就把機身往反方向扭回來,這股力叫扭力。就像坐在旋轉椅上把手臂往一邊甩,椅子會往另一邊轉。

主旋翼 結果
逆時針轉 機身被扭成順時針轉
槳葉角度(俯仰角)扳大 升力變大,扭力也變大

槳葉角度扳得越陡,每一圈推下去的空氣越多,升力就越大;但槳葉吃的空氣阻力也越大,發動機得更用力才轉得動,反扭回機身的力也跟著變大。

為了抵消扭力,直昇機尾巴上再裝一個側著的小旋翼,叫尾旋翼。它在機尾往側邊推,讓機頭維持朝前。主旋翼平躺、往上推,那股力叫升力;尾旋翼側立、往旁邊推,那股力就叫尾旋翼推力。尾旋翼推多推少,機頭就跟著轉,這是直昇機改變航向的方法。

機翼和螺旋槳怎麼產生力,看 B08 連續性定理與柏努利定律 和 B11 螺旋槳;扭力就是作用力與反作用力,看 B06 牛頓運動定律。直昇機怎麼懸停、轉彎,看 B17 直昇機的飛行動作;多旋翼不裝尾旋翼也能抵消扭力,看 B18 多旋翼的構造與操控。

考試題庫

只看哪一種的題目

B119

無人直昇機,其主旋翼在旋轉時主要產生下列哪種力?

主旋翼平躺著轉,把空氣往下推,產生向上的升力。(B)(C)(D) 的方向都不對。

B120

無人直昇機主旋翼產生升力的原理,類似於下列哪個原理?

槳葉轉起來像機翼一樣產生升力,整組主旋翼又像朝天的螺旋槳一樣把空氣往下推。兩個說法都對,所以選「以上皆是」。

B121

若無人直昇機主旋翼的旋轉面保持在水平位置,則所產生的力是下列哪個方向?

力的方向跟著旋翼面走:旋翼面水平就垂直往上,旋翼面傾斜才會斜斜往上,所以 (D) 不對。主旋翼把空氣往下推,空氣就把它往上推,不會有往下的力,(A)(C) 也不對。

B122

無人直昇機利用主旋翼產生升力的原理執行下列哪些動作?

起飛離地、爬升、懸停都靠主旋翼往上的升力:升力大過重力就上升,跟重力一樣大就停在空中。三個都對,選「以上皆是」。

B124

無人直昇機主旋翼的槳葉片的俯仰角愈大,就會有下列哪種情形?

槳葉角度越大,升力越大,但轉動時的阻力也越大,發動機要更用力,反扭回機身的扭力也越大。升力和扭力是一起變大的,不會一個大一個小。

B125

無人直昇機的尾旋翼主要功能為何?

主旋翼把機身往反方向扭,尾旋翼在機尾往側邊推,把這股扭力抵消掉,機頭才能朝前,也能靠它控制機頭轉向。升力、阻力、重力都不是尾旋翼負責的。

普通證不考B202

當無人直昇機的發動機讓主旋翼以逆時針方向旋轉時,無人直昇機本身將以下列哪個方向旋轉?

作用力與反作用力:發動機讓主旋翼逆時針轉,機身就被反扭成順時針轉。兩者方向一定相反,不會先後換方向。

普通證不考B203

無人直昇機為了抵銷扭力,在設計上使用尾旋翼在機尾產生一個向右的力,稱為下列哪種力?

尾旋翼是一具側立的小旋翼,往側邊推,這股力叫尾旋翼推力。它的方向是水平往旁邊,不是往上撐住機體,所以不叫升力;阻力和壓力也不是它的名字。

作答技巧

  • 問主旋翼產生什麼力、往哪個方向:選「向上的升力」「垂直向上」。
  • 問主旋翼的原理像機翼還是像螺旋槳:選「以上皆是」。
  • 看到「尾旋翼」:功能選「抵消扭力」,產生的力選「尾旋翼推力」。
  • 方向題:主旋翼往哪邊轉,機身就往反方向轉。
  • 「俯仰角愈大」:升力和扭力一起變大,選兩個都「愈大」的那個。

普通操作證模擬測驗 專業操作證模擬測驗

題目出自民航局遙控無人機學科測驗題庫(另開新視窗)(114.5.28 版);分組是本站整理的。