111 民航特考三等 適航檢查 民用航空器及發動機系統 考古題詳解

核心觀念

飛機起飛後，起落架收上系統必須依序完成：

1. 起落架選擇閥置於 UP。
2. 飛機已離地，地面安全互鎖解除。
3. 液壓或電動驅動源提供足夠動力。
4. 起落架下鎖解除。
5. 收上作動筒帶動起落架進入輪艙。
6. 起落架艙門依設計程序開啟、關閉。
7. 起落架最後由上鎖機構固定，駕駛艙顯示 UP AND LOCKED。

其中任一環節失效，均會造成起落架無法完全收回，產生顯著阻力、噪音、振動及燃油消耗增加。若飛行員無法確認起落架已收妥，須依飛機飛行手冊及檢查表處置，返航或前往適當機場落地。

解題方法

本題應依「指令—互鎖—動力—傳動—結構—顯示」的系統故障邏輯作答，將故障原因分成下列六類：

$$\text{收上故障} = \text{指令故障} + \text{安全互鎖故障} + \text{動力故障} + \text{液壓控制故障} + \text{機械阻滯} + \text{位置顯示故障}$$

答題時不宜只寫「液壓系統故障」，應具體說明造成起落架無法收回的部件或條件。

故障原因

一、起落架收上指令或電氣控制故障

• 起落架選擇桿未確實置於 UP，或選擇閥內部故障。
• 起落架控制電路斷路、短路、接點燒蝕或接線鬆脫。
• 起落架控制模組、繼電器、電磁閥線圈或控制電腦故障。
• 相關電路斷路器跳脫，導致收上指令無法傳送。
• 電源匯流排失電、電壓不足或接地不良。
• 起落架位置感測器或控制邏輯未接收到正確的收上訊號。

二、地面安全互鎖未解除

為防止飛機在地面誤收起落架，起落架系統通常設有重量感測器、壓力感測器或 squat switch。若該裝置仍判定飛機在地面，收上電路會被禁止。

具體原因包括：

• 起落架支柱上的重量感測器卡滯。
• squat switch 調整不當、損壞或接點故障。
• 感測器線路斷路、短路或訊號未送至控制系統。
• 飛機離地後起落架支柱仍處於受壓狀態，例如起飛姿態、跑道跳躍或感測器機械部件未完全伸展。

此類故障的特徵是飛機已離地，但系統仍認定為地面狀態，因此起落架收上指令被安全互鎖切斷。

三、液壓或電動動力不足

液壓收上式起落架必須具有足夠壓力及流量，電動收上式系統則須具備足夠電壓及馬達輸出。

常見原因如下：

• 液壓油量不足或液壓油外洩。
• 液壓泵故障、泵浦驅動失效或壓力不足。
• 液壓管路、軟管、接頭破裂或阻塞。
• 液壓蓄壓器壓力不足。
• 壓力調節器、優先閥或隔離閥故障。
• 液壓系統內有空氣，造成作動筒輸出不足。
• 電動馬達燒毀、減速齒輪損壞或馬達熱保護跳脫。
• 發電機、電瓶或相關電源系統故障。

若驅動源壓力或電力不足，起落架可能完全不動，也可能只移動一部分便停止。

四、液壓控制閥或作動筒故障

即使液壓壓力正常，控制元件及作動元件故障仍會使起落架不能收回。

• 收上控制閥卡住，無法將壓力導向收上側。
• 液壓閥內部洩漏，使作動筒兩側無法建立有效壓差。
• 作動筒活塞密封件損壞，造成內漏。
• 作動筒活塞桿彎曲、刮傷或卡滯。
• 作動筒安裝銷、連桿或接頭鬆脫。
• 管路接錯、維修後未正確復原，導致液壓流向錯誤。
• 緊急放下系統的隔離閥或旁通閥未恢復正常位置。

液壓作動筒的有效驅動力可概念化表示為：

$$F = \Delta P \times A$$

其中 $F$ 為作動力、$\Delta P$ 為作動筒兩側壓差、$A$ 為有效活塞面積。當壓差不足、活塞內漏或有效面積受損時，作動力不足以克服起落架重量、氣流及摩擦阻力。

五、下鎖、上鎖或艙門機械故障

起落架收上前，必須先解除下鎖；收上後，則必須由上鎖機構確實固定。任何機械卡滯都可能使收上程序中止。

核心觀念

本題考查航空器液壓系統中「儲壓器（Accumulator）」的作用，以及依液壓油與氣體隔離方式所區分的三種主要型別。

儲壓器是一個具有氣體預充壓力的壓力容器，內部以活塞、隔膜或囊袋將液壓油與氣體分開。液壓系統壓力升高時，液壓油進入儲壓器並壓縮氣體，將液壓能儲存；系統壓力降低或需要瞬間大流量時，壓縮氣體膨脹，將液壓油推出供系統使用。

航空器儲壓器的預充氣體通常使用乾燥氮氣，避免氧氣與液壓油或其他材料形成燃燒、爆炸及氧化危險。

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解題方法

本題可分為兩個部分作答：

1. 先說明儲壓器「儲存及釋放液壓能」的基本作用。
2. 再依內部隔離元件，列出囊袋式、活塞式及隔膜式三種型別，並說明其構造與特性。

作答時，功能部分應同時涵蓋正常操作與故障、瞬態狀況；型別部分則應寫出液壓油與氮氣如何分隔，並補充各型別的優缺點。

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一、儲壓器的主要功能

1. 儲存液壓能，提供瞬間大流量

液壓泵流量有限，但起落架收放、煞車、飛行操縱面等系統在短時間內可能需要大量液壓油。儲壓器可在需求較低時儲存壓力，於操作瞬間釋放液壓油，補充泵的流量不足。

因此，儲壓器可使系統在短時間內獲得較大的流量與壓力，提升作動速度並減少液壓泵的瞬間負荷。

2. 在液壓泵停止或失效時提供備用壓力

儲壓器可在液壓泵停止、引擎關車或部分液壓系統失效時，提供有限的備用液壓能，使重要系統仍能完成若干次操作，例如：

• 緊急煞車或停車煞車；
• 起落架放下或鎖定；
• 飛行操縱系統的部分緊急作動；
• 其他設計指定的關鍵液壓功能。

其供應能力受儲壓器容積、預充壓力及系統工作壓力限制，不能視為無限的液壓來源。

3. 穩定系統壓力，補償液壓油洩漏

當系統有微量內漏或外漏，儲壓器可在短時間內補充液壓油，延緩系統壓力下降，減少液壓泵頻繁啟動。

此作用主要是補償小量、短時間的流量損失；若發生大量洩漏，儲壓器很快會失去壓力，不能取代故障排除。

4. 吸收壓力脈動與液壓衝擊

液壓泵、閥件快速切換或作動器突然停止時，管路內可能產生壓力脈動及液壓衝擊。儲壓器利用氣體的可壓縮性吸收壓力變化，降低：

• 泵浦輸出的壓力脈動；
• 閥件切換造成的壓力尖峰；
• 作動器急停造成的液壓震動；
• 管路與元件承受的機械應力。

5. 補償液壓油的熱膨脹

液壓油受溫度升高會膨脹，封閉管路中的壓力可能因此上升。儲壓器可吸收部分體積變化，減少熱膨脹造成的過壓。

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二、儲壓器的基本壓力原理

儲壓器利用氣體的可壓縮性儲存能量。當液壓油進入時，氮氣體積減少、壓力升高；當系統需要液壓油時，氮氣膨脹並將液壓油推出。

若將氣體視為近似多方過程，其關係可表示為：

$$P V^n = \text{常數}$$

其中：

• $P$：氣體絕對壓力；
• $V$：氣體體積；
• $n$：多方指數。

在緩慢充放油時，過程較接近等溫變化，$n$ 接近 $1$；在快速作動時，過程較接近絕熱變化，$n$ 通常大於 $1$。

壓力判讀必須注意，氣體定律使用的是絕對壓力：

$$P_{\text{absolute}} = P_{\text{gauge}} + P_{\text{atmospheric}}$$

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三、三個主要型別

1. 囊袋式儲壓器（Bladder Accumulator）

核心觀念

本題考查渦輪發動機的「引氣系統」（engine bleed air）。壓縮氣通常取自發動機壓縮器中段或後段，具有高壓、高溫特性，經由調壓、冷卻及流量控制後，供飛機各項氣動與環控系統使用。

引氣用途可依功能分為：

1. 環境控制系統（ECS）

• 空調（air conditioning）
• 客艙通風與加熱
• 客艙及貨艙溫度控制
• 客艙增壓（cabin pressurization）

2. 防冰系統（anti-ice system）

• 機翼前緣防冰
• 發動機進氣口、整流罩及短艙防冰
• 部分機型之風擋熱防冰

3. 氣動啟動系統（pneumatic engine starting system）

• 引氣驅動氣動啟動馬達，使發動機壓縮器達到自持轉速。
• 引氣來源可為 APU、地面氣源或另一具已運轉之發動機。

4. 儲槽與容器加壓

• 飲用水箱加壓
• 廢水及污水系統加壓
• 部分機型之液壓油箱加壓

5. 氣動作動及輔助系統

• 部分機型的氣動泵、氣動作動器或反推力裝置
• 老式或特定機型的氣動真空系統及氣動陀螺儀

解題方法

判斷本題時，應先抓住「壓縮氣」就是由壓縮器抽出的引氣，再依其三項主要特性分類：

• 高溫：適合防冰、加熱。
• 高壓：適合增壓、啟動及容器加壓。
• 可控制流量：適合空調、通風及氣動作動系統。

核心觀念

本題旨在考核考生對於航空器地面作業與維修安全標準作業程序（SOP）中「飛機拖機（Aircraft Towing/Pushback）」應注意事項的熟悉程度。 關鍵法源與技術規範依據包含：

1. 製造廠維修手冊（Aircraft Maintenance Manual, AMM Chapter 09: Towing and Taxiing）。
2. 美國聯邦航空局維修手冊（FAA AC 43.13-1B Chapter 11 / FAA-H-8083-30A Chapter 11 Ground Handling and Servicing）。
3. 交通部民用航空局「航空器飛航作業管理規則」與機庫／停機坪地面作業安全規範。

（註：本題涉及之地面作業規範與法規以命題當年（民國 111 年）標準為準；若後續規範有微調，實際執行仍應以現行最新 AMM 手冊與安全通告為準。）

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解題方法

本題為國家考試適航檢查類科之申論題（問答題）。答題切入點應採用**「作業時序分段法（Chronological Approach）」**，將拖機程序劃分為「拖機前準備」、「拖機中執行」、「拖機後結束」三大階段，並結合「人員配置與通訊安全」進行結構化論述，方能完整涵蓋應注意事項。

關鍵步驟與解答結構整理如下：

一、 拖機前準備階段（Pre-Towing Preparation）

1. 人員資質與隊伍編制：

• 拖機作業必須由通過合格訓練並取得授權之專業人員執行。
• 成立拖機組（Towing Crew），標準編制包含：
• 拖機指揮官／座艙員（Towing Supervisor/Cockpit Observer）：位於駕駛艙內負責監視儀表、煞車與無線電。
• 拖車駕駛（Tug Driver）：負責控制拖車動力與轉向。
• 左／右翼尖監視員（Wingtip Walkers）與尾翼監視員（Tail Walker）：負責監視周邊障礙物淨空距離。

2. 裝備與工具檢查：

• 檢查拖車（Tractor/Tug）之煞車、轉向與連接掛鉤功能正常。
• 檢查拖桿（Towbar）規格是否與該機型符合，並確認**剪斷螺栓（Shear Pin/Breakaway Bolt）**無裂痕、變形或過度金屬疲勞。

3. 飛機狀態檢查與系統設定：

• 插入前輪轉向旁通銷（Nose Gear Steering Deactivation/Bypass Pin）：隔離前輪液壓轉向系統，防止拖動時強行轉動造成液壓系統或轉向機構受損。
• 檢查煞車蓄壓器壓力（Brake Accumulator Pressure）：確保座艙人員在緊急狀況下具備足夠的機輪煞車能力。
• 確認飛機外接電源線、空調管路及靜電接地線已完全拔除；客貨艙門及維修面板已關閉鎖定。
• 檢查起落架安全鎖銷（Safety Pins）已插妥，機輪胎壓與磨耗正常。
• 夜間作業須確認飛機航行燈（Navigation Lights）與拖車照明設備功能正常。

二、 拖機執行中階段（During Towing Operations）

1. 速度與行駛軌跡控制：

• 拖行速度必須嚴格限制，平路直線不得超過步行速度（一般建議約 $5\text{ mph}$ 或 $8\text{ km/h}$ 以下）；轉彎或接近狹窄區域時必須減速。

2. 轉向角極限限制（Turning Angle Limits）：