114 民航特考三等 飛航檢查科別 航空航行學 考古題詳解

核心觀念

飛行線傳輸飛行控制系統（Fly-by-Wire, FBW）以電氣訊號傳送駕駛員的操縱指令，由飛行控制電腦處理後，命令液壓或電動致動器移動舵面。傳統機械式系統則主要透過鋼索、滑輪、推拉桿等機械連桿，把駕駛員的操縱直接傳到舵面。

FBW 的優勢來自「以電子訊號與電腦控制取代大量機械連桿」，並讓控制電腦能在駕駛員指令與舵面反應之間加入穩定、控制律及保護功能。FBW 並不表示飛機不再需要致動器；舵面仍須由液壓或電力等方式驅動。

解題方法

題目指定從四個角度作答，可依序說明「重量、操縱性、飛機性能、飛行安全」。每一點都連結到 FBW 的電子訊號傳輸與飛行控制電腦功能，並說明其帶來的實際效果。

優勢說明

一、減輕重量

傳統系統需要從駕駛艙一路連接到舵面的鋼索、滑輪、推拉桿及相關支撐結構；大型飛機的連桿路徑長而複雜，會占用空間並增加重量。FBW 以電線與控制電腦傳遞指令，可減少部分機械連桿及其安裝結構，因此有助於減重、節省機體空間，並降低維護負擔。減少的重量與空間可用於載客、載貨或燃油配置，對航程與營運效率也有助益。

二、優化操縱性

控制電腦可依飛行狀態調整駕駛員輸入與舵面反應的關係，例如改善操縱反應、抑制不必要的振盪，並提供一致且可預期的操縱感受。電腦也能自動協調不同舵面，減少飛行員為達成特定姿態而進行的多項修正操作。

對於本身較不穩定、但具有性能或設計優勢的飛機，FBW 可透過持續的電腦控制提供人工穩定，使飛機仍能維持良好的操縱品質。因此，FBW 不只是把機械連桿換成電線，也讓操縱特性可以透過控制律設計與調整。

三、提升飛機性能

核心觀念

本題考查儀器飛航到場與進場兩階段的程序銜接，以及標準化程序如何協助航空器在終端空域安全、有序地下降及著陸。作答時應先分清楚：

• STAR（Standard Instrument Arrival，標準儀器到場程序）：處理航空器由航路階段進入終端區域、銜接至儀器進場程序起始點的航段。
• IAP（Instrument Approach Procedure，儀器進場程序）：處理航空器自儀器進場起始階段，依儀器及規定航跡下降至可完成著陸的位置；若未能著陸，則飛至適用的等待或航路障礙物間隔標準位置。

程序依據以國際民航組織《航空器作業程序》（Doc 8168，PANS-OPS）及我國《飛航管理程序》相關定義與程序設計規範說明。涉及法規者，以命題當年（民國 114 年）法規為準。

解題方法

依「航路到終端、到場接進場、進場到著陸」的飛行順序作答，分別說明兩種程序的定義、用途及安全效益。STAR 與 IAP 是相互銜接的程序，但功能不同；STAR 並不等於最後進場或著陸程序。

STAR：定義與用途

STAR 是公布的標準儀器到場航線，用以連結通常位於飛航服務航線上的重要點，與儀器進場程序的起始點或其他指定銜接點，使儀器飛航航空器能由航路階段依預定路徑進入終端區域。

STAR 主要用途如下：

1. 建立一致的到場路徑：讓飛航組員及飛航管制員依共同公布的航點、航向、高度與速度限制執行。
2. 簡化許可與通信：管制員可透過指定 STAR 航線發布較精簡的到場許可，減少逐段說明航向與高度的負擔。
3. 協助終端區域流量管理：依不同方向、跑道及流量安排航空器，降低交叉航跡與不必要的雷達引導。
4. 銜接進場程序：將航空器導引至 IAP 的起始點或指定位置，使後續進場能依程序進行。

STAR 圖上所列的高度、速度與航點限制，須按公布程序及管制許可遵守；若程序載有「預期」限制，應依相關說明與實際許可判讀，不能逕將所有預期值視為已生效的強制限制。

IAP：定義與用途

IAP 是一系列預先設計的儀器飛航機動程序，讓航空器依飛航儀表及指定航跡，在規定障礙物間隔保護下，從初始進場點（IAF）或適用的到場航線起點，飛至可完成著陸的位置。若無法完成著陸，程序亦規定復飛及銜接至適用等待或航路階段的方式。

IAP 的用途包括：

核心觀念

風會使飛機的地速方向偏離機頭所指的方向。飛機若要沿指定的地面航路飛行，必須讓機頭朝向風來的一側，抵銷風造成的側向漂移。這個修正角稱為風向修正角（Wind Correction Angle, WCA）。

• 航路角（Course, C）：預定的地面航路方向。
• 航向（Heading, H）：飛機機頭所指的方向。
• 風向（Wind Direction）：航空上通常指風「從哪裡來」。
• WCA：航向與航路角之差。本文約定右偏為正、左偏為負，因此：

WCA 是為修正側風漂移而加上的角度，不是風向與航路角的全部夾角。

（1）航路角轉換為航向

先以航路角為基準，判斷風從航路的哪一側吹來，再決定 WCA 的正負與大小。計算時可將空速向量與風速向量分解為沿航路及垂直航路的分量。

令：

• $V_a$ 為真空速（TAS）
• $V_w$ 為風速
• $\Delta$ 為風向與航路角的夾角，風向採「風從何處來」的方向
• $\mathrm{WCA}$ 以右偏為正、左偏為負

垂直航路方向的風分量須由飛機的空速側向分量抵銷，因此：

故：

求得 WCA 後，將它加到真航路角，即得真航向：

角度結果須化入 $000^\circ$ 至 $360^\circ$ 的範圍。例如計算結果超過 $360^\circ$，即減去 $360^\circ$；

核心觀念

本題考查飛航管理系統（Flight Management System, FMS）的功能，以及它如何將自動化、資料整合、飛行路徑最佳化結合，減少飛行員的工作負荷並提升飛航效率。

FMS 通常由飛航管理電腦（Flight Management Computer, FMC）及飛行員操作介面等部分構成。它依據飛行員輸入的航路、性能資料與飛行限制，計算並管理飛機的橫向航跡、垂直剖面及速度；並與自動飛行系統、自動油門及電子飛行儀表等設備配合。FMS 提供導航與引導功能，飛行員仍須監控系統運作並負責飛航決策。

解題方法

依題目「自動化多項任務、整合多種數據來源、優化飛行路徑」三個提示分項說明，並將每項功能連結到「降低工作負荷」與「提升效率」兩項效果。

一、自動化多項飛航管理任務

飛行員輸入或確認起飛、航路、目的地、進場程序等資料後，FMS 可協助：

• 航路管理：依航路點、導航台、標準儀器離場程序（SID）、標準儀器到場程序（STAR）及進場程序建立飛行計畫。
• 導航與引導：依據設定的航路計算目前位置、預定航跡及轉彎點，並提供橫向與垂直方向的引導指令。
• 性能計算：依飛機重量、外界環境、風場及性能限制，計算建議速度、爬升與下降剖面，以及航程和油量預估。
• 飛行進程管理：更新預計到達時間、剩餘航程與燃油資訊，供飛行員及時掌握飛行狀態。

自動化可減少飛行員手動計算、反覆查閱資料及操作導航設備的工作，使其能將更多注意力放在飛機狀態、空中交通、天氣與程序監控上。

二、整合多種數據來源

FMS 將不同來源的資料彙整運用，常見包括：