109 高普考普通考試 航空器維修 旋翼機地面勤務處理 考古題詳解

109 年・高普考・普通考試・航空器維修
試題代碼 旋翼機地面勤務處理

第 一 題20 分

關於旋翼機液壓系統內之液壓系統蓄壓器(Hydraulic Accumulators),回答下列相關問題:

(一) 列舉蓄壓器三個最主要的功能。(9 分)

(二) 依據蓄壓器內不同的油室與氣室分隔結構,分別列舉兩種蓄壓器常見的類型,並分別說明其構造特色。(6 分)

(三) 試述蓄壓器氣室內之氣體多為何種氣體?其預載(Pre-load)壓力大約為多少?(5 分)

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核心觀念

液壓蓄壓器(Hydraulic Accumulator)是液壓系統的儲能元件,利用不可壓縮液壓油與可壓縮氣體之間的壓力平衡,暫存液壓能並在需要時釋出。題目分別考查蓄壓器的功能、油室與氣室的分隔方式,以及氣體種類與預載壓力。

解題方法

依序從「蓄壓器能做什麼」、「油與氣如何隔開」、「氣體如何提供預壓」作答。功能題列出彼此不同的用途;構造題依隔離元件區分;壓力題則說明常用氣體及典型預載值,並指出預載須依機型維修手冊設定。

(一)蓄壓器三個主要功能

  1. 補充瞬間流量、減輕泵浦負荷 液壓系統瞬間需求流量超過泵浦供應量時,蓄壓器可釋出已儲存的液壓油,補足尖峰需求,並降低泵浦瞬間負荷。

  2. 吸收壓力脈動與液壓衝擊 泵浦脈動或操縱閥快速作動可能造成壓力波動;蓄壓器可吸收部分壓力變化,使系統壓力較平穩,減輕管路與元件受衝擊的程度。

  3. 提供備用液壓能 泵浦流量不足或短暫失效時,蓄壓器可供應有限的液壓油,使特定液壓作動器或必要功能仍能短時間作動。可用時間與能力取決於蓄壓器容量、預載及系統需求。

(二)兩種常見蓄壓器及其構造特色

  1. 活塞式蓄壓器(Piston-type) 圓筒形殼體內設有可滑動活塞,活塞兩側分別為液壓油室與氣室。活塞上的密封件隔離油、氣,液壓油進入時推動活塞並壓縮氣體;
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第 二 題20 分

關於渦輪發動機轉速的「Overspeed」現象,請回答以下相關問題:

(一) 當發動機在運轉時,發生怎樣的情況下可以被稱作「Overspeed」現象?(4 分)

(二) 敘述具備有「全權數位發動機控制系統(FADEC)」的渦輪發動機,有哪四種最主要的方法或功能來抑制此「Overspeed」現象?(16 分)

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核心觀念

渦輪發動機的轉速不是單一數值。直升機渦輪發動機常見的轉速參數包括氣體產生器轉速(NgN_g 或 N1N_1)、自由渦輪/動力渦輪轉速(NfN_f 或 N2N_2),以及主旋翼轉速(NRN_R)。各轉子由不同渦輪級帶動,控制與限制方式也不完全相同。

**Overspeed(超轉)**是指發動機某一轉子或與其連動的旋翼,轉速超過製造商規定的最大允許轉速或控制限制。判斷時須看題目所指的轉速參數及相應限制值;不能只憑「比正常轉速高」就認定超轉。轉速通常以額定轉速的百分比表示,例如 Ng=100%N_g=100\%,但額定值不必然等同超轉界線。

解題方法

本題分兩部分作答:第一部分先交代超轉的判定基準;第二部分再依 FADEC 的控制流程說明抑制方式:感測轉速、判斷是否逼近限制、調整發動機輸出,必要時啟動保護或停車。FADEC 的具體配置會依發動機型號而異,答題時應寫出功能及其抑制超轉的作用。

(一)Overspeed 的判定

發動機運轉時,若任一受監控的發動機轉子轉速,或與發動機連動的旋翼轉速,超過該機型規定的最大允許轉速或超轉門檻,即稱為超轉。常見監控對象包括氣體產生器轉速與自由渦輪/動力渦輪轉速。

超轉常發生於負載突然減輕、傳動負載中斷、燃油控制或調速功能失常,或燃油供應未能隨轉速上升而減少等情況。以上是可能的成因;是否構成超轉,仍以轉速是否越過機型限制為準。

(二)FADEC 抑制 Overspeed 的四項主要功能

  1. 轉速感測與超轉限制 FADEC 接收轉速感測器訊號,持續監控氣體產生器、動力渦輪等轉速,並與預設的控制限制比較。當轉速逼近限制時,控制器限制進一步增加發動機輸出;若超過門檻,則進入超轉保護邏輯。不同型號的監控轉子與控制門檻不同。
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第 三 題20 分

針對旋翼機液壓系統(Hydraulic System)之沖洗(Flushing)工作,請回答下列相關問題:

(一) 就一般正常的維護檢查,地面勤務人員基於怎樣的觀察,得判定必須對該液壓系統進行沖洗工作?(4 分)

(二) 依照工作進行程序,條列式地寫出地面勤務人員應如何執行液壓系統沖洗工作。(16 分)

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核心觀念

液壓系統沖洗(Flushing)的目的,是以規定規格的潔淨液壓油置換污染油液,並將管路、伺服機構及其他油路內的污染物帶出,避免污染物造成泵、閥件或作動器磨損、卡滯及故障。液壓油須保持清潔,補油及沖洗時應使用密封容器內的規定油液與潔淨工具。

題目未指定旋翼機機型;以下依一般維修手冊常見程序作答。實際執行時,油液規格、接頭位置、測試泵流量及扭力值,均應依該機型適用的維修手冊(AMM)辦理。

解題方法

本題分成「判斷沖洗時機」與「依工作順序完成沖洗」兩部分。判斷時抓住液壓油狀態異常的可觀察徵象;程序則依序掌握:排出舊油、換濾芯、接外部測試泵、循環沖洗各油路、復原管路、排氣及檢查濾芯。

(一)判定必須沖洗的觀察

一般維護檢查時,發現液壓油顏色變深、變黑或明顯變色,或液壓油散發異常、難聞的氣味,即應依維修手冊規定排油並沖洗液壓系統。這些現象代表油液狀態已異常,應防止污染物繼續留在系統中循環。

(二)液壓系統沖洗程序

  1. **準備與安全確認:**依維修手冊確認液壓油規格、測試泵及接管方式;準備潔淨的接油容器。沖洗前確認人員及物件遠離操縱桿、集體變距桿等會移動的飛行操縱部件,避免受液壓作動傷害。

  2. **排放舊油:**打開液壓油箱加油/通氣口,於泵浦吸油及壓力管路指定接頭下方放置容器,拆下接頭蓋,使油箱及管路內的舊油排出。依手冊指示,以少量新油沖出吸油管路殘油。

  3. **更換濾芯:**拆下液壓油箱濾芯並檢查;依手冊規定更換濾芯及相關密封件。污染油液須妥善收集處理。

  4. **接妥測試泵:**將符合手冊規定的外接液壓測試泵接至指定的吸油及壓力接頭。確認接頭、管路及方向正確,避免接錯造成系統損壞。

  5. **加入新油並安排回油:**以規定規格的新油補充油箱。拆開指定的伺服回油管,使回油端導入廢油容器;將油箱端接頭依手冊要求封蓋,避免沖洗時油液流失或外物進入。

  6. **啟動測試泵並查漏:**啟動測試泵,依手冊規定的流量與壓力供油;檢查接頭、管路及系統有無漏油。若發現漏油,應先停泵並排除。

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第 四 題20 分

請詳述交通部民用航空局在執行「適航指令遵守紀錄」檢查工作時,將會對哪些主要內容進行檢查。(20 分)

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核心觀念

適航指令(Airworthiness Directive, AD)是主管機關針對已知或可能影響飛航安全的設計缺失,要求航空器、發動機、螺旋槳、裝備或零組件採取矯正措施的強制性文件。檢查「適航指令遵守紀錄」的重點,是確認航空器使用人已辨識所有適用的指令,並在期限內依規定完成工作、留下可追溯的紀錄;若指令要求重複檢查,也須確實管制後續期限。

以命題當年(民國 109 年)法規為準,航空器所有人或使用人應遵守民航局及航空器設計國民航主管機關所發布或通告的適航指令。相關依據包括《民用航空法》及《航空器飛航作業管理規則》等規定,並依民航局《適航檢查員手冊》所列適航指令檢查程序辦理。

解題方法

作答時可依「指令是否完整、是否適用、是否按期完成、紀錄是否充分、後續是否持續管制」五個面向逐項說明。這樣可涵蓋檢查員由指令清單、航空器維護紀錄及佐證文件交叉核對的主要工作。

主要檢查內容

  1. 適航指令清單是否完整、更新
  • 查核使用人是否建立並維持適航指令清單或管制系統。
  • 確認清單涵蓋民航局發布的指令,以及航空器設計國民航主管機關通告、且適用於該航空產品的指令。
  • 查核新發布或修訂的指令是否已納入管制,避免有漏列、漏評估情形。
  1. 指令適用性判定是否正確
  • 核對指令所列機型、序號、發動機、螺旋槳、裝備或零組件,是否與受檢航空器實際裝置及構型相符。
  • 確認使用人對「適用」或「不適用」的判定有依據;如判定不適用,應能以機型、序號、構型或改裝資料說明理由。
  • 特別注意航空器曾更換零組件、改裝或改變構型時,原先的適用性判定是否仍正確。
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第 五 題20 分

針對地面機械員使用之螺絲起子(Screwdriver),請回答以下相關問題:

(一) 試說明為何要使用正確規格的螺絲起子來拆卸螺絲(Screws)?倘若使用了不正確規格的螺絲起子,將會造成怎樣的不良後果?(4 分)

(二) 地面機械員在執行拆裝平頭螺絲(Flat Head Screws)工作時,有哪四種最常使用的十字螺絲起子頭部(Tip)類型?請正確寫出各類型的英文名稱。(8 分)

(三) 承子題(二),再分別寫出正確對應於附圖四種十字形狀槽(Recessed Drive Slots)平頭螺絲(附圖所標註的①~④等四種)之螺絲起子頭(Bit)的英文名稱。(8 分)

🖼️ 本題原卷含圖表。基於試題來源之版權考量,本站不轉載原卷影像; 題目文字已完整轉錄,圖表請自行參閱考選部公告之試題原檔。

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核心觀念

本題考查十字螺絲槽與螺絲起子頭的形狀及尺寸配合。平頭螺絲(Flat Head Screw)是螺絲頭外形的名稱;題目所問的十字形狀槽(Recessed Drive Slot)則是螺絲頭上供起子咬合的凹槽。起子頭必須同時符合凹槽類型與尺寸,才能穩定傳遞扭矩。

解題方法

辨認附圖時,先看十字槽的特徵:有無十字以外的輔助刻痕、十字臂是否筆直,以及四臂是否彼此錯位。四種常見類型如下:

  • Phillips:一般十字槽,十字臂略呈錐形。
  • Pozidriv:主十字之外,另有斜向的輔助刻痕。
  • Reed & Prince(Frearson):十字臂較筆直,形成輪廓清楚的十字。
  • Torq-Set:四個十字臂彼此錯位,不能連成一般相交的十字槽。

各小題詳解

(一)為何必須使用正確規格的螺絲起子?

正確規格的起子頭能與螺絲槽緊密咬合,讓施力平均傳到槽面,降低起子滑脫並順利拆卸螺絲。

若起子頭的類型或尺寸不合,接觸面會不足,施力時容易滑出或跳脫,造成:

  1. 螺絲槽磨損、崩角或變形,甚至無法再以正常工具拆卸。
  2. 起子頭受損或磨耗。
  3. 螺絲卡死,後續可能須鑽除,增加維修時間與損傷周遭構件的風險。
  4. 起子滑脫可能刮傷工件,或造成操作人員受傷。

(二)四種常用十字螺絲起子頭類型

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