110 高普考高考三級 航空器維修 航空器一般維護 考古題詳解
第 一 題20 分
(一) 請說明適航指令(AD)、技術通報(SB)之意義為何?(10 分)
(二) 地面機械員執行維修作業所需之手冊與圖表有哪些?(10 分)
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核心觀念
本小題在考航空器適航安全文件的性質與效力差異。以下法規說明以命題當年(民國 110 年)法規為準。
- 適航指令(Airworthiness Directive, AD):由民航主管機關發布的強制性安全指令。當航空器、發動機、螺旋槳或其裝備發現不安全狀況,且該狀況可能存在或發生於其他同型產品時,主管機關會要求在指定期限或條件內完成檢查、修理、改裝、替換、限制使用等措施。適用對象及完成期限依指令所列型號、序號、條件與要求判定。
- 技術通報(Service Bulletin, SB):通常由航空器、發動機或裝備製造廠發布,提供產品的檢查、修理、改裝或維護資訊,供使用人與維修單位參考或執行。SB 本身通常屬製造廠的技術文件,不當然等同主管機關發布的強制命令;若主管機關以 AD 引用或要求執行,或其內容納入經核准的維護計畫等適用要求,則須依相關規定辦理。
解題方法
作答時抓住「發布者、目的、效力」三點即可:
| 比較項目 | AD | SB |
|---|---|---|
| 發布者 | 民航主管機關 | 通常為製造廠 |
| 主要目的 | 處理不安全狀況,維持適航安全 | 提供產品維護、檢查、修理或改裝資訊 |
| 效力 | 對適用航空器或產品具有強制性 | 原則上是製造廠技術文件;是否必須執行,須看 AD、核准維護計畫及其他適用要求 |
解題技巧與常見陷阱
不要把兩者都寫成「製造廠發布的強制文件」。AD 的關鍵是主管機關發布及強制性;SB 的關鍵是製造廠提供技術指引,是否必須執行須看適用的法規與指令要求。也不要把「SB 不當然強制」誤寫成「SB 永遠不必執行」。
(二)地面機械員維修作業所需的手冊與圖表
核心觀念
本小題考的是地面機械員執行維修時,如何查閱適用的技術資料。作業人員須依航空器與裝備的型號、構型及適用文件修訂版,選用相應手冊與圖表;不能只憑經驗或使用未確認適用性的資料。
解題方法
可按「工作程序、結構損傷、零件、系統與線路、裝備翻修、強制要求」整理常用資料:
第 二 題20 分
(一) 請說明航空器稱重之目的及間隔時間為何?(10 分)
(二) 一飛機之數據如下表所列,試求該飛機之空重及空重重心至基準之距離。(10 分)
| 稱重點 | 磅秤讀數(磅) | 呆重(磅) |
|---|---|---|
| 鼻輪 | 1008 | 10 |
| 左主輪 | 1320 | 10 |
| 右主輪 | 1300 | 10 |
(主輪中心線至基準之距離) 吋
(主輪中心線至鼻輪中心線之距離) 吋
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**核心觀念:**航空器稱重用來確認實際基本空重及重心位置,作為載重平衡計算的基礎。航空器經過維修、改裝或設備增減後,重量與重心可能改變;若沿用過時資料,可能使起飛重量、重心超出核准限制,影響操縱性與飛航安全。
**稱重間隔:**以命題當年(民國 110 年)法規為準,《航空產品與其各項裝備及零組件適航維修管理規則》第 20 條規定,除自由氣球外,航空器應每三年稱量基本空重一次;特殊情形經民航局核准,得延展稱重期間,最長一年。同條也規定,飛機基本空重累積增減達最大落地重量的千分之五,或重心位移達平均氣動力弦的千分之五時,應重新稱重。[法規第 20 條]
(二)空重與空重重心位置
**解題方法:**先從各磅秤讀數扣除表列呆重,取得各支點的實際重量;再以基準面為力矩基準,計算各支點重量乘以其力臂的總和,最後以總力矩除以空重,求得重心位置。
依幾何關係,主輪中心線在基準後方 吋,鼻輪中心線比主輪前方 吋,因此鼻輪相對基準的位置為:
以基準為 ,後方為正,鼻輪力臂為 吋,左右主輪力臂均為 吋。
計算步驟:
各輪實際承重為:
第 三 題20 分
(一) 請說明飛機之機翼、引擎及皮托管(Pitot tube)若有結冰,造成之影響為何?(10 分)
(二) 大型飛機如何防冰、除冰?(10 分)
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核心觀念
本題考查飛機結冰對氣動外形、發動機進氣與空速測量的影響,以及大型飛機的防冰、除冰系統。**防冰(anti-icing)**是在結冰前或結冰開始時,抑制冰形成;**除冰(de-icing)**則是在冰已形成後,將冰層移除。兩者目的都是維持飛機的氣動性能與系統可靠性。
解題方法
依結冰部位逐一說明其功能受損情形,再按大型飛機常用的熱力、氣動與化學方式整理防冰、除冰措施。答題時要交代「冰如何影響部件」及「系統如何避免或清除冰」,並區分機翼、引擎和皮托管的差異。
(一)機翼、引擎及皮托管結冰的影響
1. 機翼結冰
機翼前緣結冰會改變翼型外形,使表面粗糙、氣流分離提早,導致升力係數與最大升力下降、阻力增加。飛機因此需要更高速度才能維持飛行,失速速度上升;若兩側結冰不均,還會造成滾轉或偏航等操縱偏差。嚴重時可能導致失速、爬升性能降低,並增加起飛、進場及著陸風險。
2. 引擎結冰
引擎進氣口或進氣道結冰會縮小有效進氣截面、擾亂進氣流場,造成推力下降或運轉不穩。冰塊若脫落並被吸入引擎,可能損壞風扇葉片、壓縮機葉片或其他內部零件;結冰嚴重時也可能造成喘振、熄火或引擎停車。螺旋槳飛機的螺旋槳結冰另會增加阻力及振動,降低推進效率。
3. 皮托管結冰
皮托管結冰可能堵塞迎風口,使總壓無法正確傳至空速指示系統,造成空速指示錯誤或失效。若皮托管口及排水孔均被冰堵住,管內壓力可能被封存,空速表讀值會隨高度變化而產生錯誤反應。空速資料失準會妨礙駕駛員判斷飛行速度,增加超速或失速風險。
(二)大型飛機的防冰與除冰
大型飛機通常將關鍵部位納入防冰或除冰系統,並依部位及機型採用下列方式:
1. 熱氣防冰
第 四 題20 分
(一) 請說明維修人員進入飛機結構油箱內部工作之注意事項為何?(10 分)
(二) 飛機加油時應如何搭地?(10 分)
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核心觀念
本題考查兩種燃油作業中的主要危害與控制方法:
- 進入結構油箱工作:油箱內可能殘留燃油蒸氣,形成可燃或爆炸性環境;人員也面臨缺氧、中毒、受困及靜電放電等危險。因此要先隔離燃油系統、排除油氣危害、維持通風與監測,並安排外部監護和救援。
- 飛機加油搭地:關鍵是讓飛機、加油車及加油設備之間維持電位平衡,避免靜電差在燃油蒸氣附近放電。此處常混淆「搭接(bonding)」與「接地(grounding)」:搭接是連接導電物體,使其電位相同;接地則是將導電物體連至大地。
實際作業須依該機型的飛機維護手冊(AMM)及場站程序執行。
解題方法
第一小題可按「作業前隔離與測氣—作業中通風、監護與防護—緊急應變」作答。第二小題則按「設備連接順序—作業期間維持連接—作業後反序拆除」說明,並清楚交代搭接與接地的差異。
(一)維修人員進入飛機結構油箱內部工作之注意事項
1. 作業前準備
- 依維護手冊確認工作範圍及安全程序,通知相關人員,並在油箱及作業區標示「禁止加油、禁止啟動」等警示。
- 關閉並隔離可能供油或造成危險的系統,執行必要的斷電、掛牌及上鎖程序;確認泵浦、電氣設備及其他可能的點火源已處理妥當。
- 排放、回收油箱內燃油,並依手冊程序清除殘油。不可只因油箱已排空,就認定內部沒有危險油氣。
- 以適當方式清洗、吹洗或惰化油箱,並強制通風。使用的設備與程序須適合燃油油氣環境,不可使用可能產生火花或引入其他危害的設備。
- 進入前及作業期間,按程序檢測氧氣濃度、可燃氣體及有害蒸氣;確認數值符合適用安全標準,並持續監測。測氣位置應能代表人員實際工作的區域。
2. 作業中安全措施
- 油箱內使用符合規定的防爆照明及電氣設備;不得攜帶火柴、打火機或其他點火源。工具、燈具及臨時設備應避免造成火花,並依程序做好電氣搭接。
- 維持連續通風,避免燃油蒸氣累積;若通風中斷、警報響起或測氣結果超出安全範圍,應立即停止工作並撤離。
- 人員穿著適當防護衣物,避免可能造成靜電累積的衣物與物品;避免皮膚長時間接觸燃油或清潔劑。呼吸防護具應依危害評估及程序選用,不可用未供氣的濾罐式面罩處理缺氧環境。
- 油箱外安排受過訓練的監護人員,保持通訊並掌握進出人數。備妥可立即使用的救援及撤離設備;
第 五 題20 分
(一) 請說明非破壞性檢驗(NDI)的方法有哪些?(10 分)
(二) 鋁合金表面之裂痕現象可用何種方法檢查?(10 分)
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核心觀念
非破壞性檢驗(Non-Destructive Inspection, NDI)是在不破壞或不降低零件使用性能的前提下,檢查材料或零件是否存在裂紋、孔隙、腐蝕、分層等缺陷。航空器維修常用方法可依檢查原理分為下列幾類:
-
目視檢查(Visual Inspection, VI) 以肉眼、放大鏡、內視鏡或其他光學輔具觀察零件表面與可到達的內部區域,檢查裂紋、變形、腐蝕、磨耗及鬆脫等狀況。
-
液體滲透檢查(Liquid Penetrant Inspection, LPI/PT) 將滲透液施於清潔表面,使其進入開口於表面的缺陷;清除多餘滲透液後施加顯像劑,利用滲出液體形成的顯示找出表面開口缺陷。
-
磁粉檢查(Magnetic Particle Inspection, MPI/MT) 使鐵磁性材料磁化,若表面或近表面有不連續處,磁力線會產生漏磁場;施加磁粉後,磁粉聚集於缺陷位置,顯示其形狀與位置。適用材料限於可磁化材料。
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渦電流檢查(Eddy Current Inspection, ECI/ET) 以交流電通過線圈產生交變磁場,在導電材料內感應渦電流;裂紋、腐蝕、材料厚度或導電率變化會改變渦電流及線圈阻抗,據以判讀缺陷。適用於導電材料,可檢查表面及近表面缺陷。
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超音波檢查(Ultrasonic Inspection, UI/UT) 將高頻聲波送入材料,依缺陷界面或材料背面的反射回波判斷缺陷位置、深度及大小;常用於檢查材料內部缺陷與厚度。
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放射線檢查(Radiographic Inspection, RI/RT) 以 X 射線或伽馬射線穿透零件,利用底片或數位感測器記錄不同厚度、密度造成的射線吸收差異,檢查內部孔隙、裂隙等體積型缺陷。
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熱成像檢查(Thermography) 觀察零件受熱或冷卻時的表面溫度分布;內部缺陷造成熱傳差異時,可在熱影像中形成異常顯示。