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飛行力學
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95年 - 95 專技高考_航空工程技師:飛行力學(包括自動控制與飛機性能)#38289
> 申論題
題組內容
五、大體上,飛機的攻角α 、速度u 以及俯仰角θ 的變化必須配合升降舵角度δ
e
跟油門位置δ
T
以滿足縱向動態方程式。以某架飛機為例,其縱向動態方程式如下:
根據終值定理(final value theorem),這意謂著如果δ
e
跟δ
T
分別保持在固定值δ
eF
與δ
TF
,則u 、α 跟θ 的穩態值便可寫為
根據上面的式子,請問:
⑵若問題改成在駕駛桿不動之下將油門增加,則上面小題的1.、2.、3.、4.、5.、 6.跟7.何者為真?同樣請寫出你判斷的依據。(10 分)
相關申論題
⑴飛機的重心往前移將使飛行員感到駕駛桿變重或變輕或是沒影響?(10 分)
#112584
⑵飛機的重心往前移將使耗油量增加或降低或是沒影響?(10 分)
#112585
⑴如果 p = 1,則多大的 ka 才能讓閉迴路 dominant poles 的阻尼比(damping ratio) 為 0.707?(10 分)
#112586
⑵一般而言, p的值大都只能確定到一個範圍,譬如0.8 ≤ p ≤ 1.2。因此,當我們以 p = 1做為標準值來進行迴饋設計時,控制器的增益邊限(gain margin)必須至少為 多大才能保障閉迴路系統的穩定?『注意:只分析需要多少增益邊限即可,不必 管⑴所求的 ka 有無滿足增益邊限的條件。』(10 分)
#112587
⑴所謂轉彎的過程保持「協調」是什麼意思?(5 分)
#112588
⑵假設飛機的速度為150 m /sec而所希望的協調轉彎半徑為3000 m ,則飛機必須側 滾多大的角度?另外,副翼跟方向舵分別要調整在多大的角度?(15 分)
#112589
四、請分別解釋飛機的 Phugoid motion 跟 Dutch roll motion。(20 分)
#112590
⑴若在油門不變之下將駕駛桿拉一個角度,則這架飛機會1.爬高且速度增加、或2. 爬高但速度降低、或3.爬高而速度不變、或4.下降且速度增加、或5.下降又速度 降低、或6.下降而速度不變、或7.恢復到原來沒動油門也沒動駕駛桿之時的平衡 狀態?請寫出你判斷的依據。(提示:飛機在爬高之際,飛行軌跡角(flight path angle,γ = θ −α )為正。)(10 分)
#112591
(二)一 Boeing 747 修改版本在其高速配置下以馬赫數 M = 0.90 飛行於高 度 12,000 m、標準大氣中,其相關於本題的參數與穩定性導數如下: 當輸入為一步階(step input) δT=0.1 時,求系統穩定狀態反應 (steady-state response)。
#384740
七、針對飛機縱向運動,對參考軌跡 線性化下列微分方程式假設參考軌跡 滿足下式 其中:(10 分) -m為飛機質量,g0 為重力加速度 -u 0 為縱向參考速率軌跡,u 為縱向速率擾動(perturbation) - X0為縱向力,△X 為縱向擾動力-為參考俯仰角軌跡,θ 表俯仰角擾動,|θ|<<1 -q、w、r、v 為其他微擾量,亦即
#384692
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