105年 專技高考 航空工程技師｜歷屆考題全文（機器抽取）
105年專門職業及技術人員高等考試建築師、技師、第二次食品技師考試暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試航空工程技師類科歷屆試題，含航空發動機、飛機結構學、飛行力學（包括自動控制與飛機性能）等 6 科。
共 6 份考卷｜資料來源：依政府資料開放授權條款（OGDL）第 1 版利用，資料集：考選部歷屆試題（data.gov.tw dataset 170565），105 年。
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航空發動機
下載：題目
官方不公布申論答案
105 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 技師、第二次食品技師考試暨普通 全一頁
考試不動產經紀人、記帳士考試試題 代號： 01410
等 別：
高等考試
類 科：
航空工程技師
科 目：
航空發動機
考試時間 ：
2 小時
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
-
一、 先以系統示意圖輔助，敘述航空渦輪噴射發動機基本的組成要件，並配合以 p-v 及 T-s 圖描述其理想狀況下的工作原理。 （ 10 分）
-
在子題 圖旁描述其在非理想狀況下之工作情形；同時，藉由圖上狀態（ T,s,or h 1,2,3 … , 1',2',3' …）來定義各機組件的效率及整體渦輪噴射發動機的效率。 （ 10 分）
-
二、燃氣渦輪機（多用於地面上發電之用） ，或為增加輸出、或為改善整體的發電（功） 效率，有多種附加裝置加裝於其基本架構上。
-
敘述基本的組成要件。 （ 8 分）
-
請列舉 3 種加裝方式，並配合 p-v 及 T-s 圖分別描述其工作原理及說明其產生的效 益。 （ 12 分）
三、碳氫 (C8H18) 燃料：
-
其單位莫耳之燃料在完全燃燒下的理論空氣供應量是多少莫耳？（ 5 分）
-
在此情形下之燃料與空氣的質量比值（燃氣比）是多少？（ 5 分）
-
在實際的燃氣渦輪機之燃氣比遠較 值小，其原因為何？（ 5 分）
-
四、 試述軸流式壓縮機、渦輪機之組成要件與工作原理（佐以簡圖描述葉片之結構及 其入出口位置之相關平均速度圖） 。 （ 13 分）
-
為什麼壓縮機的級數（ Stages ）需遠較渦輪機為多？（ 5 分）
-
說明單軸與多軸發動機之異同。 （ 7 分）
-
五、以系統示意圖輔助，說明渦輪螺旋槳式（ turboprop ） 、渦輪風扇式（ turbofan ）及渦輪 噴射式發動機（ turbojet ）的異同。 （ 14 分）一般而言，在適用的飛行速度範圍下有較 佳的推進效率，請簡繪其關係圖。 （ 6 分）
（請接背面）
座號：
飛機結構學
下載：題目
官方不公布申論答案
105 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 技師、第二次食品技師考試暨普通 考試不動產經紀人、記帳士考試試題 代號： 01420 全一張 （正面）
等 別：
高等考試
類 科：
航空工程技師
科 目：
飛機結構學
考試時間 ：
2 小時
座號：
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
- 一、圖一之平面桁架（ truss ）承受兩集中力，試求桿件 ① 至 ⑤ 的軸向力。 （ 20 分）
⑤
③ ④
②
①
4
L
3
L
3
L
3
L
3
L
A
P
3
P
D
B
C
E
- 二、圖二之平面剛架（ frame ）承受一集中力及一線性分佈力，剛架的桿件有相同且為常 數的撓曲剛度 （ flexural rigidity ） EI ，試繪出剛架的彎矩圖 （ bending-moment diagram ） 。 （ 20 分）
p
C
L
L
B
A
pL
- 三、圖三之簡支樑承受一集中力，且其撓曲剛度（ flexural rigidity ） EI 為常數，試求其變 形曲線的方程式。 （ 20 分）
x
y
P
L/
3
2
L
/3
105 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 技師、第二次食品技師考試暨普通 考試不動產經紀人、記帳士考試試題 代號： 01420 全一張 （背面）
等 別：
高等考試
類 科：
航空工程技師
科 目：
飛機結構學
- 四、圖四所示為承受一軸向力的理想柱，且其撓曲剛度（ flexural rigidity ） EI 為常數。試 求其挫曲力（ buckling load ）及挫曲的形狀。 （ 15 分）
x
y
P
L
- 五、假設一機翼結構的理想化截面如圖五所示， G 為其形心，凸緣（ flange ）面積為 2 5 4 2 1 10cm = = = = A A A A 、 2 3 5cm = A 。該截面共承受側向剪力 4860 N = -y V 。試計算 各腹板之剪力流（ shear flow ） 。 （ 25 分）
註：凸緣軸力梯度（ flange load gradient ）公式：
其中 y I 、 z I 及 yz I 為理想化截面的慣性矩（ moment of inertia ） ， f A 為凸緣的截面 積， f y 及 f z 為凸緣的座標。
1620 N
5
⑤
凸緣
3
①
3240 N
40 cm
1
4
④
③
②
27 cm
20 cm
y
z
G
2
飛行力學（包括自動控制與飛機性能）
下載：題目
官方不公布申論答案
105 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 技師、第二次食品技師考試暨普通 代號： 01430 全一張
考試不動產經紀人、記帳士考試試題 （正面）
等 別：
高等考試
類 科：
航空工程技師
科 目：
飛行力學（包括自動控制與飛機性能）
考試時間 ：
2 小時
座號：
※注意：
禁止使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
-
一、飛機的運動都是透過飛行前後位置的改變、升降、側移、俯仰（ pitching ） 、側滾 （ rolling ） 、橫搖（ yawing ）等六個自由度來予以分析。這六個自由度的運動又可以 合成兩組運動來分開討論，其中的一組稱為縱向運動，另外的一組則稱為橫向運動。 請問：
-
縱向運動跟橫向運動分別包含上述六個自由度裡的那些自由度？（ 7 分）
-
為何這六個自由度不能個別地分析而必須合成兩組運動來討論？（ 7 分）
-
二、一架飛機的飛行，大部分的時間都是處於在平衡狀態下作靜態運動，譬如在設定的 高度之下作等速的水平靜態飛行，或是在高度不變的情形之下作等速的靜態轉彎。
-
假設此飛機是以每秒 100 公尺的速度作水平直線的靜態飛行，並且空氣密度為每 立方公尺 1.25 公斤、機翼的負荷為每平方公尺 3000 牛頓，還有機翼的升力係數對 攻角的微分為 6 ，請問這架飛機的攻角 α 、側滑角 β 、橫搖速率（ yawing rate ） γ 、 側滾角（ roll angle ） φ 分別為多少？（ 10 分）
-
如果此飛機在相同的速度下作水平而且協調（ coordinated ）的靜態轉彎，並且其向 心力保持為飛機重量的十分之一，則上述的 α 、 β 、 γ 、 φ 分別為多少？（ 10 分） 附註：為了簡化計算，令重力加速度為 2 10 m /sec g = （ m 為公尺） 。
-
三、飛機也常常必需從一個靜態運動轉換到另一個靜態運動，這些轉換的過程又稱為動 態飛行過程，因為它會牽涉到速度跟角速度的改變，此等速度跟角速度的變化，都 是透過動態的特徵根來描述。
-
假使速度變化的特徵根為 0.4i 0.1 ± -，在這個特徵根之下速度的變化會不會出現明 顯的振盪？這個速度變化又大約會持續多久？這樣的特徵根需不需要動用回饋控 制來調整？如果需要，要調整為怎樣的值？（ 12 分）
-
另外，假使俯仰運動的動態特徵根為 0.4i 1.6 ± -，則這架飛機的俯仰運動會不會出 現明顯的振盪？這個俯仰運動又大約會持續多久？這樣的特徵根需不需要動用回 饋控制來調整？如果需要，要調整為怎樣的值？（ 12 分）
-
四、在飛機的六個自由度裡面，側滾跟橫搖這兩個自由度的控制特別困難，因為它們之 間存在極大的偶合（ coupling ）現象，請根據空氣動力學的原理回答以下的問題：
-
為什麼側滾運動會導致橫搖力矩的產生？（ 10 分）
-
為什麼橫搖運動也會導致側滾力矩的產生？（ 10 分）
105 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 技師、第二次食品技師考試暨普通 代號： 01430 全一張 （背面）
考試不動產經紀人、記帳士考試試題
等 別：
高等考試
類 科：
航空工程技師
科 目：
飛行力學（包括自動控制與飛機性能）
-
五、由於橫搖與側滾的偶合以及其他自由度之間的偶合效應，使得在操作橫搖與側滾等 動作的時候，會呈現出一個不理想的特徵運動稱為 Dutch roll motion 。這個不理想的 特徵響應，通常是透過如下圖所示稱為 Dutch roll damper 的回饋控制系統來予以改 善。下圖裡， r 為 yawing rate 、 r δ 為方向舵的指令而 τ 跟 K 分別為正實數。另外，標 示著 ) 1/ /( τ + s s 的方塊稱為 washout filter 。請問：
-
washout filter 在這個控制設計裡的功能為何？（ 6 分）
-
為什麼需要使用 washout filter ？（ 10 分）
-
τ 的值是大或是小對這個控制設計有什麼影響？（ 6 分）
Dutch roll damper with a washout filter
The
aircraft
K
command
Pilot's
s
s
+1/
τ
r
δ
r
飛機設計
下載：題目
官方不公布申論答案
105 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 技師、第二次食品技師考試暨普通 考試不動產經紀人、記帳士考試試題 代號： 01440 全一張 （正面）
等 別：
高等考試
類 科：
航空工程技師
科 目：
飛機設計
考試時間 ：
2 小時
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
若一架飛機的任務（ Mission Profile ）與油量分數（ Fuel-Fraction ）如下表 ：
且其 0.1 = A 、 1.05 = B 、 2,000 = D lbs 、 Mres 為 25% ，若該型飛機任務規劃為：啟動 與暖機、滑行、起飛、爬升、巡航 2,000 海里、下降、降落與停機，請先猜測 WTO Guess 並代入 WTO 公式以試誤法求解起飛重量 WTO （必須列出計算步驟） 。 （ 30 分）
[
提示
：
15,000
lbs
<
WTO Guess
< 25,000
lbs
，且
WTO Guess
與
WTO
的誤差應控制在
0 ~ 5%
以內。
]
二、若一架飛機於等速平飛（ Clean ）時之升阻係數曲線（ Drag Polar ）公式如下 ：
A 為展弦比，下表則為飛機在所列飛行狀況時的零升力阻力的增量值 0 C D Δ 與 e ：
請求解 ：
-
展弦比 A 。 （ 10 分）
-
升阻係數曲線公式 ： Landing + Gear Down 10
。 （ 分）
三、請說明麥道 MD-80 系列飛機採用高 T 尾翼的原因與遭遇的問題。 （ 20 分）
座號：
105 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 技師、第二次食品技師考試暨普通 代號： 01440 全一張
考試不動產經紀人、記帳士考試試題 （背面）
等 別：
高等考試
類 科：
航空工程技師
科 目：
飛機設計
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四、
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Far 25 起飛距離需求（ Take-Off Field Length Requirement ）的規範公式 ܴ ்ைி 如下 ： 25 max } ) / ( /{ ) / ( TOP P T W C S W P R TO L TO TOFL TO × = × × × = σ 25 TOP 為起飛參數、 σ 為空氣密度比值、 TO L C max 為起飛最大升力係數、 TO S W ) / ( 與 TO T W ) / ( 為起飛之機翼負荷與推力重力比。一架 180,000 lbs 雙引擎客機於海平面高 度的機場起飛，其 2 25 / 220 ft lbs TOP = 、 2 max = TO L C 、 2 / 110 ) / ( ft lbs S W TO = 、 lbs ft P / 37.5 3 = ，請求解此飛機起飛所需的跑道長度與每具引擎的推力。 （ 20 分）
-
五、襟翼控制面對於升力的提升有非常大的助益，在 3D 以 δ δ ∂ ∂ = L L C C 、 2D 以 δ δ ∂ ∂ = l l c C 表 示其升力影響（ Lift Effectiveness ） ，其中 L C 為升力係數 、 δ 為襟翼角度，請繪出附有 簡單襟翼的機翼剖面圖（ Airfoil ）並列出影響 δ L C 的 5 個主要因素為何？（ 10 分）
| 任務 | 啟動與暖機 | 滑行 | 起飛 | 爬升 | 巡航 1,000 海里 | 下降 | 降落與停機 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 - i i M M | 0.99 | 0.99 | 0.99 | 0.99 | 0.85 | 0.99 | 0.99 |
| Clean | Take Off | Landing | Gear Down | |
|---|---|---|---|---|
| 0 D C Δ | 0 | 0.02 | 0.07 | 0.025 |
| e | 0.8 | 0.8 | 0.7 | 0 |
空氣動力學
下載：題目
官方不公布申論答案
技師、第二次食品技師考試暨普通 代號： 01450 全一頁
105 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 考試不動產經紀人、記帳士考試試題
等 別：
高等考試
類 科：
航空工程技師
科 目：
空氣動力學
考試時間 ：
2 小時
※注意：
禁止使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
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一、臺灣高鐵有十二節車廂，高鐵列車高速行駛時速度可接近 300 km/hr ，此時其相對風 速為可壓縮流或是不可壓縮流？為什麼商務艙要置於第六節車廂？當高鐵列車進入 山洞時，為什麼乘客會感受到震動？此時頭尾車廂感受到的震動大？還是中間六、 七節車廂感受到的震動大？請從空氣動力學的觀點，利用方程式及物理觀念詳細申 論之。 （ 20 分）
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二、當雷諾數 （ Reynolds Number ） 為數十萬時，今有一厚薄度為百分之十 （ Thickness/Chord = 0.1 ）的機翼剖面（ Airfoil ）與一細圓柱體（ Cylinder ）同時存在，且此圓柱體之直 徑只有此機翼剖面厚度（ Thickness ）的十分之一，則此時二者（機翼剖面及圓柱體） 具有相同的阻力，試從不可壓縮流的觀點詳細解釋此現象。 （ 20 分）
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三、當一黏滯性流（ Viscous Flow ）流經一鈍體（ Blunt Body ）時，會產生邊界層（ Boundary Layer ） 、分離流（ Separation ）及尾流（ Wake ）等物理現象，試說明此三者之因果關 係，尾流內的速度分布及壓力分布特性為何？是否可以柏努力方程式（ Bernoulli's Equation ）解釋？試詳細申論之。 （ 20 分）
-
四、試詳細說明當機翼剖面（ Airfoil ）之厚度（ Thickness ）或彎曲度（ Camber ）改變時及 三維機翼（ Finite Wing ）之展弦比（ Aspect Ratio ）或後掠角（ Swept Angle ）改變時， 其臨界馬赫數（ Critical Mach Number ）會有何變化？且其變化之物理機制為何？試 申論之。 （ 20 分）
-
五、試詳細列出薄翼理論（ Thin Airfoil Theory ）之基本假設及其限制，此理論是否可以預 測機翼剖面之失速現象？此理論所推導出之升力係數對攻角之斜率其真實性為何？所 推導出之空氣動力中心（ Aerodynamic Center ）位置的真實性為何？試申論之。 （ 20 分）
（請接背面）
座號：
航電系統（包括航空儀表）
下載：題目
官方不公布申論答案
105 年專門職業及技術人員高等考試建築師、 技師、第二次食品技師考試暨普通 考試不動產經紀人、記帳士考試試題
代號： 01460 全一頁
等 別：
高等考試
類 科：
航空工程技師
科 目：
航電系統（包括航空儀表）
考試時間 ：
2 小時
座號：
※注意：
禁止使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
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一、請詳述選號呼叫系統（ Selective Calling System, SELCAL ）之功能？另需透過那些通 訊系統來達成 SELCAL 訊號的傳輸？（ 20 分）
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二、請詳述在自動駕駛系統中慣性導航 （ Inertial Reference System, IRS ） 提供之主要功用？ （ 10 分）及提供了那些信號？（ 10 分）
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三、請說明自動降落 （ Autoland ） 與執行 CAT II 進場其最低門檻與 CAT III 進場有何差異？ （ 20 分）
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四、請詳述在何種情況下民航機旅客廣播系統，將增加放大器的增益功能？它的優先等 級次序為何與理由何在？（ 20 分）
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五、請論述一般大型民用飛機電力系統中的規格為何？並說明電力系統中相及相位角的 定義和三相系統的相位角。 （ 20 分）
（請接背面）