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不願齊柏林空難重演 油電系統改良單引擎飛機
新知
第1760期
不願齊柏林空難重演 油電系統改良單引擎飛機
2021-12-15
【記者單師樵綜合報導】民國106年,龍華科技大學兩位知名校友應天華與齊柏林因單引擎飛機與直升機空難而接連離世。有感於此,龍華科大企業管理系副教授邱冠舜師生團隊開發「用於飛行載具的油電混合動力系統結構改裝套件」,提供單引擎飛機更安全的飛行旅程。此作品不僅榮獲2021第8屆高雄KIDE國際發明暨設計展金牌,同時獲得世界發明智慧財產聯盟總會特別獎肯定。 龍華科技大學企業管理系副教授邱冠舜師生團隊,發明「用於飛行載具的油電混合動力系統結構改裝套件」,奪得2021第8屆高雄KIDE國際發明暨設計展。 圖/龍華科技大學企業管理系副教授邱冠舜提供邱冠舜表示,相較於民航用的多引擎客機,單引擎飛機的安全性低了許多。單引擎飛機發生墜毀,通常肇因於起飛或降落時的引擎故障,又因起降時的速度不夠、安全高度不足導致失速,因而無法安全迫降。他解釋道:「因為單引擎飛機沒有動力備用系統,危急時刻重新啟動引擎最少需要一分鐘的時間。」然而他強調,在遇上引擎失效時,飛行員可能只有幾秒鐘的時間可以反應。為避免相似悲劇發生,團隊開發「渦輪汽油引擎發動混合『電力』發動系統」,可裝設於單引擎飛機上,當飛機的引擎突然故障時,不會直接停轉,系統會立即提供電力,保持飛機螺旋槳的轉速以安全著陸。邱冠舜說:「電子沿電線傳遞的速度比燃料進入燃料管線的速度快得多,而且電子基本上可以直接到達需要它們的地方。」團隊成員宋天賜補充,裝置只要一秒就能立即切換電動馬達系統,是單引擎飛機重要的備用系統配備。 「用於飛行載具的油電混合動力系統結構改裝套件」在發動機熄火後可以立即提供動力,保持飛機的螺旋槳速度以安全著陸。 圖/龍華科技大學企業管理系副教授邱冠舜提供淡江大學航空太空工程學系系主任蕭富元表示,在引擎熄火後換上電機接手確實可以持續給飛機提供動力,但他也質疑,「每一趟飛行必須攜帶額外一組電機系統及電池,對於飛機飛行性能及航程有很大的影響。」此外,他認為,在飛機上加裝其他設備,還要先諮詢原廠,並修改維修技令,取得相關適航認證。團隊希望裝置能於飛機產業普及,以減少飛行人員傷亡,也希望空難憾事不要再發生。團隊成員陳宏德分享道:「老師為了紀念傑出校友飛機失事,號召大家一同研發油電雙動力系統,避免飛機失去動力失事,令人非常感動。」未來,團隊會將此作品發表於國際研討會或期刊論文,也會直接與飛機製造商提出量產的企劃。 龍華科技大學企業管理系副教授邱冠舜師生團隊希望將裝置應用於飛機產業,以減少飛行人員傷亡,也希望空難憾事不要再發生。 圖/龍華科技大學企業管理系副教授邱冠舜提供
自製飛機「擲」飛天際 雲科大生推廣工程領域學習
生活
第1738期
自製飛機「擲」飛天際 雲科大生推廣工程領域學習
2020-12-03
【記者駱芷萱雲林報導】參賽者們參考無動力手擲飛機製作說明書,再依自身工程知識反覆試驗,在「瘋狂工程師」團隊協助下成功打造出一架架飛機。國立雲林科技大學「瘋狂工程師」籌辦的「無動力手擲飛機競賽」如今邁入第四屆,11月28日在雲科大雲夢湖畔進行,邀請全台高中以及雲科大學生齊來參與競賽。 第四屆無動力手擲飛機競賽在國立雲林科技大學盛大舉辦,吸引國內高中對工程有興趣的學生前來參與。 圖/駱芷萱攝「瘋狂工程師」團隊提供參賽者巴爾紗木、美工刀、砂紙等材料製作手擲飛機。比賽開始,主持人先引導參賽者簡單介紹創作理念,透過輕鬆互動緩和參賽者們緊張的心情。參賽者需在30秒內投擲飛機,他們等待「天時、地利、人和」的時機,用盡全力往雲夢湖方向擲出。工作團隊則在湖的側邊利用湖面上的浮球測量飛機落點距離,再透過傳聲器回報成績。飛機飛向雲夢湖後降落湖中,這時工作團隊需划動船隻到落點,將飛機撈起送回岸上。 「瘋狂工程師」團隊划動創辦人蔡承哲四年前親手製作的木船,將降落湖中的飛機撈起送上岸。 圖/駱芷萱攝活動進行時發生小意外,平台上參賽者在踏出第一步、準備投擲飛機時,玻璃地板突然「嗒!」一聲破裂成一個窟窿。主持人臨危不亂,從容自若地指揮參賽者站到安全的地方,自己站上凹陷處,避免意外發生。今年比賽活動總召張文睿滿意團隊成員在活動中主動幫忙,不論是比賽中的突發狀況或結束清場,隊員們都自動自發地完成,強大的團隊支撐活動順利進行。雲科大工程科技菁英班畢業學生、「瘋狂工程師」創辦人蔡承哲說明,比賽道具從測量距離的浮球、湖中平台到船隻,都是他與隊友親手製作,「那時候一下課就去做那艘船,沿用到今天已經有四年了。」比賽執行方式也經過精心研究,他們利用空拍圖計算浮球距離,甚至通宵在操場試丟飛機,蔡承哲的同學、活動創辦人之一余沛涵表示他們是名副其實的「瘋狂工程師」。「瘋狂工程師」團隊最初為系學會,後來成為工程系專屬的特色團隊。蔡承哲就學期間想設計可以傳承、具代表性的活動,因此創辦無動力手擲飛機競賽。他分享道:「那時候我有個很crazy(瘋狂)的想法,就跑去跟教務長說:『我想要幹一件大事,你要幹嗎?』,就這樣創立了這個全國性的比賽。」競賽主要對象為雲林縣的高中生,他說明雲林屬於偏鄉,「希望把資源放在這裡,讓學生在自己的家鄉就可以感受到全國性的比賽。」另外,比賽得到教育部高等教育深耕計劃贊助,因此學生無須承擔經費壓力。 無動力手擲飛機競賽圓滿結束,全靠「瘋狂工程師」團隊之間的合作與隊員們自動自發的工作態度。 圖/駱芷萱攝余沛涵此次回校觀賽,他非常欣慰學弟妹願意傳承活動。回想起第一屆籌辦活動的點滴,當時他騎機車跑遍雲林各所高中宣傳活動,「現在一開放報名就爆滿,學弟妹今年在宣傳和主視覺都做得很好。」今年參與的高中生個個有備而來,雲林縣私立揚子高級中學學生康茗菘和陳谹菲製作飛機「我們的飛機是我們的」,投擲出58公尺的亮眼成績,獲得高中組第一名。去年曾參賽的他們認為活動非常好玩,明年還想來參加,康茗菘說道:「很感謝主辦單位舉辦這場比賽,讓我們有機會得名。」為鼓勵學生實作,「瘋狂工程師」團隊舉辦此比賽,希望學生跳脫課本知識,突破自己的極限。團隊成員林品翰解釋道:「我們最主要是提供建議,說不定他們會比我們更有創意。」張文睿表示,此比賽將會延續,日後也可能根據系所教授專業設計新的比賽。團隊秉持「利用最少元素創造最大價值」理念,盼能訓練學生在有限資源下發揮創意,探索工程的不同面向。
悉心考究史實 模型賽精巧再現歷史場景
生活
第1735期
悉心考究史實 模型賽精巧再現歷史場景
2020-11-05
【記者江俊緯台北報導】各式各樣的模型一字排開,現場展出近300件戰車、飛機、軍艦等軍事模型,彷彿來到國慶閱兵現場。「第九屆戰鷹盃比例模型交流賽」於1日在遠東百貨寶慶店舉行,吸引許多模型愛好者共襄盛舉。當日除了展出參賽作品,主辦單位也安排講座,邀請模型藝術家與玩家交流。 此爲學童組作品。主辦單位希望能透過模型讓學童學會親自動手的樂趣,並培養耐心、增加觀察力以及邏輯性的思維方式。 圖/江俊緯攝現場展出的每件比例模型(註)都栩栩如生,戰車旁的模型人偶,雖然只有硬幣大小,但輪廓、表情以及服裝都非常逼真,而且每個人偶的神情都不一樣。這次比賽分為社會組與學童組共124人參賽,比賽項目大致分為陸、海、空、景等類別。現場也可見到大學模型社帶隊一同前往,參賽者、國立政治大學哲學系二年級、模型社社長呂紹瑜表示他本身對二戰歷史感興趣,因此深入研究二戰時期的戰車和飛機,這次展出的作品即為二戰的裝甲車和納粹的戰鬥機。他也補充,製作模型的過程能累積成就感,還能暫時離開課業壓力。註:比例模型是指將真實世界中存在的原型,按人們要求的比例、仿真度,製作成的實物樣品。 模型中的人物都必須由參賽者親自上色,上色前須了解不同種族的人種的輪廓及膚色。 圖/江俊緯製作模型過程中,玩家需花費許多時間和精力整理相關資訊。參賽者、政大民族學系四年級學生楊宗恩這次展出的作品主題為布達佩斯起義,他提到製作模型時,為還原當時的街景,需先考察歷史資料、照片和蒐集文獻。他為了理解戰車上的標語以及作出模型場景中的傳單,特地去學習俄文和繪圖軟體,讓作品更貼近歷史。楊宗恩也分享,他尋找布達佩斯起義的歷史資料時,在網路上認識一位匈牙利人,進而結交一位外國朋友。 重現布達佩斯起義時的街景,楊宗恩表示為了做出地上的海報還特地去學習使用ILLUSTRATOR。 圖/江俊緯組裝模型不僅考驗手藝,還須具備實事求是的精神。政大民族學系副教授、評審、政大模型社指導老師張中復表示,在評分時大致從三個面向判斷,一個是作品的配色及塗裝、模型的精緻度,以及是否符合歷史上的真實樣貌。政大模型社社員、歷史學系二年級學生彭啟祐認為考證的過程很有趣,他的第一架模型是蘇聯的戰鬥機蘇「愷22」,組裝模型飛機時,必須查閱大量的圖片以及零件知識,了解各個時期的塗裝、零件老化的樣貌,在過程中會對這架飛機越來越熟悉。 飛機是比較進階的模型製作,因為飛機零件更細,表面塗裝必須為光滑的,再加上必須貼上許多水印,因此對初學者是一種挑戰。 圖/江俊緯由於現代人選擇多元,加上鋼彈和科幻模型興起,組裝比例模型的人數逐漸減少。張中復認為,多數學生空閒時都在打遊戲,很少能體驗動手做的樂趣,他希望未來能在大專院校推廣模型,「藉由模型能提供學生不同的思考,這是一件好事。」 戰車模型的容錯率較大,較適合剛接觸模型者,但戰車的塗裝以及金屬零件的氧化則需考驗參賽者的細心程度及考證能力。 圖/江俊緯攝
推廣技術應用 雲科大無動力飛機賽盼促工程學習
生活
第1692期
推廣技術應用 雲科大無動力飛機賽盼促工程學習
2018-12-12
【記者黃俐榛雲林報導】第二屆「瘋狂工程師:無動力手擲飛機比賽」於8日在國立雲林科技大學舉行。主辦單位雲科大工程學院學生擔任雲林地區工程發展的推手,以推廣實際應用的技術為宗旨,邀請台灣國高中、以及雲科大學生來到校園內的雲夢湖畔一同用自製飛機「飛越雲夢湖」。比賽中的「無動力飛機」指的是沒有馬達、螺旋槳等額外輔助,僅靠選手丟出的力道前進的飛機。除了機身設計須符合流體力學,丟擲技巧也十分重要。本次賽事包含兩個部分,分別為飛機製作以及擲遠比賽。參賽者利用主辦單位提供的材料在上午時段製作飛機,並在下午正式比賽時將飛機投到湖上,飛行距離最遠者勝出。 選手在上午的製作時間中極力爭取時間,不斷將飛機修復改良,期望在下午的正式飛行比賽中飛出好成績。 圖/黃俐榛攝「我想提供一個舞台讓學生把學術理論實踐出來。」比賽創辦人、雲科大機械系學生蔡承哲指出,由於雲林地區的學生學習工程的資源較少,希望藉由比賽促進學習工程的風氣。製作過程中,若有隊伍遭遇到瓶頸,工作人員也會視情況給予指導。「我們不希望大家參加比賽空手而歸。」蔡承哲認為,選手學習東西的過程比拿到名次更加重要。 參賽者在場邊等待正式飛行。飛機飛行時需要克服室外多變的環境,重量較重的飛機較能克服湖面風向混亂的問題。 圖/黃俐榛攝選手站上雲夢湖邊的平台,耐心等待風向順風時往前奮力一擲,將飛機丟向湖面。有些飛機離手後卻調頭飛回來,有的則飛到一旁的樹叢中,僅有少數選手將飛機拋出完美的弧線後落至湖面中心。雲科大學生、隊伍「必填」成員蔡佳玲表示是抱持玩樂心態參加比賽,他們的作品僅飛行一小段距離便墜地,「要讓飛機飛起來比想像中困難!」 參賽者將製作完成的飛機帶至廣場試飛。在經過反覆的改良測試後,才將作品帶至檢錄台進行最後登記。 圖/黃俐榛攝 本次比賽飛行距離最遠、直接拿下滿分的是來自高雄大榮中學飛機修復科隊伍製作的飛機。選手參考美國「F-104」機型的戰鬥機,其特色為重量重、機翼短,需靠強大的馬力推進。「因為機型需要強大馬力,所以我們的策略是要用臂力取勝。」隊伍選手劉洊瑋說,為了讓手臂使出最大力度,團隊還特別在飛機握柄處做設計了方便投擲的扣環。比賽創辦人蔡承哲希望本賽事能夠繼續深耕雲林地區,成為有指標性的比賽。而今年報名參賽的隊伍數量增加,水準相較去年來得高。此比賽不收報名費,他進一步解釋,「為的就是讓在地學生都能在自己的家鄉雲林參加到全國性的比賽。」 無動力飛機僅靠選手投擲前進飛行,因此十分注重投擲出的力道以及角度的拿捏,過大或過小皆可能使飛機無法順利前進。 圖/黃俐榛攝
翱翔澳門 學生造紙飛機拚久比遠
國際
第1639期
翱翔澳門 學生造紙飛機拚久比遠
2016-11-30
【記者邱麒瑋綜合報導】紙飛機同時發射,與五彩碎紙在空中飛舞,第六屆「慶回歸.衝上雲霄---全澳學生紙飛機大賽」暨第二屆「兩岸四地學生紙飛機大賽」正式展開。澳門創新發展協會於11月27日澳門理工學院體育館舉辦本次競賽,吸引兩岸四地學生好手到場較勁。 紙飛機比賽正式開始,主辦單位射出手中的彩色紙飛機,與七彩碎紙為比賽揭開序幕。 圖/澳門創新發展協會提供 來自兩岸四地的學生好手集結於澳門,以紙飛機互相較勁。圖/澳門創新發展協會提供紙飛機射入空中,全場觀眾專注看著兒時熟悉的玩具在場內翱翔旋轉,選手們屏氣凝神,希望看到長時間的研究與訓練有所成果。看似簡單的紙飛機,其實包含空氣流動力學、幾何學等科學理論在其中,和一般飛機並無分別,只差在本身沒有動力。澳門已長期投入紙飛機比賽的人才培育,希望以紙飛機出發,培養學生的興趣,也有助於推廣創新與發明工作。會長黎柏強說:「紙飛機讓年輕人從玩樂中學習科學精神。」他希望讓學生在被電子產品淹沒的時代,能暫時忘記手邊的電玩遊戲。 選手控制力道並掌握方向,專注地將手中的紙飛機射向空中,希望奪得好成績。圖/澳門創新發展協會提供澳門大學科技學院學生馬英自比賽開辦以來每年都會參賽。他將對物理的興趣與紙飛機結合,屢創佳績,還曾經代表澳門參加「Red Bull Paper Wings 世界紙飛機大賽」,這次比賽更獲得個人與團體最長飛行時間雙冠。馬英表示,今年台灣的參與提高了整體比賽競爭力,選手能互相進行關於技術與資質方面的討論,並共同成長,於未來創造更好的成績。本屆兩岸四地交流賽台灣的實力明顯成長,相較去年比賽全敗,建國科技大學自動化工程系宋振雄今年強勢回歸,奪得個人最遠飛行距離冠軍與團體亞軍。他去年回台後開始積極訓練,比賽團隊會於固定時間集合至學校活動中心練習,將學習觀摩到的經驗靈活運用。一開始練習時,力道與方向控制不良,曾經讓活動中心天花板上插滿飛機,被體育老師訓斥了幾次。宋振雄表示,紙飛機大賽能增廣視野,以趣味競賽的形式達到學術交流。建國科大自動化工程系暨機電光系統研究所副教授兼所長暨系主任王紀瑞連兩年帶領學生參加比賽,他表示去年還是菜鳥的台灣團,受到其他選手的助益,冠軍更大方贈送紙飛機讓他們帶回台灣研究,建國科大今年能有長足進步多虧參賽老手傳授摺紙技巧。兩岸四地學生在比賽中互動良好,王紀瑞也期望未來能持續有相關的交流,精進彼此技術。
航空模型嘉年華 實現青年飛行夢
生活
第1636期
航空模型嘉年華 實現青年飛行夢
2016-11-09
【記者王若璞新北報導】一架架模型飛機在飛行場起飛,劃破艷陽高照的藍空,在天際展現高難度迴轉,架勢絲毫不比實體飛機遜色。航空模型嘉年華會6日於西盛環保公園開幕,新北市航空模型協會邀請各大學遙控飛機社團出席,激起年輕學子「想飛」的夢。 現場模型飛機多達60餘架,在天際展現高難度迴轉,架勢絲毫不比實體飛機遜色。圖 ∕ 主辦單位提供現場模型飛機多達60逾架,翼展從一公尺到三公尺不等,款式從入門款競速機、載重可超過機身重量的載重機,到時速400公里的噴射機都有,其速度與外型也完全不馬虎,起飛與降落都依據正式飛行守則,可以說是真實飛機的擬真縮小版。大同大學工業設計學系的王愷毅表示,對二戰機型情有獨鍾,因此現場看到蘇聯的雅克戰機模型,感到相當興奮。 模型款式從入門款競速機、載重可超過機身重量的載重機,到時速400公里的噴射機都有。圖∕ 主辦單位提供國立虎尾科技大學遙控飛行社也到場觀摩,並展示多樣機種,除了靜態模型外,還有競速機、太陽能遙控飛機等。就讀飛機工程系機械組的社長林宏達希望能認識業界好手,拓展眼界。社員黃柏誌於去年大專院校無人飛機競賽以作品「NFU-23」榮獲競速組第二名,與組員的設計大膽跳脫傳統樣式,機尾以45度的V字型設計減少阻力,為了做出完美機翼,團隊嘗試了十個板才量出精準比例。「飛行是人類自古以來的夢。」新北市航空模型協會會長黃強認為,模型飛機是個健康的嗜好,無奈台灣政府對航空發展侷限太多,導致年輕人沒有場所和資源深入鑽研。為了打造能跟兩廳院相比的戶外教室,大同大學教授賴光哲因此在20年前設計西盛環保公園飛行場,便是希望讓年輕一代走出教室,將數據及公式化為實體飛機,繼續做著想飛的夢。
機身融水火箭 防衛者飛向冠軍
生活
第1598期
機身融水火箭 防衛者飛向冠軍
2015-05-21
虎尾科大「乳牛號」拿下「2015台灣無人飛機創意設計競賽」飛行性能組冠軍,圖為帶隊教練林中彥準備將飛機投出。圖╱李杰奇攝 【記者盧俐妤台南報導】隨著快速轉動的馬達聲,選手將手上的飛機射向空中,讓飛機逆風起飛。「2015台灣無人飛機創意設計競賽」於15至17日熱烈展開,今年首次移師台南西港河堤舉辦,國內外57組選手帶著精心製作的飛機在艷陽下一決勝負。 五彩繽紛的飛機「咻咻咻」地在空中盤旋。選手緊握搖桿,小心翼翼地操控保麗龍製成的飛機。有些飛機因速度太快而解體,選手只好拎著殘骸回去;有些則在空中以八字形來回繞場,更展現快速迴旋、急速直上等花式技巧。裁判與觀眾的目光牢牢鎖定飛機,不時拍手叫好。 比賽分為性能、設計與創意等不同項目。在「創意組」中,選手發揮巧思,將飛機結合不同技術,創新外觀與功能設計。正修科技大學機械工程系學生製作「防衛者」,把機身分成前後兩段,並將水火箭融入前段機身。防衛者翱翔天際時會發射水火箭,劃出一道白色水氣,其創意獲評審青睞,奪得冠軍。 隊長李偉齊表示,他們發現火箭若置於飛機下方,發射的後座力會使飛機失衡。因此,他們結合水火箭與機身,讓馬達運轉方向與後座力相抵消才克服難題。 虎尾科技大學飛機工程系學生則以「虎搞飛機隊」中的「乳牛號」,雙冠「飛行性能」與「飛行技術」獎項。白色外觀點綴黑色斑紋的造型,在天空飛翔時十分吸睛。 隊長林亞庭表示,團隊曾研發七架飛機,最後僅存兩架,她笑說:「其他通通墜機了。」為製作低風阻且高動力的飛機,他們拉長機頭並加高機尾,避免阻擋馬達運轉所產生的動力。 此外,遙控直升機國手柯奐辰也受邀表演世界級水準的花式直升機。他分析:「操控飛機最難的是起飛與降落。」他建議操控者應多試飛。同時,他認為選手應研究不同製作方法,在經驗中修正才能做出性能好的飛機。 主辦人、成功大學航空太空工程系教授賴維祥說:「雖然報名人數較往年少,但有不少國外隊伍加入,讓選手實力更提升。」他也表示,今年場地較寬敞,但因未完全整治而塵土飛揚。他提到,未來若繼續在台南舉辦,盼能種植更多草皮,打造適合飛機好手練習的場地。
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