遼寧中醫(yī)藥大學(xué)杏林學(xué)院《航天器結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁遼寧中醫(yī)藥大學(xué)杏林學(xué)院

《航天器結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在航空航天工程中，空氣動(dòng)力學(xué)是一門重要的學(xué)科。關(guān)于空氣動(dòng)力學(xué)中的阻力，以下描述不正確的是：（）A.摩擦阻力是由于空氣與飛行器表面的摩擦產(chǎn)生的B.壓差阻力主要與飛行器的外形和氣流分離有關(guān)C.誘導(dǎo)阻力是由于機(jī)翼產(chǎn)生升力而導(dǎo)致的一種阻力D.減小飛行器的迎風(fēng)面積可以降低所有類型的阻力2、航空航天中的飛行安全管理是至關(guān)重要的。以下關(guān)于飛行事故的調(diào)查和預(yù)防，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.飛行事故調(diào)查需要收集各種數(shù)據(jù)和證據(jù)，分析事故的原因和過程B.根據(jù)調(diào)查結(jié)果制定相應(yīng)的預(yù)防措施，避免類似事故的再次發(fā)生C.飛行事故都是由單一原因引起的，只要解決了這個(gè)原因就能杜絕事故D.持續(xù)的安全培訓(xùn)和監(jiān)督對于提高飛行安全水平具有重要作用3、飛機(jī)的座艙環(huán)境控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)為飛行員和乘客提供舒適的環(huán)境。以下關(guān)于座艙環(huán)境控制系統(tǒng)的說法，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.座艙環(huán)境控制系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)座艙內(nèi)的溫度、濕度和壓力B.為了防止座艙玻璃起霧，需要對座艙進(jìn)行通風(fēng)和除濕處理C.座艙環(huán)境控制系統(tǒng)的性能不會(huì)影響飛行員的工作效率和乘客的舒適度D.在高空飛行時(shí)，座艙需要增壓以防止外界低壓對人體造成傷害4、在航天器的姿態(tài)確定系統(tǒng)中，常用的傳感器包括陀螺儀和星敏感器。關(guān)于星敏感器的特點(diǎn)，以下錯(cuò)誤的是：（）A.星敏感器能夠高精度地測量航天器的姿態(tài)B.不受地球磁場和其他干擾因素的影響C.星敏感器在有云層遮擋時(shí)無法正常工作D.星敏感器的測量精度不會(huì)隨時(shí)間而降低5、航空航天中的熱防護(hù)系統(tǒng)對于保護(hù)飛行器和宇航員至關(guān)重要。以下關(guān)于熱防護(hù)系統(tǒng)的作用和類型，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.熱防護(hù)系統(tǒng)能夠阻止高溫氣流對飛行器表面的加熱，保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和設(shè)備B.燒蝕式熱防護(hù)系統(tǒng)通過材料的燒蝕帶走熱量，適用于高超聲速飛行C.隔熱式熱防護(hù)系統(tǒng)利用隔熱材料阻擋熱量傳遞，重量較輕但隔熱效果有限D(zhuǎn).熱防護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)只需要考慮飛行器再入大氣層時(shí)的高溫，不需要考慮其他飛行階段的熱環(huán)境6、飛行控制系統(tǒng)是飛機(jī)的“大腦”，負(fù)責(zé)控制飛機(jī)的姿態(tài)、速度、高度等參數(shù)。現(xiàn)代飛行控制系統(tǒng)通常采用電傳操縱技術(shù)，通過傳感器、計(jì)算機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)精確的控制。假設(shè)在一次飛行中，飛機(jī)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)出現(xiàn)故障，飛行員需要手動(dòng)操縱飛機(jī)。以下哪種情況會(huì)使手動(dòng)操縱飛機(jī)變得更加困難？（）A.大氣湍流增加B.飛機(jī)重心位置發(fā)生變化C.飛行高度降低D.飛機(jī)燃油消耗不均7、飛行器的噪聲控制是一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。以下關(guān)于飛行器噪聲產(chǎn)生的原因，不正確的是：（）A.發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和氣流的擾動(dòng)是主要的噪聲源B.飛行器的外形設(shè)計(jì)對噪聲的產(chǎn)生有一定影響C.飛行速度越快，噪聲越大D.飛行器在地面滑行時(shí)不會(huì)產(chǎn)生噪聲8、航空電子設(shè)備是現(xiàn)代飛行器的重要組成部分。以下關(guān)于航空電子系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.集成化程度越來越高，將多個(gè)功能模塊集成在一個(gè)芯片上，減小體積和重量B.智能化水平不斷提高，能夠?qū)崿F(xiàn)自主診斷、故障預(yù)測和自適應(yīng)控制C.數(shù)字化程度進(jìn)一步加深，提高信號(hào)傳輸?shù)木群涂煽啃訢.航空電子系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到極限，未來不會(huì)有太大的變化9、衛(wèi)星遙感技術(shù)在氣象預(yù)報(bào)、資源勘查、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。衛(wèi)星遙感通過接收和分析地表反射或發(fā)射的電磁波來獲取信息。那么，以下哪種衛(wèi)星遙感波段對于監(jiān)測植被生長狀況最為有效？（）A.可見光波段B.紅外波段C.微波波段D.以上都有效10、對于航天器的返回技術(shù)，以下關(guān)于再入大氣層和著陸過程的特點(diǎn)和挑戰(zhàn)，不正確的是（）A.航天器在再入大氣層時(shí)會(huì)受到強(qiáng)烈的氣動(dòng)加熱，需要采用特殊的防熱措施B.著陸過程需要精確控制航天器的姿態(tài)和速度，以確保安全著陸C.航天器返回時(shí)的過載和振動(dòng)對航天員的身體和設(shè)備會(huì)產(chǎn)生較大影響D.航天器的返回技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不存在任何風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)11、在航空航天工程中，風(fēng)洞試驗(yàn)是研究飛行器空氣動(dòng)力學(xué)性能的重要手段。假設(shè)在一個(gè)風(fēng)洞試驗(yàn)中，對一種新型飛機(jī)模型進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)其在特定風(fēng)速下出現(xiàn)了明顯的氣流分離現(xiàn)象。為了改善這種情況，以下哪種措施最有可能有效？（）A.優(yōu)化機(jī)翼前緣形狀B.增加機(jī)翼的后掠角C.改變機(jī)身的形狀D.安裝翼梢小翼12、在飛行器的設(shè)計(jì)中，空氣動(dòng)力學(xué)是關(guān)鍵因素之一。當(dāng)飛行器在高速飛行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生激波現(xiàn)象。關(guān)于激波，以下說法錯(cuò)誤的是：（）A.激波會(huì)導(dǎo)致飛行器的阻力急劇增加B.激波的強(qiáng)度與飛行器的飛行速度和外形有關(guān)C.跨音速飛行時(shí)，激波會(huì)使飛行器的穩(wěn)定性下降D.激波總是對飛行器的性能產(chǎn)生不利影響，應(yīng)盡量避免13、航天器的軌道設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的任務(wù)。關(guān)于地球同步軌道，以下說法錯(cuò)誤的是：（）A.地球同步軌道上的航天器運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同B.地球同步軌道位于赤道平面上C.通信衛(wèi)星通常采用地球同步軌道，以保持對地面固定區(qū)域的覆蓋D.地球同步軌道上的航天器距離地球表面的高度是固定不變的，不受任何因素影響14、在飛行器的導(dǎo)航系統(tǒng)中，多種導(dǎo)航方式相互配合。以下關(guān)于導(dǎo)航系統(tǒng)的描述，不正確的是：（）A.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)不依賴外部信息，具有自主性和保密性B.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)精度高，但容易受到干擾C.天文導(dǎo)航系統(tǒng)在長距離飛行中具有獨(dú)特的優(yōu)勢D.飛行器的導(dǎo)航系統(tǒng)一旦確定，就不能再更改或升級(jí)15、在飛行器的設(shè)計(jì)中，空氣動(dòng)力學(xué)的研究對于優(yōu)化性能至關(guān)重要。飛機(jī)在飛行時(shí)，周圍的氣流會(huì)產(chǎn)生升力、阻力、力矩等作用。當(dāng)飛機(jī)進(jìn)行高速飛行時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)激波現(xiàn)象，影響飛行性能和穩(wěn)定性。假設(shè)一款新型超音速飛機(jī)在試飛過程中出現(xiàn)了激波阻力過大的問題。以下哪種設(shè)計(jì)改進(jìn)措施最有可能降低激波阻力？（）A.優(yōu)化飛機(jī)的外形，減小迎風(fēng)面積B.增加機(jī)翼的后掠角C.采用更薄的翼型D.以上措施綜合使用16、飛行器的氣動(dòng)噪聲會(huì)對其性能和環(huán)境產(chǎn)生影響。以下關(guān)于氣動(dòng)噪聲的產(chǎn)生和控制，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.氣動(dòng)噪聲主要來源于氣流與飛行器表面的相互作用以及氣流的湍流運(yùn)動(dòng)B.采用流線型的外形設(shè)計(jì)和表面處理技術(shù)可以降低氣動(dòng)噪聲C.增加飛行器的飛行速度可以減少氣動(dòng)噪聲的產(chǎn)生D.安裝消聲器等聲學(xué)裝置可以在一定程度上降低氣動(dòng)噪聲17、飛行器的飛行控制是確保其安全穩(wěn)定飛行的關(guān)鍵。現(xiàn)代飛行器通常采用電傳操縱系統(tǒng)來控制飛行姿態(tài)。以下關(guān)于電傳操縱系統(tǒng)的說法，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.電傳操縱系統(tǒng)通過傳感器感知飛行器的姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并將信息傳輸給計(jì)算機(jī)B.計(jì)算機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的控制律和傳感器信息計(jì)算出操縱指令，控制舵面的運(yùn)動(dòng)C.電傳操縱系統(tǒng)可以提高飛行器的操縱性能和穩(wěn)定性，減少飛行員的工作負(fù)荷D.電傳操縱系統(tǒng)完全不需要機(jī)械備份，因?yàn)槠淇煽啃詷O高，不會(huì)出現(xiàn)故障18、在航空航天領(lǐng)域，飛行器的飛行控制是一個(gè)關(guān)鍵問題。以下關(guān)于飛行控制系統(tǒng)的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.飛行控制系統(tǒng)能夠穩(wěn)定飛行器的姿態(tài)和軌跡，確保飛行安全B.現(xiàn)代飛行控制系統(tǒng)通常采用計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器來實(shí)現(xiàn)精確控制C.飛行控制系統(tǒng)只在飛行器起飛和降落階段發(fā)揮作用，在巡航階段作用不大D.飛行控制系統(tǒng)需要不斷根據(jù)飛行條件和任務(wù)需求進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化19、在航空航天領(lǐng)域，可靠性和安全性是至關(guān)重要的。以下關(guān)于可靠性和安全性設(shè)計(jì)的描述，不正確的是：（）A.采用冗余設(shè)計(jì)可以提高系統(tǒng)的可靠性，即在關(guān)鍵部位設(shè)置備份B.故障預(yù)測和診斷技術(shù)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的故障，保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行C.可靠性和安全性設(shè)計(jì)只在飛行器的硬件部分進(jìn)行，軟件部分不重要D.嚴(yán)格的質(zhì)量控制和測試流程是確?？煽啃院桶踩缘闹匾侄?0、航空航天工程中的數(shù)值計(jì)算方法在飛行器設(shè)計(jì)和性能分析中得到廣泛應(yīng)用。數(shù)值計(jì)算方法可以求解復(fù)雜的流體力學(xué)、熱力學(xué)等問題。那么，以下哪種數(shù)值計(jì)算方法在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛？（）A.有限差分法B.有限體積法C.有限元法D.以上都很常用21、航空航天工程中的人機(jī)工效學(xué)旨在優(yōu)化人與飛行器系統(tǒng)的交互。以下關(guān)于人機(jī)工效學(xué)的描述，不正確的是：（）A.駕駛艙的布局和儀表設(shè)計(jì)要符合飛行員的操作習(xí)慣和視覺需求B.座椅的設(shè)計(jì)要考慮人體的舒適性和支撐性，減少飛行員的疲勞C.人機(jī)交互界面要簡潔明了，提供清晰準(zhǔn)確的信息D.人機(jī)工效學(xué)只關(guān)注飛行員的生理需求，不考慮心理因素22、航天器的熱環(huán)境模擬試驗(yàn)對于驗(yàn)證熱防護(hù)系統(tǒng)的性能非常重要。假設(shè)在一次熱環(huán)境模擬試驗(yàn)中，熱防護(hù)系統(tǒng)的部分區(qū)域溫度超過了設(shè)計(jì)極限。以下哪種原因最有可能導(dǎo)致這種情況？（）A.試驗(yàn)條件設(shè)置過于苛刻B.熱防護(hù)材料的性能下降C.熱防護(hù)系統(tǒng)的安裝存在缺陷D.以上都有可能23、航空航天中的人機(jī)工效學(xué)關(guān)注人員與設(shè)備的交互關(guān)系。以下關(guān)于人機(jī)工效學(xué)的描述，不正確的是：（）A.設(shè)計(jì)合理的駕駛艙布局，提高飛行員的操作舒適性和效率B.考慮人的生理和心理特點(diǎn)，優(yōu)化設(shè)備的操作界面和顯示方式C.人機(jī)工效學(xué)只適用于飛行器的設(shè)計(jì)，不適用于航天器D.進(jìn)行人員培訓(xùn)，提高其對設(shè)備的操作熟練程度和應(yīng)急處理能力24、在飛行器的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)中，翼型的選擇對升力和阻力特性有重要影響。假設(shè)一種新型的無人機(jī)需要在低速飛行條件下獲得較大的升力，同時(shí)減小阻力。以下哪種翼型最適合？（）A.對稱翼型B.上凸下平翼型C.超臨界翼型D.層流翼型25、在航空航天工程中，氣動(dòng)彈性問題會(huì)影響飛行器的性能和安全性。以下關(guān)于氣動(dòng)彈性的描述，不正確的是：（）A.氣動(dòng)彈性現(xiàn)象包括顫振、抖振和變形等B.飛行器的結(jié)構(gòu)剛度和氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)對氣動(dòng)彈性問題有重要影響C.氣動(dòng)彈性問題只在高速飛行時(shí)出現(xiàn)，低速飛行時(shí)可以忽略D.對氣動(dòng)彈性問題的研究可以通過風(fēng)洞試驗(yàn)和數(shù)值模擬等方法進(jìn)行二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）深入探討衛(wèi)星通信系統(tǒng)的原理和組成，包括衛(wèi)星軌道選擇、天線設(shè)計(jì)、發(fā)射和接收設(shè)備、信號(hào)調(diào)制和解調(diào)等方面。分析衛(wèi)星通信系統(tǒng)的頻段選擇、覆蓋范圍、容量和抗干擾能力，以及在不同應(yīng)用場景（如廣播電視、移動(dòng)通信、數(shù)據(jù)傳輸）中的性能特點(diǎn)。2、（本題5分）論述高超音速飛行器的關(guān)鍵技術(shù)和挑戰(zhàn)，包括氣動(dòng)加熱、材料性能、推進(jìn)系統(tǒng)和控制技術(shù)等。分析高超音速飛行器的發(fā)展現(xiàn)狀和未來應(yīng)用前景。3、（本題5分）詳細(xì)論述衛(wèi)星遙感技術(shù)在地球觀測中的應(yīng)用，如土地利用監(jiān)測、氣象預(yù)報(bào)、海洋觀測、災(zāi)害預(yù)警等，解釋遙感數(shù)據(jù)的獲取、處理和分析方法，分析衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢和應(yīng)用前景。4、（本題5分）詳細(xì)闡述航天器的結(jié)構(gòu)振動(dòng)抑制技術(shù)，包括被動(dòng)振動(dòng)抑制（如阻尼材料、吸振器）和主動(dòng)振動(dòng)抑制（如作動(dòng)器、控制算法）的原理和應(yīng)用，分析結(jié)構(gòu)振動(dòng)對航天器性能和可靠性的影響。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一家航空公司的客機(jī)在航線飛行中，遭遇雷電天氣，飛機(jī)的電子設(shè)備受到一定干擾。請研究雷電對飛機(jī)電子系統(tǒng)的可能干擾途徑，如直接電擊、感應(yīng)電流等，評估對飛行安全的威脅，并提出飛機(jī)雷電防護(hù)和應(yīng)急處置措施。2、（本題5分）某型戰(zhàn)斗機(jī)在進(jìn)行高速俯沖時(shí)，出現(xiàn)了失速現(xiàn)象。請分析導(dǎo)致失速的可能原因，如迎角過大、氣流分離等，評估對戰(zhàn)斗機(jī)飛行安全的危害，并提出預(yù)防失速的措施和改進(jìn)飛機(jī)設(shè)計(jì)的建議。3、（本題5分）在一次火箭發(fā)射任務(wù)中，整流罩未能按計(jì)劃分離，影響了衛(wèi)星入軌精度。請分析整流罩分離故障的可能原因，如分離機(jī)構(gòu)卡死、控制信號(hào)異常等，探討對衛(wèi)星發(fā)射的影響，并提出整流罩分離系統(tǒng)的優(yōu)化和可靠性提升措施。4、（本題5分）一顆通信衛(wèi)星在軌道運(yùn)行期間，出現(xiàn)了姿態(tài)失控的情況，影響了正常的通信服務(wù)。經(jīng)過地面控制中心的努力，最終恢復(fù)了衛(wèi)星的正常姿態(tài)。請研究導(dǎo)致衛(wèi)星姿態(tài)失控的可能因素，分析地面控制中心采取的恢復(fù)措施的有效性，并提出如何加強(qiáng)衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。5、（本題5分）某型戰(zhàn)斗機(jī)在進(jìn)行高強(qiáng)度訓(xùn)練時(shí)，機(jī)體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了疲勞裂紋。這一問題引起了高度關(guān)注，因?yàn)樗赡芪＜帮w行安全。請分析導(dǎo)致機(jī)體結(jié)構(gòu)疲勞裂紋產(chǎn)生的原因，如材料性能、飛行載荷、使用頻率等，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施和維護(hù)策略。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)分