首鋼工學(xué)院《飛行力學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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、航天器在太空中運(yùn)行需要克服諸多困難。關(guān)于航天器軌道的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.地球同步軌道上的航天器繞地球運(yùn)行的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同B.太陽同步軌道可以使航天器在經(jīng)過同一地區(qū)時(shí)，太陽照射角度基本相同C.低地球軌道的航天器受到的大氣阻力較大，需要經(jīng)常進(jìn)行軌道維持D.航天器在任何軌道上運(yùn)行時(shí)，其軌道都是固定不變的，不會(huì)受到其他因素的影響2、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3、在航空航天領(lǐng)域，飛行數(shù)據(jù)分析對于提高飛行安全和性能具有重要意義。關(guān)于飛行數(shù)據(jù)分析的方法，以下錯(cuò)誤的是：（）A.運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對大量飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析B.通過建立數(shù)學(xué)模型來預(yù)測飛行性能和潛在的故障C.飛行數(shù)據(jù)分析只關(guān)注飛機(jī)的機(jī)械性能，不考慮飛行員的操作因素D.利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)發(fā)現(xiàn)隱藏在數(shù)據(jù)中的規(guī)律和趨勢4、有關(guān)火箭的發(fā)射軌道設(shè)計(jì)，以下對于低地球軌道發(fā)射和地球同步轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射的特點(diǎn)及適用任務(wù)，正確的是：（）A.低地球軌道發(fā)射所需能量較少，適用于近地觀測、科學(xué)實(shí)驗(yàn)等任務(wù)；地球同步轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射需要更高的能量，主要用于通信衛(wèi)星等需要保持固定位置的航天器發(fā)射B.地球同步轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射操作簡單，風(fēng)險(xiǎn)低；低地球軌道發(fā)射則復(fù)雜且風(fēng)險(xiǎn)高C.低地球軌道發(fā)射和地球同步轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射在技術(shù)難度和成本上沒有明顯區(qū)別，選擇主要取決于任務(wù)需求D.火箭發(fā)射軌道的選擇對任務(wù)影響不大，可以根據(jù)發(fā)射場的條件隨意決定5、在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室內(nèi)，燃料和空氣的混合、燃燒過程對發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和排放有著重要影響。為了提高燃燒效率，減少污染物排放，需要優(yōu)化燃燒室的設(shè)計(jì)和燃燒控制策略。假設(shè)某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室燃燒效率不高，污染物排放超標(biāo)。以下哪種改進(jìn)措施最有可能提高燃燒效率并降低排放？（）A.改進(jìn)燃油噴射系統(tǒng)B.優(yōu)化燃燒室的形狀和尺寸C.采用新型燃燒控制技術(shù)D.以上措施綜合應(yīng)用6、航空航天中的導(dǎo)航系統(tǒng)對于飛行器的準(zhǔn)確飛行具有重要意義。以下關(guān)于導(dǎo)航系統(tǒng)的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)不依賴外部信息，能自主進(jìn)行導(dǎo)航，但存在累積誤差B.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)精度高，但在信號受到干擾時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)偏差C.天文導(dǎo)航系統(tǒng)通過觀測天體來確定飛行器的位置，但受天氣影響較大D.一旦飛行器安裝了先進(jìn)的導(dǎo)航系統(tǒng)，就不再需要飛行員進(jìn)行人工導(dǎo)航7、在航天器的對接操作中，精度和可靠性要求極高。假設(shè)兩個(gè)航天器要在太空實(shí)現(xiàn)對接。以下關(guān)于對接技術(shù)和控制策略的描述，哪一項(xiàng)是重要的考慮因素？（）A.對接過程中不需要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和調(diào)整，按照預(yù)定程序執(zhí)行即可B.只關(guān)注對接機(jī)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度，忽略控制系統(tǒng)的精度C.采用精確的測量和導(dǎo)航系統(tǒng)，結(jié)合靈活的控制策略，確保對接的精度和安全性D.航天器的對接不受軌道參數(shù)和姿態(tài)偏差的影響8、航空航天中的飛行力學(xué)研究飛行器在空氣中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和受力情況。例如，飛機(jī)的飛行姿態(tài)、速度和軌跡的控制都基于飛行力學(xué)的原理。那么，在飛機(jī)的爬升階段，主要的受力是？（）A.重力、升力和推力B.重力、升力和阻力C.升力、阻力和推力D.重力、阻力和推力9、在航空航天材料的選擇中，需要考慮強(qiáng)度、剛度、耐高溫、耐腐蝕等多種性能。碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高剛度和低密度等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而，這種材料也存在一些局限性。碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在以下哪種情況下性能表現(xiàn)相對較差？（）A.承受拉伸載荷B.承受壓縮載荷C.高溫環(huán)境下D.潮濕環(huán)境下10、航空航天中的風(fēng)洞試驗(yàn)是研究飛行器空氣動(dòng)力學(xué)特性的重要手段。關(guān)于風(fēng)洞試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)，以下描述錯(cuò)誤的是：（）A.可以模擬不同的飛行速度和姿態(tài)B.能夠在短時(shí)間內(nèi)獲得大量的數(shù)據(jù)C.風(fēng)洞試驗(yàn)的結(jié)果完全等同于實(shí)際飛行的情況D.可以研究飛行器在各種氣流條件下的性能11、航空航天材料的疲勞性能對于飛行器的長期使用至關(guān)重要。以下關(guān)于材料疲勞的描述，不正確的是：（）A.材料在循環(huán)載荷作用下容易發(fā)生疲勞破壞，即使應(yīng)力低于其屈服強(qiáng)度B.疲勞裂紋的擴(kuò)展速度與應(yīng)力強(qiáng)度因子和材料的疲勞性能有關(guān)C.提高材料的表面光潔度可以有效提高其抗疲勞性能D.一旦材料出現(xiàn)疲勞裂紋，就會(huì)迅速擴(kuò)展導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效，無法采取措施阻止12、航天器的電源系統(tǒng)是其正常運(yùn)行的重要保障。太陽能電池板、蓄電池和核電源是常見的航天器電源。太陽能電池板在光照充足的情況下能夠提供穩(wěn)定的電能，但在陰影區(qū)或遠(yuǎn)離太陽的位置則無法正常工作。在深空探測任務(wù)中，如果需要長時(shí)間穩(wěn)定的電源供應(yīng)，以下哪種電源更為合適？（）A.太陽能電池板B.蓄電池C.核電源D.以上電源結(jié)合使用13、航天器的姿態(tài)控制對于其完成任務(wù)和保持穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。姿態(tài)控制可以通過動(dòng)量輪、推進(jìn)器等裝置來實(shí)現(xiàn)。那么，以下哪種姿態(tài)控制方式精度最高？（）A.動(dòng)量輪控制B.推進(jìn)器控制C.兩者精度差不多D.取決于具體情況14、航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過程對其性能和排放有重要影響。以下關(guān)于燃燒過程的描述，不正確的是：（）A.燃燒室內(nèi)的燃料和空氣需要充分混合，以實(shí)現(xiàn)高效燃燒B.燃燒過程中的溫度和壓力控制對于提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率至關(guān)重要C.航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過程不會(huì)產(chǎn)生污染物，對環(huán)境沒有影響D.采用先進(jìn)的燃燒技術(shù)可以降低燃油消耗和污染物排放15、對于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片材料，以下關(guān)于高溫合金和陶瓷基復(fù)合材料的性能特點(diǎn)及應(yīng)用前景，準(zhǔn)確的是：（）A.高溫合金具有良好的高溫強(qiáng)度和韌性，是目前渦輪葉片的主要材料；陶瓷基復(fù)合材料具有更高的耐高溫性能，但脆性較大，應(yīng)用受到一定限制B.陶瓷基復(fù)合材料已經(jīng)完全取代高溫合金，成為新一代渦輪葉片的首選材料C.高溫合金無法滿足現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)對渦輪葉片性能的要求，正逐漸被淘汰D.高溫合金和陶瓷基復(fù)合材料在性能和成本上沒有優(yōu)勢，新型材料的研發(fā)迫在眉睫16、航天器在太空中運(yùn)行時(shí)，需要考慮多種軌道力學(xué)因素。在近地軌道上運(yùn)行的航天器，受到地球引力和大氣阻力的影響。以下關(guān)于近地軌道航天器的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.大氣阻力會(huì)導(dǎo)致航天器的軌道逐漸降低，需要定期進(jìn)行軌道維持操作B.為了保持在穩(wěn)定的近地軌道上，航天器的速度需要精確控制在一定范圍內(nèi)C.地球的非球形引力對近地軌道航天器的軌道影響較小，可以忽略不計(jì)D.太陽活動(dòng)可能會(huì)引起地球高層大氣密度的變化，從而影響近地軌道航天器的軌道17、航空航天領(lǐng)域中的推進(jìn)劑對于飛行器和航天器的性能有著重要影響。以下關(guān)于推進(jìn)劑的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.液體推進(jìn)劑通常具有較高的比沖，但儲(chǔ)存和供應(yīng)系統(tǒng)較為復(fù)雜B.固體推進(jìn)劑具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，但比沖相對較低C.新型推進(jìn)劑的研發(fā)一直在進(jìn)行，以提高性能和降低成本D.推進(jìn)劑的選擇只考慮比沖這一個(gè)因素，其他因素不重要18、航空航天中的飛行力學(xué)研究飛行器的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和受力情況。在分析飛行器的爬升性能時(shí)，需要考慮發(fā)動(dòng)機(jī)推力、重力、空氣阻力等因素。假設(shè)一架飛機(jī)在爬升過程中表現(xiàn)不佳。以下關(guān)于可能原因的分析中，錯(cuò)誤的是：可能是發(fā)動(dòng)機(jī)在高海拔地區(qū)推力下降，無法提供足夠的爬升動(dòng)力。飛機(jī)的重量過大，超過了發(fā)動(dòng)機(jī)的爬升能力?？諝庾枇υ谂郎龝r(shí)增大，抵消了部分推力。那么，以下哪種情況最不可能導(dǎo)致爬升性能差？（）A.飛機(jī)的機(jī)翼面積減小B.飛行員的駕駛技術(shù)不熟練C.大氣濕度增加D.飛機(jī)的燃油消耗過快19、在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)設(shè)計(jì)中，需要提高壓氣機(jī)的效率和穩(wěn)定性。假設(shè)正在優(yōu)化一款壓氣機(jī)的設(shè)計(jì)。以下關(guān)于壓氣機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)和改進(jìn)措施的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.增加壓氣機(jī)的級數(shù)可以無限提高壓比，不需要考慮其他因素B.減小葉片的弦長可以提高壓氣機(jī)效率，但會(huì)降低其穩(wěn)定性C.采用先進(jìn)的葉型設(shè)計(jì)可以同時(shí)提高壓氣機(jī)的效率和穩(wěn)定性D.壓氣機(jī)的進(jìn)口氣流速度對其性能沒有影響，不需要進(jìn)行控制20、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.以上都很常用二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）某無人機(jī)在執(zhí)行航拍任務(wù)時(shí)，由于風(fēng)速突然增大，偏離預(yù)定航線。請分析風(fēng)速對無人機(jī)飛行的影響，評估對航拍任務(wù)的效果，并提出提高無人機(jī)抗風(fēng)能力的設(shè)計(jì)改進(jìn)建議。2、（本題5分）一架無人機(jī)在執(zhí)行偵察任務(wù)時(shí)，突然失去與地面控制站的通信連接，自主返航功能也失效。經(jīng)過搜尋，最終在偏遠(yuǎn)地區(qū)找到墜毀的無人機(jī)。請?zhí)接懲ㄐ胖袛嗪妥灾鞣岛绞У目赡茉?，分析此次事故對偵察任?wù)的影響，并提出提高無人機(jī)通信穩(wěn)定性和自主飛行可靠性的方案。3、（本題5分）詳細(xì)闡述航空航天中的微重力環(huán)境及其應(yīng)用，包括微重力對物理、化學(xué)、生物過程的影響，分析在微重力環(huán)境下進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)和材料加工的技術(shù)和方法。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一次直升機(jī)的海上救援任務(wù)中，由于惡劣的海況和大風(fēng)天氣，直升機(jī)出現(xiàn)了強(qiáng)烈的晃動(dòng)和不穩(wěn)定飛行。請分析造成直升機(jī)不穩(wěn)定飛行的原因，如海風(fēng)氣流、海浪影響、直升機(jī)自身特性等，并提出在復(fù)雜海況下提高直升機(jī)飛行穩(wěn)定性的方法。2、（本題5分）一家航空航天材料研發(fā)企業(yè)正在開發(fā)一種高強(qiáng)度、耐高溫的新型合金，用于制造飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)部件。在研發(fā)過程中，需要解決材料的合成工藝、性能測試、成本控制等問題。請分析這些問題的關(guān)鍵技術(shù)和解決方案，探討新型合金在航空發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用中的前景和挑戰(zhàn)。3、（本題5分）在一次火箭發(fā)射準(zhǔn)備階段，發(fā)現(xiàn)推進(jìn)劑加注系統(tǒng)存在泄漏隱患。對推進(jìn)劑加注系統(tǒng)泄漏隱患進(jìn)行分析和評估。探討泄漏隱患產(chǎn)生的可能原因，對發(fā)射計(jì)劃的影響，以及如何確保推進(jìn)劑加注系統(tǒng)的密封性和安全性。4、（本題5分）某型無人機(jī)在執(zhí)行偵察任務(wù)時(shí)，其圖像傳輸系統(tǒng)受到敵方干擾，導(dǎo)致圖像中斷和模糊。請研究敵方干擾的可能方式和原理，提出無人機(jī)圖像傳輸系統(tǒng)的抗干擾措施，如加密技術(shù)、頻率跳變等，以及如何在復(fù)雜電磁環(huán)境下保障偵察任務(wù)的順利進(jìn)行。5、（本題5分）一顆衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行時(shí)，遭遇了空間碎片的撞擊，部分功能受損。請分析空間碎片撞擊對衛(wèi)星的危害，研究如何提高衛(wèi)星在空間環(huán)