皖江工學(xué)院《飛行器系統(tǒng)分析與設(shè)計》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批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）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，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，其軌道都是固定不變的，不會受到其他因素的影響2、在火箭發(fā)動機(jī)的工作過程中，推進(jìn)劑的選擇非常重要。以下關(guān)于液體推進(jìn)劑和固體推進(jìn)劑的比較，哪一項是錯誤的？（）A.液體推進(jìn)劑的性能易于調(diào)節(jié)，燃燒效率高，但儲存和加注較為復(fù)雜B.固體推進(jìn)劑儲存方便，結(jié)構(gòu)簡單，但燃燒時間不易控制C.液體推進(jìn)劑通常比固體推進(jìn)劑具有更高的比沖，能夠提供更大的推力D.固體推進(jìn)劑適用于大型運(yùn)載火箭，液體推進(jìn)劑適用于小型火箭3、衛(wèi)星軌道的類型多種多樣，包括地球同步軌道、太陽同步軌道和極軌道等。以下關(guān)于太陽同步軌道的特點(diǎn)，哪一項是錯誤的？（）A.太陽同步軌道衛(wèi)星的軌道平面與太陽始終保持相對固定的角度，有利于對地球進(jìn)行觀測B.太陽同步軌道衛(wèi)星的軌道高度通常較高，覆蓋范圍廣C.太陽同步軌道衛(wèi)星經(jīng)過同一地點(diǎn)的當(dāng)?shù)貢r間相同，便于進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和對比D.太陽同步軌道衛(wèi)星的軌道周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，因此可以實(shí)現(xiàn)對地球的連續(xù)觀測4、在航空航天工程中，系統(tǒng)工程方法用于統(tǒng)籌規(guī)劃和管理項目。關(guān)于系統(tǒng)工程的原則，以下描述錯誤的是：（）A.強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的整體性和綜合性，考慮各個子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系B.遵循循序漸進(jìn)的開發(fā)過程，從概念設(shè)計到詳細(xì)設(shè)計逐步推進(jìn)C.系統(tǒng)工程只關(guān)注技術(shù)方面的問題，不考慮成本和進(jìn)度等因素D.注重用戶需求和系統(tǒng)性能的平衡，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的系統(tǒng)解決方案5、飛機(jī)的飛行速度可以通過馬赫數(shù)來表示，馬赫數(shù)是飛機(jī)速度與當(dāng)?shù)匾羲俚谋戎?。?dāng)飛機(jī)以超音速飛行時，會產(chǎn)生強(qiáng)烈的激波阻力。為了減小激波阻力，飛機(jī)的外形通常設(shè)計為：（）A.鈍頭形狀B.尖頭形狀C.圓形截面D.方形截面6、在航天器的軌道機(jī)動技術(shù)中，以下關(guān)于軌道轉(zhuǎn)移和軌道保持的方法和策略，錯誤的是（）A.軌道轉(zhuǎn)移可以通過發(fā)動機(jī)點(diǎn)火提供推力來改變航天器的軌道，需要精確計算推力大小和作用時間B.軌道保持是為了克服各種攝動因素的影響，定期對航天器的軌道進(jìn)行調(diào)整C.采用電推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行軌道機(jī)動具有比化學(xué)推進(jìn)系統(tǒng)更高的比沖，但推力較小D.軌道機(jī)動技術(shù)只在衛(wèi)星等航天器中應(yīng)用，載人飛船和空間站不需要進(jìn)行軌道機(jī)動7、航空航天工程中，飛行器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度是重要的設(shè)計考慮因素。以下關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計的說法，錯誤的是：（）A.要承受飛行過程中的各種載荷，包括氣動載荷、慣性載荷等B.采用輕質(zhì)高強(qiáng)材料可以減輕結(jié)構(gòu)重量，同時不降低強(qiáng)度C.結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計只需要考慮強(qiáng)度要求，不需要考慮制造工藝和成本D.結(jié)構(gòu)的疲勞壽命也是設(shè)計中需要重點(diǎn)關(guān)注的問題8、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)的性能不會影響飛行員的工作效率和乘客的舒適度D.在高空飛行時，座艙需要增壓以防止外界低壓對人體造成傷害9、航空電子系統(tǒng)是現(xiàn)代飛行器的重要組成部分。關(guān)于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，以下說法不正確的是：（）A.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)不依賴外部信息，能夠自主確定飛行器的位置、速度和姿態(tài)B.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的精度會隨著時間的推移而逐漸降低C.可以通過與其他導(dǎo)航系統(tǒng)（如衛(wèi)星導(dǎo)航）組合使用，提高導(dǎo)航精度D.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在任何環(huán)境下都能提供準(zhǔn)確的導(dǎo)航信息，不受電磁干擾的影響10、在航空航天領(lǐng)域，飛行器的隱身技術(shù)是提高其生存能力和作戰(zhàn)效能的重要手段。以下關(guān)于飛行器隱身技術(shù)的原理和方法，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.飛行器隱身技術(shù)主要通過減少雷達(dá)反射截面積（RCS）來降低被敵方雷達(dá)探測到的概率B.外形隱身設(shè)計、使用吸波材料和采用等離子體隱身技術(shù)等是實(shí)現(xiàn)飛行器隱身的常見方法C.飛行器隱身技術(shù)只針對雷達(dá)波隱身，對紅外、可見光等其他波段的探測不具有隱身效果D.隱身技術(shù)的應(yīng)用需要綜合考慮飛行器的氣動性能、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和成本等因素11、航空航天領(lǐng)域的仿真技術(shù)在飛行器設(shè)計、性能評估和飛行訓(xùn)練等方面得到了廣泛應(yīng)用。通過建立數(shù)學(xué)模型和計算機(jī)模擬，可以預(yù)測飛行器的性能和行為。那么，以下哪種仿真技術(shù)在飛行器設(shè)計階段應(yīng)用最為廣泛？（）A.氣動仿真B.結(jié)構(gòu)仿真C.飛行控制仿真D.以上都很重要12、關(guān)于飛機(jī)的氣動布局，以下對于常規(guī)布局和鴨式布局的優(yōu)缺點(diǎn)，不正確的是（）A.常規(guī)布局的飛機(jī)穩(wěn)定性較好，操縱性相對簡單，技術(shù)成熟B.鴨式布局的飛機(jī)在大迎角時具有更好的機(jī)動性和升力特性C.常規(guī)布局的飛機(jī)在高速飛行時阻力較小，而鴨式布局的飛機(jī)在低速飛行時性能更優(yōu)D.鴨式布局的飛機(jī)在所有飛行條件下都比常規(guī)布局的飛機(jī)具有更好的性能，因此逐漸取代了常規(guī)布局13、航空航天領(lǐng)域中的導(dǎo)航和制導(dǎo)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)精確飛行和任務(wù)完成的重要保障。以下關(guān)于導(dǎo)航和制導(dǎo)系統(tǒng)的描述，哪一項是錯誤的？（）A.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)依靠測量飛行器的加速度和角速度來確定其位置和姿態(tài)，具有自主性強(qiáng)、精度高的優(yōu)點(diǎn)B.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)如GPS可以為飛行器提供全球范圍內(nèi)的高精度定位信息C.制導(dǎo)系統(tǒng)根據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)提供的信息和任務(wù)要求，計算并控制飛行器的飛行軌跡D.導(dǎo)航和制導(dǎo)系統(tǒng)只適用于飛行器，在衛(wèi)星等航天器上不需要使用14、飛機(jī)的飛行姿態(tài)通常由俯仰、滾轉(zhuǎn)和偏航三個角度來描述。飛行姿態(tài)的穩(wěn)定和控制對于飛行安全至關(guān)重要。假設(shè)某型飛機(jī)在飛行中出現(xiàn)滾轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的情況。以下哪個部件最有可能出現(xiàn)故障？（）A.副翼B.升降舵C.方向舵D.擾流板15、在火箭發(fā)射過程中，氣象條件對發(fā)射安全和成功率有重要影響。假設(shè)在火箭發(fā)射前遇到惡劣天氣。以下關(guān)于氣象因素和應(yīng)對措施的描述，哪一個是恰當(dāng)?shù)?？（）A.強(qiáng)風(fēng)對火箭發(fā)射沒有影響，不需要采取任何措施B.雷電天氣會對火箭造成嚴(yán)重威脅，應(yīng)立即取消發(fā)射C.低云量不會影響火箭的可見性，發(fā)射可以照常進(jìn)行D.氣象條件對火箭發(fā)射的影響可以通過技術(shù)手段完全消除16、飛行器的導(dǎo)航系統(tǒng)是確保其準(zhǔn)確飛行和到達(dá)目的地的關(guān)鍵。導(dǎo)航系統(tǒng)包括慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航、無線電導(dǎo)航等多種方式。在長距離飛行中，哪種導(dǎo)航方式的精度和可靠性最高？（）A.慣性導(dǎo)航B.衛(wèi)星導(dǎo)航C.無線電導(dǎo)航D.組合導(dǎo)航17、在航天器的返回過程中，需要經(jīng)歷高溫、高壓等惡劣環(huán)境。以下關(guān)于航天器返回技術(shù)的描述，哪一項是不正確的？（）A.航天器返回時需要通過大氣層，與空氣摩擦產(chǎn)生高溫，需要采用隔熱材料進(jìn)行防護(hù)B.可以通過調(diào)整航天器的姿態(tài)和飛行軌跡來控制返回過程中的過載和熱流分布C.航天器返回后可以在任意地點(diǎn)著陸，不需要特定的著陸場D.航天器返回技術(shù)的發(fā)展對于載人航天和空間探索具有重要意義18、航天器的返回過程面臨著諸多挑戰(zhàn)。關(guān)于航天器返回時的熱防護(hù)，以下說法不正確的是：（）A.采用耐高溫材料可以承受再入大氣層時的高溫B.燒蝕材料通過蒸發(fā)和分解吸收熱量，保護(hù)航天器C.可以利用大氣層的氣動阻力來降低航天器的速度和溫度D.航天器返回時不需要考慮熱防護(hù)，因?yàn)樵谔罩幸呀?jīng)經(jīng)過了低溫環(huán)境19、在航空發(fā)動機(jī)的燃燒室內(nèi)，燃料和空氣的混合、燃燒過程對發(fā)動機(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)計和燃燒控制策略。假設(shè)某型航空發(fā)動機(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20、航空航天中的飛行試驗(yàn)是驗(yàn)證飛行器性能和安全性的重要手段。在飛行試驗(yàn)中，需要對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析。假設(shè)一次飛行試驗(yàn)的數(shù)據(jù)與預(yù)期結(jié)果存在較大偏差。以下關(guān)于可能原因的分析中，錯誤的是：可能是測試儀器的安裝位置不正確，影響了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。試驗(yàn)的飛行條件與設(shè)計條件不符，導(dǎo)致飛行器的性能表現(xiàn)不同。數(shù)據(jù)分析方法存在錯誤，對數(shù)據(jù)的解讀出現(xiàn)偏差。那么，以下哪種情況最不可能導(dǎo)致飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)偏差？（）A.試驗(yàn)飛行員的操作習(xí)慣不同B.試驗(yàn)當(dāng)天的天氣狀況良好C.飛行器的燃油品質(zhì)發(fā)生變化D.試驗(yàn)場地的電磁環(huán)境干擾二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述航空航天工程中飛行器設(shè)計的基本流程，包括需求分析、概念設(shè)計、初步設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計和驗(yàn)證階段的主要任務(wù)和方法，以及各階段之間的關(guān)系和迭代過程。2、（本題5分）詳細(xì)論述航空發(fā)動機(jī)的燃燒技術(shù)，包括燃燒室內(nèi)的燃料噴射、混合、燃燒過程和污染物生成機(jī)制。分析如何提高燃燒效率、降低污染物排放（如氮氧化物、碳煙）和減少燃燒不穩(wěn)定現(xiàn)象，以及燃燒技術(shù)的發(fā)展趨勢。3、（本題5分）深入探討航空航天中的故障診斷與容錯控制技術(shù)，包括基于模型的診斷方法、基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的診斷方法和容錯控制策略，分析故障診斷與容錯控制技術(shù)在提高系統(tǒng)可靠性和可用性方面的作用。4、（本題5分）深入探討飛行器的飛行性能優(yōu)化方法，包括重量減輕、氣動外形改進(jìn)、發(fā)動機(jī)性能提升等方面的技術(shù)途徑，分析如何在多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化框架下實(shí)現(xiàn)飛行器性能的綜合提升。5、（本題5分）一架直升機(jī)在夜間飛行時，照明系統(tǒng)出現(xiàn)故障，飛行員依靠儀表和經(jīng)驗(yàn)完成飛行。請分析照明系統(tǒng)故障的原因，評價對飛行安全的威脅，并提出提高直升機(jī)照明系統(tǒng)可靠性的措施。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一顆導(dǎo)航衛(wèi)星在運(yùn)行過程中，其原子鐘出現(xiàn)了頻率漂移，影響了導(dǎo)航精度。請?zhí)接懺隅婎l率漂移的原因，如環(huán)境因素、器件老化、電磁干擾等，并提出保證原子鐘穩(wěn)定工作的措施和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的精度補(bǔ)償方法。2、（本題5分）某型直升機(jī)的尾槳在飛行中突然失效，飛行員成功迫降。請分析尾槳失效的原因，比如機(jī)械故障、傳動軸斷裂或控制系統(tǒng)異常，評估飛行員的應(yīng)急處置能力和直升機(jī)的安全冗余設(shè)計，以及對直升機(jī)飛行安全的警示意義，并提出改進(jìn)尾槳設(shè)計和維護(hù)的措施。3、（本題5分）一家航空公司的客機(jī)在滑行階段，起落架輪胎突然爆胎。請分析輪胎爆胎的原因，如輪胎磨損、氣壓過高或外物撞擊，評估對飛機(jī)滑行安全和航班正常運(yùn)行的影響，以及機(jī)場地面維護(hù)檢查工作的不足之處，并提出預(yù)防起落架輪胎爆胎的措施和改進(jìn)地面保障流程的建議。4、（本題5分）一架客機(jī)在降落過程中，剎車系統(tǒng)出現(xiàn)異常，導(dǎo)致飛機(jī)滑行距離過長。請分析剎車系統(tǒng)故障的可能原因，如液壓系統(tǒng)泄漏、剎車片磨損等，探討對飛機(jī)著陸安全的影響，并提出相應(yīng)的維修和預(yù)防措施。5、（本題5分）某型無人機(jī)在海上飛行時，受到鹽霧侵蝕，部分電子設(shè)備出現(xiàn)故障。請分析鹽霧侵蝕對電子設(shè)備的影響途徑，如電路板腐蝕、接插件接觸不良或傳感器精度下降，評估無人機(jī)的防護(hù)措施是否有效，以及對任務(wù)執(zhí)行的影響程度，并提出加強(qiáng)無人機(jī)在海洋環(huán)境下的防護(hù)和維護(hù)措施。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述飛機(jī)的電子設(shè)備電磁兼容性設(shè)計。探討飛機(jī)上各類電子設(shè)備之間