新疆鐵道職業(yè)技術學院《航天器空間環(huán)境工程》2023-2024學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁新疆鐵道職業(yè)技術學院《航天器空間環(huán)境工程》

2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、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、在航天器的電源系統(tǒng)中，太陽能電池板是常見的電源之一。以下關于太陽能電池板的特點，哪一項描述不準確？（）A.工作壽命長，可靠性高B.輸出功率受光照強度和角度影響較大C.在太空中的維護和更換比較容易D.隨著技術發(fā)展，其能量轉換效率不斷提高2、飛行器的結構設計需要考慮多種因素。對于復合材料在飛行器結構中的應用，以下說法錯誤的是：（）A.復合材料具有比強度高、比剛度大的優(yōu)點，能夠減輕結構重量B.復合材料的抗疲勞性能好，能夠延長飛行器的使用壽命C.復合材料的制造工藝復雜，成本較高，限制了其廣泛應用D.復合材料在高溫環(huán)境下的性能穩(wěn)定，不需要特殊的防護措施3、航空發(fā)動機的喘振是一種危險的工作狀態(tài)，會導致發(fā)動機性能下降甚至損壞。為了防止喘振的發(fā)生，通常會采用放氣、可調靜子葉片等技術。假設某型發(fā)動機在工作中出現喘振跡象。以下哪個措施最有可能及時消除喘振？（）A.打開放氣閥B.調整可調靜子葉片角度C.降低發(fā)動機轉速D.以上措施同時進行4、在航空航天材料的研發(fā)中，以下關于材料性能要求的描述，不正確的是：（）A.材料需要具有高強度和高韌性，以承受復雜的力學環(huán)境B.良好的耐高溫性能是某些航空航天部件所必需的C.材料的密度越大越好，以增加結構的穩(wěn)定性D.優(yōu)異的耐腐蝕和抗疲勞性能可以延長材料的使用壽命5、飛機的飛行速度和高度對其氣動特性有顯著影響。當飛機進行跨音速飛行時，會出現局部超音速區(qū)和激波，導致阻力增加和操縱性變化。假設某型飛機在跨音速飛行時出現操縱困難。以下哪種措施最有可能改善操縱性？（）A.調整機翼前緣縫翼和后緣襟翼的位置B.改變飛機的重心位置C.優(yōu)化飛機的翼身融合設計D.增加垂直尾翼的面積6、在衛(wèi)星的姿態(tài)控制中，需要使用各種執(zhí)行機構來調整衛(wèi)星的姿態(tài)。假設一顆通信衛(wèi)星由于受到外界干擾，姿態(tài)發(fā)生了偏差。為了快速準確地將衛(wèi)星姿態(tài)調整回正常狀態(tài)，以下哪種執(zhí)行機構最適合使用？（）A.動量輪B.反作用輪C.磁力矩器D.推進器7、對于飛行器的飛行姿態(tài)控制，以下關于陀螺儀和加速度計的作用，正確的是：（）A.陀螺儀用于測量飛行器的角速度，加速度計用于測量飛行器的加速度，兩者結合可以精確確定飛行器的姿態(tài)B.陀螺儀主要用于穩(wěn)定飛行器的姿態(tài)，加速度計對姿態(tài)控制的作用不大C.加速度計能夠直接測量飛行器的姿態(tài)角，陀螺儀則用于修正加速度計的測量誤差D.陀螺儀和加速度計在飛行器姿態(tài)控制中作用有限，主要依靠其他傳感器來實現姿態(tài)控制8、航天器的軌道機動需要消耗能量。關于軌道機動的方式，以下說法不正確的是：（）A.可以通過發(fā)動機推力改變航天器的速度，實現軌道調整B.利用引力輔助可以節(jié)省軌道機動所需的能量C.軌道機動只能在特定的時間和地點進行，受到諸多限制D.可以通過釋放質量來改變航天器的軌道，這種方式簡單高效9、在飛行器的空氣動力學設計中，關于翼型的選擇對升阻比的影響，以下說法正確的是：（）A.薄翼型通常具有較高的升阻比，適用于高速飛行；厚翼型升阻比較低，適用于低速飛行B.翼型的彎度越大，升阻比越高，因此在設計中應盡量選擇彎度大的翼型C.翼型的前緣半徑對升阻比沒有影響，在設計中可以忽略D.不同的翼型對升阻比的影響不大，飛行器的升阻比主要取決于飛行速度和姿態(tài)10、在航空航天領域，飛行器的動力系統(tǒng)是關鍵組成部分。噴氣式發(fā)動機通過燃燒燃料產生高速氣流來推動飛行器前進，其工作原理涉及熱力學、流體力學等多個學科。假設一架噴氣式飛機在飛行過程中，發(fā)動機出現了推力下降的情況。以下關于可能導致這種情況的原因的分析中，錯誤的是：可能是燃料供應不足，導致燃燒不充分，無法產生足夠的推力。也可能是發(fā)動機內部部件磨損，增加了氣流的阻力。此外，進氣道的設計不合理，導致進氣量不足，也會影響發(fā)動機的推力。那么，以下哪種情況最不可能導致發(fā)動機推力下降？（）A.飛行高度過高，空氣稀薄B.發(fā)動機的壓氣機葉片損壞C.燃油質量不符合標準D.飛機的飛行速度過快11、飛行器的自動駕駛系統(tǒng)正在逐漸發(fā)展和完善。以下關于自動駕駛系統(tǒng)的描述，不正確的是：（）A.自動駕駛系統(tǒng)可以減輕飛行員的工作負擔，提高飛行安全性B.自動駕駛系統(tǒng)能夠根據預設的航線和參數自動控制飛機的飛行C.自動駕駛系統(tǒng)在任何情況下都能比飛行員做出更準確的決策D.飛行員需要時刻監(jiān)控自動駕駛系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并在必要時接管控制12、飛行器的飛行高度會影響其性能和操作。對于高空飛行的特點，下列說法不正確的是：（）A.空氣密度低，需要更大的推力來維持飛行速度B.高空飛行時，飛行器的阻力較小，燃油消耗率降低C.高空的低溫和低氣壓對飛行器的結構和設備有特殊要求D.飛行器在高空飛行時不受氣象條件的影響，飛行更加安全穩(wěn)定13、飛行器的噪聲控制是航空領域的一個重要研究方向。飛機在起飛、降落和飛行過程中產生的噪聲會對周圍環(huán)境和居民造成影響。假設要降低飛機發(fā)動機的噪聲。以下哪種方法最有可能取得顯著效果？（）A.優(yōu)化發(fā)動機進氣道和排氣道的設計B.在發(fā)動機外安裝隔音罩C.采用新型低噪聲發(fā)動機葉片D.調整發(fā)動機的工作轉速14、飛行器的導航系統(tǒng)對于準確飛行至關重要。慣性導航系統(tǒng)是一種常用的自主式導航系統(tǒng)，以下關于慣性導航系統(tǒng)的描述，哪一項是不正確的？（）A.慣性導航系統(tǒng)通過測量飛行器的加速度和角速度來計算位置和速度信息B.慣性導航系統(tǒng)的精度會隨著時間的推移而累積誤差，需要定期進行校準C.慣性導航系統(tǒng)不受外界電磁干擾和信號遮擋的影響，具有較高的可靠性D.慣性導航系統(tǒng)可以單獨使用，無需與其他導航系統(tǒng)結合，就能滿足飛行器在各種環(huán)境下的導航需求15、航天器的熱防護系統(tǒng)是保障其在高溫環(huán)境下安全運行的關鍵。以下關于航天器熱防護的描述，哪一項是不準確的？（）A.航天器在再入大氣層時會受到強烈的氣動加熱，需要有效的熱防護措施來保護內部設備和人員B.熱防護系統(tǒng)的材料包括陶瓷、金屬和復合材料等，它們具有良好的耐高溫性能C.燒蝕式熱防護通過材料的燒蝕帶走熱量，是一種常見的熱防護方式D.航天器的熱防護系統(tǒng)一旦設計完成，就不需要進行維護和更新16、飛行器的導航系統(tǒng)是確保飛行安全和準確到達目的地的關鍵。關于慣性導航系統(tǒng)，以下哪一項是錯誤的？（）A.慣性導航系統(tǒng)通過測量飛行器的加速度和角速度，來計算其位置、速度和姿態(tài)B.它具有自主性強、不依賴外部信號的優(yōu)點，但存在累積誤差C.慣性導航系統(tǒng)通常與其他導航系統(tǒng)（如衛(wèi)星導航）組合使用，以提高導航精度D.慣性導航系統(tǒng)在短時間內的精度很高，適用于所有類型的飛行器導航17、飛行器的燃油系統(tǒng)負責儲存、輸送燃油，并確保燃油的正常供應。燃油系統(tǒng)的故障可能會影響飛行器的性能和安全。假設一架飛機在飛行中出現燃油壓力不穩(wěn)定的情況。以下關于可能原因的分析中，錯誤的是：可能是燃油泵工作不正常，輸出壓力波動。燃油濾清器堵塞，導致燃油流動受阻。油箱內的燃油量過少，產生了氣泡，影響了壓力。那么，以下哪種情況最不可能導致燃油壓力不穩(wěn)定？（）A.飛機的飛行姿態(tài)變化劇烈B.燃油管路的接頭松動C.燃油的粘度發(fā)生變化D.飛機的飛行速度突然增加18、在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，信號的傳輸和接收質量受到多種因素的影響。假設一個衛(wèi)星通信地面站接收信號不穩(wěn)定。以下關于可能的原因和解決方法的描述，哪一項是準確的？（）A.大氣層的電離層干擾無法避免，只能接受信號不穩(wěn)定的情況B.地面站的天線增益不足，更換更大尺寸的天線一定能解決問題C.衛(wèi)星軌道的偏差會導致信號傳輸時間變化，無法進行補償D.多徑傳播會造成信號衰落，可以采用分集接收技術來改善19、在航空航天領域，飛行器的結構設計至關重要。假設一種新型飛行器正在研發(fā)中，其需要在高速飛行和極端環(huán)境下保持結構完整性。以下關于飛行器結構材料的選擇和設計原則的描述，哪一項是正確的？（）A.應優(yōu)先選擇密度大但強度高的材料，以保證結構穩(wěn)定性B.只考慮材料的強度，忽略其韌性和耐腐蝕性C.綜合考慮材料的力學性能、重量、成本和可加工性等因素D.選擇單一材料即可滿足所有結構需求，無需進行復合材料的設計20、在航空發(fā)動機的設計中，關于渦輪葉片的材料選擇，以下哪種特性是最為關鍵的（）A.高強度和高硬度，以承受巨大的離心力和熱應力B.良好的導熱性，迅速將熱量傳遞出去，防止葉片過熱C.低密度，減輕發(fā)動機整體重量，提高推重比D.低成本，便于大規(guī)模生產和應用二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細說明航天器的推進劑管理系統(tǒng)的功能和設計要求，分析在長期太空任務中推進劑的儲存和消耗控制策略。2、（本題5分）論述航空航天工程中的無損檢測技術，包括超聲檢測、射線檢測、磁粉檢測等方法的原理和應用，分析無損檢測技術在飛行器和航天器結構質量檢測中的重要性。3、（本題5分）論述航空航天領域中的飛行器可靠性增長試驗的實施過程和數據分析方法，解釋如何通過試驗促進產品可靠性的提升。4、（本題5分）詳細闡述先進制造技術（如3D打印、激光切割、智能制造等）在航空航天零部件生產中的應用優(yōu)勢和挑戰(zhàn)，分析如何通過工藝優(yōu)化和質量控制來確保產品的性能和可靠性。5、（本題5分）某航天飛機在返回地球大氣層時，隔熱瓦部分脫落，導致機身局部過熱。但最終航天飛機安全著陸。請分析隔熱瓦脫落的可能原因，評估航天飛機的熱防護系統(tǒng)設計是否存在缺陷，并提出改進隔熱瓦安裝和檢測方法的建議。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一家航空公司的飛機在飛行中遭遇強烈氣流，導致機身結構承受較大載荷。請研究這種氣流對飛機結構的潛在損傷機制，如金屬疲勞、連接件松動等，評估對飛行安全的風險，并提出應對強烈氣流的措施。2、（本題5分）一家航空公司的某架飛機在進行定期檢修時，發(fā)現起落架的液壓系統(tǒng)存在泄漏現象。分析液壓系統(tǒng)泄漏的原因，可能是密封件老化、管路破裂或壓力過高等，并探討如何加強起落架液壓系統(tǒng)的維護和檢測，以確保起落架的正常工作。3、（本題5分）某型號飛機在飛行過程中，突然出現發(fā)動機故障，導致推力急劇下降。機組人員采取緊急措施，最終成功迫降。請分析可能導致發(fā)動機故障的原因，評估機組人員的應對措施是否恰當，并探討如何改進飛機的發(fā)動機監(jiān)測和維護系統(tǒng)，以避免類似情況再次發(fā)生。4、（本題5分）一家航天企業(yè)正在研發(fā)一種新型的液體火箭發(fā)動機，在試車過程中，燃燒室內出現了不穩(wěn)定燃燒，影響了發(fā)動機的性能。請?zhí)接懖环€(wěn)定燃燒產生的原因，如燃料混合不均、燃燒室內壓力波動、噴注器設計等，并提出解決不穩(wěn)定燃燒問題的技術途徑。5、（本題5分）在一次飛機緊急降落過程中，由于跑道狀況不佳和剎車系統(tǒng)故障，飛機險些沖出跑道。請分析導致此次緊急情況的原因，探討機組人員和機場地面保障部門應采取的措施，以及如何加強飛機的應急降落能力和機場的安全保障設施。四、論述題（本大題共3個小題，共