福建師范大學(xué)《飛行器裝配工藝》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15個小題，每小題1分，共15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、航空航天材料需要具備高強(qiáng)度、高韌性、耐高溫和耐腐蝕等性能。鈦合金是一種常用的航空航天材料，以下關(guān)于鈦合金的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.鈦合金具有較高的比強(qiáng)度和良好的耐腐蝕性，在飛機(jī)結(jié)構(gòu)和發(fā)動機(jī)部件中得到廣泛應(yīng)用B.鈦合金的加工難度較大，成本較高，限制了其在一些領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用C.鈦合金的高溫性能不如鎳基高溫合金，因此在高溫環(huán)境下的應(yīng)用受到一定限制D.鈦合金的密度比鋁合金大，因此在追求輕量化的飛行器設(shè)計中，鋁合金比鈦合金更有優(yōu)勢2、飛行器的動力裝置除了航空發(fā)動機(jī)外，還有火箭發(fā)動機(jī)。以下關(guān)于火箭發(fā)動機(jī)的工作原理和特點(diǎn)，哪一項是不正確的？（）A.火箭發(fā)動機(jī)依靠自身攜帶的燃料和氧化劑燃燒產(chǎn)生推力，不需要外界空氣B.液體火箭發(fā)動機(jī)和固體火箭發(fā)動機(jī)各有優(yōu)缺點(diǎn)，液體火箭發(fā)動機(jī)推力可調(diào)，固體火箭發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單C.火箭發(fā)動機(jī)的比沖是衡量其性能的重要指標(biāo)，比沖越高，發(fā)動機(jī)效率越高D.火箭發(fā)動機(jī)只能一次性使用，不能重復(fù)點(diǎn)火3、飛機(jī)的飛行高度會影響其性能和經(jīng)濟(jì)性。在較低的飛行高度，空氣密度較大，阻力較大，但發(fā)動機(jī)效率較高；在較高的飛行高度，空氣密度較小，阻力較小，但發(fā)動機(jī)效率較低。對于長途飛行的客機(jī)，通常選擇的最佳飛行高度是：（）A.8000米左右B.10000米左右C.12000米左右D.15000米左右4、飛行器的飛行控制系統(tǒng)對于保證飛行安全和完成任務(wù)至關(guān)重要。假設(shè)一架飛機(jī)在復(fù)雜氣象條件下飛行，需要精確的姿態(tài)控制。以下關(guān)于飛行控制系統(tǒng)的組成和工作原理的描述，哪一項能夠最有效地實(shí)現(xiàn)姿態(tài)控制？（）A.僅依靠飛行員的手動操作，不依賴自動控制系統(tǒng)B.飛行控制系統(tǒng)主要由機(jī)械部件組成，電子設(shè)備作用不大C.利用傳感器獲取飛機(jī)的姿態(tài)信息，通過計算機(jī)算法計算控制指令，驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)整姿態(tài)D.飛行控制系統(tǒng)的性能不受外界環(huán)境干擾，始終保持穩(wěn)定5、在航空航天工程中，風(fēng)洞試驗(yàn)是研究飛行器空氣動力學(xué)性能的重要手段。假設(shè)在一個風(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6、在航天器的發(fā)射過程中，需要考慮多種力學(xué)因素。關(guān)于發(fā)射時的過載現(xiàn)象，以下錯誤的是：（）A.過載是指航天器所承受的加速度超過正常重力加速度的倍數(shù)B.過高的過載會對航天員的身體造成傷害C.可以通過優(yōu)化發(fā)射軌跡和火箭設(shè)計來降低過載D.過載對航天器的結(jié)構(gòu)沒有影響，只與人員的感受有關(guān)7、在航天器的熱控制中，保持合適的溫度對于航天器的正常運(yùn)行至關(guān)重要。以下關(guān)于航天器熱控制的描述，不正確的是：（）A.航天器在太空中會受到太陽輻射、地球反射等多種熱環(huán)境的影響B(tài).熱控涂層、熱管、隔熱材料等是常用的熱控制手段C.航天器內(nèi)部的電子設(shè)備發(fā)熱對熱控制影響不大，可以忽略不計D.良好的熱控制設(shè)計能夠提高航天器的可靠性和使用壽命8、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9、航天器的熱控系統(tǒng)用于維持航天器內(nèi)部設(shè)備在適宜的溫度范圍內(nèi)工作。熱控方式包括被動熱控和主動熱控。假設(shè)某航天器在運(yùn)行過程中內(nèi)部溫度過高。以下關(guān)于可能原因的分析中，錯誤的是：可能是被動熱控措施，如隔熱材料的性能下降。主動熱控系統(tǒng)，如散熱器故障，無法有效散熱。航天器外部的熱環(huán)境發(fā)生劇烈變化，超出了熱控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力。那么，以下哪種情況最不可能導(dǎo)致內(nèi)部溫度過高？（）A.航天器的姿態(tài)調(diào)整頻繁B.航天器的電子設(shè)備功耗增加C.航天器的外殼涂層脫落D.航天器的太陽能電池板輸出功率降低10、航天器的軌道設(shè)計和控制是航天任務(wù)中的重要環(huán)節(jié)。對于地球同步軌道衛(wèi)星，以下哪一項是不正確的？（）A.地球同步軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，相對地球靜止B.該軌道位于赤道平面上，衛(wèi)星的高度約為36000千米C.地球同步軌道衛(wèi)星可以用于通信、氣象觀測和導(dǎo)航等領(lǐng)域D.地球同步軌道衛(wèi)星的軌道不需要進(jìn)行調(diào)整和控制，一旦入軌就可以長期穩(wěn)定運(yùn)行11、飛行控制系統(tǒng)對于保證飛行器的穩(wěn)定和安全飛行至關(guān)重要。以下關(guān)于飛行控制系統(tǒng)的功能，不正確的是：（）A.能夠自動保持飛行器的姿態(tài)穩(wěn)定，如俯仰、滾轉(zhuǎn)和偏航B.可以根據(jù)飛行員的指令，精確控制飛行器的飛行軌跡和速度C.飛行控制系統(tǒng)只能在正常飛行條件下工作，遇到故障時無法發(fā)揮作用D.能夠?qū)ν獠扛蓴_和氣流變化做出及時響應(yīng)，調(diào)整飛行器的狀態(tài)12、在飛行器的飛行力學(xué)中，以下關(guān)于失速和尾旋的現(xiàn)象和原因，錯誤的是（）A.失速是指飛機(jī)機(jī)翼的升力突然下降，導(dǎo)致飛機(jī)失去升力無法維持飛行，通常是由于迎角過大引起的B.尾旋是飛機(jī)在失速后進(jìn)入的一種失控旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，很難改出，對飛行安全威脅極大C.現(xiàn)代飛機(jī)通過安裝失速告警系統(tǒng)和采用先進(jìn)的飛行控制技術(shù)，可以有效避免失速和尾旋的發(fā)生D.一旦飛機(jī)進(jìn)入尾旋，飛行員無法通過操縱飛機(jī)來改出，只能等待飛機(jī)自行恢復(fù)正常狀態(tài)13、航空航天中的推進(jìn)劑對于飛行器的性能有重要影響。以下關(guān)于推進(jìn)劑的描述，錯誤的是：（）A.液體推進(jìn)劑通常具有較高的比沖，但儲存和供應(yīng)系統(tǒng)較為復(fù)雜B.固體推進(jìn)劑易于儲存和使用，但燃燒過程難以控制，比沖較低C.電推進(jìn)劑具有很高的比沖，適用于長時間、低推力的任務(wù)D.航空煤油是一種常用的液體火箭推進(jìn)劑，因?yàn)槠淠芰棵芏雀撸紵€(wěn)定14、在航空航天工程中，可靠性和安全性是至關(guān)重要的。以下關(guān)于提高系統(tǒng)可靠性的方法，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.采用冗余設(shè)計，增加備份部件B.進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制和測試C.減少系統(tǒng)的復(fù)雜度，降低故障發(fā)生的概率D.一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，立即停止使用，進(jìn)行全面檢修15、航空航天飛行器的飛行軌跡規(guī)劃需要考慮多種約束條件，如地形、氣象、空中交通管制等。假設(shè)一架飛機(jī)需要在復(fù)雜氣象條件下進(jìn)行繞飛。以下哪個因素在軌跡規(guī)劃中最為關(guān)鍵？（）A.氣象預(yù)報的準(zhǔn)確性B.飛機(jī)的剩余燃油量C.繞飛路線的安全性D.空中交通管制的指令二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述航天器的軌道機(jī)動技術(shù)，包括變軌的原理、動力需求和控制方法。分析軌道機(jī)動在航天任務(wù)中的應(yīng)用和重要性。2、（本題5分）論述航天器的軌道攝動分析，解釋地球非球形引力、大氣阻力、太陽引力等對軌道的影響，分析軌道攝動的計算方法和軌道維持策略。3、（本題5分）深入探討飛行控制系統(tǒng)中的電傳操縱技術(shù)，包括其工作原理、優(yōu)點(diǎn)（如減重、提高操縱精度）、可靠性保障措施，分析電傳操縱技術(shù)在現(xiàn)代飛機(jī)中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢。4、（本題5分）論述航空航天材料的疲勞特性和測試方法，分析在循環(huán)載荷作用下材料的失效機(jī)制。探討如何通過材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計提高飛行器部件的抗疲勞性能。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入探討航空發(fā)動機(jī)試驗(yàn)臺測試的項目和流程，包括性能測試、耐久性測試、環(huán)境適應(yīng)性測試等。分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析方法，以及如何將試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用于發(fā)動機(jī)設(shè)計改進(jìn)。2、（本題5分）全面論述飛行器飛行控制系統(tǒng)的組成、工作原理和設(shè)計方法，包括傳感器、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等部分的功能和協(xié)同工作機(jī)制。探討飛行控制系統(tǒng)在保證飛行穩(wěn)定性、操縱性和安全性方面的作用，分析自動駕駛技術(shù)在現(xiàn)代飛行器中的應(yīng)用和發(fā)展前景。3、（本題5分）詳細(xì)闡述航空發(fā)動機(jī)的燃燒過程和燃燒效率優(yōu)化方法，包括燃油噴射、混合、燃燒室內(nèi)流場組織等。分析燃燒不穩(wěn)定性的產(chǎn)生機(jī)制和抑制措施，以及如何降低污染物排放（如氮氧化物、碳煙）滿足環(huán)保要求。研究先進(jìn)燃燒技術(shù)（如超燃沖壓發(fā)動機(jī)燃燒、微燃燒）在航空發(fā)動機(jī)中的應(yīng)用前景。4、（本題5分）深入探討航空航天領(lǐng)域中的飛行力學(xué)建模與仿真。分析飛機(jī)和航天器的運(yùn)動方程、氣動力模型等在建模中的應(yīng)用。研究如何通過仿真驗(yàn)證飛行力學(xué)模型的準(zhǔn)確性，并為設(shè)計和控制提供支持。5、（本題5分）深入探討航空發(fā)動機(jī)的熱端部件材料，如高溫合金、陶瓷基復(fù)合材料等的性能要求和發(fā)展方向，以及在高溫環(huán)境下的失效機(jī)制和防護(hù)措施。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）在一次衛(wèi)星的通信鏈路測試中，信號傳輸出現(xiàn)嚴(yán)重的誤碼和中斷。請分析通信鏈路故障的原因，如天線指向偏差、功率放大器故障、空間電磁干擾等，并提出優(yōu)化通信鏈路性能的方案。2、（本題10分）某型飛機(jī)的雷達(dá)系統(tǒng)在惡劣天氣條件下探測性能下降，影響飛行安全。分析雷達(dá)系統(tǒng)在惡劣天氣下性能下降的原因，如電磁波衰減、雜波干擾或信號處理算法問題等，并研究如何改進(jìn)雷達(dá)系統(tǒng)以適應(yīng)復(fù)雜氣象條件。3、（本題10分）在一次航天飛機(jī)的