寧夏衛(wèi)生健康職業(yè)技術(shù)學院《航天器系統(tǒng)工程》2023-2024學年第一學期期末試卷

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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批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、航天器的熱防護系統(tǒng)用于保護航天器在再入大氣層時免受高溫的損害。熱防護材料需要具備耐高溫、隔熱性能好等特點。那么，以下哪種熱防護材料常用于航天器的再入階段？（）A.陶瓷材料B.金屬材料C.碳纖維材料D.高分子材料2、在航空航天材料的疲勞試驗中，需要模擬實際使用中的循環(huán)加載條件。假設(shè)一種材料在疲勞試驗中表現(xiàn)出早期的裂紋萌生和擴展。為了提高材料的疲勞壽命，以下哪種方法最有可能有效？（）A.改進材料的微觀結(jié)構(gòu)B.增加材料的硬度C.改變加載頻率D.提高試驗溫度3、飛機的飛行速度可以通過馬赫數(shù)來表示，馬赫數(shù)是飛機速度與當?shù)匾羲俚谋戎?。當飛機以超音速飛行時，會產(chǎn)生強烈的激波阻力。為了減小激波阻力，飛機的外形通常設(shè)計為：（）A.鈍頭形狀B.尖頭形狀C.圓形截面D.方形截面4、在航天器的軌道設(shè)計中，需要考慮多種因素，如地球引力、大氣阻力、太陽輻射壓力等。對于近地軌道航天器，大氣阻力會逐漸降低其軌道高度。假設(shè)一顆近地軌道衛(wèi)星的軌道高度在逐漸下降。以下關(guān)于可能原因的分析中，錯誤的是：可能是衛(wèi)星的形狀不規(guī)則，增加了大氣阻力的作用。也可能是太陽活動高峰期，大氣密度增加，導(dǎo)致阻力增大。此外，衛(wèi)星的初始軌道參數(shù)設(shè)置不合理，使其更容易受到大氣阻力的影響。那么，以下哪種情況最不可能導(dǎo)致軌道高度下降？（）A.衛(wèi)星表面的太陽能電池板損壞B.衛(wèi)星的質(zhì)量減輕C.地球磁場的變化D.衛(wèi)星的姿態(tài)控制出現(xiàn)問題5、在航空電子系統(tǒng)中，導(dǎo)航系統(tǒng)的精度和可靠性至關(guān)重要。假設(shè)一架飛機在復(fù)雜的氣象條件下飛行。以下關(guān)于導(dǎo)航系統(tǒng)性能和應(yīng)對策略的描述，哪一個是準確的？（）A.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在長時間飛行后會產(chǎn)生較大誤差，無法修正B.衛(wèi)星導(dǎo)航在惡劣天氣下完全失效，不能依賴C.組合導(dǎo)航系統(tǒng)可以綜合多種導(dǎo)航信息，提高導(dǎo)航精度和可靠性D.飛機的導(dǎo)航系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，飛行員只能依靠目視飛行6、在航空航天領(lǐng)域，復(fù)合材料的應(yīng)用越來越廣泛。以下關(guān)于復(fù)合材料的優(yōu)點，哪一項不是其主要優(yōu)勢？（）A.高強度和高剛度B.良好的抗疲勞性能C.易于加工和制造D.可設(shè)計性強，能夠根據(jù)需求定制性能7、在航空航天領(lǐng)域，飛行器的隱身技術(shù)越來越受到重視。以下關(guān)于飛行器隱身技術(shù)的描述，不正確的是：（）A.外形設(shè)計可以通過改變飛行器的反射特征來降低雷達散射截面積B.采用吸波材料可以吸收雷達波，減少反射回雷達的能量C.紅外隱身技術(shù)主要是降低飛行器的紅外輻射強度，避免被紅外探測器發(fā)現(xiàn)D.飛行器一旦實現(xiàn)了隱身，就可以完全避免被任何探測手段發(fā)現(xiàn)8、飛行器的噪聲控制是一個重要的研究領(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)動機的運轉(zhuǎn)和氣流的擾動是主要的噪聲源B.飛行器的外形設(shè)計對噪聲的產(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不會產(chǎn)生噪聲9、航空航天領(lǐng)域中，復(fù)合材料的應(yīng)用越來越廣泛。除了碳纖維增強復(fù)合材料，玻璃纖維增強復(fù)合材料和芳綸纖維增強復(fù)合材料也有一定的應(yīng)用。與碳纖維增強復(fù)合材料相比，玻璃纖維增強復(fù)合材料的特點是：（）A.強度更高B.剛度更大C.成本更低D.耐高溫性能更好10、衛(wèi)星的軌道機動需要消耗推進劑。假設(shè)一顆衛(wèi)星需要從低軌道轉(zhuǎn)移到高軌道，為了減少推進劑的消耗，以下哪種軌道轉(zhuǎn)移方式最優(yōu)化？（）A.霍曼轉(zhuǎn)移B.雙橢圓轉(zhuǎn)移C.脈沖式轉(zhuǎn)移D.連續(xù)推力轉(zhuǎn)移11、航空材料的性能直接影響飛行器的結(jié)構(gòu)強度和重量。碳纖維復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，以下關(guān)于碳纖維復(fù)合材料的特點，哪一項是錯誤的？（）A.碳纖維復(fù)合材料具有高強度、高模量的特點，比強度和比模量優(yōu)于傳統(tǒng)金屬材料B.碳纖維復(fù)合材料具有良好的抗疲勞性能和耐腐蝕性能，使用壽命長C.碳纖維復(fù)合材料的制造工藝復(fù)雜，成本較高，限制了其大規(guī)模應(yīng)用D.碳纖維復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)與金屬材料相近，便于與金屬部件連接12、航天器的軌道機動需要精確的控制和計算。以下關(guān)于軌道機動的描述，不正確的是：（）A.軌道機動可以通過發(fā)動機推力的變化來實現(xiàn)B.霍曼轉(zhuǎn)移是一種常見的軌道機動方式，具有較高的效率C.軌道機動過程中不需要考慮航天器的姿態(tài)控制D.精確的軌道預(yù)測和測量是軌道機動成功的關(guān)鍵13、在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，關(guān)于GPS和北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的精度和應(yīng)用范圍，以下說法恰當?shù)氖牵海ǎ〢.GPS導(dǎo)航系統(tǒng)精度高，全球覆蓋，應(yīng)用廣泛；北斗導(dǎo)航系統(tǒng)精度較低，主要服務(wù)于中國及周邊地區(qū)B.GPS和北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在精度和覆蓋范圍上基本相同，用戶可以根據(jù)喜好選擇使用C.北斗導(dǎo)航系統(tǒng)具有更高的精度和更強的抗干擾能力，不僅能服務(wù)國內(nèi)，還能面向全球提供導(dǎo)航服務(wù)；GPS導(dǎo)航系統(tǒng)在一些特定領(lǐng)域仍具有優(yōu)勢D.GPS導(dǎo)航系統(tǒng)適用于軍事領(lǐng)域，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)主要用于民用領(lǐng)域14、航空航天工程中的材料疲勞問題會影響部件的使用壽命。假設(shè)一個飛機部件在反復(fù)載荷作用下工作。以下關(guān)于材料疲勞性能和壽命預(yù)測的描述，哪一項是正確的？（）A.材料的疲勞性能與靜強度無關(guān)，可以單獨考慮B.不進行疲勞試驗和壽命預(yù)測，依靠經(jīng)驗估計部件壽命C.通過疲勞試驗獲取材料的疲勞特性，采用合理的壽命預(yù)測方法評估部件的剩余壽命D.材料疲勞壽命在不同的工作環(huán)境下保持不變15、航空航天中的復(fù)合材料具有優(yōu)異的性能，但在使用過程中也面臨一些挑戰(zhàn)，如制造工藝復(fù)雜、成本較高等。那么，以下哪種復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛？（）A.碳纖維復(fù)合材料B.玻璃纖維復(fù)合材料C.芳綸纖維復(fù)合材料D.硼纖維復(fù)合材料16、航天器的姿態(tài)控制對于其正常運行和完成任務(wù)至關(guān)重要。以下關(guān)于航天器姿態(tài)控制的方法，哪一項是不正確的？（）A.利用動量輪或控制力矩陀螺等裝置產(chǎn)生控制力矩，調(diào)整航天器的姿態(tài)B.通過噴射推進劑產(chǎn)生反作用力矩，實現(xiàn)航天器的姿態(tài)控制C.利用太陽帆產(chǎn)生的光壓力來控制航天器的姿態(tài)，這種方法適用于長期的姿態(tài)穩(wěn)定控制D.航天器的姿態(tài)控制只需要在發(fā)射和軌道調(diào)整階段進行，在正常運行階段不需要進行姿態(tài)控制17、在飛行器的飛行控制系統(tǒng)中，自動駕駛儀的功能日益強大。以下關(guān)于自動駕駛儀的作用，不正確的是：（）A.減輕飛行員的工作負擔B.提高飛行的精度和穩(wěn)定性C.能夠完全替代飛行員進行復(fù)雜的飛行操作D.在緊急情況下可以自動采取避險措施18、航空發(fā)動機的壓氣機是提高空氣壓力的關(guān)鍵部件。關(guān)于軸流式壓氣機和離心式壓氣機，以下描述錯誤的是：（）A.軸流式壓氣機流量大、效率高，適用于大推力發(fā)動機B.離心式壓氣機結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠C.軸流式壓氣機的級數(shù)通常比離心式壓氣機多D.離心式壓氣機在高轉(zhuǎn)速下的性能優(yōu)于軸流式壓氣機19、飛機的起落架系統(tǒng)在飛機的起降過程中起著重要作用。起落架需要承受巨大的沖擊和載荷，同時要具備可靠的收放功能。那么，以下關(guān)于起落架的設(shè)計要求，哪一項是最重要的？（）A.強度和剛度B.重量輕C.易于維護D.空氣動力學性能好20、在航天器軌道設(shè)計中，不同的軌道類型具有不同的特點和應(yīng)用。以下關(guān)于軌道類型的描述，正確的是：（）A.地球同步軌道上的衛(wèi)星相對地球表面靜止，其軌道高度約為36000千米B.太陽同步軌道上的衛(wèi)星經(jīng)過相同地點的地方時相同，軌道傾角接近90度C.低地球軌道通常用于通信衛(wèi)星，因為其信號覆蓋范圍廣，傳輸延遲小D.橢圓軌道的衛(wèi)星在遠地點和近地點的速度相同，機械能守恒二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）論述航天器的遙測遙控技術(shù)，包括遙測參數(shù)的選擇、數(shù)據(jù)編碼和傳輸，遙控指令的生成和發(fā)送，分析遙測遙控系統(tǒng)的可靠性和實時性要求。2、（本題5分）闡述衛(wèi)星通信中的抗雨衰技術(shù)的原理和方法，分析在惡劣天氣條件下保障通信質(zhì)量的措施。3、（本題5分）深入探討飛行器的空氣動力學特性，包括低速飛行（如起飛和著陸階段）和高速飛行（如巡航階段）時的氣動力和力矩。分析機翼、機身、尾翼等部件的外形設(shè)計對空氣動力學性能的影響，以及如何通過風洞試驗和數(shù)值模擬進行空氣動力學研究。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一顆通信衛(wèi)星在軌道運行一段時間后，出現(xiàn)了信號傳輸質(zhì)量下降的問題。經(jīng)過地面監(jiān)測和分析，發(fā)現(xiàn)可能是衛(wèi)星的天線指向偏差、電子設(shè)備老化或者能源供應(yīng)不足等原因。請深入探討這些可能的原因，提出相應(yīng)的檢測和修復(fù)方案，并思考如何避免類似問題在未來的衛(wèi)星中出現(xiàn)。2、（本題5分）一架客機的液壓系統(tǒng)在飛行中出現(xiàn)泄漏，機組人員采取緊急措施成功降落。研究液壓系統(tǒng)泄漏的可能原因，對飛機操控的影響，以及如何加強液壓系統(tǒng)的監(jiān)測和維護以預(yù)防泄漏事故。3、（本題5分）一家航空公司的某架飛機在巡航階段，燃油消耗率突然升高。分析燃油消耗率升高的原因，可能是發(fā)動機性能下降、飛行姿態(tài)不佳或空氣阻力增加等，并探討如何降低燃油消耗，提高飛行經(jīng)濟性。4、（本題5分）某衛(wèi)星的能源管理系統(tǒng)在運行中出現(xiàn)能量分配不均的問題，部分設(shè)備供電不足。分析能源管理系統(tǒng)能量分配不均的原因，比如控制算法錯誤、電源轉(zhuǎn)換效率低或負載變化預(yù)測不準確等，并研究如何優(yōu)化能源管理策略，確保衛(wèi)星各設(shè)備的正常供電。5、（本題5分）某型無人機在執(zhí)行森林防火監(jiān)測任務(wù)時，由于山區(qū)復(fù)雜的氣流和電磁環(huán)境，無人機的通信和導(dǎo)航受到干擾。請分析山區(qū)環(huán)境對無人機任務(wù)的影響，探討應(yīng)對干擾的技術(shù)措施，以及如何優(yōu)化無人機的系統(tǒng)設(shè)計以適應(yīng)復(fù)雜的山區(qū)任務(wù)。四、論述題（本大題共2個小題，