新疆農業(yè)大學科學技術學院《航天工程技術》2023-2024學年第二學期期末試卷

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《航天工程技術》2023-2024學年第二學期期末試卷院(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、飛機的防冰系統(tǒng)對于在寒冷氣象條件下的飛行安全至關重要。常見的防冰方法包括熱氣防冰、電加熱防冰和機械除冰等。假設某型飛機在飛行中機翼出現(xiàn)結冰現(xiàn)象。以下哪種防冰方法最適合用于機翼除冰？（）A.熱氣防冰B.電加熱防冰C.機械除冰D.以上方法結合使用2、飛機的燃油系統(tǒng)負責存儲和供應燃油，以下關于飛機燃油系統(tǒng)的描述，哪一項是不正確的？（）A.飛機燃油系統(tǒng)通常包括油箱、油泵、油管和燃油濾清器等部件B.為了保證燃油的供應可靠性，飛機通常設置多個油箱，并采用交叉供油的方式C.飛機在飛行過程中，燃油的消耗會導致飛機重心發(fā)生變化，需要通過燃油管理系統(tǒng)進行調整D.飛機燃油系統(tǒng)的設計不需要考慮防火和防爆的要求，因為燃油本身不易燃燒和爆炸3、航空航天工程中的流體力學問題涉及到空氣和液體的流動。假設在飛機的燃油系統(tǒng)中，需要保證燃油的穩(wěn)定供應。以下關于燃油流動和系統(tǒng)設計的描述，哪一項是正確的？（）A.燃油系統(tǒng)中的流動可以忽略粘性和壓力損失，只考慮流量B.不進行燃油系統(tǒng)的防晃和防氣泡設計，不會影響燃油供應C.考慮燃油的粘性、壓力損失、溫度變化等因素，優(yōu)化管道布局和油泵設計D.燃油系統(tǒng)的性能不受飛機姿態(tài)和加速度的影響4、航天器的熱防護系統(tǒng)用于保護航天器在重返大氣層時免受高溫的損害。熱防護材料和結構的選擇至關重要。假設一個航天器在重返大氣層時熱防護系統(tǒng)出現(xiàn)故障。以下關于可能原因的分析中，錯誤的是：可能是熱防護材料的性能下降，無法承受高溫。熱防護結構的安裝不牢固，在高速氣流沖擊下脫落。航天器的重返角度過大，增加了熱流密度。那么，以下哪種情況最不可能導致熱防護系統(tǒng)故障？（）A.航天器的速度過快B.熱防護材料的制造工藝不合格C.航天器的外形發(fā)生微小變形D.大氣密度突然減小5、在飛行器的結構強度分析中，需要考慮多種載荷情況。假設一架戰(zhàn)斗機進行高速機動飛行。以下關于結構強度要求和分析方法的描述，哪一項是正確的？（）A.戰(zhàn)斗機在高速機動時，主要承受拉伸載荷，壓縮載荷可以忽略B.結構強度分析可以僅依靠理論計算，不需要進行實驗驗證C.采用有限元分析方法可以準確預測結構在復雜載荷下的響應D.為了減輕重量，結構的安全系數(shù)應設置得盡可能低6、航空航天中的推進劑對于飛行器的性能有重要影響。以下關于推進劑的描述，錯誤的是：（）A.液體推進劑通常具有較高的比沖，但儲存和供應系統(tǒng)較為復雜B.固體推進劑易于儲存和使用，但燃燒過程難以控制，比沖較低C.電推進劑具有很高的比沖，適用于長時間、低推力的任務D.航空煤油是一種常用的液體火箭推進劑，因為其能量密度高，燃燒穩(wěn)定7、航空航天工程中的可靠性設計是確保飛行器安全可靠運行的重要環(huán)節(jié)。通過采用冗余設計、故障預測與診斷等技術，可以提高系統(tǒng)的可靠性。假設某型飛機的一個關鍵電子系統(tǒng)采用了冗余設計。以下哪種冗余方式最有可能提高系統(tǒng)的可靠性？（）A.硬件冗余B.軟件冗余C.時間冗余D.信息冗余8、在航空發(fā)動機的燃燒室內，燃料和空氣的混合和燃燒過程對發(fā)動機的性能和排放有重要影響。以下關于航空發(fā)動機燃燒過程的描述，哪一項是不準確的？（）A.優(yōu)化燃燒室內的氣流組織和燃料噴射方式，可以提高燃燒效率，降低污染物排放B.采用富油燃燒可以提高發(fā)動機的推力，但會增加污染物的排放C.航空發(fā)動機燃燒室內的燃燒過程是完全均勻和穩(wěn)定的，不會出現(xiàn)局部高溫和燃燒不穩(wěn)定的情況D.先進的燃燒控制技術，如貧油預混燃燒，可以同時提高燃燒效率和降低污染物排放9、衛(wèi)星導航系統(tǒng)在航空航天和日常生活中都有廣泛應用。以下關于衛(wèi)星導航系統(tǒng)的精度和誤差來源，哪一項是不準確的？（）A.衛(wèi)星導航系統(tǒng)的精度可以達到米級甚至厘米級，能夠滿足大多數(shù)應用的需求B.誤差來源包括衛(wèi)星時鐘誤差、信號傳播延遲、接收機噪聲等C.多路徑效應是指衛(wèi)星信號在傳播過程中經過多個路徑到達接收機，導致定位誤差D.衛(wèi)星導航系統(tǒng)的精度是固定不變的，不受環(huán)境和使用條件的影響10、航空航天中的人機工效學研究人員與飛行器之間的相互關系。關于人機界面的設計，以下說法不正確的是：（）A.要考慮飛行員的操作習慣和認知能力，提高操作效率B.顯示器的信息顯示要清晰、簡潔，避免信息過載C.控制裝置的布局和操作方式要符合人體工程學原理D.人機界面的設計只關注硬件部分，軟件界面不重要11、飛機的燃油系統(tǒng)不僅要保證燃油的供應，還要確保燃油的安全和可靠性。燃油系統(tǒng)通常包括油箱、油泵、油管和燃油濾清器等部件。在飛機飛行過程中，為了防止燃油發(fā)生晃動和氣泡，油箱內部通常會設置：（）A.隔板B.加熱裝置C.壓力傳感器D.液位傳感器12、在航天器的軌道設計中，考慮地球非球形引力攝動的影響時，以下說法準確的是：（）A.地球非球形引力攝動對低軌道航天器影響較大，對高軌道航天器可以忽略不計B.地球非球形引力攝動會導致航天器軌道的半長軸、偏心率和傾角發(fā)生微小變化，但不會影響軌道周期C.地球非球形引力攝動可以通過簡單的數(shù)學模型精確計算和補償，不會對航天器的軌道控制造成困難D.地球非球形引力攝動對航天器軌道沒有任何影響，在軌道設計中無需考慮13、航空航天工程中的飛行力學研究飛行器的運動規(guī)律。以下關于飛行器的穩(wěn)定性和操縱性，哪一項是不正確的？（）A.飛行器的穩(wěn)定性是指在受到外界干擾后，能夠自動恢復到原來狀態(tài)的能力B.操縱性是指飛行器響應駕駛員操縱指令的能力C.穩(wěn)定性和操縱性通常是相互矛盾的，提高穩(wěn)定性可能會降低操縱性D.飛行器的穩(wěn)定性和操縱性只與飛行器的氣動布局有關，與控制系統(tǒng)無關14、飛行器的飛行環(huán)境包括大氣環(huán)境和空間環(huán)境。以下關于飛行環(huán)境的描述，錯誤的是：（）A.大氣的溫度、壓力和密度隨高度變化，對飛行器的性能有顯著影響B(tài).空間環(huán)境中的輻射、微流星體等會對航天器造成威脅C.飛行環(huán)境的變化不需要在飛行器設計中考慮，飛行控制系統(tǒng)可以自動適應D.對飛行環(huán)境的準確預測和監(jiān)測有助于保障飛行安全15、在航空航天領域，飛行器的隱身技術是提高其生存能力和作戰(zhàn)效能的重要手段。以下關于飛行器隱身技術的原理和方法，哪一項是不準確的？（）A.飛行器隱身技術主要通過減少雷達反射截面積（RCS）來降低被敵方雷達探測到的概率B.外形隱身設計、使用吸波材料和采用等離子體隱身技術等是實現(xiàn)飛行器隱身的常見方法C.飛行器隱身技術只針對雷達波隱身，對紅外、可見光等其他波段的探測不具有隱身效果D.隱身技術的應用需要綜合考慮飛行器的氣動性能、結構強度和成本等因素16、對于航天飛機的再入大氣層過程，以下哪種現(xiàn)象不是主要面臨的挑戰(zhàn)？（）A.高溫熱流B.強烈的振動C.巨大的空氣阻力D.燃料不足17、在航空航天工程中，空氣動力學是研究飛行器與空氣相互作用的學科。以下關于空氣動力學中的阻力，哪一項說法是不正確的？（）A.阻力包括摩擦阻力、壓差阻力和誘導阻力等，它們在不同的飛行條件下對飛行器的影響不同B.減小飛行器的迎風面積、優(yōu)化外形設計可以降低阻力，提高飛行效率C.當飛行器的速度接近音速時，會出現(xiàn)激波，導致阻力急劇增加，這種現(xiàn)象稱為音障D.阻力對飛行器的飛行速度和航程沒有影響，只與飛行器的外形有關18、航天器的電源系統(tǒng)為其提供所需的電能。以下關于航天器電源系統(tǒng)的類型和特點，哪一項是不正確的？（）A.太陽能電池陣是航天器常用的電源之一，在光照條件下能夠持續(xù)發(fā)電B.蓄電池可以在陰影區(qū)或緊急情況下為航天器供電，但儲存電量有限C.核電源具有能量密度高、壽命長的優(yōu)點，但存在放射性污染的風險D.航天器電源系統(tǒng)的選擇只取決于航天器的任務需求，與成本和技術難度無關19、航空電子設備的可靠性對于飛行安全至關重要。為了提高航空電子設備的可靠性，可以采用冗余設計、故障檢測與診斷技術和定期維護等措施。冗余設計是指：（）A.增加設備的數(shù)量，當一個設備出現(xiàn)故障時，其他設備可以替代工作B.提高設備的性能，使其能夠承受更大的載荷C.優(yōu)化設備的結構，降低故障發(fā)生的概率D.對設備進行加密處理，防止數(shù)據(jù)泄露20、飛行器的氣動外形優(yōu)化是提高性能的重要途徑。以下關于氣動外形優(yōu)化的方法，不正確的是：（）A.通過風洞試驗獲取數(shù)據(jù)，改進外形設計B.利用數(shù)值模擬計算分析氣流特性C.只關注飛行器的升力特性，忽略阻力特性D.綜合考慮多種飛行條件和任務需求二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述航天器的軌道機動技術，包括變軌的原理、動力需求和控制方法。分析軌道機動在航天任務中的應用和重要性。2、（本題5分）詳細論述飛機的液壓系統(tǒng)，包括液壓泵、液壓閥、液壓缸和液壓管路等部件的工作原理和功能。解釋液壓系統(tǒng)在飛機操縱面控制、起落架收放和剎車系統(tǒng)中的應用，以及液壓系統(tǒng)的可靠性設計和維護要求。3、（本題5分）深入探討航空航天中的結構健康監(jiān)測技術，包括使用光纖傳感器、壓電傳感器和無損檢測方法對結構的損傷檢測和評估。分析結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的組成、工作原理和在航空航天領域的應用前景，以及如何實現(xiàn)實時監(jiān)測和故障預警。4、（本題5分）一架戰(zhàn)斗機在進行高過載機動時，飛行員出現(xiàn)黑視現(xiàn)象。請分析黑視現(xiàn)象產生的原因，評價對飛行員身體和作戰(zhàn)任務的影響，并提出預防和應對黑視的措施。5、（本題5分）論述航天器的通信鏈路預算的計算方法和影響因素，分析如何確保通信鏈路的穩(wěn)定性和有效性。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一次飛機跨洋飛行中，遭遇強烈的晴空顛簸，部分乘客和機組人員受傷。請分析晴空顛簸產生的原因和特點，探討飛行員應如何提前預警和應對晴空顛簸，以及航空公司如何在飛行前向乘客進行相關的安全教育。2、（本題5分）一架飛機在進行跨音速飛行時，出現(xiàn)了激波阻力增大和飛行穩(wěn)定性下降的問題。請分析這些問題產生的原因，如機翼形狀、機身設計、飛行速度等，并探討如何優(yōu)化飛機的跨音速性能。3、（本題5分）一家航空航天企業(yè)正在研發(fā)一種可重復使用的太空運載工具，旨在降低太空發(fā)射成本。在研發(fā)過程中，需要解決熱防護、結構強度、回收系統(tǒng)等關鍵技術問題。請分析這些技術問題的難點和挑戰(zhàn)，提出相應的解決方案，并探討可重復使用運載工具的發(fā)展前景和對未來太空探索的影響。4、（本題5分）某航天器的電源系統(tǒng)在長期運行后，輸出電壓不穩(wěn)定。請分析可能導致電源系統(tǒng)性能下降的原因，如電池老化、電路故障等，評估對航天器運行的危害，并提出電源系統(tǒng)維護和改進的建議。5、（本題5分）一顆導航衛(wèi)星在運行過程中，其原子鐘出現(xiàn)了頻率漂移，影響了導航精度。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)星導航系統(tǒng)的精度補償方法。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全