荊州職業(yè)技術(shù)學(xué)院《航天器總體設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁荊州職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《航天器總體設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)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(guān)于太陽能電池板的特點(diǎn)，哪一項(xiàng)描述不準(zhǔn)確？（）A.工作壽命長，可靠性高B.輸出功率受光照強(qiáng)度和角度影響較大C.在太空中的維護(hù)和更換比較容易D.隨著技術(shù)發(fā)展，其能量轉(zhuǎn)換效率不斷提高2、在衛(wèi)星的姿態(tài)確定系統(tǒng)中，以下哪種傳感器的精度受外界磁場(chǎng)影響較大？（）A.陀螺儀B.星敏感器C.磁強(qiáng)計(jì)D.太陽敏感器3、航空發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片制造工藝對(duì)其性能和可靠性有重要影響。假設(shè)一種新型發(fā)動(dòng)機(jī)葉片采用了增材制造技術(shù)（3D打?。?。以下哪種優(yōu)點(diǎn)是該技術(shù)最有可能帶來的？（）A.復(fù)雜形狀的制造能力B.材料的節(jié)約C.縮短生產(chǎn)周期D.以上都是4、飛行器的空氣動(dòng)力學(xué)特性對(duì)其性能有著重要影響。在低速飛行時(shí)，下列關(guān)于機(jī)翼升力產(chǎn)生的原理，錯(cuò)誤的是：（）A.上下翼面的氣流流速不同，導(dǎo)致壓力差產(chǎn)生升力B.機(jī)翼的迎角增大，升力會(huì)一直增大C.機(jī)翼的形狀和表面粗糙度會(huì)影響氣流的流動(dòng)，從而影響升力D.利用襟翼可以增加機(jī)翼的面積和彎度，從而提高升力5、航天器在太空環(huán)境中運(yùn)行，面臨著多種特殊的挑戰(zhàn)和條件。例如，太空環(huán)境中的微重力、高真空、強(qiáng)輻射等因素對(duì)航天器的材料、結(jié)構(gòu)和電子設(shè)備都有特殊要求。那么，在航天器的熱控制設(shè)計(jì)中，主要考慮的因素是什么？（）A.防止熱量散失B.避免熱量積聚C.減少輻射吸收D.增加對(duì)流散熱6、航空航天領(lǐng)域中的人機(jī)工效學(xué)關(guān)注人員與系統(tǒng)的交互。以下關(guān)于人機(jī)工效學(xué)的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.合理的座艙布局和操縱裝置設(shè)計(jì)可以提高飛行員的操作效率和舒適性B.人機(jī)工效學(xué)考慮人的生理和心理特點(diǎn)，以優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)C.在航天器的設(shè)計(jì)中，人機(jī)工效學(xué)的考慮相對(duì)較少，因?yàn)楹教靻T經(jīng)過嚴(yán)格訓(xùn)練D.人機(jī)工效學(xué)的研究方法包括實(shí)驗(yàn)、模擬和問卷調(diào)查等7、在航天器的軌道計(jì)算中，需要考慮地球引力的影響。以下關(guān)于地球引力模型的說法，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.可以采用球形地球引力模型進(jìn)行初步的軌道計(jì)算，精度較低B.考慮地球扁率的引力模型可以提高軌道計(jì)算的精度C.地球引力模型不需要考慮地球內(nèi)部物質(zhì)分布的不均勻性D.高精度的軌道計(jì)算需要采用更復(fù)雜的地球引力模型，結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正8、在航天器的電源系統(tǒng)中，太陽能電池板是常見的供電方式之一。其效率和輸出功率受到多種因素的影響，如光照強(qiáng)度、角度、溫度等。假設(shè)一個(gè)航天器上的太陽能電池板輸出功率明顯低于預(yù)期。以下關(guān)于可能原因的分析中，錯(cuò)誤的是：可能是太陽能電池板表面被灰塵或微小顆粒覆蓋，降低了接收光照的效率。電池板的朝向不正確，無法充分接收太陽光。溫度過高導(dǎo)致電池板性能下降。那么，以下哪種情況最不可能導(dǎo)致輸出功率降低？（）A.航天器所在軌道的日照時(shí)間縮短B.太陽能電池板的連接線松動(dòng)C.電池板的材料老化D.航天器的姿態(tài)控制精度下降9、在航天任務(wù)的軌道規(guī)劃中，需要考慮多種約束條件。假設(shè)要執(zhí)行一次月球探測(cè)任務(wù)。以下關(guān)于軌道規(guī)劃的考慮和策略的描述，哪一個(gè)是正確的？（）A.直接發(fā)射到月球軌道是最節(jié)省燃料的方式，不需要考慮中間過程B.可以利用地球和月球的引力場(chǎng)進(jìn)行借力飛行，節(jié)省燃料和時(shí)間C.月球探測(cè)任務(wù)的軌道不需要考慮返回地球的路線，只關(guān)注去程D.軌道規(guī)劃只需要考慮飛行器的初始速度和位置，其他因素不重要10、飛行控制系統(tǒng)對(duì)于飛行器的穩(wěn)定飛行和精確操縱至關(guān)重要。現(xiàn)代飛行控制系統(tǒng)通常采用電傳操縱技術(shù)。以下關(guān)于電傳操縱系統(tǒng)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.電傳操縱系統(tǒng)通過傳感器檢測(cè)飛行器的姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)，并將其傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，然后計(jì)算機(jī)發(fā)出指令控制舵面的動(dòng)作B.電傳操縱系統(tǒng)可以提高飛行器的操縱響應(yīng)速度和精度，增強(qiáng)飛行安全性C.電傳操縱系統(tǒng)比傳統(tǒng)的機(jī)械操縱系統(tǒng)更復(fù)雜，可靠性更低D.電傳操縱系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛和自動(dòng)飛行控制功能，減輕飛行員的工作負(fù)擔(dān)11、航空航天中的飛行模擬器可以為飛行員提供逼真的訓(xùn)練環(huán)境，降低訓(xùn)練成本和風(fēng)險(xiǎn)。飛行模擬器通過模擬飛機(jī)的飛行性能、環(huán)境條件和操作響應(yīng)來實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練功能。那么，以下哪種飛行模擬器的訓(xùn)練效果最接近真實(shí)飛行？（）A.全動(dòng)模擬機(jī)B.固定基模擬機(jī)C.桌面模擬機(jī)D.以上效果差不多12、太空環(huán)境對(duì)宇航員的身體健康會(huì)產(chǎn)生多種影響，如太空輻射、微重力等。為了保障宇航員在太空任務(wù)中的健康和安全，需要采取一系列的防護(hù)和保障措施。那么，以下哪種措施對(duì)于減輕太空輻射的影響最為有效？（）A.穿著特制的防護(hù)服B.服用抗輻射藥物C.增加太空艙的屏蔽厚度D.縮短太空任務(wù)時(shí)間13、對(duì)于航天器的返回技術(shù)，以下關(guān)于再入大氣層和著陸過程的特點(diǎn)和挑戰(zhàn)，不正確的是（）A.航天器在再入大氣層時(shí)會(huì)受到強(qiáng)烈的氣動(dòng)加熱，需要采用特殊的防熱措施B.著陸過程需要精確控制航天器的姿態(tài)和速度，以確保安全著陸C.航天器返回時(shí)的過載和振動(dòng)對(duì)航天員的身體和設(shè)備會(huì)產(chǎn)生較大影響D.航天器的返回技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不存在任何風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)14、在飛行器的飛行性能評(píng)估中，爬升性能是重要的指標(biāo)之一。假設(shè)一架飛機(jī)需要在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到指定高度。以下關(guān)于影響飛機(jī)爬升性能的因素的描述，哪一項(xiàng)是關(guān)鍵的？（）A.飛機(jī)的外形對(duì)爬升性能沒有影響，只取決于發(fā)動(dòng)機(jī)推力B.爬升性能只與飛機(jī)的重量有關(guān)，其他因素可以忽略C.發(fā)動(dòng)機(jī)推力、飛機(jī)重量、機(jī)翼升力特性和空氣阻力等因素綜合影響爬升性能D.爬升性能在不同的大氣條件下保持不變15、在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)中，關(guān)于渦輪葉片的材料選擇，以下哪種說法是正確的（）A.應(yīng)選擇密度大、耐高溫性能差的材料，以降低成本B.優(yōu)先考慮使用強(qiáng)度高、耐高溫、抗氧化且密度較小的材料，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能和效率C.可以隨意選擇常見的金屬材料，無需考慮其特殊性能D.選用價(jià)格低廉、易于加工但性能一般的材料，不關(guān)注其在高溫下的表現(xiàn)二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)分析航天器的對(duì)接技術(shù)，包括空間交會(huì)對(duì)接的過程、測(cè)量與控制方法、對(duì)接機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，分析對(duì)接技術(shù)在空間站建設(shè)和太空探索中的重要性。2、（本題5分）簡述航天器的自主導(dǎo)航系統(tǒng)的組成和工作原理，分析在沒有地面支持的情況下如何實(shí)現(xiàn)精確導(dǎo)航。3、（本題5分）某航天飛機(jī)在太空任務(wù)中，宇航員發(fā)現(xiàn)艙內(nèi)出現(xiàn)異味，經(jīng)過排查，發(fā)現(xiàn)是生命支持系統(tǒng)的一個(gè)部件故障。請(qǐng)?zhí)接懮С窒到y(tǒng)部件故障的原因，評(píng)估對(duì)宇航員健康和任務(wù)的影響，并提出改進(jìn)生命支持系統(tǒng)可靠性的方案。4、（本題5分）某型號(hào)直升機(jī)在執(zhí)行救援任務(wù)時(shí)，主旋翼出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性損傷，所幸未造成人員傷亡。經(jīng)過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)是長期高強(qiáng)度使用導(dǎo)致的金屬疲勞。請(qǐng)分析主旋翼結(jié)構(gòu)性損傷的發(fā)展過程，判斷此次事故對(duì)救援任務(wù)的影響程度，并提出直升機(jī)關(guān)鍵部件維護(hù)和檢測(cè)的改進(jìn)措施。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)論述飛機(jī)機(jī)翼的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)原理，包括翼型的選擇、機(jī)翼的幾何參數(shù)（如展弦比、后掠角等）對(duì)升力、阻力和飛行性能的影響。分析不同類型飛機(jī)（如客機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)、運(yùn)輸機(jī)）機(jī)翼設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和差異，探討未來飛機(jī)機(jī)翼設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)和面臨的挑戰(zhàn)。2、（本題5分）深入探討航天器軌道交會(huì)對(duì)接技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和挑戰(zhàn)。分析相對(duì)導(dǎo)航、姿態(tài)控制、接近操作和對(duì)接機(jī)構(gòu)等方面的技術(shù)要求。研究如何實(shí)現(xiàn)高精度、高可靠性的軌道交會(huì)對(duì)接，以及在對(duì)接過程中的安全保障措施。3、（本題5分）深入探討航空發(fā)動(dòng)機(jī)的潤滑系統(tǒng)，包括潤滑油的選擇、油泵和油濾的設(shè)計(jì)、潤滑管路的布局等。分析潤滑系統(tǒng)在減少摩擦磨損、冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)部件和保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)方面的作用，以及如何監(jiān)測(cè)和維護(hù)潤滑系統(tǒng)的性能。4、（本題5分）全面論述飛機(jī)的飛行品質(zhì)監(jiān)控與改進(jìn)。探討如何利用飛行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)飛機(jī)的飛行品質(zhì)。研究根據(jù)監(jiān)控結(jié)果進(jìn)行飛行品質(zhì)改進(jìn)的方法和措施。5、（本題5分）深入探討航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室內(nèi)流場(chǎng)特性和燃燒組織優(yōu)化，包括氣流速度分布、燃料噴射模式和火焰?zhèn)鞑ミ^程等方面。分析燃燒室內(nèi)流場(chǎng)對(duì)燃燒效率和污染物排放的影響，探討如何通過數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究來優(yōu)化燃燒組織，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和環(huán)保指標(biāo)。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）某型飛機(jī)的飛行操縱系統(tǒng)在飛行中出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象，影響飛行員的操作。分析飛行操縱系統(tǒng)卡頓的原因，比如液壓油污染、機(jī)械部件磨損或電子控制單元故障等，并研究如何提高操縱系統(tǒng)的靈活性和響應(yīng)速度。2、（本題10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(qǐng)分析尾槳失效的原因，比如機(jī)械故障、傳動(dòng)軸斷裂或控制系統(tǒng)異常，評(píng)估飛行員的應(yīng)急處置能力和直升機(jī)的安全冗余設(shè)