广东工商职业技术大学《航天器空间环境工程》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页广东工商职业技术大学《航天器空间环境工程》

2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、飞行器的飞行性能受到大气环境的影响，例如大气温度、湿度和压力等。在高海拔地区，大气压力较低，空气密度较小，这会导致飞行器的：（）A.升力增加，阻力减小B.升力减小，阻力增加C.升力和阻力都增加D.升力和阻力都减小2、航天器在太空中的运行需要遵循一系列的轨道力学原理。关于地球同步轨道，以下哪一项描述是不正确的？（）A.地球同步轨道上的航天器绕地球运行的周期与地球自转周期相同，从地面上看，航天器好像静止在天空中的某一位置B.地球同步轨道分为地球静止轨道、倾斜地球同步轨道和太阳同步轨道，它们具有不同的特点和应用C.要将航天器送入地球同步轨道，需要精确计算发射速度和轨道参数，并且在发射过程中进行多次轨道调整D.地球同步轨道上的航天器不受地球引力的影响，处于完全失重状态3、对于航空航天领域的飞行试验，以下哪种试验类型主要用于验证飞行器的操纵性和稳定性？（）A.性能试验B.结构强度试验C.飞行品质试验D.可靠性试验4、在飞行器的飞行性能评估中，爬升率是一个重要的指标。以下关于爬升率的影响因素，错误的是：（）A.发动机推力越大，爬升率越高B.飞行器重量越轻，爬升率越高C.空气密度越大，爬升率越高D.机翼升力系数越大，爬升率越高5、有关飞机的机翼结构设计，以下对于单翼和双翼机翼布局的优缺点分析，正确的是：（）A.单翼机翼结构简单，重量轻，阻力小，但升力性能不如双翼机翼；双翼机翼升力大，稳定性好，但结构复杂，重量大，阻力大B.单翼机翼适用于高速飞行，双翼机翼适用于低速飞行，且两者在结构强度和操纵性方面没有明显差异C.单翼机翼的制造和维护成本低，双翼机翼则具有更好的机动性和短距起降能力D.单翼机翼和双翼机翼在性能和特点上完全相同，选择哪种布局取决于设计师的个人喜好6、在航天器的热控制技术中，以下关于被动热控制和主动热控制的方法，不正确的是（）A.被动热控制主要通过选择合适的材料、表面涂层和隔热结构来控制航天器的温度，无需额外的能源消耗B.主动热控制则通过电加热器、散热器、制冷机等设备来精确调节航天器的温度C.航天器在进入阴影区时温度会迅速下降，此时需要主动热控制来维持设备的正常工作温度D.被动热控制能够完全满足航天器在各种轨道和工作条件下的热控制需求，不需要使用主动热控制7、卫星通信系统在现代通信中发挥着重要作用。假设一颗地球同步轨道通信卫星出现了信号传输问题，需要对其进行故障诊断。以下关于可能的故障原因和解决方法的描述，哪一项是准确的？（）A.卫星的太阳能电池板损坏，导致电力不足，只能等待卫星自然退役B.通信天线的指向偏差，可以通过地面控制站发送指令调整天线角度来解决C.卫星上的电子设备老化，唯一的办法是派遣宇航员进行维修D.卫星轨道发生偏移，由于无法调整，将导致卫星通信完全中断8、在飞机的结构强度分析中，需要考虑多种载荷和工况。以下关于结构强度分析的方法，哪一项是不正确的？（）A.可以采用有限元分析方法对飞机结构进行建模和计算B.静力试验可以验证飞机结构在静载荷下的强度和变形C.疲劳试验用于评估飞机结构在重复载荷下的寿命D.结构强度分析只需要考虑正常飞行情况下的载荷，不需要考虑意外事故和极端情况9、航天器的姿态控制通常采用动量轮、喷气推进器等装置。姿态控制系统要能够精确地调整航天器的姿态，以满足任务需求。假设一个航天器在姿态调整过程中出现了较大的误差。以下关于可能原因的分析中，错误的是：可能是动量轮的转速控制不准确，无法产生预期的力矩。喷气推进器的推力大小或方向存在偏差。传感器提供的姿态信息有误，导致控制系统做出错误的决策。那么，以下哪种情况最不可能导致姿态控制误差较大？（）A.航天器受到微小陨石撞击B.姿态控制系统的电源电压波动C.航天器内部设备的布局改变D.宇宙射线对电子元件的干扰10、卫星遥感技术在气象预报、资源勘查、环境监测等领域发挥着重要作用。卫星遥感通过接收和分析地表反射或发射的电磁波来获取信息。那么，以下哪种卫星遥感波段对于监测植被生长状况最为有效？（）A.可见光波段B.红外波段C.微波波段D.以上都有效11、在航空发动机的叶片制造技术中，以下关于锻造叶片和铸造叶片的特点和应用，不正确的是（）A.锻造叶片具有较高的强度和疲劳寿命，适用于工作条件恶劣的高压涡轮叶片B.铸造叶片的制造工艺相对简单，成本较低，常用于低压涡轮叶片和压气机叶片C.随着制造技术的进步，铸造叶片的性能逐渐接近锻造叶片，可以在更多的部位替代锻造叶片D.锻造叶片和铸造叶片在材料选择和制造工艺上没有区别，只是形状和尺寸不同12、卫星通信是现代通信的重要手段之一。以下关于卫星通信的特点和优势，哪一项是不正确的？（）A.卫星通信覆盖范围广，可以实现全球范围内的通信B.通信容量大，能够同时传输大量的数据、语音和图像信息C.不受地理条件限制，在山区、海洋等偏远地区也能提供稳定的通信服务D.卫星通信的信号传输延迟小，与地面通信几乎没有差别13、飞行器的可靠性和安全性是设计的重要考虑因素。假设一种新型飞行器在设计阶段进行了故障模式和影响分析（FMEA）。以下哪种故障模式对飞行器的安全性影响最大？（）A.电子设备的短路故障B.液压系统的泄漏故障C.结构件的疲劳裂纹D.发动机的喘振故障14、在航空航天工程中的复合材料应用，以下对于碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料的性能差异，不正确的是（）A.碳纤维复合材料具有更高的强度和模量，但价格相对较高B.玻璃纤维复合材料的耐腐蚀性能优于碳纤维复合材料C.碳纤维复合材料在高温环境下的性能比玻璃纤维复合材料稳定D.在航空航天领域，玻璃纤维复合材料的应用范围比碳纤维复合材料更广泛15、航空航天领域中的飞行模拟器对于飞行员的训练和飞行器的设计评估具有重要作用。以下关于飞行模拟器的描述，哪一项是不正确的？（）A.飞行模拟器可以模拟各种飞行条件和故障情况，提高飞行员的应对能力B.飞行模拟器的运动平台可以提供逼真的动感，增强模拟的真实感C.飞行模拟器的视景系统可以通过计算机图形技术生成逼真的外部景象D.飞行模拟器的性能和效果与真实飞行器完全相同，飞行员可以完全依赖模拟器进行训练二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细分析航天器电源系统的类型（如太阳能电池、燃料电池等）和特点，讨论在不同轨道和任务需求下电源系统的选择和优化。2、（本题5分）详细分析航天器的对接技术，包括空间交会对接的过程、测量与控制方法、对接机构的设计，分析对接技术在空间站建设和太空探索中的重要性。3、（本题5分）全面剖析飞机的防冰和除冰技术，包括机翼、发动机进气道、风挡等部位的防冰和除冰方法，分析结冰对飞机性能的影响，以及防冰和除冰系统的工作原理和可靠性。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细阐述航空发动机的燃烧过程和燃烧效率优化方法，包括燃油喷射、混合、燃烧室内流场组织等。分析燃烧不稳定性的产生机制和抑制措施，以及如何降低污染物排放（如氮氧化物、碳烟）满足环保要求。研究先进燃烧技术（如超燃冲压发动机燃烧、微燃烧）在航空发动机中的应用前景。2、（本题5分）详细论述航空航天领域的增材制造技术（3D打印）的应用和优势，如在复杂零部件制造、轻量化结构设计方面。探讨增材制造材料的性能和工艺参数对产品质量的影响，分析增材制造技术在缩短生产周期、降低成本和实现个性化制造方面的潜力，以及在航空航天领域推广应用所面临的挑战。3、（本题5分）详细分析航天器热控制的重要性和实现方法，包括被动热控制（如隔热材料、散热片）和主动热控制（如加热器、制冷器）。研究在极端太空环境下如何保证航天器内部设备的正常工作温度。4、（本题5分）全面论述航空航天中的飞行力学建模与仿真，包括建立飞行器的运动方程、气动力模型和控制模型。分析仿真模型的验证和校验方法，以及如何利用仿真结果进行飞行性能预测、控制律设计和飞行任务规划。探讨飞行力学仿真在航空航天教育和培训中的应用。5、（本题5分）详细分析飞机结构强度试验的类型和方法，包括静力试验、疲劳试验和损伤容限试验等。探讨试验过程中的加载方式、数据采集和结果分析。研究如何通过结构强度试验验证飞机结构的安全性和可靠性。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某型航空发动机的滑油系统在运行中出现滑油压力过低的警报。请分析滑油压力异常的可能原因，如油泵故障、油路堵塞、滑油泄漏等，并提出保障滑油系统正常工作的措施。2、（本题10分）某无人机编队在执行表演任务时，部