2025年大学《无人驾驶航空器系统工程-无人机动力系统》考试参考题库及答案解析

2025年大学《无人驾驶航空器系统工程-无人机动力系统》考试参考题库及答案解析单位所属部门：________姓名：________考场号：________考生号：________一、选择题1.无人机动力系统的主要组成部分不包括（）A.发动机B.传动系统C.电池管理系统D.导航系统答案：D解析：无人机动力系统主要包括发动机、传动系统和电池管理系统。发动机提供动力，传动系统负责动力传输，电池管理系统负责电池的充放电和监控。导航系统属于无人机飞控系统的组成部分，不直接属于动力系统。2.以下哪种动力源最适合用于长航时无人机（）A.活塞发动机B.涡轮螺旋桨发动机C.电动机D.涡轮风扇发动机答案：C解析：电动机具有高效率、低噪音和长寿命等优点，特别适合用于长航时无人机。活塞发动机和涡轮螺旋桨发动机重量较大，不适合长航时任务。涡轮风扇发动机通常用于大型固定翼飞机，不适合小型无人机。3.无人机发动机的推重比是指（）A.发动机推力与重量的比值B.发动机功率与重量的比值C.发动机推力与功率的比值D.发动机功率与发动机重量的比值答案：A解析：推重比是衡量发动机性能的重要指标，定义为发动机推力与自身重量的比值。推重比越高，发动机性能越好，无人机飞行性能也越好。4.以下哪种传感器不属于无人机动力系统的监控范围（）A.油位传感器B.温度传感器C.压力传感器D.飞行速度传感器答案：D解析：无人机动力系统的监控范围主要包括油位传感器、温度传感器和压力传感器等，用于监测发动机和动力系统的运行状态。飞行速度传感器属于导航系统的组成部分，不属于动力系统的监控范围。5.无人机电池管理系统的主要功能是（）A.提供导航信号B.监控电池状态并管理充放电过程C.控制发动机转速D.调节飞行高度答案：B解析：电池管理系统（BMS）的主要功能是监控电池的状态，包括电压、电流和温度等，并管理电池的充放电过程，确保电池安全高效地运行。6.无人机发动机冷却方式主要有（）A.风冷和液冷B.风冷和水冷C.液冷和气冷D.风冷和气冷答案：A解析：无人机发动机冷却方式主要有风冷和液冷两种。风冷通过空气流动冷却发动机，液冷通过冷却液循环冷却发动机。水冷和气冷不是常见的发动机冷却方式。7.以下哪种因素不会影响无人机发动机的寿命（）A.工作温度B.负载率C.空气湿度D.机油质量答案：C解析：工作温度、负载率和机油质量都会影响无人机发动机的寿命。工作温度过高或过低都会缩短发动机寿命，负载率过高也会加速磨损，机油质量影响润滑效果。空气湿度对发动机寿命影响较小。8.无人机动力系统中的传动系统主要作用是（）A.产生推力B.传输动力C.监控电池状态D.提供导航信号答案：B解析：传动系统的主要作用是传输动力，将发动机产生的动力传递到螺旋桨或其他执行机构。产生推力是发动机的功能，监控电池状态和提供导航信号属于其他系统的功能。9.以下哪种情况会导致无人机发动机空中停车（）A.电池电压过低B.发动机过热C.燃油供应中断D.导航系统故障答案：C解析：发动机空中停车通常是由于燃油供应中断导致的。电池电压过低会导致动力系统无法正常工作，但不会直接导致发动机空中停车。发动机过热和导航系统故障也会影响发动机性能，但不是导致空中停车的直接原因。10.无人机动力系统的维护周期主要取决于（）A.飞行时间B.飞行高度C.飞行速度D.导航系统状态答案：A解析：无人机动力系统的维护周期主要取决于飞行时间。飞行时间越长，发动机和动力系统的工作负荷越大，需要更频繁地维护以确保安全可靠运行。飞行高度、飞行速度和导航系统状态对维护周期的影响较小。11.无人机动力系统中，用于将发动机旋转运动转换为螺旋桨推力的部件是（）A.燃油泵B.传动轴C.减速器D.润滑油泵答案：B解析：传动轴是动力系统中的关键部件，其主要功能是将发动机产生的旋转动力传递到螺旋桨，从而产生推力。燃油泵负责输送燃油，减速器用于降低发动机转速以适应螺旋桨需求，润滑油泵负责提供润滑。12.以下哪种电池技术目前广泛应用于中小型消费级无人机（）A.锂铁锂电池B.锂聚合物电池C.锂锰电池D.镍氢电池答案：B解析：锂聚合物电池因其能量密度高、重量轻、安全性较好且成本适中，目前广泛应用于中小型消费级无人机。锂铁锂电池能量密度高但成本较高，锂锰电池能量密度低且安全性较差，镍氢电池能量密度和放电性能均不如锂电池。13.无人机发动机进气道的主要作用是（）A.排出废气B.冷却发动机C.将空气导入发动机D.增加发动机功率答案：C解析：进气道的主要作用是将空气从外部引入发动机，为燃烧提供必需的氧化剂。排出废气是排气道的功能，冷却发动机通常通过风冷或液冷实现，增加发动机功率需要通过其他方式如提高转速或改进设计。14.以下哪种情况会导致无人机电池管理系统触发保护机制（）A.电池电压略微下降B.电池温度在正常范围内波动C.电池电流瞬间增大D.电池电压稳定在标称值答案：C解析：电池管理系统（BMS）会监测电池的电压、电流和温度等参数，并在检测到异常情况时触发保护机制。电池电流瞬间增大可能表示电池过载或短路，需要触发保护机制以防止电池损坏或起火。电池电压略微下降和温度正常波动属于正常工作范围，电压稳定在标称值表示电池已充满。15.无人机动力系统中的燃油滤清器主要作用是（）A.增加燃油压力B.冷却燃油C.过滤燃油中的杂质D.调节燃油流量答案：C解析：燃油滤清器的主要作用是过滤燃油中的杂质和污染物，防止它们进入发动机内部，造成磨损或堵塞。增加燃油压力、冷却燃油和调节燃油流量是燃油系统其他部件的功能。16.以下哪种传感器用于监测无人机发动机的排气温度（）A.油温传感器B.气压传感器C.排气温度传感器D.飞行高度传感器答案：C解析：排气温度传感器专门用于监测无人机发动机的排气温度。油温传感器监测机油温度，气压传感器监测大气压力，飞行高度传感器监测飞行高度。17.无人机动力系统设计中，需要考虑的主要因素不包括（）A.功率重量比B.可靠性C.成本D.飞行速度答案：D解析：无人机动力系统设计需要考虑的主要因素包括功率重量比（影响续航和机动性）、可靠性（确保飞行安全）和成本（影响整体制造成本）。飞行速度是无人机的性能指标，但不是动力系统设计的主要考虑因素。18.以下哪种方法可以有效延长无人机电池的使用寿命（）A.频繁进行深度放电B.长时间存放不使用C.避免极端温度环境D.使用劣质充电器答案：C解析：避免极端温度环境可以有效延长无人机电池的使用寿命。频繁进行深度放电会加速电池老化，长时间存放不使用可能导致电池自放电或损坏，使用劣质充电器可能损害电池或引发安全问题。19.无人机发动机的燃烧室位于（）A.进气道内B.传动轴附近C.涡轮部分D.活塞或转子内部答案：D解析：无人机发动机的燃烧室位于活塞式发动机的气缸内或涡轮发动机的燃烧室部分。进气道用于引入空气，传动轴连接发动机和螺旋桨，涡轮部分是发动机产生动力的关键部件。20.以下哪种状态属于无人机发动机的异常工作状态（）A.正常工作时的振动B.发动机启动时的瞬时电流增大C.长时间高负载运行D.发动机出现异响答案：D解析：发动机出现异响属于无人机发动机的异常工作状态，可能表示内部零件磨损、松动或损坏，需要及时检查和维护。正常工作时的振动、启动时的瞬时电流增大和长时间高负载运行都在设计允许的范围内。二、多选题1.无人机动力系统中的传感器主要包括（）A.温度传感器B.压力传感器C.油位传感器D.飞行速度传感器E.电流传感器答案：ABCE解析：无人机动力系统中的传感器用于监测关键参数，确保系统正常运行。温度传感器监测发动机和电池温度，压力传感器监测进气和排气压力，油位传感器监测燃油量，电流传感器监测电池充放电电流。飞行速度传感器主要用于导航系统。2.以下哪些因素会影响无人机电池的放电容量（）A.电池温度B.放电电流C.电池老化程度D.充电次数E.飞行高度答案：ABC解析：电池温度、放电电流和电池老化程度都会影响无人机的放电容量。高温或低温会降低放电容量，大电流放电会加速容量衰减，电池老化也会导致容量下降。充电次数主要影响电池寿命，飞行高度对普通锂电池影响较小。3.无人机发动机的维护工作包括（）A.更换机油B.清洁进气道C.检查轴承磨损D.校准传感器E.更新飞控软件答案：ABC解析：无人机发动机的维护工作主要包括更换机油、清洁进气道和检查轴承磨损等，以确保发动机性能和寿命。校准传感器和更新飞控软件属于电子系统的维护工作。4.以下哪些情况可能导致无人机发动机空中停车（）A.燃油供应中断B.发动机过热C.电池电压过低D.导航系统故障E.空气滤清器堵塞答案：ABCE解析：可能导致无人机发动机空中停车的情况包括燃油供应中断、发动机过热、电池电压过低和空气滤清器堵塞。这些情况都会影响发动机的正常运行，导致空中停车。导航系统故障主要影响飞行控制，不直接导致发动机停车。5.无人机动力系统设计需要考虑的因素有（）A.功率重量比B.可靠性C.成本D.燃油效率E.飞行速度答案：ABCD解析：无人机动力系统设计需要综合考虑功率重量比、可靠性、成本和燃油效率等因素。这些因素共同决定了无人机的性能和实用性。飞行速度是无人机的性能指标，但不是动力系统设计的主要考虑因素。6.电池管理系统（BMS）的主要功能有（）A.监测电池电压B.控制电池充放电C.保护电池过充过放D.均衡电池单体E.提供导航信号答案：ABCD解析：电池管理系统（BMS）的主要功能包括监测电池电压、控制电池充放电、保护电池过充过放和均衡电池单体，以延长电池寿命并确保安全。提供导航信号是导航系统的功能。7.无人机发动机常见的冷却方式有（）A.风冷B.液冷C.气冷D.水冷E.自然冷却答案：AB解析：无人机发动机常见的冷却方式有风冷和液冷。风冷通过空气流动冷却发动机，液冷通过冷却液循环冷却发动机。气冷和水冷不是常见的发动机冷却方式。自然冷却通常指被动散热，效率较低。8.以下哪些部件属于无人机动力系统的传动系统（）A.传动轴B.齿轮箱C.螺旋桨D.发电机E.连杆答案：ABE解析：无人机动力系统的传动系统包括传动轴、齿轮箱和连杆等，用于将发动机的动力传递到螺旋桨。螺旋桨是执行机构，发电机通常用于提供辅助电力，不属于传动系统。9.无人机动力系统维护时需要注意的事项有（）A.确保断开电源B.使用合适的工具C.避免污染部件D.记录维护信息E.忽略小磨损答案：ABCD解析：无人机动力系统维护时需要注意确保断开电源、使用合适的工具、避免污染部件并记录维护信息。忽略小磨损可能导致严重问题，是不负责任的做法。10.以下哪些因素会影响无人机发动机的功率输出（）A.发动机转速B.空气密度C.燃油质量D.冷却效果E.发动机老化答案：ABCDE解析：无人机发动机的功率输出受多种因素影响，包括发动机转速、空气密度、燃油质量、冷却效果和发动机老化程度。这些因素都会影响燃烧效率和动力输出。11.无人机动力系统中的监控参数通常包括（）A.发动机转速B.电池电压C.温度D.油位E.飞行姿态答案：ABCD解析：无人机动力系统的监控参数主要包括发动机转速、电池电压、温度和油位等，用于实时监测动力系统的运行状态。飞行姿态属于导航系统的监控范围。12.以下哪些措施有助于提高无人机电池的寿命（）A.避免深度放电B.充电时使用原装充电器C.存放在干燥低温环境D.定期完全充电E.频繁短时充放电答案：ABC解析：有助于提高无人机电池寿命的措施包括避免深度放电、充电时使用原装充电器、存放在干燥低温环境。定期完全充电可能导致电池老化加速，频繁短时充放电对电池寿命影响不大，但长期完全充满可能不利。13.无人机发动机传动系统可能出现的故障有（）A.齿轮磨损B.传动轴断裂C.联轴器松动D.皮带打滑E.发动机无法启动答案：ABCD解析：无人机发动机传动系统可能出现的故障包括齿轮磨损、传动轴断裂、联轴器松动和皮带打滑等，这些问题都可能导致动力传输中断或效率降低。发动机无法启动是动力系统整体故障的表现。14.影响无人机动力系统可靠性的因素有（）A.材料质量B.设计合理性C.制造工艺D.使用环境E.飞行速度答案：ABCD解析：影响无人机动力系统可靠性的因素包括材料质量、设计合理性、制造工艺和使用环境。这些因素共同决定了动力系统的稳定性和耐用性。飞行速度是性能指标，不是直接影响可靠性的因素。15.无人机动力系统中的燃油系统包括（）A.燃油箱B.燃油泵C.燃油滤清器D.燃油喷射器E.发动机答案：ABCD解析：无人机动力系统中的燃油系统包括燃油箱、燃油泵、燃油滤清器和燃油喷射器等，用于储存、输送和计量燃油。发动机是动力产生部件，不属于燃油系统。16.以下哪些情况需要进行无人机动力系统部件更换（）A.轴承磨损严重B.燃油滤清器堵塞C.电池容量衰减至80%D.发动机出现裂纹E.齿轮油变质答案：ABDE解析：需要进行无人机动力系统部件更换的情况包括轴承磨损严重、燃油滤清器堵塞、发动机出现裂纹和齿轮油变质等。电池容量衰减至80%通常需要更换电池，但不属于部件更换的典型描述。17.无人机动力系统设计需要满足的要求有（）A.提供足够的功率B.重量轻C.可靠性高D.维护方便E.成本低答案：ABCDE解析：无人机动力系统设计需要满足提供足够的功率、重量轻、可靠性高、维护方便和成本低等多方面的要求。这些要求共同决定了无人机的实用性和市场竞争力。18.电池管理系统（BMS）的故障可能导致的后果有（）A.电池过充B.电池过放C.电池短路D.无人机无法启动E.飞行控制系统失灵答案：ABCD解析：电池管理系统（BMS）的故障可能导致电池过充、过放、短路，进而引发电池损坏甚至起火，也可能导致无人机无法启动。飞行控制系统失灵通常不是BMS故障的直接后果。19.无人机发动机进气道的设计考虑因素有（）A.进气效率B.噪音水平C.发动机冷却D.防护性能E.发动机类型答案：ABCD解析：无人机发动机进气道的设计需要考虑进气效率、噪音水平、发动机冷却和防护性能等因素。进气道的设计也会根据发动机类型有所不同。20.以下哪些属于无人机动力系统的安全保护措施（）A.过流保护B.过压保护C.过温保护D.低电压保护E.过载保护答案：ABCDE解析：无人机动力系统的安全保护措施包括过流保护、过压保护、过温保护、低电压保护和过载保护等，用于防止动力系统在异常情况下损坏或引发危险。三、判断题1.无人机电池的放电容量会受到温度的影响，通常在较宽的温度范围内保持稳定。（）答案：错误解析：无人机电池的放电容量会受到温度的显著影响。通常，电池在较窄的温度范围内（例如20℃左右）性能最佳，放电容量最稳定。当温度过高或过低时，电池的化学反应会变得缓慢，导致放电容量降低，内阻增大，效率下降。因此，温度是影响电池性能的关键因素之一。2.无人机发动机的功率重量比是衡量其性能的重要指标，数值越高，无人机携带负载和飞行的能力越强。（）答案：正确解析：无人机发动机的功率重量比（即单位重量的功率输出）是衡量其性能的关键指标。功率重量比越高，意味着发动机在自身重量较轻的情况下能输出较大的功率，这使得无人机能够携带更重的负载、实现更高的飞行速度和更长的续航时间。因此，高功率重量比是评价无人机动力系统优劣的重要标准。3.电池管理系统（BMS）的主要功能是监测电池的电压、电流和温度等参数，并进行电池均衡，以延长电池寿命。（）答案：正确解析：电池管理系统（BMS）是保障无人机电池安全、高效运行的核心部件。其主要功能包括实时监测电池的单体电压、总电流和温度等关键参数，判断电池状态，并在必要时进行充电或放电控制，防止发生过充、过放和过温等异常情况。此外，BMS通过电池均衡功能，使电池组内各单体电池的电压和容量趋于一致，从而优化电池组的整体性能和延长使用寿命。因此，题目描述准确。4.无人机动力系统中的燃油滤清器主要用于过滤空气中的杂质，防止其进入发动机。（）答案：错误解析：无人机动力系统中的燃油滤清器主要用于过滤燃油本身中的杂质和水分，确保燃油清洁，防止杂质进入燃油泵、喷油嘴等精密部件，造成磨损、堵塞或损坏，影响发动机的正常工作和寿命。用于过滤空气中杂质的是空气滤清器，它属于进气系统的部件。5.无人机发动机空中停车后，如果电池电量充足，可以立即尝试重新启动发动机。（）答案：错误解析：无人机发动机空中停车后，应首先进行必要的检查和判断，分析停车的可能原因。如果条件允许且安全，可以尝试重新启动。但并非“立即”就能尝试，特别是如果怀疑是燃油耗尽或机械故障等问题，盲目重启可能导致再次停车甚至更严重的事故。应根据具体情况和应急预案进行操作。6.电动机驱动的无人机相比内燃机驱动的无人机，通常具有更高的噪音水平。（）答案：错误解析：电动机驱动的无人机相比内燃机驱动的无人机，通常具有显著较低的噪音水平。这是电动机的一大优势，也是其在消费级和部分轻型无人机中广泛应用的重要原因。内燃机由于燃烧过程和机械振动，噪音通常较大。7.无人机动力系统维护时，可以忽略一些小的振动或噪音，因为这些不影响飞行安全。（）答案：错误解析：无人机动力系统维护时，任何异常的振动或噪音都应引起重视并查明原因。小的振动或噪音可能是部件松动、磨损或其他潜在问题的早期迹象，如果不及时处理，可能会发展成严重故障，影响飞行安全甚至导致事故。因此，不能忽略任何异常迹象。8.电池老化是导致无人机电池容量衰减的主要原因之一，这是正常的现象，无法避免。（）答案：正确解析：电池老化是电池经过多次充放电循环后，其内部化学物质发生不可逆变化，导致容量逐渐衰减、内阻增大、寿命缩短的必然过程。这是所有化学电池的固有特性，虽然可以通过合理使用和维护延缓老化速度，但无法完全避免。容量衰减是衡量电池老化程度的主要指标。9.传动轴是连接发动机和螺旋桨的关键部件，其主要功能是传递扭矩。（）答案：正确解析：传动轴是无人机动力系统传动系统中的核心部件，其主要功能就是将发动机产生的扭矩（旋转动力）可靠地传递到螺旋桨，通过螺旋桨的旋转产生推力，实现无人机的飞行。它是动力链中的关键环节。10.无人机动力系统设计时，只需要考虑发动机本身的性能参数，无需考虑其与无人机平台的匹配性。（）答案：错误解析：无人机动力系统设计时，不仅要考虑发动机本身的性能参数（如功率、转速、重量等），更要充分考虑其与整个无人机平台的匹配性。这包括重量分布、安装空间、功率重量比、工作环境适应性、维护便利性等多个方面，以确保动力系统能够满足无人机的整体性能要求并安全可靠地运行。四、简答题1.简述无人机动力系统电池管理系统的基本功能。答案：无人机动力系统电池管理系统的基本功能包括监测电池的电压、电流、温度等关键参数，确保电池在安全的工作范围内运行；控制电池的充放电过程，防止发生过充和过放，保护电池