《航空航天概论》考试复习题库(含答案)

《航空航天概论》考试复习题库(含答案)一、单项选择题（每题1分，共30分）1.1903年12月17日，人类首次实现重于空气、带动力、可操纵的持续飞行，其飞行器命名为A.FlyerⅠB.SilverDartC.14bisD.AntoinetteⅣ答案：A2.现代航空燃气涡轮发动机中，将燃气能量转化为轴功的核心部件是A.进气道B.压气机C.涡轮D.尾喷管答案：C3.国际民航组织（ICAO）总部设在A.芝加哥B.蒙特利尔C.日内瓦D.布鲁塞尔答案：B4.在标准大气中，海拔11000m处的温度约为A.−56.5℃B.−43.2℃C.−25.0℃D.−70.0℃答案：A5.飞机升力系数CL与攻角α的关系曲线中，升力突然下降的现象称为A.激波失速B.抖振C.失速D.反效答案：C6.地球静止轨道卫星的轨道高度约为A.20200kmB.35786kmC.6378kmD.42164km答案：B7.火箭发动机比冲量Isp的量纲是A.m/sB.N·sC.sD.kg·m/s²答案：C8.飞机纵向静稳定性的主要贡献部件是A.机翼B.副翼C.水平尾翼D.方向舵答案：C9.在空速管测量中，总压与静压之差称为A.动压B.静压C.总温D.密度高度答案：A10.第一颗人造地球卫星“斯普特尼克1号”的发射国家是A.美国B.苏联C.法国D.中国答案：B11.航空煤油JetA1的闪点大约不低于A.−40℃B.0℃C.38℃D.60℃答案：C12.飞机起飞性能中，V2速度的定义是A.抬前轮速度B.起飞安全速度C.离地速度D.一发失效最小操纵速度答案：B13.卫星导航中，PDOP值越大表示A.定位精度越高B.定位精度越低C.卫星数越多D.信号强度越强答案：B14.超音速气流通过膨胀波后，其马赫数A.增大B.减小C.不变D.先增后减答案：A15.直升机前飞时，产生“反流区”的主要区域在A.前行桨叶B.后行桨叶C.桨尖D.桨根答案：B16.航天器再入大气层时，采用“跳跃式”再入技术的主要目的是A.增大峰值热流B.减小总加热量C.提高着陆精度D.降低过载峰值答案：D17.飞机机翼采用超临界翼型的主要优点是A.提高失速迎角B.降低波阻C.增加结构重量D.减小诱导阻力答案：B18.火箭推进剂中，液氧的缩写是A.LOXB.LH2C.N2O4D.MMH答案：A19.国际空间站（ISS）轨道倾角约为A.28.5°B.41.6°C.51.6°D.98.2°答案：C20.飞机自动驾驶仪中，控制俯仰角的通道称为A.横滚通道B.偏航通道C.俯仰通道D.速度通道答案：C21.在航空无线电通信中，应急频率121.5MHz属于A.VHF频段B.UHF频段C.HF频段D.LF频段答案：A22.卫星姿态控制常用的“三轴稳定”方式中，不包括A.偏航轴B.俯仰轴C.横滚轴D.径向轴答案：D23.飞机机翼展弦比增大，则诱导阻力A.增大B.减小C.不变D.先增后减答案：B24.火箭分级的主要目的是A.增加结构重量B.提高比冲C.减少死重D.降低燃烧温度答案：C25.飞机客舱增压系统通常维持的座舱高度上限为A.1500mB.2400mC.3000mD.4500m答案：B26.全球定位系统（GPS）星座中，轨道面数量为A.3B.4C.5D.6答案：D27.飞机起飞爬升阶段，最低爬升梯度要求是为避开A.失速区B.噪声敏感区C.障碍物D.尾流答案：C28.航天器热控系统中，最常用的被动散热方式是A.热泵B.热管C.辐射散热器D.液冷回路答案：C29.飞机机翼后掠角的主要作用是A.提高升力B.延缓激波产生C.减小摩擦阻力D.增加结构刚度答案：B30.第一架实现超声速飞行的有人驾驶飞机是A.F86B.X1C.MiG15D.D558答案：B二、判断题（每题1分，共20分）31.飞机在恒定马赫数爬升时，真实空速保持不变。答案：错误32.地球低轨卫星的轨道周期随轨道高度增加而增大。答案：正确33.直升机旋翼的桨叶扭转主要是为了减小前行桨叶激波。答案：正确34.火箭喷管出口压力低于外界压力时，会产生“过膨胀”现象。答案：错误35.飞机重心越靠前，纵向静稳定性越差。答案：错误36.卫星太阳电池阵在春分日输出功率最大。答案：错误37.飞机襟翼放下后，升阻比一定增大。答案：错误38.液氢液氧发动机属于低温化学火箭发动机。答案：正确39.飞机在等表速下降时，马赫数会逐渐减小。答案：正确40.GPS卫星原子钟主要采用铯钟与铷钟。答案：正确41.航天飞机轨道器再入时采用大攻角飞行主要是为了减小峰值热流。答案：错误42.飞机机翼下反角可提高横向静稳定性。答案：错误43.火箭推进剂混合比是指氧化剂与燃料的质量比。答案：正确44.飞机在巡航时，诱导阻力占总阻力的主要部分。答案：错误45.卫星轨道六要素中，真近点角描述轨道面内卫星位置。答案：正确46.飞机客舱氧气面罩自动脱落高度约为4200m。答案：正确47.航空活塞发动机中，涡轮增压器可提高高空功率。答案：正确48.航天器采用烧蚀防热属于被动热防护。答案：正确49.飞机在起飞滑跑中，地效会减小诱导阻力。答案：正确50.国际民航规定，飞行高度层以1013.25hPa为基准。答案：正确三、填空题（每空1分，共30分）51.标准大气海平面温度T0=____℃，压强P0=____hPa。答案：15；1013.2552.飞机升力公式L=____，其中ρ表示____。答案：½ρV²SCL；空气密度53.火箭齐奥尔科夫斯基公式Δv=____·ln(m0/mk)，其中ve表示____。答案：ve；有效排气速度54.卫星轨道周期T=2π√(a³/μ)，其中μ为____常数，a为____。答案：地球引力；半长轴55.飞机失速速度VS与飞机重量W的平方根成____比，与机翼面积S的平方根成____比。答案：正；反56.直升机旋翼桨尖速度一般限制在____m/s以内，以避免____。答案：220；激波与噪声57.航空无线电高度表工作频段为____GHz，测量的是飞机到____的垂直距离。答案：4.3；地面58.航天器再入走廊的上下边界分别由____与____决定。答案：过载极限；热流极限59.飞机机翼根梢比λ定义为____与____之比。答案：翼根弦长；翼尖弦长60.GPS卫星信号L1频率为____MHz，其上调制的民用码称为____。答案：1575.42；C/A码61.飞机喷气发动机推力F=ṁ(ve−V0)+____，其中ṁ为____。答案：(pe−p0)Ae；空气质量流量62.航天飞机主发动机（SSME）采用____循环，其真空比冲约为____s。答案：分级燃烧；45363.飞机纵向操纵的舵面是____，横向操纵的主舵面是____。答案：升降舵；副翼64.卫星热平衡方程Qext=εσT⁴+____，其中σ为____常数。答案：Qint；斯忒藩玻尔兹曼65.飞机起飞场长TODA包括____长度与____长度之和。答案：起飞滑跑；净空道四、简答题（每题6分，共30分）66.简述涡轮风扇发动机“高涵道比”设计的优缺点。答案：优点：降低燃油消耗率、减小喷气噪声、提高推进效率；缺点：迎风面积大、高速飞行时阻力增加、发动机重量与复杂性提高。67.说明卫星采用“太阳同步轨道”的三大好处。答案：①轨道面进动与地球公转同步，保证固定地方时过境，利于光学遥感；②太阳电池阵受照稳定，功率波动小；③地面阴影时间短，延长寿命。68.飞机在高原机场起飞为何需减载？列出两条主要技术原因。答案：①空气密度低，升力减小，需更大真速，跑道可用距离不变导致起飞重量受限；②发动机推力随海拔升高而下降，爬升梯度不足，需减载以满足越障要求。69.简述航天器“再入blackout”现象成因与缓解措施。答案：成因：再入高速导致空气电离形成等离子鞘，反射与吸收无线电波；缓解：提高频率、中继卫星通信、磁窗技术、变姿态降低等离子密度。70.说明直升机“地面效应”对悬停性能的影响。答案：近地悬停时，下洗流受地面阻挡，诱导速度减小，需用功率降低；同时升力增加，悬停ceiling提高；但横向稳定性降低，需警惕滚转。五、计算题（每题10分，共30分）71.某飞机在海拔5000m（ρ=0.736kg/m³）以表速180km/h飞行，已知全压静压差为2100Pa，求真实空速VTAS。答案：由q=½ρVTAS²得VTAS=√(2q/ρ)=√(2×2100/0.736)=75.6m/s=272km/h。72.火箭发动机地面推力800kN，比冲300s，燃烧时间150s，求推进剂总质量与推进剂质量流率。答案：ṁ=F/(Isp·g0)=800000/(300×9.81)=272kg/s；mprop=ṁ·t=272×150=40800kg。73.卫星圆轨道高度600km，地球半径6371km，μ=3.986×10¹⁴m³/s²，求轨道速度、周期。答案：r=6371+600=6971km；v=√(μ/r)=√(3.986e14/6.971e6)=7.56km/s；T=2πr/v=2π×6.971e6/7560=5790s≈96.5min。74.飞机机翼面积120m²，展弦比9，若升力系数CL=1.2，ρ=1.225kg/m³，求诱导阻力系数CDi。答案：CDi=CL²/(π·A·e)，取e=0.85，则CDi=1.2²/(π×9×0.85)=0.060。75.飞机起飞滑跑距离可用1800m，起飞重量180t，平均加速度2m/s²，求离地速度及所需时间。答案：由s=v²/2a得v=√(2as)=√(2×2×1800)=84.9m/s；t=v/a=84.9/2=42.4s。六、综合应用题（每题10分，共40分）76.某型客机设计巡航马赫数0.82，机翼采用超临界翼型，巡航高度11000m，外界温度−56.5℃，要求在此高度以最大升阻比巡航。已知：机翼面积260m²，零升阻力系数CD0=0.018，奥斯瓦尔德效率因子e=0.85，飞机重量680kN，空气比热比γ=1.4，气体常数R=287J/(kg·K)。（1）计算当地音速；（2）求真实空速；（3）计算所需推力；（4）若发动机耗油率0.55kg/(N·h)，求小时耗油量。答案：（1）T=216.5K，a=√(γRT)=√(1.4×287×216.5)=295m/s；（2）M=0.82，VTAS=0.82×295=242m/s；（3）ρ=p/(RT)=22600/(287×216.5)=0.364kg/m³；升阻比最大时CL=√(π·A·e·CD0)，A≈10，得CL=√(π×10×0.85×0.018)=0.69；L=W=680000=½ρV²SCL→验证满足；CD=CD0+CDi=0.018+0.69²/(π×10×0.85)=0.036；D=½ρV²SCD=½×0.364×242²×260×0.036=98kN；（4）小时耗油量=0.55×98000=53900kg/h=53.9t/h。77.某遥感卫星采用太阳同步轨道，轨道高度705km，降交点地方时10:30，相机幅宽60km，地面像元分辨率1m，量化位数10bit，单景成像长度60km，每日可拍120景。（1）计算单景数据量（字节）；（2）若采用X频段8Mbps下行，每日数据量需传输多长时间？（3）若采用压缩比3:1，求所需传输时间。答案：（1）单景像素数=60km×60km×1×10⁶=3.6×10⁹pixel；每像素10bit→总bit=3.6e10bit=4.5×10⁹Byte≈4.5GB；（2）日数据量=120×4.5=540GB=4.32×10¹²bit；t=4.32e12/8e6=5.4×10⁵s=150h；（3）压缩后t=150/3=50h，超出24h，需提高码率或存储回放。78.火箭两级串联，一级：Isp1=280s，结构比ε1=0.12，二级：Isp2=320s，ε2=0.10，有效载荷3t，目标速度增量7800m/s，忽略重力与阻力损失，求最小起飞质量。答案：采用串联火箭速度增量叠加：Δv=Δv1+Δv2；设二级总质量m02，一级总质量m01；二级：Δv2=ve2·ln[(m02+3)/(ε2m02+3)]；一级：Δv1=ve1·ln[(m01+m02)/(ε1m01+m02)]；联立迭代得m01≈118t，起飞质量118t。79.火星进入器质量1200kg，进入速度5.4km/s，进入角−12°，最大允许过载5g，最大热流密度12kW/cm²，升阻比0.24，采用抛物线阻力系数CD=1.6，火星大气密度模型ρ=ρ0exp(−h/h0