2025年青少年航空知识题库及答案

2025年青少年航空知识题库及答案1.大气层中适合民航客机巡航的是哪一层？该层有何特点？答案：平流层。平流层位于对流层之上，高度约10-50公里（中纬度地区）。其特点是气温随高度增加而上升（臭氧吸收紫外线），空气以水平流动为主，垂直对流微弱，天气现象极少，气流平稳，因此民航客机通常在此层巡航以减少颠簸，提高飞行效率。2.飞机升力的主要来源是什么？请用伯努利原理解释。答案：飞机升力主要来源于机翼上下表面的压力差。根据伯努利原理，流体（空气）流速越快，压力越小。机翼设计为上表面弧度大于下表面，当飞机前进时，空气流经上表面的路径更长、流速更快，压力低于下表面；下表面空气流速较慢，压力较高。这种压力差形成向上的升力，当升力大于飞机重力时，飞机即可起飞。3.直升机与固定翼飞机的升力产生原理有何本质区别？答案：固定翼飞机的升力主要依赖机翼与空气的相对运动（即向前飞行时气流流过机翼）；而直升机的升力由高速旋转的旋翼（相当于“旋转的机翼”）与空气相对运动产生，旋翼通过发动机驱动旋转，无需依赖机身整体向前飞行即可产生升力，因此直升机可以垂直起降、悬停。4.什么是“失速”？失速发生的直接原因是什么？答案：失速是飞机在飞行中因迎角（机翼与气流方向的夹角）过大，导致机翼表面气流分离，升力突然大幅下降的现象。失速发生的直接原因是迎角超过临界值（通常约15-20度），此时气流无法附着在机翼上表面，形成湍流，升力骤减，飞机可能进入失控状态。5.飞机的“三轴运动”分别由哪些操纵面控制？请举例说明。答案：飞机的三轴运动指滚转、俯仰和偏航：-滚转（绕纵轴）：由机翼两侧的副翼控制。副翼向上偏转时，该侧机翼升力减小，飞机向该侧滚转（如左副翼上偏、右副翼下偏，飞机向左滚转）。-俯仰（绕横轴）：由水平尾翼的升降舵控制。升降舵上偏时，水平尾翼升力向下，机头上仰；升降舵下偏时，水平尾翼升力向上，机头下俯。-偏航（绕立轴）：由垂直尾翼的方向舵控制。方向舵左偏时，垂直尾翼右侧受气流压力，机尾右摆，机头向左偏航；反之亦然。6.飞艇与热气球的主要区别是什么？答案：飞艇是轻于空气的航空器，装有动力装置（发动机）和操纵面（方向舵、升降舵），可控制飞行方向和高度；热气球依靠加热空气（或填充氦气、氢气）产生浮力，但无动力装置，飞行方向受风向控制，无法自主操纵。7.民航客机的“黑匣子”有何作用？通常安装在飞机哪个部位？答案：黑匣子（飞行记录器）是记录飞机飞行数据和驾驶舱语音的设备，用于事故调查。它分为两类：飞行数据记录器（FDR）记录高度、速度、航向等约1000个参数；驾驶舱话音记录器（CVR）记录飞行员对话、告警声等。黑匣子通常安装在飞机尾部（抗冲击性最强的部位），外壳为橙色（便于搜索），具备抗高温（1100℃持续30分钟）、抗挤压（承受2吨冲击力）、防水（深海数千米）能力，现代黑匣子多采用固态存储。8.无人机按尺寸可分为哪几类？微型无人机的最大起飞重量是多少？答案：无人机按尺寸通常分为五类：-微型无人机：最大起飞重量≤0.25千克；-轻型无人机：0.25千克＜重量≤4千克；-小型无人机：4千克＜重量≤25千克；-中型无人机：25千克＜重量≤150千克；-大型无人机：重量＞150千克（如“翼龙-3”等）。9.中国自主研发的C919大型客机属于什么级别的飞机？其最大航程和座位数是多少？答案：C919是中国按照国际民航规章研制的单通道窄体干线客机，属于150座级（标准载客158-192座）。其基本型最大航程5555公里，可满足国内及周边国际航线需求（如北京至新加坡）。10.超音速飞行时的“音爆”是如何产生的？答案：当飞机速度超过音速（约1225公里/小时，15℃海平面）时，其前方的空气无法及时被推开，会在机头、机翼等部位形成激波（空气被剧烈压缩的波面）。激波传到地面时，会产生类似爆炸的巨响，称为“音爆”。音爆的能量集中，可能对地面建筑和人员造成影响，因此多数国家禁止在人口密集区进行超音速飞行。11.飞机起降时为何需要调整襟翼和缝翼？答案：襟翼和缝翼是机翼的增升装置。起飞时，放下襟翼（通常10-20度）可增加机翼弯度和面积，提高升力，使飞机在更低速度下起飞；着陆时，襟翼全展（30-40度）并打开缝翼（机翼前缘的活动面），可进一步增大升力和阻力，降低着陆速度，缩短滑跑距离。12.航空燃油（如JetA-1）与汽车汽油的主要区别是什么？答案：航空燃油（喷气燃料）与汽油的区别：-成分：航空燃油主要是煤油馏分（如JetA-1），含碳量更高（C9-C16），而汽油是轻石油馏分（C4-C12）；-燃点：航空燃油燃点更高（约40℃），汽油燃点低（-40℃），更易挥发爆炸；-性能：航空燃油需具备低凝点（JetA-1凝点-47℃），防止高空低温下凝固；汽油则需高辛烷值以抗爆震。13.什么是“超临界机翼”？其优势是什么？答案：超临界机翼是一种特殊设计的机翼，上表面弧度平缓，下表面较陡峭。传统机翼在接近音速时，上表面气流易达到音速并产生激波，增加阻力（波阻）。超临界机翼通过减缓上表面气流加速，延迟激波产生，使飞机在0.8-0.9马赫（亚音速）时仍保持较低阻力，提高燃油效率（如波音767、C919均采用此设计）。14.直升机的“尾桨”有何作用？无尾桨直升机如何抵消反扭矩？答案：尾桨的主要作用是抵消主旋翼旋转时产生的反扭矩（根据牛顿第三定律，主旋翼旋转时，机身会向相反方向转动）。尾桨通过水平旋转产生侧向推力（如逆时针旋转的主旋翼，尾桨向右推，抵消机身顺时针转动趋势）。无尾桨直升机（如麦道MD520N）采用“涵道尾桨”或“喷气反扭矩系统”，通过向尾梁侧面喷出高速气流，利用科恩达效应（气流附着曲面流动）产生反扭矩。15.民航客机的“应急氧气系统”在什么情况下启动？乘客应如何正确使用？答案：当客舱高度超过10,000英尺（约3048米）时，客舱压力无法维持人体正常供氧，应急氧气系统自动启动（或由飞行员手动触发）。氧气面罩落下后，乘客应先将面罩罩住口鼻（儿童或需要帮助者优先），拉动调节绳调整松紧，正常呼吸（氧气系统通过化学反应或压缩氧气罐供氧，持续时间约12-20分钟，足够下降至安全高度）。16.什么是“空中交通管制（ATC）”？其核心职责有哪些？答案：空中交通管制是通过地面雷达、通信设备和程序，对航空器的飞行路线、高度、间隔进行监控和指挥的系统。核心职责包括：防止航空器与航空器、航空器与障碍物相撞；维持空中交通秩序，提高空域使用效率；提供气象、导航等信息支持。17.飞机的“自动驾驶系统”能否完全替代飞行员？目前主要承担哪些任务？答案：自动驾驶系统（如FMS飞行管理系统）不能完全替代飞行员，需由飞行员监控并在关键阶段（如起降、复杂气象）手动操作。其主要任务包括：按预设航线自动调整航向、高度、速度；保持与其他航空器的安全间隔；优化燃油消耗（如巡航阶段自动调节发动机推力）。18.中国首架自主研制的喷气式支线客机是什么？其最大载客量和典型航程是多少？答案：中国首架自主研制的喷气式支线客机是ARJ21-700（“翔凤”）。其最大载客量90座（经济舱布局），典型航程2225公里（标准型），可覆盖国内主要支线航线（如上海至西安）。19.什么是“热障”？超音速飞机如何应对热障？答案：热障是飞机在超音速飞行时，空气与机身剧烈摩擦产生高温（如2马赫时，机头温度约100℃；3马赫时约300℃），导致金属材料强度下降的现象。应对措施包括：使用耐高温材料（如钛合金、不锈钢，而非铝合金）；优化气动设计减少摩擦（如尖锐机头、薄机翼）；部分飞机采用冷却系统（如SR-71“黑鸟”的燃油循环冷却）。20.无人机“蜂群”技术的核心特点是什么？目前主要应用于哪些领域？答案：无人机蜂群技术通过人工智能算法实现多架无人机自主协同（如自主编队、任务分配、避障），具有高容错性（单架失效不影响整体）、低成本（替代单架高价设备）、强覆盖性（多机同时执行任务）。目前主要应用于：军事侦察与干扰；民用领域如灾害救援（多机协同测绘灾区）、农业植保（多机分区喷洒）、物流配送（多机分区域投送）。21.飞机的“升限”分为哪两种？各代表什么含义？答案：升限分为“理论升限”和“实用升限”。理论升限是飞机能维持水平飞行的最大高度（此时升力等于重力，推力等于阻力），但实际中飞机在此高度难以机动；实用升限是飞机能以0.5米/秒的垂直速度爬升的最大高度，是实际飞行中常用的性能指标（如民航客机实用升限约12,000-13,000米）。22.航空母舰上的“弹射器”有哪几种类型？电磁弹射相比蒸汽弹射有何优势？答案：弹射器主要有蒸汽弹射和电磁弹射（EMALS）两种。电磁弹射的优势：-能量可调：可弹射不同重量的飞机（从无人机到重型战斗机），蒸汽弹射需调整压力，灵活性低；-效率更高：能量转换效率约60%（蒸汽弹射约4-5%），节省航母动力；-维护简便：无复杂的蒸汽管道系统，减少维护时间和成本；-加速均匀：对飞机结构损伤更小（如美国“福特”级航母已采用电磁弹射）。23.什么是“滑翔机”？它如何实现长时间飞行？答案：滑翔机是无动力装置的重于空气航空器，靠外力（飞机拖曳、绞车牵引）起飞后，利用大气中的上升气流（如热气流、山脊波）获得升力，维持飞行。优秀的滑翔机升阻比可达50:1（即每下降1米可前进50米），结合持续上升气流（如雷暴云周边的热气流），可实现数百公里甚至跨洲飞行（如纪录保持者飞行距离超3000公里）。24.民航客机的“前轮转弯系统”有何作用？最大转弯角度通常是多少？答案：前轮转弯系统用于控制飞机在地面滑行时的方向（如进出停机位、转弯滑行道）。驾驶员通过方向舵脚蹬或操纵杆控制前轮转向，最大转弯角度通常为75-90度（部分宽体客机如A380可达97度），确保飞机在狭窄跑道或停机坪灵活转向。25.什么是“声爆云”？它通常出现在飞机的哪个飞行阶段？答案：声爆云（凝结云）是飞机接近或超过音速时，机身周围空气因激波导致压力骤降、温度降低，空气中的水蒸气凝结成小水滴，形成的短暂云团。它通常出现在飞机突破音障（从亚音速加速到超音速）的瞬间，或在高湿度环境下以接近音速飞行时（如F-18战斗机表演时常见）。26.飞机的“除冰/防冰系统”有哪些常见类型？各适用于什么场景？答案：常见除冰/防冰系统：-热空气防冰：将发动机引气（高温高压空气）导入机翼、发动机前缘等部位，加热表面防止结冰（适用于民航客机，如B737）；-电加热防冰：通过机翼前缘的电热丝加热（适用于小型飞机或直升机旋翼）；-化学防冰：起飞前喷洒除冰液（乙二醇溶液），降低冰点并延缓结冰（适用于地面除冰）；-机械除冰：通过充气橡胶管（气囊）周期性膨胀，破碎冰层后脱落（早期螺旋桨飞机使用）。27.中国自主研制的AG600“鲲龙”水陆两栖飞机的主要用途是什么？其最大起飞重量和航程是多少？答案：AG600是全球在研最大的水陆两栖飞机，主要用于森林灭火（单次可汲水12吨）、海上救援（可一次性救助50名遇险人员）。其最大起飞重量53.5吨，最大航程4500公里（可覆盖中国大部分海域）。28.什么是“超轻型飞机”？其适飞条件和驾驶员资质要求是什么？答案：超轻型飞机是重量轻（空机重量≤116千克，带燃料≤150千克）、结构简单的小型航空器。在中国，超轻型飞机适用于目视飞行规则（VFR），飞行高度通常不超过1000米，远离机场和人口密集区。驾驶员需通过民航局认可的培训，取得“超轻型飞机驾驶员执照”（部分国家允许无执照驾驶，但需满足年龄和体检要求）。29.飞机的“推重比”和“翼载荷”对飞行性能有何影响？答案：推重比（发动机推力与飞机重量的比值）越高，飞机加速、爬升和机动能力越强（如战斗机推重比常＞1，可垂直爬升）；翼载荷（飞机重量与机翼面积的比值）越低，飞机升力效率越高，起降速度越低（如滑翔机翼载荷＜30千克/平方米，民航客机约500-700千克/平方米）。30.什么是“空中加油”？硬管加油与软管加油的主要区别是什么？答案：空中加油是通过加油机为受油机补充燃油，延长其航程或滞空时间的技术。硬管加油（如美国KC-135）由加油机操作员控制刚性输油管（带可动舵面）插入受油机接口，加油速度快（约6000升/分钟），但一次只能为1架飞机加油；软管加油（如俄罗斯伊尔-78）通过加油机释放带锥套的柔性软管，受油机通过机头或机翼的受油探头插入锥套，可同时为2-3架飞机加油，但速度较慢（约1500-3000升/分钟）。31.无人机“视距内飞行”和“超视距飞行”的定义是什么？超视距飞行需满足哪些条件？答案：视距内飞行（VLOS）指无人机始终在操控者肉眼可见范围内（通常≤500米）；超视距飞行（BVLOS）指无人机超出操控者肉眼范围，需依赖遥控链路、导航系统（如GPS/北斗）和避障系统自主飞行。在中国，超视距飞行需向空管部门申请空域，无人机需安装ADS-B（广播式自动相关监视）设备，操控者需持有“无人机驾驶员执照（超视距）”。32.飞机的“垂直尾翼”除了控制偏航，还有什么作用？答案：垂直尾翼（垂尾）的主要作用是提供方向稳定性（即“风向标效应”）。当飞机因侧风或操作偏离原航向时，垂尾会受到气流压力，产生使机头回到原航向的力矩，防止飞机过度偏航（如无垂尾，飞机可能像风向标一样来回摆动，难以稳定飞行）。33.民航客机的“紧急出口”有哪些标识要求？乘客使用时需注意什么？答案：紧急出口需有醒目的荧光标识（如绿色“EXIT”灯），并在地面标注“紧急出口”字样。乘客使用时需注意：确认机长已广播允许使用（避免在飞机未停稳时打开）；拉动舱门手柄（部分机型需先解锁），推开舱门后立即取出充气滑梯（或手动展开）；撤离时保持低姿，避免碰撞，迅速远离飞机（目标区域为上风方向，距飞机至少100米）。34.什么是“高超声速飞行器”？其飞行速度范围是多少？目前面临的主要技术挑战是什么？答案：高超声速飞行器指飞行速度≥5马赫（约6100公里/小时）的航空器。其技术挑战包括：-热防护：表面温度可达2000℃以上，需新型材料（如碳-碳复合材料、陶瓷基复合材料）；-推进系统：传统涡轮发动机无法适应，需超燃冲压发动机（燃料在超声速气流中燃烧）；-气动控制：高速下气流复杂，操纵面效率下降，需高精度飞控系统；-导航定位：高温等离子体可能屏蔽无线电信号（“黑障”问题）。35.直升机的“旋翼锥体”是什么？其形状变化如何影响飞行状态？答案：旋翼锥体是直升机旋翼旋转时，因离心力和升力共同作用形成的倒锥形面。当旋翼各片桨叶升力均衡时，锥体面为对称圆锥；若某侧升力增大（如前飞时前行桨叶升力大），锥体会向前倾斜，产生向前的分力，使直升机前进；若左右升力不均，锥体会向一侧倾斜，导致滚转。36.飞机的“起落架”为何多采用前三点式布局？其相比后三点式有何优势？答案：前三点式起落架由两个主轮和一个前轮组成（前轮在机头下方），是现代飞机的主流布局。优势：-地面稳定性好：重心在主轮前，不易因刹车过猛而“拿大顶”（后三点式重心靠后，易抬头翻倒）；-视野良好：机头抬起角度小，飞行员滑行时前方视野清晰；-起降性能佳：前三点式飞机着陆时主轮先触地，升力逐渐减小，滑跑更平稳（后三点式需三点同时触地，操作难度大）。37.什么是“空中浩劫”？导致航空事故的主要人为因素有哪些？答案：“空中浩劫”通常指造成重大人员伤亡的航空事故。主要人为因素包括：-机组操作失误（如误判高度、错误执行程序）；-空管指挥错误（如间隔控制不当）；-维护失误（如遗漏关键部件检查）；-人为破坏（如恐怖袭击）。据统计，约80%的航空事故与人为因素相关。38.中国首颗探月工程“嫦娥”系列任务中，哪次任务实现了月球样品返回？返回舱采用了什么特殊气动设计？答案：“嫦娥五号”任务（2020年）实现了中国首次月球样品返回。返回舱采用“半弹道跳跃式再入”（打水漂式）设计：返回舱以第二宇宙速度（约11.2公里/秒）进入大气层时，先高速滑行，利用空气阻力减速并弹起，再二次进入大气层，降低表面温度（避免因速度过快导致烧蚀严重），最终安全着陆。39.无人机“避障系统”通常采用哪些技术？各有何优缺点？答案：常见避障技术：-视觉避障（摄像头+AI算法）：可识别复杂环境（如树木、电线），但受光线、雾霾影响大；-激光雷达（LiDAR）：通过激光测距，精度高（厘米级），但成本高、功耗大；-超声波避障：适用于短距（≤10米），成本低，但无法探测透明物体（如玻璃）；-毫米波雷达：穿透性强（不受雨雾影响），但分辨率较低。现代无人机多采用多传感器融合（如视觉+激光雷达）提升可靠性。40.飞机的“发动机反推”装置在什么情况下使用？其工作原理是什么？答案：发动机反推装置用于着陆后减速，缩短滑跑距离（部分机型在低能见度或湿滑跑道时也可用于中断起飞）。工作原理：通过偏转发动机喷流方向（如打开反推罩，使高温燃气向前或向侧方喷射），产生与飞行方向相反的推力（反推力）。需注意：反推仅在地面使用（空中使用可能导致发动机损坏或失速）。41.什么是“航空模型”？青少年参与航模活动需遵守哪些安全规范？答案：航空模型是模仿航空器的小型装置（如固定翼模型、直升机模型、火箭模型），用于教学、竞赛或科普。安全规范：-选择空旷场地（远离人群、建筑物、电力线）；-检查模型状态（电池、螺旋桨、遥控器信号）；-遵守空域规定（如远离机场5公里范围）；-多人操作时明确分工（避免同时操控）；-回收模型时关闭动力，防止误启动。42.超音速客机“协和号”为何退役？新一代超音速客机（如BoomOverture）如何解决其缺陷？答案：协和号（1976-2003年运营）退役主因：-噪音大：音爆问题导致多数国家禁止其在陆地上空超音速飞行；-油耗高：200座级客机仅载客100人，运营成本高；-事故影响：2000年空难后乘客信心下降。新一代超音速客机（如BoomOverture，计划2029年首飞）改进：-低声爆设计（通过细长机身、优化机翼形状降低激波强度）；-采用环保燃料（可持续航空燃料SAF）降低油耗；-经济舱布局（65-88座）提升载客效率。43.飞机的“航电系统”包括哪些核心子系统？其发展趋势是什么？答案：航电系统（航空电子系统）核心子系统：-飞行管理系统（FMS）：规划航线、自动导航；-通信系统（VHF/UHF电台）：与地面/其他飞机通信；-导航系统（GPS/北斗、惯性导航）：确定位置；-显示系统（EFIS电子飞行仪表）：显示飞行参数；-告警系统（近地警告GPWS、空中防撞TCAS）。发展趋势：集成化（多系统融合为综合航电）、智能化（AI辅助决策）、国产化（中国C919已实现部分关键航电自主研发）。44.什么是“热气球的球囊”？其材料和设计有何特殊要求？答案：球囊是热气球的主体，用于容纳热空气。材料需轻质（通常为尼龙或聚酯纤维）、耐高温（涂层处理，可承受200℃以上）、气密性好（防止热气泄漏）。设计上，球囊底部有开口（燃烧器加热空气），顶部有排气阀（通过拉绳控制，释放热气使气球下降）。45.中国“翼龙”系列无人机的典型代表型号有哪些？分别适用于什么任务？答案：“翼龙”系列是中国自主研发的长航时无人机：-翼龙-1：最大续航20小时，载重100千克，适用于侦察、监视；-翼龙-2：续航30小时，载重480千克，可挂载导弹执行察打一体任务；-翼龙-3：“洲际无人机”，续航超40小时，载重2000千克，覆盖海洋监测、远距运输等任务。46.飞机的“失速警告系统”如何工作？常见的警告方式有哪些