2025年大学（航空航天工程）飞行器设计基础综合测试卷及评分标准

2025年大学（航空航天工程）飞行器设计基础综合测试卷及评分标准

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共30分）答题要求：本卷共10小题，每小题3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。请将正确答案的序号填在题后的括号内。1.飞行器设计中，以下哪种因素对飞机的升力影响最大？（）A.飞机的外形B.飞行速度C.空气密度D.机翼面积2.对于飞行器的稳定性，以下说法正确的是（）A.静稳定性好的飞行器在受到扰动后能自动恢复到原来状态B.动稳定性主要关注飞行器在短时间内的运动稳定性C.中性稳定性的飞行器飞行性能最佳D.稳定性与飞行器的操纵性无关3.飞行器的结构设计中，采用桁架结构主要是为了（）A.减轻重量B.提高强度C.便于制造D.增加美观4.以下哪种材料常用于飞行器的机身制造，具有较高的强度和较好的耐腐蚀性？（）A.铝合金B.碳纤维C.钛合金D.钢材5.在飞行器的空气动力学设计中，雷诺数主要反映了（）A.空气粘性对飞行器的影响B.空气密度对飞行器的影响C.飞行速度对飞行器的影响D.飞行器尺寸对空气流动的影响6.飞行器的飞行控制系统不包括以下哪个部分？（）A.自动驾驶仪B.导航系统C.发动机控制系统D.舵面操纵系统7.对于飞行器的机翼设计，后掠翼的主要优点是（）A.提高低速性能B.减小波阻C.增加升力系数D.便于安装起落架8.飞行器设计中，确定飞机重心位置时需要考虑多种因素，以下哪种因素不是主要考虑的？（）A.飞机的飞行性能B.飞机的操纵性C.飞机的外观D.飞机的结构强度9.在飞行器的动力系统中，涡轮喷气发动机的核心部件是（）A.压气机B.燃烧室C.涡轮D.尾喷管10.飞行器设计时，考虑到飞行安全，需要对飞机的失速特性进行研究。失速主要是因为（）A.机翼上表面气流分离B.机翼下表面气流分离C.发动机推力不足D.飞行速度过快第II卷（非选择题，共70分）二、填空题（共15分）答题要求：本大题共5小题，每空3分。请将答案填在题中的横线上。1.飞行器的飞行性能指标包括______、______、______等。2.飞机的机翼主要有三种类型，分别是______、______、______。3.飞行器设计中，常用的空气动力学实验方法有______和______。4.飞行器的结构布局形式主要有______、______、______。5.为了提高飞行器的隐身性能，可采用的技术有______、______、______。三、简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每题5分。简要回答问题。1.简述飞行器设计中如何提高飞机的升阻比。2.说明飞行器结构设计中减轻重量的主要方法。3.飞行器的导航系统有哪些主要功能？4.简述涡轮螺旋桨发动机的工作原理。四、材料分析题（共15分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：在飞行器设计中，随着航空技术的不断发展，新型材料和先进制造工艺被广泛应用。例如，某新型飞行器采用了大量的复合材料，其机身结构重量相比传统金属材料机身减轻了约30%。同时，先进的制造工艺使得飞行器的零部件精度更高，装配更加紧密，提高了飞行器整体的性能和可靠性。然而，在实际飞行测试中，发现该飞行器在某些特定气象条件下，机翼表面出现了轻微的气流不稳定现象，影响了飞行的平稳性。问题：1.分析采用复合材料减轻飞行器重量对其性能的影响。（5分）2.针对机翼表面气流不稳定现象，提出可能的解决措施。（5分）3.结合材料，谈谈先进制造工艺对飞行器设计的重要性。（5分）五、综合设计题（共20分）答题要求：设计一架小型民用无人机，要求满足以下条件：1.能够搭载一定重量的小型设备进行低空飞行任务，如拍摄、监测等。2.飞行高度在100米以下，飞行速度在每小时50公里左右。3.续航时间不少于30分钟。请阐述你的设计思路，包括无人机的总体布局、动力系统、飞行控制系统等方面的设计要点，并说明你选择这些设计的理由。（20分）答案：1.D2.A3.B4.C5.A6.C7.B8.C9.C10.A二、1.速度、高度、航程2.平直翼、后掠翼、三角翼3.风洞实验、数值模拟4.构架式、桁梁式、桁条式5.外形设计、材料选择、涂层技术三、1.优化机翼形状，采用高效翼型；减小飞行器的迎风面积；降低飞行器表面的摩擦阻力；合理设计飞行器的外形，减少气流分离。2.选用轻质高强度材料；采用合理的结构形式，减少结构重量；优化结构布局，去除不必要的结构；采用一体化设计，减少连接件重量。3.确定飞行器的位置；引导飞行器沿预定航线飞行；提供飞行参数信息；修正飞行误差。4.空气进入螺旋桨，螺旋桨旋转产生拉力，同时空气进入发动机，在燃烧室与燃油混合燃烧，产生高温高压燃气，推动涡轮旋转，涡轮带动螺旋桨和压气机工作。四、1减轻重量可提高飞行器的飞行性能，如增加航程、提高机动性等。2.优化机翼外形，增加机翼表面的光滑度；安装气流稳定装置，如扰流片等。3.先进制造工艺能提高零部件精度和装配质量，从而提升飞行器整体性能和可靠性，保证飞行器设计目标的实现。五、总体布局采用四旋