成都理工大学《航天器结构与机构》2025-2026学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页成都理工大学《航天器结构与机构》2025-2026学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25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、有关火箭发动机的推进剂选择，以下对于液体推进剂和固体推进剂的优缺点分析，准确的是：（）A.液体推进剂比冲高，推力可调，可多次启动，但储存和加注复杂；固体推进剂储存方便，结构简单，可靠性高，但比冲低，推力不可调B.液体推进剂安全性高，成本低，适用于大型运载火箭；固体推进剂则主要用于小型战术导弹C.液体推进剂和固体推进剂在性能和应用上基本相同，火箭发动机可以根据需要随意选择使用D.液体推进剂主要用于一次性使用的火箭，固体推进剂则适用于需要多次启动的火箭发动机2、在航天器的轨道力学中，轨道的类型和参数决定了航天器的运行轨迹和任务需求。假设一颗地球观测卫星需要在特定的太阳同步轨道上运行，以保证对地球表面的均匀观测。为了实现这一轨道，卫星的轨道高度和轨道倾角应满足以下哪种条件？（）A.低轨道高度，小倾角B.高轨道高度，大倾角C.中等轨道高度，特定的倾角D.任意轨道高度，任意倾角3、飞行器的燃油系统需要确保在各种飞行条件下稳定供油。假设一架飞机在进行大过载机动飞行时，燃油系统出现供油不稳定的情况。以下哪种原因最有可能导致这种问题？（）A.燃油泵故障B.燃油滤清器堵塞C.油箱内的隔板损坏D.燃油管路泄漏4、航空航天工程中的飞行仿真技术可以在虚拟环境中模拟飞行器的飞行过程。以下关于飞行仿真技术的作用和应用，哪一项是错误的？（）A.飞行仿真技术可以用于飞行器的设计和研发，提前评估设计方案的可行性和性能B.飞行仿真技术可以为飞行员提供训练平台，提高飞行技能和应对突发情况的能力C.飞行仿真技术可以用于航空航天领域的科学研究，如空气动力学、飞行力学等方面的研究D.飞行仿真技术只是一种娱乐工具，对航空航天工程的实际应用没有太大帮助5、在航空航天领域，飞行器的动力系统至关重要。以下关于喷气式发动机的工作原理，哪一项描述是不准确的？（）A.通过燃烧燃料产生高温高压气体，向后喷出产生推力B.进气道将空气引入发动机，经过压气机压缩后进入燃烧室C.涡轮机从燃烧后的气体中提取能量，驱动压气机和其他部件D.喷气式发动机的推力大小只取决于燃料的燃烧效率，与进气量无关6、在航天器的姿态确定中，常用多种传感器的数据进行融合。假设一颗卫星同时使用了太阳敏感器、地球敏感器和陀螺仪的数据。以下哪种数据融合方法最有可能提高姿态确定的精度？（）A.加权平均法B.卡尔曼滤波法C.最小二乘法D.模糊逻辑法7、在航天器的电源系统中，以下关于太阳能电池阵和蓄电池的工作原理和特点，错误的是（）A.太阳能电池阵通过将太阳光转化为电能为航天器提供能源，在光照充足时工作效率高B.蓄电池在航天器处于阴影区或太阳能电池阵供电不足时提供电能，具有储能和放电的功能C.随着技术的进步，太阳能电池阵的转化效率不断提高，但其重量和体积也相应增加D.合理配置太阳能电池阵和蓄电池的容量可以保证航天器在不同轨道和工作状态下的能源供应8、在航空航天工程中，系统工程方法用于统筹规划和管理项目。关于系统工程的原则，以下描述错误的是：（）A.强调系统的整体性和综合性，考虑各个子系统之间的相互关系B.遵循循序渐进的开发过程，从概念设计到详细设计逐步推进C.系统工程只关注技术方面的问题，不考虑成本和进度等因素D.注重用户需求和系统性能的平衡，实现最优的系统解决方案9、在航天器的热控系统中，需要有效地控制航天器内部和表面的温度。假设一颗卫星在太空中经历剧烈的温度变化。以下关于热控措施和原理的描述，哪一项是准确的？（）A.被动热控系统完全依靠材料的热特性，无法进行主动调节B.热管可以快速将热量从高温区域传递到低温区域，效率极高C.隔热材料越厚，热控效果越好，不考虑重量增加的问题D.热控系统只需要考虑设备的工作温度，不需要考虑宇航员的舒适度10、在航空电子系统中，雷达系统是重要的组成部分。以下关于雷达工作原理的描述，不正确的是：（）A.发射电磁波并接收回波，通过分析回波来获取目标信息B.雷达的工作频率越高，分辨率越高，但穿透能力越弱C.雷达只能探测金属物体，对于非金属物体无法检测D.相控阵雷达通过控制天线阵元的相位来实现波束扫描11、飞行器在大气层中飞行时，会与空气产生摩擦，导致表面温度升高。为了保护飞行器的结构和设备，需要采用有效的热防护措施。热防护系统可以分为被动热防护和主动热防护。被动热防护的主要方式是：（）A.利用冷却剂进行降温B.采用耐高温材料C.安装散热风扇D.发射激光进行降温12、航天器的热控系统对于保证设备在太空环境中的正常工作至关重要。由于太空环境中存在巨大的温差和真空条件，热控系统需要有效地散热和保温。假设一颗卫星的热控系统出现故障，导致部分设备过热。以下哪个原因最有可能导致这种情况？（）A.散热面被太空垃圾遮挡B.热控涂层失效C.保温材料损坏D.设备发热功率突然增大13、在航空航天工程中，可靠性和安全性是至关重要的。以下关于可靠性和安全性设计的原则，哪一项是不正确的？（）A.采用冗余设计可以提高系统的可靠性，即在关键部位设置备份组件B.故障树分析是一种常用的可靠性和安全性分析方法，可以找出潜在的故障模式和原因C.可靠性和安全性设计只需要在产品设计阶段考虑，生产和运营阶段不需要关注D.持续的监测和评估可以及时发现系统中的潜在问题，采取措施进行改进14、在航空航天飞行器的设计中，空气动力学和热力学的知识是不可或缺的。以下关于这两个学科在飞行器设计中的应用，不正确的是：（）A.空气动力学用于优化飞行器的外形，减小阻力，提高升力B.热力学用于分析发动机的工作过程，提高燃烧效率和功率输出C.空气动力学只关注飞行器外部的气流流动，不考虑内部的气流情况D.热力学原理可以用于设计航天器的热防护系统，控制温度分布15、在飞行器的飞行控制系统中，以下哪种控制律适用于应对大迎角飞行时的非线性气动力？（）A.比例控制律B.积分控制律C.微分控制律D.自适应控制律16、航空航天中的导航系统对于飞行器的准确飞行具有重要意义。以下关于导航系统的描述，错误的是：（）A.惯性导航系统不依赖外部信息，能自主进行导航，但存在累积误差B.卫星导航系统精度高，但在信号受到干扰时可能会出现偏差C.天文导航系统通过观测天体来确定飞行器的位置，但受天气影响较大D.一旦飞行器安装了先进的导航系统，就不再需要飞行员进行人工导航17、在飞行器的飞行力学中，以下关于失速和尾旋的现象和原因，错误的是（）A.失速是指飞机机翼的升力突然下降，导致飞机失去升力无法维持飞行，通常是由于迎角过大引起的B.尾旋是飞机在失速后进入的一种失控旋转状态，很难改出，对飞行安全威胁极大C.现代飞机通过安装失速告警系统和采用先进的飞行控制技术，可以有效避免失速和尾旋的发生D.一旦飞机进入尾旋，飞行员无法通过操纵飞机来改出，只能等待飞机自行恢复正常状态18、火箭发动机是航天器发射和推进的动力源。液体火箭发动机和固体火箭发动机各有特点和应用场景。以下关于液体和固体火箭发动机的比较，哪一项是不正确的？（）A.液体火箭发动机的推力可以通过调节燃料和氧化剂的流量进行控制，而固体火箭发动机的推力一旦点火就难以调节B.液体火箭发动机的结构相对复杂，需要燃料储存和输送系统，而固体火箭发动机结构简单，可靠性高C.液体火箭发动机的燃料和氧化剂通常具有较高的能量密度，因此比固体火箭发动机的性能更好D.固体火箭发动机可以长期储存，便于快速响应发射任务，而液体火箭发动机在发射前需要进行燃料加注等准备工作19、航空航天工程中的飞行力学研究飞行器的运动规律。以下关于飞行器的稳定性和操纵性，哪一项是不正确的？（）A.飞行器的稳定性是指在受到外界干扰后，能够自动恢复到原来状态的能力B.操纵性是指飞行器响应驾驶员操纵指令的能力C.稳定性和操纵性通常是相互矛盾的，提高稳定性可能会降低操纵性D.飞行器的稳定性和操纵性只与飞行器的气动布局有关，与控制系统无关20、高超音速飞行器是当前航空航天领域的研究热点之一。以下关于高超音速飞行器面临的技术挑战，哪一项是错误的？（）A.高超音速飞行时，飞行器表面的气动加热非常严重，需要采用先进的热防护材料和技术B.高超音速飞行器的气动力和热力学特性非常复杂，需要精确的数值模拟和实验研究来优化设计C.高超音速飞行器的发动机需要在极端条件下工作，目前还没有成熟的动力系统能够满足需求D.高超音速飞行器的飞行速度快，因此对导航和通信系统的要求不高，可以采用传统的技术21、在航天器的轨道计算中，需要考虑多种因素的影响。以下哪项不是影响航天器轨道的主要因素（）A.地球的扁率B.太阳风的压力C.月球的引力D.大气阻力（在高轨道）22、在航空发动机的压气机设计中，需要提高压气机的效率和稳定性。假设正在优化一款压气机的设计。以下关于压气机设计参数和改进措施的描述，哪一项是正确的？（）A.增加压气机的级数可以无限提高压比，不需要考虑其他因素B.减小叶片的弦长可以提高压气机效率，但会降低其稳定性C.采用先进的叶型设计可以同时提高压气机的效率和稳定性D.压气机的进口气流速度对其性能没有影响，不需要进行控制23、在航空航天材料的研究中，金属基复合材料具有独特的性能。假设要在高温环境下使用金属基复合材料。以下关于其性能和应用的描述，哪一项是正确的？（）A.金属基复合材料的热膨胀系数与金属基体相同，不具有优势B.其在高温下的强度和韧性不如传统金属材料C.具有良好的高温强度、耐磨性和抗疲劳性能，适用于发动机部件D.金属基复合材料的制备工艺简单，成本低廉24、在航空发动机的燃烧室内，燃烧过程的稳定性对发动机性能至关重要。假设燃烧室内出现燃烧不稳定现象。以下关于燃烧不稳定的原因和解决方法的描述，哪一个是恰当的？（）A.燃料喷射不均匀是燃烧不稳定的唯一原因，调整喷射即可解决B.燃烧室内的气流速度对燃烧稳定性没有影响，无需考虑C.采用先进的燃烧诊断技术可以实时监测燃烧过程，为解决不稳定问题提供依据D.燃烧不稳定问题无法解决，只能接受发动机性能的下降25、在航空发动机的涡轮部件中，高温燃气驱动涡轮旋转，从而带动压气机工作。涡轮叶片需要承受高温、高应力的工作环境。假设某型发动机的涡轮叶片出现了过早损坏的情况。以下关于可能原因的分析中，错误的是：可能是叶片的材料耐高温性能不足，无法承受工作温度。叶片表面的热障涂层失效，导致叶片直接暴露在高温燃气中。燃气中的杂质颗粒对叶片造成了冲蚀磨损。那么，以下哪种情况最不可能导致涡轮叶片过早损坏？（）A.发动机的转速过高B.叶片的冷却通道堵塞C.发动机的燃油燃烧不充分D.叶片的制造工艺缺陷二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细阐述航空发动机的尾气排放控制技术，解释尾气污染物的种类和生成机制，分析尾气排放控制的方法和法规要求。2、（本题5分）深入探讨飞行器的高升阻比气动外形设计，分析高升阻比的实现途径，如翼身融合、层流控制、主动流动控制等技术，以及其在提高飞行器燃油效率和航程方面的应用。3、（本题5分）深入探讨航空航天中的电磁兼容性设计，包括电子设备之间的电磁干扰、屏蔽与滤波技术、布线与接地策略等，分析如何确保航空航天系统在复杂电磁环境下正常工作，避免电磁干扰导致的故障和性能下降。4、（本题5分）论述航天器的热真空试验的目的和方法，分析在模拟太空环境下对航天器性能的测试和评估。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某火箭在发射前的静态测试中，发现箭体结构存在微小裂缝。分析裂缝产生的原因，可能是制造工艺缺陷、材料内部应力或运输过程中的振动等，并提出检测和修复箭体裂缝的方法。2、（本题5分）一架客机在起飞阶段，发动机发出异常噪音，机组决定中断起飞。请研究可能导致发动机噪音异常的因素，如叶片损伤、内部部件松动等，评估对飞行安全的威胁，并提出发动机检查和维修的方案。3、（本题5分）一架客机在飞行中，客舱空调系统出现故障，导致舱内温度过高。分析客舱空调系统故障的可能原因，对乘客舒适度和飞行安全的影响，以及如何加强空调系统的维护和故障诊断能力。4、（本题5分）某型飞机的航电系统在飞行中出现了故障，导致部分仪表显示错误和通信中断。请分析航电系统故障可能的原因，如软件漏洞、硬件老化、电磁干扰等，提出故障诊断和修复的方法，以及如何加强航电系统的可靠性设计和维护管理。5、（本题5分）在一次飞机飞行模拟训练中，模拟软件出现了严重的误差，导致训练效果不