2025年航空知识竞赛题库及答案

2025年航空知识竞赛题库及答案1.问题：人类历史上首次有动力、可操控的重于空气飞行器飞行发生在哪一年？具体日期和地点是什么？答案：1903年12月17日，美国北卡罗来纳州基蒂霍克海滩，由莱特兄弟制造的“飞行者1号”完成，单次最长飞行59秒，距离260米。2.问题：中国近代航空先驱冯如设计制造的首架国产飞机首飞成功是在哪一年？该飞机的性能参数（如飞行高度、速度）如何？答案：1909年9月21日。冯如制造的飞机首飞高度约15米，速度约64公里/小时，续航约32公里，性能接近当时欧美主流机型。3.问题：空气动力学中，升力的主要产生原理是什么？请结合伯努利原理和牛顿第三定律简要解释。答案：升力主要由机翼上下表面气流速度差异导致的压力差产生。根据伯努利原理，气流流经机翼上表面时路径更长、流速更快，压力低于下表面，形成向上的压力差；同时，机翼对气流有向下的偏转作用（牛顿第三定律），气流反作用于机翼产生向上的升力。4.问题：现代民航客机（如波音787、空客A350）广泛采用的“电传飞控系统”（Fly-by-Wire）与传统机械飞控系统的核心区别是什么？其优势有哪些？答案：核心区别是电传飞控通过电子信号（而非钢索、连杆等机械结构）传递飞行员操作指令，由计算机处理后控制舵面。优势包括：减轻机身重量（减少机械部件）、提升操控精度（计算机可自动修正偏差）、优化飞行性能（支持主动控制技术）、便于集成复杂飞行模式（如自动增稳）。5.问题：民航客机的“失速”是如何发生的？失速时飞机会出现哪些典型特征？飞行员应采取哪些标准应对措施？答案：失速发生在机翼迎角超过临界值时，气流无法附着机翼上表面，升力骤降、阻力剧增。典型特征：驾驶舱失速警告（如抖杆器震动）、飞机低头或左右摇晃、空速迅速下降。应对措施：立即减小迎角（向前推杆）、保持机翼水平（避免滚转）、待空速恢复后重新建立稳定飞行状态。6.问题：涡扇发动机与涡喷发动机的主要区别是什么？现代民航客机为何普遍采用大涵道比涡扇发动机？答案：区别在于涡扇发动机有外涵道，部分气流经风扇加速后直接排出（不进入燃烧室），而涡喷发动机所有气流均参与燃烧。大涵道比涡扇发动机优势：外涵气流提供大部分推力，热效率更高（省油）、噪音更低（外涵气流降低喷气速度）、推力更大（适合高亚音速巡航），符合民航对经济性和环保性的需求。7.问题：国际民航组织（ICAO）规定的标准大气中，海平面气压、温度的基准值是多少？随着高度增加，气压和温度的变化规律如何？答案：海平面基准值：气压1013.25百帕（或760毫米汞柱），温度15℃。高度每升高1000米，气压约降低113百帕（随高度增加递减率减小）；对流层内（约11公里以下）温度每升高1000米下降6.5℃，平流层内（11-20公里）温度稳定在-56.5℃。8.问题：民航客机的“黑匣子”（飞行记录器）实际颜色是什么？它包含哪两类记录设备？其设计需满足哪些极端条件下的生存要求？答案：实际为橙色（便于事故后搜索）。包含飞行数据记录器（FDR，记录飞行参数）和驾驶舱语音记录器（CVR，记录对话与警告音）。需满足：承受1090G冲击（0.3秒）、1100℃高温燃烧30分钟、20000米深海压力（防水）、抗化学腐蚀，数据存储介质可保存至少2年。9.问题：无人机（UAV）按重量可分为哪几类？中国民航局（CAAC）对微型、轻型无人机的空域使用有哪些具体规定？答案：分类（以空机重量计）：微型（≤0.25kg）、轻型（0.25kg＜空机≤4kg，或起飞重量≤7kg）、小型（4kg＜空机≤25kg）、中型（25kg＜空机≤150kg）、大型（＞150kg）。中国规定：微型无人机可在真高50米以下空域飞行（无需执照）；轻型无人机需在真高120米以下、远离机场/人群的适飞空域飞行，驾驶员需完成实名登记（部分情况需理论培训）。10.问题：超音速客机（如BoomOverture）与传统亚音速客机的气动设计主要差异有哪些？其面临的技术挑战（如音爆、油耗）如何解决？答案：差异：采用细长机身（减小波阻）、三角翼或箭形翼（延缓激波）、更尖锐的机头（降低超音速阻力）。技术挑战：音爆通过“低声爆”设计（优化机身轮廓减少激波强度）；油耗通过新一代高效涡扇发动机（如罗罗或通用电气的变循环发动机）、轻量化复合材料（如碳钛合金）降低重量。11.问题：民航客机的“自动油门”（Autothrottle）系统与“自动驾驶”（Autopilot）系统如何协同工作？在进近着陆阶段，自动油门的主要功能是什么？答案：协同工作：自动驾驶负责控制飞行姿态（俯仰、滚转）和航向，自动油门负责调节发动机推力以保持目标速度或高度。进近阶段功能：根据下滑道和速度指令自动调整推力，确保飞机以稳定的下降率（如3°下滑角）和目标速度（如Vref+5节）接近跑道，减少飞行员操作负荷。12.问题：什么是“超临界机翼”？与传统机翼相比，其在气动性能上的优势是什么？目前哪些民航客机采用了超临界机翼设计？答案：超临界机翼是一种专为高亚音速（M0.8-0.9）优化的机翼，上表面更平坦、后缘更薄。优势：延缓激波产生（临界马赫数更高），减少波阻；相同速度下升阻比更高（省油）；可降低机翼厚度（减轻结构重量）。应用机型：波音757、767、777，空客A320系列、A350，以及C919等。13.问题：航空燃油（如JetA-1）与普通汽油的主要区别是什么？为何民航客机不使用汽油作为燃料？答案：区别：JetA-1是煤油基燃料（馏程150-300℃），汽油是轻烃混合物（馏程30-205℃）。不使用汽油原因：汽油挥发性高（易汽化导致油路气塞）、闪点低（-40℃，存储运输更危险）、高温稳定性差（高空低温下汽油可能冻结，但煤油冰点更低，JetA-1冰点≤-47℃），且煤油热值更高（约43MJ/kg，汽油约44MJ/kg，但煤油密度更大，相同体积能量更高）。14.问题：什么是“空中交通管制（ATC）中的二次监视雷达（SSR）”？其与一次雷达的核心区别是什么？SSR的“S模式”相比“A/C模式”有哪些改进？答案：二次监视雷达通过向飞机发射询问信号，由机上应答机（Transponder）返回编码信息（如高度、识别码）。与一次雷达区别：一次雷达依靠反射回波探测目标（仅位置信息），二次雷达可获取更多数据（识别码、高度、状态）。S模式改进：采用地址编码（每架飞机唯一24位地址），避免A/C模式的“同步干扰”；支持数据链通信（如ADS-B），传输更精准的位置、速度信息。15.问题：民航客机的“应急氧气系统”在什么情况下自动启动？氧气面罩的“化学氧气发生器”工作原理是什么？为何乘客需先佩戴自己的面罩再帮助他人？答案：当客舱压力低于安全阈值（约14000英尺高度）时，头顶氧气面罩会自动脱落。化学氧气发生器通过氯酸钠（NaClO3）与铁粉的放热反应产生氧气（2NaClO3→2NaCl+3O2↑），反应由撞击触发，持续时间约12-20分钟（满足紧急下降至安全高度需求）。需先佩戴自己面罩的原因：缺氧会导致意识迅速丧失（约15秒），确保自身能保持清醒后才能有效帮助他人。16.问题：什么是“飞行中释压”？快速释压与缓慢释压的区别是什么？飞行员在释压时的标准操作程序（SOP）包括哪些步骤？答案：释压指客舱无法维持与外界的压力差（客舱压力异常下降）。快速释压（如机身破洞）：压力在几秒内骤降，伴随巨大噪音、客舱失压警告；缓慢释压（如密封失效）：压力逐渐下降，乘客可能出现头痛、恶心等缺氧症状。SOP：立即佩戴氧气面罩（机组优先）、执行紧急下降（至10000英尺以下安全高度）、检查故障原因、通知ATC并计划备降。17.问题：无人机“避障系统”通常采用哪些技术（如传感器类型）？多传感器融合（如视觉+激光雷达）相比单一传感器有何优势？答案：常用技术：视觉摄像头（识别障碍物轮廓）、激光雷达（LiDAR，精确测距）、超声波（短距避障）、毫米波雷达（穿透雨雾）。多传感器融合优势：弥补单一传感器的局限性（如摄像头在低光下失效，激光雷达受雨雾干扰），通过数据融合提高探测精度和可靠性，适应复杂环境（如夜间、雨雾天气）。18.问题：什么是“翼尖小翼”？其减少阻力的原理是什么？目前民航客机常见的翼尖小翼类型有哪些（至少列举3种）？答案：翼尖小翼是机翼末端向上/向下延伸的垂直或倾斜小翼。原理：机翼上下表面压力差会在翼尖形成涡流（诱导阻力的主要来源），翼尖小翼通过干扰涡流形成，降低诱导阻力（约减少5-10%油耗）。常见类型：波音737的“融合式小翼”、787的“斜削式小翼”、空客A320的“鲨鳍小翼”、A350的“弯刀式小翼”。19.问题：民航客机的“地面效应”发生在什么高度范围？地面效应会对飞机的升力、阻力产生怎样的影响？为何飞机在着陆拉平阶段需注意地面效应？答案：地面效应通常发生在机翼高度小于1倍翼展时（民航客机约10-30米以下）。影响：地面限制了机翼下洗气流，减少诱导阻力，同时增加升力（相同迎角下升力系数提高）。着陆时需注意：地面效应可能使飞机“漂浮”（实际升力高于预期），导致着陆点后移，飞行员需适当调整拉杆力度，避免冲出跑道。20.问题：未来航空领域的“绿色航空”主要包括哪些技术方向？请列举至少4项，并简要说明其减碳原理。答案：技术方向及原理：（1）可持续航空燃料（SAF）：由废弃油脂、农林废弃物等生物质转化，生命周期碳排比传统燃油低80%以上；（2）电动/混合动力飞机：通过锂电池或氢燃料电池驱动电机，零直接碳排放（氢燃料生产需绿电）；（3）氢燃料发动机：液氢燃烧仅产生水，或通过燃料电池发电，无二氧化碳排放；（4）优化飞行路径（如基于AI的4D航迹规划）：减少绕飞、等待时间，降低燃油消耗；（5）轻量化材料（如碳纤维增强聚合物）：减轻机身重量，降低单位里程油耗。21.问题：什么是“超音速巡航”？与传统超音速飞行相比，其优势是什么？目前哪些飞机具备超音速巡航能力？答案：超音速巡航指飞机在不开加力燃烧室的情况下持续以超音速飞行。优势：加力燃烧室油耗极高（约为常规状态的2倍），超音速巡航可大幅降低油耗，延长航程。具备该能力的飞机：F-22战斗机（M1.82巡航）、即将服役的BoomOverture客机（设计M2.2巡航）。22.问题：民航客机的“液压系统”主要用于驱动哪些部件？为何现代客机通常采用多套独立液压系统（如A320的绿、黄、蓝系统）？答案：驱动部件：飞行控制舵面（副翼、升降舵、方向舵）、起落架收放、刹车、反推装置、前缘缝翼/后缘襟翼等。多套系统原因：提高冗余度（单一系统故障时其他系统可接管），避免因液压失效导致失控；不同系统驱动不同关键部件（如绿系统负责副翼，黄系统负责升降舵），分散风险。23.问题：什么是“晴空颠簸”（CAT）？其形成的主要原因是什么？目前有哪些技术手段可提前预警晴空颠簸？答案：晴空颠簸指无云天气中发生的剧烈气流扰动，通常由高空急流区的风切变或大气湍流引起（如风速在短距离内变化超过15米/秒）。预警手段：气象卫星监测急流带、机载湍流探测雷达（通过探测大气折射指数变化）、基于AI的历史颠簸数据建模（结合实时气象数据预测风险区域）、飞行员报告（PIREP）共享。24.问题：无人机“视距内（VLOS）”与“超视距（BVLOS）”飞行的定义分别是什么？超视距飞行需要满足哪些技术和监管要求？答案：视距内：飞行员肉眼能直接观察无人机（通常≤500米距离、≤120米高度）；超视距：无人机超出肉眼可视范围（需依靠遥控或自主导航）。技术要求：可靠的通信链路（如4G/5G或卫星通信，避免信号中断）、高精度导航（GPS+惯性导航冗余）、完善的避障系统（应对非合作目标）。监管要求：获取空域使用许可（需与ATC协调）、驾驶员需持商照（部分国家要求额外培训）、无人机需安装ADS-BOUT（向其他飞机广播位置）。25.问题：什么是“飞机结冰”？机翼结冰会对飞行安全产生哪些影响？现代客机的防冰/除冰系统主要有哪几种类型？答案：飞机结冰指过冷水滴撞击机身（如机翼、发动机进气道）后冻结成冰。影响：破坏机翼气动外形（升力下降、阻力增加）、堵塞空速管（导致仪表数据错误）、限制舵面活动（操纵失效）。防冰/除冰系统类型：（1）热空气防冰（从发动机引气加热机翼前缘）；（2）电加热除冰（机翼表面嵌入加热丝）；（3）化学防冰（喷洒防冰液，如起飞前使用的乙二醇溶液）；（4）气动除冰（充气式除冰带，通过膨胀破碎冰层）。26.问题：民航客机的“航段”与“航班”有何区别？一个完整的航班运行需涉及哪些关键环节（至少列举5个）？答案：区别：航段指飞机从一个机场到另一个机场的单次飞行（如北京-上海）；航班指定期或不定期的客货运输服务（可能包含多个航段，如北京-上海-广州）。关键环节：航班计划（时刻、机型）、机组排班（飞行员、乘务员）、地面保障（配餐、加油、行李装卸）、航空气象（获取航路天气）、空中交通管制（申请飞行计划）、客货销售（座位/舱位分配）。27.问题：什么是“卫星导航系统”（如GPS、北斗）在航空中的“完好性（Integrity）”要求？为何民航飞机需使用“增强系统”（如GBAS、SBAS）？答案：完好性指系统能及时发出故障警报的能力（如定位误差超过允许值时）。民航要求：定位误差需≤7.6米（进近阶段），且故障检测时间≤6秒。增强系统作用：地面基站（GBAS）或卫星（SBAS，如美国WAAS）通过监测卫星信号误差（如电离层延迟），向飞机发送修正信息，提高定位精度和完好性，满足精密进近（如CATIII）需求。28.问题：什么是“飞机的推重比”？民航客机与战斗机的推重比通常范围是多少？推重比对飞机性能（如爬升率、最大速度）有何影响？答案：推重比是发动机