2025年大学（航空航天工程）飞行器设计基础测试题及答案

2025年大学（航空航天工程）飞行器设计基础测试题及答案

（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6题，每题5分。在每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，关于机翼的展弦比，以下说法正确的是（）A.展弦比越大，机翼诱导阻力越小B.展弦比越大，机翼结构越简单C.展弦比越小，机翼升力系数越大D.展弦比越小，机翼的空气动力效率越高2.飞机的重心位置对飞行性能有重要影响，当重心过于靠前时，飞机可能会出现（）A.失速速度增大B.起飞滑跑距离增加C.着陆时容易出现前重现象，导致着陆困难D.巡航效率提高3.在飞行器设计中，机身的长细比增大，会带来的影响是（）A.减小机身的空气阻力B.增加机身的结构重量C.在相同空间内可布置更多设备D.提高机身的强度4.对于飞行器的操纵性，以下哪种说法是错误的（）A.副翼用于控制飞机的滚转运动B.升降舵主要控制飞机的俯仰运动C.方向舵负责控制飞机的偏航运动D.襟翼主要用于提高飞机的巡航速度5.飞行器的气动布局中，鸭式布局的特点是（）A.升力系数较大B.俯仰稳定性较好C.操纵效率较高D.以上都是6.关于飞行器的结构设计，以下原则错误的是（）A.结构应具有足够的强度和刚度B.在满足性能要求下，尽量减轻结构重量C.结构设计应便于制造、维护和修理D.结构越复杂越好，以提高飞行器的安全性第II卷（非选择题，共70分）二、填空题（共10分）答题要求：本大题共5个空，每空2分。请将答案填在题中的横线上。1.飞行器的飞行性能指标主要包括______、______、______等。2.飞机的机翼增升装置有______、______等。三、简答题（共20分）答题要求：简要回答下列问题，每题10分。1.简述飞行器设计中考虑空气动力外形的重要性。2.说明飞行器结构设计中静强度设计和疲劳强度设计的区别。四、材料分析题（共20分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：在飞行器设计过程中，某型号飞机采用了一种新型复合材料结构。该复合材料具有高强度、低密度的特点，相比传统金属材料，能有效减轻飞机重量，提高燃油效率。但在实际使用过程中，发现该复合材料结构在某些复杂环境下，如湿度较大、温度变化剧烈时，性能会有所下降。1.请分析该新型复合材料结构在飞行器设计中的优势和潜在问题。（10分）2.针对该复合材料结构在复杂环境下性能下降的问题，提出可能的解决措施。（10分）五、综合应用题（共2分）答题要求：根据所给条件，完成下列问题。某飞行器设计项目，需要设计一款小型无人机。要求该无人机具有良好的机动性和续航能力。已知该无人机的任务载荷为5kg，飞行高度为500m，巡航速度为30m/s，续航时间为1小时。请设计出该无人机的大致外形尺寸（如机翼面积、机身长度等），并说明设计依据。（20分）答案：一、选择题1.A2.C3.A4.D5.D6.D二、填空题1.速度、航程、升限2.襟翼、缝翼三、简答题1.空气动力外形直接影响飞行器的飞行性能。良好的外形能降低飞行阻力，提高升力系数，从而增加航程、提高飞行速度、改善机动性等。合理的外形设计还能增强飞行器的稳定性和操纵性，确保飞行安全。2.静强度设计主要关注飞行器结构在静态载荷作用下的强度，确保结构在正常使用和预期载荷下不会发生破坏。而疲劳强度设计考虑的是结构在交变载荷长期作用下的耐久性，防止结构因疲劳累积而出现裂纹、损坏等情况，保障飞行器在多次飞行循环后的安全性。四、材料分析题1.优势：高强度、低密度，能有效减轻飞机重量，提高燃油效率。潜在问题：在湿度较大、温度变化剧烈时性能会下降。2.解决措施：对复合材料进行表面防护处理，增强其抗环境侵蚀能力；研究适合该复合材料的环境适应性涂层，改善其在复杂环境下的性能；优化飞行器的使用环境条件，尽量减少湿度和温度剧烈变化对复合材料结构的影响。五、综合应用题机翼面积可设计为约1平方米左右。依据是根据巡航速度和任务载荷等，通过升力公式估算所需升力，进而确定机翼面积以提供