2025年高职航空航天工程技术（飞行器设计）技能测试题

2025年高职航空航天工程技术（飞行器设计）技能测试题

（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，空气动力学的基本原理是研究飞行器与空气相对运动时各种力的产生和变化规律。以下关于空气动力学的说法，错误的是（）A.流速越大，压强越小B.升力是由于机翼上下表面气流速度不同产生的压力差C.阻力只与飞行器的外形有关D.空气密度对空气动力有重要影响答案：C2.飞机的飞行性能指标不包括以下哪一项（）A.航程B.巡航速度C.最大起飞重量D.发动机型号答案：D3.在飞行器结构设计中，材料的选择至关重要。以下哪种材料不属于常用的飞行器结构材料（）A.铝合金B.钛合金C.碳纤维复合材料D.陶瓷材料答案：D4.飞行器的稳定性是指飞行器在受到外界干扰后恢复原来飞行状态的能力。关于飞行器稳定性，下列说法正确的是（）A.纵向稳定性主要由水平尾翼来保证B.横向稳定性主要由机翼的上反角来实现C.方向稳定性主要由垂直尾翼来维持D.以上说法都正确答案：D5.飞机的机翼形状对其飞行性能有很大影响。以下哪种机翼形状通常具有较好的升力特性（）A.矩形机翼B.梯形机翼C.椭圆形机翼D.三角机翼答案：C6.飞行器设计中，飞行控制系统的作用是控制飞行器的飞行姿态和轨迹。以下不属于飞行控制系统组成部分的是（）A.传感器B.控制器C.执行机构D.发动机答案：D7.对于飞行器的动力装置，以下说法错误的是（）A.喷气发动机比活塞发动机效率更高B.涡轮风扇发动机常用于大型客机C.火箭发动机主要用于航天飞行器D.所有飞行器都必须有动力装置才能飞行答案：D8.在飞行器设计中，考虑到空气的可压缩性，当飞行器速度接近音速时会出现一些特殊现象。以下哪种现象不属于可压缩性带来的问题（）A.激波B.失速C.波阻D.热障答案：B9.飞行器的隐身设计是现代航空航天领域的重要研究方向。以下哪种隐身技术不属于常见的飞行器隐身手段（）A.外形设计优化B.吸波材料应用C.红外隐身技术D.增大发动机推力答案：D10.关于飞行器的总体设计，以下说法正确的是（）A.要综合考虑各种性能要求和约束条件B.只需要关注飞行性能，其他方面可以忽略C.总体设计主要由制造部门负责D.总体设计不需要考虑成本因素答案：A第II卷（非选择题，共70分）（一）填空题（共15分）答题要求：本大题共5小题，每小题3分。请将正确答案填在题中的横线上。1.飞行器设计中常用的坐标系有______、机体坐标系和气流坐标系。答案：地面坐标系2.飞机的操纵面主要包括升降舵、方向舵和______。答案：副翼3.飞行器结构设计的主要目标是保证结构具有足够的强度、刚度和______。答案：稳定性4.航空发动机的主要性能指标有推力、耗油率和______。答案：推重比5.飞行器的飞行高度可分为低空、中空和______。答案：高空（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。1.简述飞行器设计中空气动力学的主要研究内容。答案：空气动力学主要研究飞行器与空气相对运动时，飞行器表面的气流流动情况，以及由此产生的升力、阻力、力矩等空气动力的大小、方向和作用点。包括气流的速度、压力、密度等参数的变化规律，以及飞行器外形对气流的影响等。2.飞行器结构设计中，如何提高结构的强度？答案：可以通过合理选择结构材料，如高强度合金钢、铝合金、碳纤维复合材料等；优化结构形式，采用合理的框架结构、薄壁结构等；增加结构的连接强度，采用可靠的连接方式，如焊接、铆接、螺栓连接等；合理布置结构的受力构件，使载荷均匀分布等方式来提高结构强度。3.说明飞行控制系统对飞行器的重要性。答案：飞行控制系统能精确控制飞行器的飞行姿态，如俯仰、滚转和偏航，使飞行器按照预定的轨迹飞行。它可以及时纠正外界干扰引起的姿态偏差，确保飞行安全和稳定。对于实现复杂的飞行任务，如精确着陆、空中加油等，飞行控制系统也起着关键作用。4.简述飞行器隐身设计的主要方法。答案：主要方法包括外形设计优化，通过设计特殊的外形减少雷达反射面积；应用吸波材料，吸收和散射雷达波；采用红外隐身技术，降低飞行器的红外辐射强度；以及减少飞行器的电磁辐射等手段来实现隐身目的。（三）分析题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。阅读材料，回答问题。材料：在某新型飞行器设计中，遇到了机翼颤振问题。机翼颤振是一种有害的振动现象，会使机翼结构强度下降甚至破坏，严重影响飞行器的飞行安全。经过分析发现，机翼的固有频率与飞行中的某些激励频率接近，导致了共振的发生。问题：请分析如何解决机翼颤振问题。答案：可以通过改变机翼的结构参数，如增加机翼的刚度，改变机翼的外形尺寸等，来调整机翼的固有频率，使其远离飞行中的激励频率，避免共振。也可以采用阻尼装置，如在机翼上安装阻尼器，增加结构的阻尼比来抑制振动。还可以对飞行状态进行调整，避免在可能引起机翼颤振的飞行条件下飞行，但这种方法可能会限制飞行器的性能。综合考虑各种因素，选择合适的方法来解决机翼颤振问题，确保飞行器的安全飞行。（四）论述题（共10分）答题要求：本大题共1小题，10分。结合所学知识，论述飞行器设计中如何平衡飞行性能、结构强度和经济性之间的关系。答案：在飞行器设计中，飞行性能是核心要求，它决定了飞行器的任务执行能力。为了实现良好的飞行性能，需要合理设计外形、动力装置等。结构强度是保障飞行安全的关键，要选择合适材料和结构形式确保强度。经济性则关乎设计的可行性和成本效益。平衡三者关系时，不能片面追求高性能而忽视结构强度和经济性，否则会导致成本过高或安全性下降。应在满足飞行性能的前提下，尽量简化结构、选用合适材料以降低成本，同时保证结构强度满足要求，通过优化设计实现三者的协调统一，使飞行器既具备良好性能，又具有合理成本和可靠安全性。（五）设计题（共20分）答题要求：本大题共1小题，20分。根据以下要求进行飞行器设计。设计一款小型无人机，要求具备一定的飞行性能，能够进行简单的航拍任务。请阐述其总体设计思路，包括外形设计、动力装置选择、飞行控制系统设计等方面。答案：外形设计上，采用大展弦比机翼，以提高升力系数，增加航程和续航时间。机身设计成流线型，减少空气阻力。动力装置选择小型电动螺旋桨发动机，具有较好的经济