2026年旋转类烟花动力设计与制作试题含答案

2026年旋转类烟花动力设计与制作试题含答案一、单选题（共10题，每题2分，计20分）1.旋转类烟花旋转效果的实现主要依靠以下哪种装置？A.火药喷射装置B.摩擦式陀螺仪C.中心轴旋转机构D.燃气推动装置2.旋转类烟花的壳体材料中，最适合用于高空旋转烟花的是哪种？A.玻璃纤维增强塑料（FRP）B.轻质木屑混合物C.铝合金板D.石墨复合材料3.在设计旋转烟花时，若要增强旋转稳定性，应优先考虑以下哪个因素？A.火药装药量B.壳体重量分布C.火药爆速D.外壳厚度4.旋转类烟花在燃放过程中出现“漂移”现象，通常是由于以下哪个原因？A.火药爆速不均匀B.风力影响C.壳体形状不对称D.点火时间延迟5.旋转烟花壳体直径为500mm时，若要实现每秒12转的旋转速度，所需的推力大约为多少？A.5NB.10NC.15ND.20N6.旋转类烟花中，哪种点火方式最适合远距离控制？A.火花塞点火B.电火花点火C.烟丝引火线D.热水浸泡点火7.若旋转烟花在燃放时出现“爆炸性旋转”，可能的原因是？A.火药装药量过大B.壳体材质强度不足C.旋转轴间隙过大D.点火顺序错误8.旋转烟花壳体壁厚通常控制在1-2mm，主要是为了平衡以下哪两项因素？A.燃烧速度与壳体强度B.火药用量与壳体重量C.外观美观与燃放安全D.旋转稳定性与燃放效果9.在旋转烟花燃放过程中，若壳体出现“开裂”现象，可能的原因是？A.火药爆速过高B.壳体材料脆性过大C.旋转速度过快D.外壳厚度不均10.旋转烟花中，哪种推进剂最适合用于高空长时间旋转？A.高爆速火药B.中等爆速火药C.低爆速火药D.气体推进剂二、多选题（共5题，每题3分，计15分）1.旋转烟花设计中，影响旋转稳定性的因素包括哪些？A.壳体重量分布B.火药装药量C.旋转轴间隙D.燃烧速度E.外壳形状2.旋转烟花壳体材料的选择需要考虑哪些因素？A.轻质化B.高强度C.耐高温D.易加工性E.成本控制3.旋转烟花燃放时出现“失控”现象，可能的原因有哪些？A.火药爆速不均B.旋转轴松动C.风力过强D.点火时间延迟E.壳体形状不对称4.旋转烟花中，哪种点火方式安全性较高？A.电火花点火B.火花塞点火C.烟丝引火线D.热水浸泡点火E.雷管点火5.旋转烟花燃放效果评估的指标包括哪些？A.旋转速度B.稳定性C.燃烧时间D.色彩效果E.外壳完整性三、判断题（共10题，每题1分，计10分）1.旋转烟花壳体直径越大，所需的旋转推力越小。（×）2.旋转烟花中，火药爆速越高，旋转效果越好。（×）3.旋转烟花燃放时，风力越大，旋转稳定性越强。（×）4.旋转烟花壳体材料中，铝合金比玻璃纤维增强塑料更适合。（×）5.旋转烟花点火时间延迟会导致旋转速度过快。（×）6.旋转烟花中，中心轴间隙过大容易导致壳体开裂。（√）7.旋转烟花燃放时出现“爆炸性旋转”通常是因为火药装药量过大。（√）8.旋转烟花壳体壁厚越厚，燃烧速度越快。（×）9.旋转烟花中，电火花点火比火花塞点火更安全。（√）10.旋转烟花燃放时，若壳体出现“漂移”现象，应调整火药装药量。（×）四、简答题（共5题，每题5分，计25分）1.简述旋转烟花旋转效果的实现原理。2.简述旋转烟花壳体材料的选择标准。3.简述旋转烟花燃放时出现“失控”现象的解决方法。4.简述旋转烟花点火方式的选择依据。5.简述旋转烟花燃放效果评估的步骤。五、计算题（共2题，每题10分，计20分）1.某旋转烟花壳体直径为600mm，壳体重量为2kg，旋转速度为每秒10转。若旋转轴间隙为0.5mm，求壳体在旋转过程中所需的推力？（假设壳体重量均匀分布，不考虑空气阻力）2.某旋转烟花使用中等爆速火药（爆速为3000m/s），壳体燃烧时间为5秒。若壳体直径为400mm，求壳体在燃烧过程中产生的平均推力？（假设火药装药量为0.5kg，燃烧速度均匀）六、论述题（共1题，计20分）结合实际案例，论述旋转烟花动力设计与制作中的关键技术要点及安全注意事项。答案与解析一、单选题答案1.C2.A3.B4.B5.B6.B7.A8.A9.B10.C二、多选题答案1.A,B,C,D2.A,B,C,D,E3.A,B,C,D,E4.A,E5.A,B,C,D,E三、判断题答案1.×2.×3.×4.×5.×6.√7.√8.×9.√10.×四、简答题答案1.旋转烟花旋转效果的实现原理旋转烟花通过中心轴旋转机构带动壳体旋转，旋转效果主要依靠火药燃烧产生的推力实现。火药爆燃时，产生的气体沿壳体表面均匀喷射，形成反作用力推动壳体旋转。壳体重量分布的均衡性直接影响旋转稳定性。2.旋转烟花壳体材料的选择标准-轻质化：减少壳体自重，提高旋转效率。-高强度：保证壳体在高速旋转和火药压力下不变形或开裂。-耐高温：壳体需承受火药燃烧产生的热量，避免软化或熔化。-易加工性：便于壳体成型和结构设计。-成本控制：材料需兼顾性能与经济性。3.旋转烟花燃放时出现“失控”现象的解决方法-检查火药爆速是否均匀，若不均需重新配比。-确保旋转轴间隙合适，过大会导致壳体振动或脱落。-选择合适的风力环境，强风会干扰旋转稳定性。-调整点火时间，避免点火延迟或提前。-优化壳体形状，确保重量分布均衡。4.旋转烟花点火方式的选择依据-电火花点火：安全性高，适合远距离控制，但设备成本较高。-火花塞点火：成本低，但易受环境影响，安全性较低。-烟丝引火线：操作简单，但点火精度较差。-热水浸泡点火：适用于小规模烟花，但效率低。-雷管点火：威力大，但安全性要求高。5.旋转烟花燃放效果评估的步骤-测量旋转速度：使用转速计检测壳体旋转频率。-评估稳定性：观察壳体是否偏离轴线，是否存在漂移现象。-记录燃烧时间：确保壳体在预期时间内完全燃烧。-观察色彩效果：评估颜色亮度、持续时间及过渡效果。-检查外壳完整性：确保壳体在燃放过程中无开裂或碎片。五、计算题答案1.推力计算旋转烟花壳体重量为2kg，旋转速度为每秒10转（即10πrad/s），旋转轴间隙为0.5mm（即0.0005m）。推力F=mω²r=2×(10π)²×0.0005≈3.14N所需推力约为3.14N。2.平均推力计算火药装药量为0.5kg，燃烧时间为5秒，壳体直径为400mm（即0.4m），半径为0.2m。平均推力F=m/t×A=0.5/5×π×(0.2)²≈0.0628N平均推力约为0.0628N。六、论述题答案旋转烟花动力设计与制作中的关键技术要点及安全注意事项旋转烟花的设计与制作涉及多个关键技术要点，包括壳体材料选择、火药配比、旋转机构设计及点火系统优化。以下是关键技术与安全注意事项的详细论述：1.壳体材料选择壳体材料需兼顾轻质化、高强度和耐高温性能。玻璃纤维增强塑料（FRP）因其轻质、耐热且易加工，成为旋转烟花壳体的常用材料。铝合金虽强度高，但密度较大，不适合高空旋转烟花。材料选择需考虑成本与性能的平衡。2.火药配比旋转烟花火药需保证爆速均匀，避免因爆速差异导致旋转不稳定。中等爆速火药（如3000m/s）通常更适合高空旋转烟花，既能提供足够的推力，又不易产生剧烈振动。火药装药量需精确控制，过多会导致壳体过载，过少则旋转无力。3.旋转机构设计旋转机构的稳定性直接影响烟花旋转效果。中心轴间隙需控制在0.1-0.5mm范围内，过大会导致壳体振动或脱落。壳体重量分布需均衡，避免出现重心偏移。旋转轴材质需高强度且耐磨，如碳化钨或不锈钢。4.点火系统优化点火方式的选择需兼顾安全性、精度和成本。电火花点火因其远程控制和低误火率，成为高端旋转烟花的优选方案。点火时间需精确控制，避免延迟或提前，否则可能导致旋转速度异常或壳体开裂。5.安全注意事项-火药安全：火药装药量需符合国家标准，避免超量装填。火药混合时需在密闭环境下进行，防止粉尘爆炸。-壳体强度：壳体壁厚需均匀，避免局部过厚或过薄。壳体成型后需进行抗压试验，确保强度达标。-环境控制：旋转烟花燃放需选择风力较小的环境，强风可能导致旋转漂移或失控。-点火安全：点火线路需绝缘良好，避免短路或漏电。燃放前需检查所有部件是否完好，排除安全隐患。案例说明某旋转烟花厂曾因壳体材料选择不当导致燃放时