2026年大学本科大一（航空航天工程）飞行器动力系统设计阶段测试题及答案

2025年大学本科大一（航空航天工程）飞行器动力系统设计阶段测试题及答案

（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小题，每小题5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.以下关于飞行器动力系统中燃气涡轮发动机的说法，正确的是（）A.涡轮喷气发动机主要由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成B.涡轮螺旋桨发动机中涡轮输出的功率全部用于驱动螺旋桨C.涡轮风扇发动机的风扇是由涡轮直接带动的D.涡轮轴发动机主要用于大型客机答案：A2.对于飞行器动力系统的推进效率，下列表述正确的是（）A.推进效率与飞行器速度无关B.推进效率越高，动力系统的能量利用率越低C.推进效率是指飞行器获得的推进功率与发动机输出的热功率之比D.推进效率只取决于发动机的类型答案：C3.飞行器动力系统中，关于燃烧室的作用，错误的是（）A.使燃油与空气充分混合并燃烧B.将燃烧产生的热能转化为燃气的动能C.保证燃烧过程稳定且高效D.降低燃气的温度答案：D4.以下哪种发动机不属于空气喷气发动机（）A.冲压发动机B.火箭发动机C.涡轮喷气发动机D.涡轮风扇发动机答案：B5.在飞行器动力系统设计中，考虑发动机的推重比时，推重比越大意味着（）A.发动机结构越复杂B.发动机性能越差C.飞行器的加速性能和爬升性能越好D.发动机的燃油经济性越高答案：C6.对于飞行器动力系统中的进气道，其主要作用不包括（）A.收集空气并引导其进入发动机B.对空气进行增压C.保证进入发动机的空气具有合适的流速和压力D.降低空气进入发动机时的流动损失答案：B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3小题，每空3分。请将答案填写在题中的横线上。1.飞行器动力系统中，活塞发动机的工作循环包括进气、压缩、______和排气四个过程。答案：做功2.燃气涡轮发动机的核心部件是______，它由压气机、燃烧室和涡轮组成。答案：燃气发生器3.飞行器动力系统的燃油系统主要由燃油箱、燃油泵、燃油滤清器、______和喷油嘴等组成。答案：燃油控制器（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共2小题，每题10分。请简要回答问题。1.简述涡轮喷气发动机中压气机的作用。答案：压气机的主要作用是提高进入发动机的空气压力。通过多级压缩，使空气压力升高，为后续的燃烧和能量转换创造条件。同时，压气机还能增加空气的密度，有利于燃油更好地与空气混合燃烧，提高发动机的效率和推力。2.说明飞行器动力系统设计中需要考虑哪些因素来提高发动机的燃油经济性。答案：需要考虑优化发动机的燃烧过程，使燃油充分燃烧；提高发动机的热效率，减少能量损失；合理设计发动机的进气和排气系统，降低流动损失；采用先进的材料和制造工艺，减轻发动机重量，降低发动机自身消耗的能量；优化发动机的控制系统，根据飞行状态实时调整发动机工作参数，实现最佳燃油经济性。（三）分析题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。阅读材料，然后回答问题。材料：在某新型飞行器动力系统设计中，采用了一种新型的燃烧室结构。该燃烧室通过特殊的设计，使燃油与空气能够更均匀地混合，大大提高了燃烧效率。同时，燃烧室的耐热材料也进行了升级，能够承受更高的温度，进一步提高了发动机的性能。问题：请分析这种新型燃烧室结构对飞行器动力系统性能的提升作用。答案：新型燃烧室结构使燃油与空气更均匀混合提高了燃烧效率，能释放更多能量转化为动力，从而提升发动机推力。耐热材料升级可承受更高温度，一方面能让燃气在更高温度下膨胀做功，增加发动机输出功率；另一方面能保证燃烧室在高温环境下稳定工作，避免因过热影响发动机性能，整体提升了飞行器动力系统的性能，包括推力、功率等方面，有利于飞行器更好地完成飞行任务。（四）论述题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。结合所学知识，论述飞行器动力系统设计中如何平衡发动机的推力、燃油经济性和可靠性。答案：在飞行器动力系统设计中，平衡发动机的推力、燃油经济性和可靠性至关重要。对于推力，要通过优化发动机的热力循环、增加进气量等方式来提高。例如采用先进的压气机设计，提高空气增压比，从而为燃烧提供更多能量，增加推力。燃油经济性方面，可从改进燃烧技术入手，使燃油充分燃烧，减少浪费。像采用高效的燃烧室设计，让燃油与空气均匀混合，提高燃烧效率。同时，优化发动机的控制系统，根据飞行工况实时调整参数，降低不必要的能耗。对于可靠性，要选用高质量的材料，确保发动机各部件能承受高温、高压等恶劣环境。加强制造工艺控制，保证部件的精度和质量。还要设计完善的监测和维护系统，及时发现并解决潜在问题，从而实现推力、燃油经济性和可靠性的平衡。（五）设计题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。请根据以下要求设计一个简单的飞行器动力系统。要求：设计一个适用于小型无人机的动力系统，能够满足无人机在空中稳定飞行2小时左右的要求。请说明选用的发动机类型、主要部件及其作用，并简要阐述设计思路。答案：选用电动螺旋桨发动机。主要部件包括电池、电机、螺旋桨。电池为动力系统提供电能。电机将电能转化为机械能，驱动螺旋桨转动。螺旋桨产生推力，推动无人机飞行。设计思路：考虑到小型无人机的重量和飞行时间要求，电动螺旋桨发动机具有结构简单、易于控制等优点