2025年超星尔雅学习通《航空航天》章节测试题库及答案解析

2025年超星尔雅学习通《航空航天》章节测试题库及答案解析第一章航空航天基本概念一、单项选择题1.以下哪类飞行器属于航天器？（）A.民航客机B.气象气球C.国际空间站D.武装直升机答案：C解析：航天器是在地球大气层外空间飞行的飞行器，国际空间站运行于近地轨道，属于航天器；其余选项均在大气层内飞行，属于航空器。2.空气动力学中，“马赫数”的定义是（）A.飞行器速度与海平面声速的比值B.飞行器速度与当地大气环境下声速的比值C.飞行器升力与阻力的比值D.发动机推力与飞行器重量的比值答案：B解析：马赫数（Ma）是飞行器速度（v）与同一飞行高度下当地声速（a）的比值，即Ma=v/a，反映空气压缩性对飞行的影响。3.以下哪项不是航空器的分类依据？（）A.飞行环境B.动力装置C.用途D.机翼数量答案：A解析：航空器的分类依据包括动力装置（如固定翼、旋翼）、用途（如运输、军用）、机翼数量（如单翼、双翼）等；飞行环境是区分航空器与航天器的依据。二、判断题4.热气球依靠发动机提供动力飞行。（）答案：×解析：热气球通过加热空气降低密度产生浮力，无主动动力装置，属于轻于空气的航空器；动力装置驱动的是飞艇。5.航天器返回地球时，“黑障”现象是由于高温等离子体屏蔽了无线电信号。（）答案：√解析：航天器再入大气层时，与空气剧烈摩擦产生高温，使周围气体电离形成等离子体鞘套，导致无线电信号中断，即“黑障”。三、简答题6.简述航空器与航天器的主要区别。答案：①飞行环境：航空器在大气层内飞行，依赖空气动力或浮力；航天器在大气层外飞行，依赖火箭推力。②动力系统：航空器多使用吸气式发动机（如涡轮喷气），需空气中的氧气助燃；航天器使用火箭发动机，自带氧化剂。③飞行原理：航空器升力主要来自机翼与空气的相对运动；航天器靠轨道力学（如万有引力）维持运行。第二章飞行原理与空气动力学一、单项选择题7.飞机升力的主要来源是（）A.发动机推力的垂直分量B.机翼上下表面的压力差C.机尾水平安定面的力矩平衡D.空气对机身的浮力答案：B解析：根据伯努利原理，机翼上表面气流速度快、压力低，下表面速度慢、压力高，压力差是升力的主要来源。8.当飞机迎角超过临界迎角时，会发生（）A.失速B.超音速飞行C.颤振D.激波阻力剧增答案：A解析：临界迎角是升力系数最大时的迎角，超过后机翼附面层严重分离，升力骤降、阻力剧增，导致失速。9.以下哪种阻力属于压差阻力？（）A.摩擦阻力B.诱导阻力C.激波阻力D.干扰阻力答案：B解析：诱导阻力是由于机翼上下表面压力差导致翼尖涡流，产生向下的诱导速度，使升力方向后偏形成的阻力，属于压差阻力；摩擦阻力是空气粘性引起的表面剪切力；激波阻力是超音速飞行时激波导致的能量损失；干扰阻力是不同部件气流干扰产生的额外阻力。二、判断题10.超音速飞机的机翼通常采用后掠翼或三角翼，以减小激波阻力。（）答案：√解析：后掠翼可使气流相对于机翼前缘的有效速度分量降低，推迟激波产生；三角翼展弦比小、波阻低，均适用于超音速飞行。11.直升机的升力完全由旋翼旋转产生，与固定翼飞机的升力原理不同。（）答案：√解析：直升机旋翼相当于旋转的机翼，通过旋翼与空气的相对运动产生升力；固定翼飞机升力来自机翼与空气的相对运动，本质均为压力差，但直升机旋翼需主动旋转提供相对速度。三、简答题12.解释“附面层”对飞行的影响，并说明如何延缓附面层分离。答案：附面层是贴近飞行器表面的薄层空气，受粘性作用速度从0逐渐增至主流速度。附面层分离会导致升力下降、阻力增加（如失速）。延缓分离的方法包括：①设计流线型外形，减小逆压梯度；②采用机翼前缘缝翼或后缘襟翼，增加附面层能量；③使用吸气或吹气装置，加速附面层气流。第三章航空发动机与推进系统一、单项选择题13.涡扇发动机的“涵道比”是指（）A.外涵道空气质量流量与内涵道空气质量流量的比值B.发动机总推力与内涵道推力的比值C.风扇直径与压气机直径的比值D.燃烧室温度与压气机出口温度的比值答案：A解析：涵道比（BPR）=外涵道空气质量流量（m外）/内涵道空气质量流量（m内），高涵道比涡扇发动机省油，适合民航客机。14.火箭发动机与航空发动机的本质区别是（）A.火箭发动机推力更大B.火箭发动机可在真空中工作C.火箭发动机热效率更高D.火箭发动机结构更简单答案：B解析：火箭发动机自带氧化剂（如液氧）和燃料（如液氢），无需空气中的氧气，可在真空环境工作；航空发动机（如涡喷）依赖空气助燃，无法在大气层外工作。15.以下哪种发动机属于冲压发动机？（）A.涡轮螺旋桨发动机B.脉冲爆震发动机C.超燃冲压发动机D.转子发动机答案：C解析：冲压发动机无压气机，靠高速气流冲压压缩空气，超燃冲压发动机（scramjet）适用于马赫数5以上的飞行，属于冲压发动机的一种。二、判断题16.涡喷发动机的推力仅由尾喷管高速燃气的反作用力提供。（）答案：×解析：涡喷发动机推力由两部分组成：尾喷管燃气动量变化产生的反作用力，以及压气机吸入空气的动量变化（进气道内外压力差）。17.固体火箭发动机的推进剂为固体（如复合推进剂），优点是可多次点火。（）答案：×解析：固体火箭发动机推进剂为固体，点燃后无法中断或二次点火；液体火箭发动机（如液氧-煤油）可通过阀门控制推力，支持多次点火。三、简答题18.比较涡扇发动机与涡喷发动机的优缺点及应用场景。答案：①涡扇发动机：优点是涵道比大，外涵气流提供大部分推力，油耗低、噪音小；缺点是迎风面积大，适合亚音速民航客机（如波音787的GEnx发动机）。②涡喷发动机：优点是结构简单、高空高速性能好；缺点是油耗高、噪音大，主要用于超音速军机（如F-22的F119发动机）。第四章航天器轨道与姿态控制一、单项选择题19.地球同步轨道的轨道周期为（）A.12小时B.24小时C.180分钟D.365天答案：B解析：地球同步轨道周期与地球自转周期相同（约23小时56分4秒），轨道高度约35786公里，卫星相对地面静止，用于通信、气象卫星。20.卫星从低轨道变轨到高轨道时，需在近地点（）A.加速B.减速C.保持速度D.调整姿态答案：A解析：根据霍曼转移轨道原理，卫星从低轨道（近地轨道）进入高轨道时，需在近地点加速，增加动能，使轨道半长轴增大，最终进入目标高轨道。21.以下哪种轨道是极轨道？（）A.轨道倾角为0°B.轨道倾角为45°C.轨道倾角为90°D.轨道倾角为180°答案：C解析：极轨道倾角约90°，卫星运行时经过地球两极上空，可覆盖全球，常用于遥感、侦察卫星。二、判断题22.卫星的轨道速度随轨道高度增加而增大。（）答案：×解析：根据轨道速度公式v=√(GM/r)（G为引力常数，M为地球质量，r为轨道半径），轨道高度越高（r越大），轨道速度越小（如近地轨道速度约7.9km/s，同步轨道约3.1km/s）。23.航天器姿态控制的“三轴稳定”是指控制滚动、俯仰、偏航三个方向的姿态。（）答案：√解析：三轴稳定通过动量轮、推力器等装置，分别控制航天器绕X（滚动）、Y（俯仰）、Z（偏航）轴的旋转，确保有效载荷指向目标（如卫星天线对准地球）。三、简答题24.简述霍曼转移轨道的工作原理及其应用场景。答案：霍曼转移轨道是两个共面圆轨道之间的最优变轨方式，通过两次脉冲加速实现：①在初始轨道近地点加速，进入椭圆转移轨道；②在转移轨道远地点再次加速，进入目标圆轨道。应用场景包括卫星从低轨到同步轨道的变轨（如通信卫星发射）、深空探测器的轨道调整（如火星探测器脱离地球轨道）。第五章航空航天发展史与前沿技术一、单项选择题25.人类历史上首次动力飞行的时间是（）A.1903年B.1919年C.1957年D.1969年答案：A解析：1903年12月17日，莱特兄弟的“飞行者1号”实现了人类首次持续动力飞行，飞行距离36.5米。26.以下哪项是中国自主研制的大型干线客机？（）A.C919B.ARJ21C.AG600D.运-20答案：A解析：C919是中国商飞研制的150座级单通道干线客机，对标波音737、空客A320；ARJ21是支线客机，AG600是水陆两栖飞机，运-20是军用运输机。27.以下哪项属于“空天飞机”的特点？（）A.仅使用火箭发动机B.可重复使用C.只能在大气层内飞行D.依赖一次性助推器答案：B解析：空天飞机（如美国X-37B）是能在大气层内/外飞行、可重复使用的航天器，结合了航空发动机（如冲压发动机）与火箭发动机，无需一次性助推器。二、判断题28.人类首次进入太空的宇航员是美国的尼尔·阿姆斯特朗。（）答案：×解析：1961年，苏联宇航员尤里·加加林乘坐“东方1号”飞船进入太空，是人类首次进入太空；阿姆斯特朗是1969年首次登上月球的宇航员。29.量子卫星（如“墨子号”）的主要用途是实现全球高精度导航。（）答案：×解析：“墨子号”是全球首颗量子科学实验卫星，主要用于量子通信（如量子密钥分发），验证量子纠缠等原理；全球导航由GPS、北斗等卫星完成。三、简答题30.分析可重复使用火箭（如SpaceX“猎鹰9号”）的技术优势及对航天产业的影响。答案：技术优势：①回收火箭第一级，降低发射成本（单次发射成本从数亿美元降至数千万美元）；②垂直降落技术（通过栅格舵、反推发动机控制姿态）；③发动机复用（如“猎鹰9号”的梅林发动机可重复使用10次以上）。对产业影响：推动商业航天发展（如卫星互联网星座快速部署）、降低太空探索门槛（如载人登月、火星探测）、促进火箭设计向高可靠性、模块化方向发展。第六章航空航天安全与应用一、单项选择题31.民航客机的“黑匣子”通常安装在（）A.机头B.机翼C.机尾D.驾驶舱答案：C解析：黑匣子（飞行记录器）安装在机尾，因机尾在事故中相对不易损坏，需承受3400g冲击、1100℃高温30分钟。32.以下哪项属于无人机的“避障技术”？（）A.GPS定位B.激光雷达C.惯性导航D.卫星通信答案：B解析：激光雷达（LiDAR）通过发射激光并接收反射信号，可实时探测障碍物距离和形状，是无人机避障的核心技术；GPS、惯性导航用于定位，卫星通信用于数据传输。33.以下哪种卫星可用于监测森林火灾？（）A.通信卫星B.导航卫星C.气象卫星D.遥感卫星答案：D解析：遥感卫星（如高分系列）搭载多光谱传感器，可通过红外波段探测高温火源，监测森林火灾范围；气象卫星主要监测大气参数。二、判断题34.飞机的“失速警告系统”仅通过迎角传感器触发。（）答案：×解析：失速警告系统通常结合迎角传感器、空速传感器和抖杆器（模拟失速前的机翼抖动），综合判断是否接近失速状态。35.航天发射场选址时，纬度越低越有利于节省燃料。（）答案：√解析：地球自转线速度随纬度降低而增大（赤道约465m/s），低纬度发射