江苏师范大学科文学院《飞机结构与系统》2023-2024学年第二学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页江苏师范大学科文学院《飞机结构与系统》

2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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、在飞行器的自动驾驶系统中，需要准确的感知和决策能力。假设自动驾驶系统在飞行过程中出现异常。以下关于故障诊断和恢复的描述，哪一项是正确的？（）A.自动驾驶系统的故障一定是硬件问题，软件不会出现故障B.可以通过重启自动驾驶系统来解决所有的故障C.建立完善的故障诊断模型和算法有助于快速定位和解决问题D.自动驾驶系统出现故障后，飞行员无法手动接管控制，只能等待系统恢复2、在航天器的电源系统中，不同类型的电源具有各自的特点。以下关于航天器电源类型的描述，错误的是：（）A.太阳能电池板是航天器常用的电源，但其在阴影区无法工作B.燃料电池具有高能量密度，但寿命较短，维护成本高C.核电源能够提供长期稳定的电力，但存在安全和环保问题D.化学电池重量轻、体积小，是航天器电源的首选3、在航空发动机的研发过程中，需要进行大量的试验和测试。以下关于发动机试验的说法，哪一项是不准确的？（）A.可以在地面试车台上进行发动机的性能测试和耐久性试验B.高空模拟试验可以模拟发动机在高空环境下的工作状态C.飞行试验可以直接验证发动机在实际飞行中的性能和可靠性D.发动机试验只需要关注性能指标，不需要考虑环保和噪声等因素4、航空电子设备的可靠性对于飞行安全至关重要。为了提高航空电子设备的可靠性，可以采用冗余设计、故障检测与诊断技术和定期维护等措施。冗余设计是指：（）A.增加设备的数量，当一个设备出现故障时，其他设备可以替代工作B.提高设备的性能，使其能够承受更大的载荷C.优化设备的结构，降低故障发生的概率D.对设备进行加密处理，防止数据泄露5、飞机的燃油系统不仅要保证燃油的供应，还要进行燃油的储存、分配和测量。在复杂的飞行条件下，燃油系统需要稳定可靠地工作。假设某型飞机在飞行中出现燃油流量不稳定的情况。以下哪个部件最有可能出现故障？（）A.燃油泵B.燃油滤清器C.燃油计量装置D.燃油箱6、航天器的热防护材料需要具备耐高温、低热导率等性能。以下关于热防护材料的说法，哪一项是不正确的？（）A.陶瓷基复合材料是一种常用的热防护材料，具有优异的耐高温性能B.热防护材料的表面需要进行特殊处理，以降低热辐射和热对流C.热防护材料的厚度越厚，防护效果越好，但会增加航天器的重量D.热防护材料的性能不会随着使用次数和时间的增加而下降7、飞机的飞行高度会影响其性能和经济性。在较低的飞行高度，空气密度较大，阻力较大，但发动机效率较高；在较高的飞行高度，空气密度较小，阻力较小，但发动机效率较低。对于长途飞行的客机，通常选择的最佳飞行高度是：（）A.8000米左右B.10000米左右C.12000米左右D.15000米左右8、在航天器的姿态控制中，以下关于动量轮和磁力矩器的工作原理和应用，不正确的是（）A.动量轮通过改变自身的转速来产生控制力矩，调整航天器的姿态B.磁力矩器利用地球磁场与航天器上的电流相互作用产生力矩，实现姿态控制C.动量轮适用于长期的姿态稳定控制，而磁力矩器主要用于短期的姿态调整D.航天器通常只使用动量轮或磁力矩器中的一种进行姿态控制，不会同时使用两种装置9、航空航天材料的疲劳性能对于飞行器的使用寿命和安全性有着重要影响。疲劳是指材料在循环载荷作用下发生的破坏现象。为了提高材料的疲劳性能，可以采用：（）A.优化材料的化学成分B.进行表面处理C.改进加工工艺D.以上方法综合使用10、在飞行器的设计中，需要考虑人机工效学因素，以提高飞行员的操作舒适性和效率。例如，驾驶舱的布局、仪表显示、操纵杆设计等都要符合人体工程学原理。假设某型飞机的飞行员在长时间飞行后感到疲劳和操作不便。以下哪个方面最有可能需要改进？（）A.驾驶舱座椅的舒适性B.仪表的显示方式和亮度C.操纵杆的力反馈特性D.以上方面都需要考虑11、航空发动机的叶片是关键部件之一，其工作环境恶劣，需要具备高强度和耐高温性能。以下关于航空发动机叶片材料和制造工艺的发展，哪一项是不正确的？（）A.采用单晶高温合金制造叶片，可以提高叶片的耐高温性能和疲劳寿命B.运用增材制造（3D打印）技术制造叶片，可以实现复杂形状的制造和材料性能的优化C.对叶片进行表面涂层处理，如热障涂层，可以有效提高叶片的抗氧化和抗腐蚀能力D.传统的铸造和锻造工艺仍然是制造航空发动机叶片的主要方法，新技术的应用还不成熟12、飞行器的燃油系统设计需要考虑多方面因素。以下关于燃油系统的描述，不正确的是：（）A.燃油系统要确保在各种飞行姿态下都能稳定地向发动机供油B.燃油箱的布局和形状设计要考虑重心平衡和防泄漏等问题C.燃油滤清器可以过滤掉燃油中的杂质，保护发动机，但会增加燃油的阻力D.燃油系统的设计不需要考虑飞机的改型和升级需求，只满足当前型号的要求即可13、航天器的热防护系统对于在重返大气层等高温环境下保护航天器至关重要。假设一个航天器要从太空返回地球。以下关于热防护系统的材料和设计的描述，哪一项能够有效地抵御高温？（）A.使用普通金属材料作为热防护层，依靠其高熔点承受高温B.热防护系统只需要在航天器的前端设置，其他部位无需防护C.采用耐高温陶瓷材料和特殊的隔热结构，有效阻止热量传递到航天器内部D.热防护系统的性能不受返回速度和大气条件的影响14、飞行器的气动外形优化是提高性能的重要途径。以下关于气动外形优化的方法，不正确的是：（）A.通过风洞试验获取数据，改进外形设计B.利用数值模拟计算分析气流特性C.只关注飞行器的升力特性，忽略阻力特性D.综合考虑多种飞行条件和任务需求15、飞机的燃油系统不仅要保证燃油的供应，还要确保燃油的安全和可靠性。燃油系统通常包括油箱、油泵、油管和燃油滤清器等部件。在飞机飞行过程中，为了防止燃油发生晃动和气泡，油箱内部通常会设置：（）A.隔板B.加热装置C.压力传感器D.液位传感器二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）深入探讨航天器的热控涂层技术，包括反射涂层、发射涂层、隔热涂层等的性能和应用，分析热控涂层在航天器热平衡中的作用和选择依据，以及涂层的耐久性和可靠性问题。2、（本题5分）深入探讨飞行器的高升阻比气动外形设计，分析高升阻比的实现途径，如翼身融合、层流控制、主动流动控制等技术，以及其在提高飞行器燃油效率和航程方面的应用。3、（本题5分）论述航空航天领域中的飞行器可靠性数据分析方法，解释如何从大量数据中提取有用信息以支持可靠性评估和决策。4、（本题5分）深入探讨航空发动机的燃烧室设计，解释燃烧室的工作过程、燃烧稳定性和效率的影响因素，分析燃烧室设计的关键技术和发展方向。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）深入探讨卫星遥感图像的几何校正和辐射校正方法，分析由于传感器姿态、地形起伏等因素导致的图像几何变形和辐射误差。研究校正算法的原理和实现过程，以及如何提高校正后的图像质量和可应用性。2、（本题5分）全面论述飞行器结构振动的抑制和控制技术，包括被动减振、主动减振、半主动减振等方法的原理和应用。探讨结构振动对飞行器性能和舒适性的影响，分析振动测试和模态分析技术在减振设计中的作用，以及新型减振材料和结构在航空航天领域的研究和应用。3、（本题5分）深入论述航空发动机的工作原理和性能优化策略，涵盖涡轮喷气、涡轮风扇、涡轮螺旋桨等不同类型发动机的结构和工作过程。研究如何提高发动机的推力、燃油效率和可靠性，分析先进材料和制造工艺在发动机研发中的应用，以及发动机排放对环境的影响和应对措施。4、（本题5分）电动飞机被认为是未来航空运输的一个重要发展方向。请深入探讨电动飞机面临的电池能量密度、充电设施、动力系统集成等技术瓶颈，研究相关政策和市场因素对其发展的推动和制约，以及在实现可持续航空中的作用和前景。5、（本题5分）详细论述飞机机翼的空气动力学设计原理，包括翼型的选择、机翼的几何参数（如展弦比、后掠角等）对升力、阻力和飞行性能的影响。分析不同类型飞机（如客机、战斗机、运输机）机翼设计的特点和差异，探讨未来飞机机翼设计的发展趋势和面临的挑战。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某型飞机的机翼在飞行中出现结构振动，影响了飞机的飞行性能和结构安全。请分析机翼振动的原因，如气流激励、结构固有频率、机翼连接部位松动等，并研究如何抑制机翼振动。2、（本题10分）一颗卫星在轨道运行时，遭遇太空垃圾碰撞，太阳能电池板受损。请分析太空垃圾碰撞的风险和危害，如速度高、破坏力大等，评估对卫星能源供应的影响，并提出卫星轨道规避和防护太空垃圾的措施。3、（本题10分）某型卫星在轨道调整过程