湖北体育职业学院《飞行控制系统的原型系统技术》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《飞行控制系统的原型系统技术》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40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、飞行器的飞行控制是保证其安全稳定飞行的关键。对于飞行器的姿态控制，下列说法不正确的是：（）A.陀螺仪可以测量飞行器的角速度，为姿态控制提供重要参数B.舵面的偏转可以改变飞行器的气动力，从而调整姿态C.自动驾驶系统能够根据预设的航线和飞行参数自动控制飞行器的姿态D.飞行器的姿态控制只需要在起飞和降落阶段进行，飞行过程中无需调整2、在卫星的轨道维持和调整中，需要消耗一定的燃料和能量。假设一颗卫星的轨道出现偏差。以下关于轨道维持策略和能源消耗的描述，哪一个是恰当的？（）A.频繁进行小幅度的轨道调整可以节省燃料，提高卫星寿命B.轨道维持所需的燃料消耗与卫星的质量无关，只与轨道高度有关C.可以通过利用太阳能来补充轨道维持所需的能源，完全替代燃料D.合理规划轨道维持操作可以在保证卫星性能的前提下降低能源消耗3、航空发动机的叶片制造工艺对其性能和可靠性有重要影响。假设一种新型发动机叶片采用了增材制造技术（3D打印）。以下哪种优点是该技术最有可能带来的？（）A.复杂形状的制造能力B.材料的节约C.缩短生产周期D.以上都是4、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5、在航天器的电源管理系统中，需要对电能进行合理分配和控制。以下关于电源管理系统的功能，哪一项是不正确的？（）A.监测电源系统的工作状态，包括电压、电流和功率等参数B.根据航天器的任务需求和设备优先级，合理分配电能C.控制蓄电池的充电和放电过程，延长蓄电池的使用寿命D.电源管理系统不需要考虑能源的回收和再利用，因为航天器的能源通常是充足的6、飞行器的结构设计需要考虑多种因素。对于复合材料在飞行器结构中的应用，以下说法错误的是：（）A.复合材料具有比强度高、比刚度大的优点，能够减轻结构重量B.复合材料的抗疲劳性能好，能够延长飞行器的使用寿命C.复合材料的制造工艺复杂，成本较高，限制了其广泛应用D.复合材料在高温环境下的性能稳定，不需要特殊的防护措施7、卫星的轨道类型多种多样，包括地球同步轨道、太阳同步轨道和极地轨道等。地球同步轨道卫星的轨道高度约为36000千米，其绕地球运行的周期与地球自转周期相同。太阳同步轨道卫星的特点是：（）A.轨道平面与太阳始终保持固定的夹角B.轨道高度固定不变C.轨道周期固定不变D.轨道形状为圆形8、航天器的姿态敏感器用于测量航天器的姿态信息。以下关于姿态敏感器的描述，错误的是：（）A.姿态敏感器包括太阳敏感器、地球敏感器和星敏感器等B.姿态敏感器的精度和可靠性对航天器的姿态控制至关重要C.姿态敏感器的测量数据不需要进行校准和补偿D.多种姿态敏感器可以组合使用，提高姿态测量的准确性9、对于飞行器的飞行控制，以下关于自动驾驶仪和人工操纵的描述，不正确的是（）A.自动驾驶仪可以根据预设的程序和传感器数据自动控制飞行器的姿态、航向和高度，减轻飞行员的工作负担B.人工操纵在某些情况下，如应对突发状况或进行特殊飞行任务时，具有更高的灵活性和决策能力C.自动驾驶仪完全可以取代人工操纵，未来的飞行器将不再需要飞行员进行手动控制D.现代飞行器通常采用自动驾驶仪和人工操纵相结合的方式，以提高飞行的安全性和效率10、关于飞机的气动布局，以下对于常规布局和鸭式布局的优缺点，不正确的是（）A.常规布局的飞机稳定性较好，操纵性相对简单，技术成熟B.鸭式布局的飞机在大迎角时具有更好的机动性和升力特性C.常规布局的飞机在高速飞行时阻力较小，而鸭式布局的飞机在低速飞行时性能更优D.鸭式布局的飞机在所有飞行条件下都比常规布局的飞机具有更好的性能，因此逐渐取代了常规布局11、在卫星的通信频段选择中，以下哪个频段具有较强的穿透力和抗干扰能力（）A.Ku频段B.C频段C.Ka频段D.L频段12、飞机的飞行速度可以通过马赫数来表示，马赫数是飞机速度与当地音速的比值。当飞机以超音速飞行时，会产生强烈的激波阻力。为了减小激波阻力，飞机的外形通常设计为：（）A.钝头形状B.尖头形状C.圆形截面D.方形截面13、飞行器的结构设计需要考虑多种因素，如强度、刚度、重量、气动外形等。在设计过程中，要运用材料力学、结构力学等知识。假设正在设计一款新型无人机，要求在保证结构强度的前提下尽可能减轻重量。以下关于结构设计的考虑中，错误的是：可以采用先进的复合材料，提高结构的强度重量比。优化结构的几何形状，减少不必要的部分，降低重量。合理分布结构的受力，避免局部应力集中。那么，以下哪种方法不太可能在保证强度的同时减轻重量？（）A.增加结构的厚度B.使用拓扑优化技术C.采用空心结构部件D.选择高强度轻质合金材料14、在航天器的热防护系统中，烧蚀材料具有独特的性能。以下关于烧蚀材料的描述，不正确的是：（）A.在高温下通过自身的消耗来吸收热量B.可以重复使用，无需更换C.常用于航天器再入大气层时的热防护D.其性能取决于材料的成分和微观结构15、飞行器的飞行性能受到大气环境的影响，例如大气温度、湿度和压力等。在高海拔地区，大气压力较低，空气密度较小，这会导致飞行器的：（）A.升力增加，阻力减小B.升力减小，阻力增加C.升力和阻力都增加D.升力和阻力都减小16、飞行器在大气层中飞行时，会与空气产生摩擦，导致表面温度升高。为了保护飞行器的结构和设备，需要采用有效的热防护措施。热防护系统可以分为被动热防护和主动热防护。被动热防护的主要方式是：（）A.利用冷却剂进行降温B.采用耐高温材料C.安装散热风扇D.发射激光进行降温17、在航空航天飞行器的设计中，空气动力学和热力学的知识是不可或缺的。以下关于这两个学科在飞行器设计中的应用，不正确的是：（）A.空气动力学用于优化飞行器的外形，减小阻力，提高升力B.热力学用于分析发动机的工作过程，提高燃烧效率和功率输出C.空气动力学只关注飞行器外部的气流流动，不考虑内部的气流情况D.热力学原理可以用于设计航天器的热防护系统，控制温度分布18、在飞行器的飞行控制系统中，自动驾驶仪的功能日益强大。以下关于自动驾驶仪的作用，不正确的是：（）A.减轻飞行员的工作负担B.提高飞行的精度和稳定性C.能够完全替代飞行员进行复杂的飞行操作D.在紧急情况下可以自动采取避险措施19、对于航空发动机的涡轮叶片材料，以下关于高温合金和陶瓷基复合材料的性能特点及应用前景，准确的是：（）A.高温合金具有良好的高温强度和韧性，是目前涡轮叶片的主要材料；陶瓷基复合材料具有更高的耐高温性能，但脆性较大，应用受到一定限制B.陶瓷基复合材料已经完全取代高温合金，成为新一代涡轮叶片的首选材料C.高温合金无法满足现代航空发动机对涡轮叶片性能的要求，正逐渐被淘汰D.高温合金和陶瓷基复合材料在性能和成本上没有优势，新型材料的研发迫在眉睫20、在航空航天领域，飞行模拟和仿真技术对于飞行器的设计、训练和评估具有重要意义。通过建立精确的数学模型和模拟环境，可以预测飞行器的性能和行为。假设在进行一次飞机飞行性能的模拟中，结果与实际飞行数据存在较大偏差。以下哪个因素最有可能导致这种偏差？（）A.模拟中使用的空气动力学模型不准确B.计算机硬件性能不足C.飞行员操作模型不符合实际D.气象条件设置错误二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）全面剖析飞机的自动驾驶系统中的高度保持和速度控制功能，包括传感器测量、控制算法、执行机构动作等环节，解释如何实现精确的高度和速度控制，分析在不同气象条件和飞行阶段的控制效果和适应性。2、（本题5分）简述航空发动机的涡轮设计和工作原理，分析涡轮材料和冷却技术对发动机性能的影响。3、（本题5分）论述航天器的热真空试验技术，解释热真空试验的目的、试验设备和试验过程，分析热真空试验在航天器研制中的作用和关键技术。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一颗卫星的姿态控制传感器在运行过程中逐渐失效，影响了卫星的姿态控制精度。请分析传感器失效的原因，如太空辐射、部件老化、制造缺陷等，并探讨如何提高姿态控制传感器的可靠性和寿命。2、（本题5分）一架直升机在海上平台起降时，受到海风和平台气流的干扰，出现起降困难。研究海风和平台气流对直升机起降的影响，对海上作业的挑战，以及如何通过飞行员训练和技术改进来提高起降的安全性和稳定性。3、（本题5分）某卫星在太空长期运行后，其星载计算机出现死机现象，部分数据丢失。分析星载计算机死机的可能原因，对卫星运行和数据传输的影响，以及如何提高星载计算机的稳定性和容错能力。4、（本题5分）一颗地球资源卫星在数据传输过程中，遭遇了数据丢失和误码的问题。请分析可能导致数据传输问题的原因，如通信链路干扰、数据压缩算法错误等，提出提高数据传输质量和可靠性的方法，以及如何建立有效的数据备份和恢复机制。5、（本题5分）一家卫星运营公司发现其一颗通信卫星的轨道逐渐偏离预定位置，影响了通信服务质量。经过分析，可能是受到太阳活动、地球引力异常或者其他卫星的干扰。请探讨这些可能的原因，提出轨道调整和维持的方案，并思考如何提高卫星轨道的稳定性和预测精度。四、论述题（本大题共2个小题，共20分)1