广东文艺职业学院《空气动力学》2023-2024学年第二学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页广东文艺职业学院《空气动力学》

2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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、在航空航天领域，飞行器的动力系统至关重要。对于喷气式发动机，其工作原理基于牛顿第三定律，即作用力与反作用力。以下关于喷气式发动机的描述，哪一项是不正确的？（）A.喷气式发动机通过燃烧燃料产生高温高压气体，向后喷射产生推力B.发动机的压气机用于提高进入燃烧室的空气压力，从而提高燃烧效率C.涡轮的主要作用是驱动压气机工作，同时也会消耗一部分推力D.喷气式发动机的推力大小只取决于燃料的燃烧效率，与进气量无关2、在航天任务的轨道规划中，需要考虑多种约束条件。假设要执行一次月球探测任务。以下关于轨道规划的考虑和策略的描述，哪一个是正确的？（）A.直接发射到月球轨道是最节省燃料的方式，不需要考虑中间过程B.可以利用地球和月球的引力场进行借力飞行，节省燃料和时间C.月球探测任务的轨道不需要考虑返回地球的路线，只关注去程D.轨道规划只需要考虑飞行器的初始速度和位置，其他因素不重要3、航空航天工程中的飞行器制造工艺包括多种技术和方法。以下关于飞行器复合材料制造工艺，哪一项是不准确的？（）A.复合材料制造工艺包括手糊成型、缠绕成型、拉挤成型等，不同工艺适用于不同的结构和形状B.自动铺丝技术可以提高复合材料构件的制造效率和质量，减少人工操作的误差C.复合材料制造过程中需要进行严格的质量控制和检测，确保构件的性能和可靠性D.复合材料制造工艺简单，成本低，可以大规模应用于飞行器的所有结构部件4、航空航天工程中的气动弹性问题是指飞行器结构在气动力作用下的变形和振动。以下关于气动弹性问题的影响和解决方法，哪一项是错误的？（）A.气动弹性问题可能导致飞行器的结构疲劳、操纵性能下降甚至失稳B.采用主动控制技术、优化结构设计和增加结构刚度可以减轻气动弹性问题的影响C.气动弹性问题只在高速飞行的飞行器中存在，低速飞行器不会受到影响D.对飞行器进行气动弹性分析和试验是解决气动弹性问题的重要手段5、航空航天领域中的飞行模拟器对于飞行员的训练和飞行器的设计评估具有重要作用。以下关于飞行模拟器的描述，哪一项是不正确的？（）A.飞行模拟器可以模拟各种飞行条件和故障情况，提高飞行员的应对能力B.飞行模拟器的运动平台可以提供逼真的动感，增强模拟的真实感C.飞行模拟器的视景系统可以通过计算机图形技术生成逼真的外部景象D.飞行模拟器的性能和效果与真实飞行器完全相同，飞行员可以完全依赖模拟器进行训练6、在飞行器的飞行性能计算中，需要考虑多种因素，如升阻比、重量和燃油消耗等。假设一架飞机在给定的飞行条件下，要提高航程。以下哪种方法最有效？（）A.增加飞机的载油量B.提高飞机的升阻比C.减轻飞机的结构重量D.降低飞行速度7、航空航天中的飞行力学研究飞行器的运动规律。对于飞行器的稳定性，下列说法不正确的是：（）A.飞行器的纵向稳定性主要取决于重心和气动焦点的相对位置B.增加垂尾面积可以提高飞行器的方向稳定性C.飞行器的稳定性越好，操纵性就越差D.飞行器在飞行过程中稳定性始终保持不变，不会受到外界干扰的影响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、飞行控制系统对于保证飞行器的稳定性和操纵性至关重要。以下关于飞行控制系统的组成和功能，哪一项是错误的？（）A.飞行控制系统通常包括传感器、控制器和执行机构，能够感知飞行器的状态并进行相应的控制B.自动驾驶仪可以根据预设的航线和飞行参数，自动控制飞行器的飞行姿态和轨迹C.电传操纵系统通过电信号传输控制指令，提高了操纵的精度和响应速度D.飞行控制系统只能在正常飞行条件下工作，在遇到突发情况或故障时无法发挥作用10、在火箭发射过程中，需要考虑地球自转的影响。以下关于地球自转对火箭发射的作用，错误的是：（）A.可以利用地球自转的速度，节省燃料B.在赤道附近发射火箭，具有一定的优势C.地球自转对火箭发射的方向没有影响D.不同纬度的发射场，地球自转的影响程度不同11、航空航天中的推进剂对于飞行器的性能有重要影响。以下关于推进剂的描述，错误的是：（）A.液体推进剂通常具有较高的比冲，但储存和供应系统较为复杂B.固体推进剂易于储存和使用，但燃烧过程难以控制，比冲较低C.电推进剂具有很高的比冲，适用于长时间、低推力的任务D.航空煤油是一种常用的液体火箭推进剂，因为其能量密度高，燃烧稳定12、航空航天领域中的推进剂对于飞行器和航天器的性能有着重要影响。以下关于推进剂的描述，错误的是：（）A.液体推进剂通常具有较高的比冲，但储存和供应系统较为复杂B.固体推进剂具有结构简单、可靠性高的优点，但比冲相对较低C.新型推进剂的研发一直在进行，以提高性能和降低成本D.推进剂的选择只考虑比冲这一个因素，其他因素不重要13、航空航天材料的性能要求十分严格。以下关于航空航天材料的描述，错误的是：（）A.航空航天材料需要具备高强度、高韧性、耐高温等性能B.复合材料在航空航天领域的应用越来越广泛，因其具有优异的性能C.金属材料在航空航天中的地位逐渐下降，被复合材料完全取代D.材料的选择需要综合考虑性能、成本、可加工性等因素14、卫星的姿态控制对于其正常工作和任务执行至关重要。以下关于卫星姿态控制的方法，错误的是：（）A.利用动量轮可以改变卫星的角动量，实现姿态调整B.喷气推进器通过喷出气体产生反作用力，来调整卫星的姿态C.磁力矩器利用地球磁场的作用来控制卫星的姿态，适用于低轨道卫星D.卫星的姿态控制只能采用一种方法，不能多种方法组合使用15、飞行器的气动噪声会对环境和乘客舒适度产生影响。以下关于降低气动噪声的方法，错误的是：（）A.优化飞行器的外形设计，减少气流分离B.使用吸音材料可以有效吸收噪声C.增加发动机的功率可以降低气动噪声D.改进发动机的喷流结构，降低喷流噪声16、在航天器的电源系统中，太阳能电池板是一种常见的供电方式。以下关于太阳能电池板的描述，哪一项是不正确的？（）A.太阳能电池板将太阳能转化为电能，为航天器提供电力B.太阳能电池板的效率取决于其材料和工艺，目前的效率已经很高，接近理论极限C.在阴影区域或光照不足的情况下，航天器需要依靠蓄电池来维持供电D.太阳能电池板的输出功率会随着航天器与太阳的距离和角度的变化而变化17、对于航空航天领域的飞行试验，以下哪种试验类型主要用于验证飞行器的操纵性和稳定性？（）A.性能试验B.结构强度试验C.飞行品质试验D.可靠性试验18、在火箭推进系统中，固体火箭发动机和液体火箭发动机各有特点。以下关于它们的比较，不正确的是：（）A.固体火箭发动机结构简单，可靠性高B.液体火箭发动机推力可调，可多次启动C.固体火箭发动机比冲通常高于液体火箭发动机D.液体火箭发动机燃料储存和加注相对复杂19、航天器的姿态测量系统通常包括陀螺仪、星敏感器、太阳敏感器等设备。这些设备协同工作，为航天器的姿态控制提供准确的测量数据。假设某颗卫星的姿态测量数据出现偏差。以下哪个设备最有可能出现故障？（）A.陀螺仪B.星敏感器C.太阳敏感器D.以上设备都有可能20、在飞行器的结构设计中，材料的选择至关重要。假设正在设计一款高超音速飞行器，需要承受极高的温度和压力。以下关于材料选择的考虑，哪一个是恰当的？（）A.应选择传统的铝合金材料，因为其成本低且加工容易B.钛合金具有高强度和耐高温性能，是高超音速飞行器的理想材料，无需考虑其重量C.碳纤维复合材料虽然重量轻，但在高温环境下性能不稳定，不适合用于该飞行器D.新型陶瓷基复合材料具有出色的耐高温性能，但成本高昂，需要综合权衡其使用二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述航天器的材料空间环境效应，解释空间辐射、原子氧、微流星体等对材料性能的影响，分析材料在空间环境中的老化和损伤机制及防护措施。2、（本题5分）全面分析航天器的对接技术，包括交会对接的过程（如远距离导引、近距离接近、对接机构工作）、对接精度要求和控制策略。解释对接技术在空间站建设、卫星维修和深空探测任务中的重要性，以及国内外的发展现状和未来趋势。3、（本题5分）论述可靠性评估在航空航天工程中的意义和方法，包括概率风险评估（PRA）、可靠性增长模型等。分析如何利用可靠性评估结果来优化设计、改进制造工艺和制定维护策略。4、（本题5分）详细阐述飞行器的防冰除冰系统，解释结冰条件的监测和判断方法，分析防冰除冰系统的工作原理和效能评估。5、（本题5分）详细论述卫星星座的设计和布局原则，考虑覆盖范围、通信容量、轨道类型（如低地球轨道、中地球轨道、地球同步轨道）等因素，分析不同卫星星座在通信、导航、遥感等领域的应用优势和局限性。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一次卫星发射任务中，火箭的级间分离时间出现偏差，影响了发射精度。请研究可能导致级间分离时间不准确的因素，如分离机构动作延迟、控制系统误差等，评估对卫星入轨的影响，并提出级间分离系统的优化和精确控制方案。2、（本题5分）在一次直升机的飞行训练中，直升机的传动系统出现异常振动和噪声。请分析传动系统故障的原因，如传动轴不平衡、齿轮磨损、轴承损坏等，并研究如何对直升机传动系统进行监测和维护。3、（本题5分）在一次航天飞机任务中，宇航员在进行舱外活动时，航天服出现氧气泄漏问题。对这一紧急情况进行分析和研究。分析航天服氧气泄漏的可能原因，对宇航员生命安全的威胁，以及如何改进航天服的设计和维护以确保其可靠性。4、（本题5分）某型飞机在进行高原机场起降试验时，发动机的推力明显不足，影响了飞机的性能。请分析高原环境对发动机推力的影响因素，如空气密度低、气压变化、温度差异等，并提出改进发动机在高原环境下性能的措施。5、（本题5分）一颗遥感卫星在工作一段时间后，其图像分辨率明显下降。请分析可能导致图像分辨率降低的原因，如光学系统故障、传感器老化或轨道偏差等，评估卫星的在轨维护和校准措施的效果，并建议如何提高卫星图像质量的长期稳定性。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）深入探讨航空航天领域中的可靠性工程。分析可靠性设计、分析和评估的方法和流程。研究如何通过可靠性工程提高航空航天产品的质量和可靠性，降低故障风险。2、（本题10分）太空探索中的月球基地建设是未来长期月球探测和资源开发的重