上海交通职业技术学院《空中领航学》2023-2024学年第二学期期末试卷

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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15个小题，每小题2分，共30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2、航天器的轨道设计是一项复杂的任务，需要考虑多种因素，如任务需求、地球引力、大气阻力等。近地轨道卫星通常具有较低的轨道高度和较快的绕地速度。当一颗近地轨道卫星需要调整轨道高度时，可以通过改变卫星的速度来实现。如果要将卫星的轨道高度升高，应该：（）A.增加卫星的速度B.降低卫星的速度C.先增加速度，然后降低速度D.先降低速度，然后增加速度3、卫星的轨道摄动会影响其轨道精度和寿命。假设一颗地球同步轨道卫星受到月球引力的影响，导致轨道发生摄动。为了抵消这种摄动，以下哪种方法最有效？（）A.定期进行轨道修正B.增加卫星的质量C.改变卫星的轨道高度D.安装轨道稳定装置4、航空航天材料需要经过严格的测试和验证，以确保其性能和可靠性。常见的测试方法包括拉伸试验、疲劳试验、高温试验等。假设一种新型复合材料在拉伸试验中表现不佳。以下哪个因素最有可能影响其拉伸性能？（）A.纤维与基体的结合强度B.材料的孔隙率C.纤维的排列方向D.以上因素都有可能5、在航天器的电源系统中，太阳能电池板是常见的供电装置。关于太阳能电池板的特点，以下错误的是：（）A.太阳能电池板在阳光充足时能够提供稳定的电力B.太阳能电池板的效率会随着使用时间的增加而逐渐降低C.太阳能电池板的重量较轻，不会增加航天器的负担D.太阳能电池板在阴影区域也能正常工作，不受光照条件的限制6、航空航天材料的疲劳性能对于飞行器的长期使用至关重要。以下关于材料疲劳的描述，不正确的是：（）A.材料在循环载荷作用下容易发生疲劳破坏，即使应力低于其屈服强度B.疲劳裂纹的扩展速度与应力强度因子和材料的疲劳性能有关C.提高材料的表面光洁度可以有效提高其抗疲劳性能D.一旦材料出现疲劳裂纹，就会迅速扩展导致结构失效，无法采取措施阻止7、在航空发动机的涡轮部件中，高温燃气驱动涡轮旋转，从而带动压气机工作。涡轮叶片需要承受高温、高应力的工作环境。假设某型发动机的涡轮叶片出现了过早损坏的情况。以下关于可能原因的分析中，错误的是：可能是叶片的材料耐高温性能不足，无法承受工作温度。叶片表面的热障涂层失效，导致叶片直接暴露在高温燃气中。燃气中的杂质颗粒对叶片造成了冲蚀磨损。那么，以下哪种情况最不可能导致涡轮叶片过早损坏？（）A.发动机的转速过高B.叶片的冷却通道堵塞C.发动机的燃油燃烧不充分D.叶片的制造工艺缺陷8、飞行器的自动驾驶技术在现代航空中得到了广泛应用。关于自动驾驶系统的功能，以下说法不正确的是：（）A.能够自动保持飞行高度、速度和航向B.可以根据气象条件自动调整飞行路线C.自动驾驶系统完全取代了飞行员的操作，不需要飞行员干预D.在紧急情况下，能够自动执行应急预案，保障飞行安全9、航天器的姿态控制通常采用动量轮、喷气推进器等装置。姿态控制系统要能够精确地调整航天器的姿态，以满足任务需求。假设一个航天器在姿态调整过程中出现了较大的误差。以下关于可能原因的分析中，错误的是：可能是动量轮的转速控制不准确，无法产生预期的力矩。喷气推进器的推力大小或方向存在偏差。传感器提供的姿态信息有误，导致控制系统做出错误的决策。那么，以下哪种情况最不可能导致姿态控制误差较大？（）A.航天器受到微小陨石撞击B.姿态控制系统的电源电压波动C.航天器内部设备的布局改变D.宇宙射线对电子元件的干扰10、飞机的液压系统用于驱动起落架、舵面等部件。以下关于飞机液压系统的描述，哪一项是不正确的？（）A.液压系统具有功率密度高、响应速度快的优点B.飞机通常设置多个独立的液压回路，以提高系统的可靠性C.液压油的品质和压力对液压系统的性能有重要影响D.飞机液压系统不需要进行定期维护和检查，因为其可靠性很高11、飞行器的动力装置选型需要考虑多种因素。以下关于动力装置选型的描述，错误的是：（）A.不同类型的飞行器需要根据任务需求选择合适的动力装置B.动力装置的性能、重量、可靠性和维护成本都是选型的重要考虑因素C.电动动力装置在未来的航空航天领域具有很大的发展潜力，但目前技术还不成熟D.一旦选定了动力装置，就不能再更改，否则会导致飞行器设计的重大调整12、在航天器的通信系统中，以下关于地面测控站和天基通信卫星的作用和特点，不正确的是（）A.地面测控站可以对航天器进行跟踪、遥测、遥控和数据传输，但其覆盖范围有限B.天基通信卫星可以扩大航天器通信的覆盖范围，实现全球实时通信，但存在信号延迟和衰减问题C.地面测控站和天基通信卫星相互配合，共同构成了航天器的通信网络D.未来的航天器通信将完全依赖天基通信卫星，地面测控站将不再发挥作用13、航空航天领域中的飞行力学是研究飞行器运动规律的学科。以下关于飞行力学的描述，错误的是：（）A.飞行力学包括飞行器的受力分析、运动方程建立和飞行性能计算B.飞行力学的研究成果可以为飞行器的设计和控制提供理论基础C.飞行力学只关注飞行器在大气层内的飞行，不涉及太空飞行D.飞行力学的发展与数学、物理学等学科密切相关14、在飞行器的制造过程中，复合材料的应用越来越广泛。假设要制造一架轻型无人机，使用复合材料的主要优势在于？（）A.复合材料的成本低于传统金属材料B.复合材料的强度和刚度不如金属材料，但其重量更轻C.复合材料具有可设计性，能够根据需求定制性能，同时减轻重量D.复合材料的加工工艺简单，易于大规模生产15、飞行器在大气层中飞行时会产生气动加热现象。以下关于气动加热的影响，错误的是：（）A.气动加热会使飞行器表面温度升高，影响材料性能B.过高的温度可能导致飞行器结构强度下降，影响飞行安全C.气动加热会使飞行器的阻力增加，降低飞行效率D.气动加热只在高超音速飞行时才会出现，低速飞行时可以忽略不计二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）深入探讨航天器的电源系统，包括太阳能电池阵列、蓄电池、核电源等的工作原理和特点，分析电源系统的能量管理和功率分配策略。2、（本题5分）详细论述航空航天中的可靠性增长试验，包括试验的目的、方法、过程控制和数据分析，解释如何通过可靠性增长试验发现和解决产品的潜在问题，提高产品的可靠性水平。3、（本题5分）全面分析航天器的电源系统能量管理策略，包括太阳能电池阵的功率分配、蓄电池的充放电管理和负载的功率调节。解释如何在不同光照条件和任务需求下实现电源系统的高效运行和能量平衡，以及电源系统故障情况下的应急处理措施。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细阐述飞机起落架系统的设计要求和工作原理，分析在起降过程中起落架所承受的载荷和冲击，以及如何通过减震和缓冲装置来减小冲击。探讨起落架的收放机构和锁定装置的设计，以及起落架的故障检测和维护方法。2、（本题5分）深入探讨卫星导航增强系统的原理和应用，分析地基增强系统（GBAS）和星基增强系统（SBAS）的工作方式和优势。研究导航增强系统在提高定位精度、完好性和可用性方面的作用，以及在航空、航海等领域的应用案例。3、（本题5分）详细分析飞机的飞行品质和操纵特性，包括稳定性、机动性、灵敏性和可操纵性等方面。探讨如何通过飞机设计和飞行控制系统来优化飞行品质和操纵特性，满足不同飞行任务和飞行员的需求，以及飞行品质评估的方法和标准。4、（本题5分）详细分析航天器的着陆缓冲技术。研究航天器在着陆过程中的冲击能量吸收和缓冲方法。探讨着陆缓冲装置的设计和性能评估。5、（本题5分）深入论述航空航天材料的高温性能和热防护涂层技术，包括耐高温合金、陶瓷基复合材料在高温环境下的力学性能和氧化行为。探讨热防护涂层的种类、制备工艺和失效机制，分析高温材料和涂层在发动机热端部件、航天器再入防护中的应用。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某型战斗机在进行高过载机动时，机翼结构出现了裂纹。请分析产生这种结构损伤的原因，如材料疲劳、应力集中等，评估其对飞机飞行安全的危害，并研究如何通过改进设计和加强维护来避免类似情况的发生。2、（本题10分）某型无人机在执行侦察任务时，数据传输链路突然中断，导致部分侦察数据丢失。请分析数据传输链路中断的可能原因，比