北京工业大学《飞机结构设计》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页北京工业大学《飞机结构设计》

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、航空航天领域中，复合材料的应用越来越广泛。除了碳纤维增强复合材料，玻璃纤维增强复合材料和芳纶纤维增强复合材料也有一定的应用。与碳纤维增强复合材料相比，玻璃纤维增强复合材料的特点是：（）A.强度更高B.刚度更大C.成本更低D.耐高温性能更好2、在飞行器的结构强度分析中，需要考虑多种载荷情况。假设一架飞机在飞行中遭遇气流颠簸。以下关于结构强度分析和载荷计算的描述，哪一项是合理的？（）A.只考虑飞机的静载荷，忽略动态载荷的影响B.气流颠簸产生的载荷对飞机结构强度没有显著影响C.综合考虑静载荷、动态载荷和疲劳载荷，进行详细的强度计算和分析D.结构强度分析可以采用简化模型，无需考虑材料的非线性特性3、在航空航天领域，航空发动机的叶片制造是一项关键技术。以下关于航空发动机叶片制造工艺，哪一项是不准确的？（）A.航空发动机叶片通常采用铸造、锻造和机械加工等工艺制造，以满足其高强度和高精度的要求B.单晶叶片制造技术可以提高叶片的高温性能和抗疲劳性能C.增材制造（3D打印）技术在航空发动机叶片制造中的应用越来越广泛，可以制造出复杂形状的叶片D.航空发动机叶片制造工艺简单，不需要高精度的设备和严格的质量控制4、航空航天中的飞行模拟器可以为飞行员提供逼真的训练环境，降低训练成本和风险。飞行模拟器通过模拟飞机的飞行性能、环境条件和操作响应来实现训练功能。那么，以下哪种飞行模拟器的训练效果最接近真实飞行？（）A.全动模拟机B.固定基模拟机C.桌面模拟机D.以上效果差不多5、在卫星通信系统中，信号的传输和接收质量受到多种因素的影响。假设一个卫星通信地面站接收信号不稳定。以下关于可能的原因和解决方法的描述，哪一项是准确的？（）A.大气层的电离层干扰无法避免，只能接受信号不稳定的情况B.地面站的天线增益不足，更换更大尺寸的天线一定能解决问题C.卫星轨道的偏差会导致信号传输时间变化，无法进行补偿D.多径传播会造成信号衰落，可以采用分集接收技术来改善6、飞行器的结构设计需要考虑多种因素，如强度、刚度、重量和气动外形等。以下关于飞行器结构材料的选择，哪一项是不准确的？（）A.铝合金具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，在现代飞行器结构中得到广泛应用B.钛合金比铝合金强度更高，但价格昂贵，通常用于关键部位和高温环境C.复合材料由两种或两种以上不同性质的材料组成，具有优异的性能，但制造工艺复杂，成本较高D.飞行器结构材料的选择只考虑强度和刚度，不需要考虑重量和成本等因素7、在卫星导航系统中，关于GPS和北斗导航系统的精度和应用范围，以下说法恰当的是：（）A.GPS导航系统精度高，全球覆盖，应用广泛；北斗导航系统精度较低，主要服务于中国及周边地区B.GPS和北斗导航系统在精度和覆盖范围上基本相同，用户可以根据喜好选择使用C.北斗导航系统具有更高的精度和更强的抗干扰能力，不仅能服务国内，还能面向全球提供导航服务；GPS导航系统在一些特定领域仍具有优势D.GPS导航系统适用于军事领域，北斗导航系统主要用于民用领域8、在航空航天领域，飞行仿真技术有着广泛的应用。关于飞行仿真的作用，以下说法不正确的是：（）A.可以在设计阶段评估飞行器的性能和操纵特性B.能够为飞行员提供逼真的训练环境，提高飞行技能C.飞行仿真结果完全准确，可以替代实际飞行试验D.有助于优化飞行控制算法和飞行程序9、在航空航天材料的疲劳试验中，需要模拟实际使用中的循环加载条件。假设一种材料在疲劳试验中表现出早期的裂纹萌生和扩展。为了提高材料的疲劳寿命，以下哪种方法最有可能有效？（）A.改进材料的微观结构B.增加材料的硬度C.改变加载频率D.提高试验温度10、卫星的轨道机动需要消耗推进剂。假设一颗卫星需要从低轨道转移到高轨道，为了减少推进剂的消耗，以下哪种轨道转移方式最优化？（）A.霍曼转移B.双椭圆转移C.脉冲式转移D.连续推力转移11、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12、在航天器的轨道设计中，考虑地球非球形引力摄动的影响时，以下说法准确的是：（）A.地球非球形引力摄动对低轨道航天器影响较大，对高轨道航天器可以忽略不计B.地球非球形引力摄动会导致航天器轨道的半长轴、偏心率和倾角发生微小变化，但不会影响轨道周期C.地球非球形引力摄动可以通过简单的数学模型精确计算和补偿，不会对航天器的轨道控制造成困难D.地球非球形引力摄动对航天器轨道没有任何影响，在轨道设计中无需考虑13、飞行器的结构振动问题可能影响飞行的舒适性和安全性。结构振动的原因包括发动机振动、气流激励等。那么，以下哪种方法可以有效地抑制结构振动？（）A.增加结构刚度B.安装减振装置C.优化结构设计D.以上都是14、航空航天工程中，数值模拟技术在飞行器设计和性能分析中发挥着重要作用。通过建立数学模型和使用计算机进行求解，可以预测飞行器的流场、温度场和应力场等。数值模拟技术的准确性取决于：（）A.计算模型的复杂度B.计算机的性能C.边界条件的设置D.以上因素都有关系15、飞行器的空气动力学性能优化是提高飞行效率和性能的重要手段。通过改进飞行器的外形、表面粗糙度等可以降低阻力，提高升阻比。那么，以下哪种外形改进措施对降低阻力效果最显著？（）A.采用流线型外形B.增加机翼后掠角C.减小飞行器的迎风面积D.以上都很显著16、在航空航天工程中，系统工程方法用于统筹规划和管理项目。关于系统工程的原则，以下描述错误的是：（）A.强调系统的整体性和综合性，考虑各个子系统之间的相互关系B.遵循循序渐进的开发过程，从概念设计到详细设计逐步推进C.系统工程只关注技术方面的问题，不考虑成本和进度等因素D.注重用户需求和系统性能的平衡，实现最优的系统解决方案17、飞机的机翼结构需要承受飞行中的各种载荷，包括升力、阻力、弯矩等。为了提高机翼结构的强度和刚度，通常会采用加强肋、翼梁等结构部件。假设某型飞机的机翼在飞行中出现结构变形。以下哪个结构部件最有可能需要加强？（）A.加强肋B.翼梁C.蒙皮D.翼梢小翼18、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19、在飞行器的飞行性能评估中，爬升率是一个重要的指标。以下关于爬升率的影响因素，错误的是：（）A.发动机推力越大，爬升率越高B.飞行器重量越轻，爬升率越高C.空气密度越大，爬升率越高D.机翼升力系数越大，爬升率越高20、航天器的热控制是保证其正常工作的关键。以下关于航天器热控制的方法，不正确的是：（）A.使用多层隔热材料减少热量的散失或吸收B.安装散热片将内部热量散发到太空中C.利用热管将热量从高温区域传递到低温区域D.航天器在太空中不需要进行热控制，因为温度始终很低二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）简述卫星导航系统中的抗干扰技术，分析在复杂电磁环境下保障导航信号准确性的措施。2、（本题5分）深入探讨航空发动机的压气机设计，包括叶片形状、级数、气流流动特性等方面，分析压气机的性能参数（如增压比、效率）与设计的关系，以及先进压气机设计技术的发展。3、（本题5分）详细解释气动弹性问题对飞行器的影响和解决途径，包括结构振动、操纵性能变化和稳定性问题等。探讨在设计阶段如何进行气动弹性分析和试验，以及如何采用主动控制和结构优化方法来减轻其影响。4、（本题5分）一架战斗机在进行空中加油时，加油管与受油口对接出现困难，多次尝试后才成功完成加油。请分析对接困难的可能原因，评价此次空中加油操作的风险，并提出改进空中加油技术和训练方法的措施。5、（本题5分）详细论述飞机的客舱设计，包括座椅布局、行李舱设计、舱内照明和娱乐系统等方面。解释如何提高乘客的舒适度和满意度，同时满足安全和重量限制的要求。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一次飞机紧急降落过程中，由于跑道状况不佳和刹车系统故障，飞机险些冲出跑道。请分析导致此次紧急情况的原因，探讨机组人员和机场地面保障部门应采取的措施，以及如何加强飞机的应急降落能力和机场的安全保障设施。2、（本题5分）在一次航天任务中，需要在月球表面进行钻探取样，但钻探设备在工作过程中出现故障。请分析月球表面钻探的特殊环境和技术要求，探讨钻探设备故障的可能原因，以及如何设计更可靠的钻探系统和制定有效的应急方案。3、（本题5分）一架客机的空调系统在飞行中出现故障，客舱内温度和湿度失控。分析空调系统故障的原因，可能是压缩机故障、管路堵塞或控制系统出错等，并探讨如何加强空调系统的维护和故障诊断能力。4、（本题5分）某航天器的热控系统在极端温度环境下出现故障，导致内部设备温度过高。请分析热控系统故障的可能原因，如散热器失效、温控阀故障等，评估对航天器工作的危害，并提出热控系统优化和备份方案。5、（本题5分）一家卫星通信公司计划发射一组低轨通信卫星，以提供全球高速互联网服务。在项目实施过程中，需要解决卫星批量生产、发射安排、地面站建设等诸多问题。请分析这些问题的解决方案和项目实施的关键路径，以及如何在短时间内构建一个高效的低轨通信卫星网络。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）详细论述航空发动机的涡轮叶片冷却技术