长春师范大学《旋翼飞行器飞行性能》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《旋翼飞行器飞行性能》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、在火箭推进系统中，燃料的选择对火箭性能有重要影响。假设正在设计一款新型运载火箭。以下关于燃料选择的考虑，哪一个是恰当的？（）A.液体燃料推力大，但储存和加注复杂，只适合大型火箭B.固体燃料燃烧效率高，易于控制，是所有火箭的首选C.混合燃料结合了液体和固体燃料的优点，没有任何缺点D.燃料的选择只考虑推力大小，不考虑成本和安全性3、在航空发动机的燃烧过程中，燃料的喷射和混合方式对燃烧效率和排放有重要影响。假设正在研究一种新型的燃料喷射系统。以下关于其可能的效果和挑战的描述，哪一个是准确的？（）A.精细的燃料喷雾可以提高燃烧效率，但会增加发动机的制造成本B.不均匀的燃料混合可以减少氮氧化物的排放，提高环境友好性C.快速的燃料喷射必然导致燃烧不稳定，影响发动机的可靠性D.复杂的燃料喷射系统对发动机的维护和检修没有任何影响4、在航天器的轨道设计中，需要考虑多种因素，如地球引力、大气阻力等。对于近地轨道卫星，以下关于其轨道特点的描述，哪一项是不正确的？（）A.近地轨道卫星的高度一般在2000公里以下，运行周期较短B.由于大气阻力的存在，近地轨道卫星需要定期进行轨道维持C.近地轨道卫星的轨道可以是圆形，也可以是椭圆形D.近地轨道卫星的轨道不受地球扁率的影响，其轨道形状始终保持不变5、关于飞行器的空气动力学研究方法，以下对于理论分析、实验研究和数值模拟的优缺点，错误的是（）A.理论分析可以深入理解空气动力学现象的本质，但对于复杂的流动问题往往难以得到精确解B.实验研究能够获得真实的流动数据，但实验成本高、周期长，且存在测量误差C.数值模拟可以快速模拟各种复杂的流动情况，但结果的准确性依赖于数学模型和计算方法D.在飞行器空气动力学研究中，只需要采用一种方法即可，不需要多种方法相结合6、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7、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8、在航空航天领域，飞行仿真技术得到了广泛应用。以下关于飞行仿真的作用和优势，哪一项是不正确的？（）A.飞行仿真可以在虚拟环境中模拟飞行器的飞行过程，为飞行员培训提供支持B.帮助设计人员评估飞行器的性能和操纵特性，优化设计方案C.可以替代真实的飞行试验，节省研发成本和时间D.飞行仿真能够预测飞行中可能出现的故障和危险情况，提高飞行安全性9、在航天器的对接操作中，精度和可靠性要求极高。假设两个航天器要在太空实现对接。以下关于对接技术和控制策略的描述，哪一项是重要的考虑因素？（）A.对接过程中不需要进行实时监测和调整，按照预定程序执行即可B.只关注对接机构的机械强度，忽略控制系统的精度C.采用精确的测量和导航系统，结合灵活的控制策略，确保对接的精度和安全性D.航天器的对接不受轨道参数和姿态偏差的影响10、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11、在航空航天领域，飞行器的动力系统至关重要。以下关于喷气式发动机的工作原理，哪一项描述是不准确的？（）A.通过燃烧燃料产生高温高压气体，向后喷出产生推力B.进气道将空气引入发动机，经过压气机压缩后进入燃烧室C.涡轮机从燃烧后的气体中提取能量，驱动压气机和其他部件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12、航天器的热控系统用于维持设备的正常工作温度。假设一个卫星在日照和阴影区交替运行。以下关于热控系统的工作原理和设计要点的描述，哪一项是正确的？（）A.热控系统只需要在日照区工作，阴影区无需控制温度B.采用被动热控措施即可满足所有温度控制需求C.结合被动热控和主动热控手段，如隔热材料、散热片、加热装置等，根据卫星的热环境进行调节D.热控系统的设计不考虑卫星内部设备的发热情况13、在航天任务规划中，轨道设计和发射窗口的选择非常关键。以下关于轨道设计和发射窗口的描述，错误的是：（）A.轨道设计需要考虑任务需求、航天器性能和太空环境等因素B.发射窗口的选择要考虑地球的自转、公转以及航天器的轨道要求C.一旦错过了发射窗口，就无法再进行发射，需要重新设计任务D.精确的轨道设计和合理的发射窗口选择可以节省燃料和提高任务成功率14、航天器的姿态控制对于其完成任务和保持稳定运行至关重要。姿态控制可以通过动量轮、推进器等装置来实现。那么，以下哪种姿态控制方式精度最高？（）A.动量轮控制B.推进器控制C.两者精度差不多D.取决于具体情况15、在航天任务中，卫星的应用领域非常广泛。以下关于卫星应用的描述，不正确的是：（）A.气象卫星可以监测天气变化，为天气预报提供数据支持B.导航卫星能够为地面用户提供精确的位置、速度和时间信息C.遥感卫星主要用于军事侦察，对民用领域的作用不大D.通信卫星可以实现全球范围内的语音、数据和图像传输16、在卫星的姿态控制中，需要使用各种执行机构来调整卫星的姿态。假设一颗通信卫星由于受到外界干扰，姿态发生了偏差。为了快速准确地将卫星姿态调整回正常状态，以下哪种执行机构最适合使用？（）A.动量轮B.反作用轮C.磁力矩器D.推进器17、太空探索中的生命保障系统是确保宇航员生存和工作的关键。以下关于太空生命保障系统的组成和功能，哪一项是不准确的？（）A.太空生命保障系统包括氧气供应、水回收、食物生产和废物处理等部分B.它能够为宇航员提供适宜的温度、湿度和压力环境C.生命保障系统可以完全实现自给自足，不需要从地球补充物资D.高效的生命保障系统对于长期太空任务至关重要，可以减少物资补给的需求18、在航天器的通信系统中，信号传输面临诸多挑战。以下关于航天器通信的描述，不正确的是：（）A.航天器通信需要克服距离远、信号衰减和干扰等问题B.采用高增益天线和编码技术可以提高通信质量C.航天器通信的频段选择不受限制，可以随意使用D.深空通信需要采用特殊的技术和协议19、飞行器的飞行性能评估包括多个方面。以下关于飞行性能评估指标的描述，不正确的是：（）A.最大平飞速度反映了飞行器的高速飞行能力B.航程是指飞行器在不加油的情况下能够飞行的最大距离C.爬升率表示飞行器上升的快慢，只与发动机推力有关D.过载系数反映了飞行器在机动飞行时承受载荷的能力20、在飞行器的设计中，空气动力学的研究对于优化性能至关重要。飞机在飞行时，周围的气流会产生升力、阻力、力矩等作用。当飞机进行高速飞行时，可能会出现激波现象，影响飞行性能和稳定性。假设一款新型超音速飞机在试飞过程中出现了激波阻力过大的问题。以下哪种设计改进措施最有可能降低激波阻力？（）A.优化飞机的外形，减小迎风面积B.增加机翼的后掠角C.采用更薄的翼型D.以上措施综合使用二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细论述飞机的翼梢小翼设计，包括翼梢小翼的类型（如融合式、单段式、多段式）、作用原理（如减少诱导阻力、增加升力）和设计参数优化。解释翼梢小翼对飞机燃油效率和飞行性能的影响，以及在不同机型上的应用效果。2、（本题5分）简述卫星导航系统中的增强系统（如地基增强系统、星基增强系统）的工作原理和应用，分析其对导航精度的提升效果。3、（本题5分）详细阐述航空航天中的光学测量技术，如激光测距、摄影测量、干涉测量等在飞行器外形测量、姿态测量等方面的应用，分析光学测量技术的精度和误差来源。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一家航空企业在生产飞机蒙皮时，发现蒙皮的强度和韧性不满足设计要求。分析蒙皮性能不足的原因，可能是材料选择不当、加工工艺问题或质量检测不严格等，并提出改进蒙皮生产工艺和质量控制的措施。2、（本题5分）一家航空公司计划开通极地航线，需要考虑极地区域的特殊气象条件、导航要求和飞机性能等因素。请分析极地航线的特点和挑战，如极夜、地磁干扰、低温等，提出航空公司应采取的应对措施，以及如何对机组人员进行专门的培训。3、（本题5分）某型无人机在执行侦察任务时，其侦察设备获取的图像数据出现模糊和失真。请分析造成图像质量问题的可能原因，如光学系统故障、传感器噪声、信号传输干扰等，并提出改进图像质量的技术方案。4、（本题5分）一架直升机在山区执行救援任务时，遭遇复杂气流和低能见度天气。分析复杂气流和低能见度对直升机飞行的挑战，对救援任务的影响，以及飞行员应采取的应对策略和技术手段。5、（本题5分）某航天器的电源分配系统在工作中出现短路故障，造成部分设备断电。请分析电源分配系统短路的可能原因，如线路老化、连接器松动等，评估对航天器运行的影响，并提出电源分配系统的故障检测和保护措施。四、论述题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）航空航天飞行器的结构健康监测技术对于保障飞行安全和降低维护成本具有重要