酒泉职业技术学院《推进系统前沿技术》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《推进系统前沿技术》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、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2、在航空航天工程中，可靠性和安全性是至关重要的。以下关于可靠性和安全性设计的说法，不正确的是：（）A.采用冗余设计可以提高系统的可靠性，即在关键部件出现故障时仍能正常工作B.进行故障模式和影响分析（FMEA）有助于识别潜在的故障模式和其对系统的影响C.严格的质量控制和测试程序可以保证航空航天产品的可靠性和安全性D.一旦飞行器发生故障，就无法采取任何措施来保证安全，只能听天由命3、在航空航天领域，飞行器的动力系统是关键组成部分。假设一种新型喷气式发动机正在研发中，其采用了先进的燃烧技术和材料。在设计过程中，需要考虑多种因素来优化发动机的性能和可靠性。以下关于这种新型发动机的描述，哪一项是正确的？（）A.为了提高推力，应尽可能增加燃烧室内的温度，无需考虑材料的耐热极限B.优化发动机的进气道设计可以提高进气效率，但对发动机的整体性能影响不大C.采用新型高温合金材料可以提高发动机的工作温度，从而增加推力和燃油效率D.发动机的压气机级数越多，其压缩效果越好，对发动机的重量和复杂性没有影响4、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5、在航空发动机的燃烧室内，燃料的燃烧过程对发动机的性能和排放有重要影响。假设一种新型的航空发动机采用了先进的燃烧技术，以提高燃烧效率和降低污染物排放。以下哪种燃烧技术最有可能被采用？（）A.富油燃烧技术B.贫油燃烧技术C.均相燃烧技术D.扩散燃烧技术6、航空航天中的飞行控制系统需要具备高度的可靠性和稳定性。关于飞行控制系统的组成，以下描述错误的是：（）A.传感器用于测量飞行器的状态参数B.控制器根据测量值计算控制指令C.执行机构按照控制指令改变飞行器的姿态和运动D.飞行控制系统只需要硬件设备，不需要软件支持7、卫星的通信频段选择需要考虑多种因素，如带宽、干扰和传播特性等。假设一个卫星通信系统需要提供大容量的数据传输服务。以下哪种频段最适合？（）A.C频段B.Ku频段C.Ka频段D.L频段8、在航空航天领域，材料的疲劳性能是一个重要的考虑因素。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会发生疲劳损伤，最终导致失效B.提高材料的强度可以有效提高其抗疲劳性能C.疲劳寿命的预测对于航空航天结构的设计和维护非常重要D.材料的表面处理和加工工艺对疲劳性能有显著影响9、在飞机的设计中，机翼的形状和结构对飞行性能有着至关重要的影响。现代客机的机翼通常采用大展弦比、后掠翼的设计，以提高飞行效率和稳定性。假设现在要设计一款新型支线客机的机翼，需要考虑空气动力学、结构强度、燃油效率等多个因素。以下哪种机翼设计参数的选择对于提高飞机的升阻比最为关键？（）A.增加机翼的后掠角B.增大机翼的展弦比C.加厚机翼的翼型D.增加机翼的前缘襟翼面积10、在航空发动机的工作原理中，涉及到多种复杂的物理过程。以下关于航空发动机的描述，不正确的是：（）A.涡轮喷气发动机通过燃烧燃料产生高温高压气体来推动飞机前进B.涡轮风扇发动机在涡轮喷气发动机的基础上增加了风扇，提高了燃油效率C.活塞式发动机在现代大型客机中仍然广泛使用，因其可靠性高D.航空发动机的性能指标包括推力、燃油消耗率、重量等11、航天器的返回过程充满挑战，需要经历再入大气层、减速和着陆等阶段。在再入大气层时，航天器表面会产生高温，为了保护航天器和宇航员，需要采用特殊的防热措施。以下哪种防热方式主要依靠材料的升华吸热来降低温度？（）A.烧蚀防热B.辐射防热C.隔热防热D.吸热防热12、航天器的返回过程面临着诸多挑战。关于航天器返回时的热防护，以下说法不正确的是：（）A.采用耐高温材料可以承受再入大气层时的高温B.烧蚀材料通过蒸发和分解吸收热量，保护航天器C.可以利用大气层的气动阻力来降低航天器的速度和温度D.航天器返回时不需要考虑热防护，因为在太空中已经经过了低温环境13、在航天器的返回过程中，需要经历高温、高压等极端环境。假设一个返回式卫星在再入大气层时，表面温度急剧升高。为了保护卫星内部的设备和人员安全，以下哪种热防护措施最关键？（）A.烧蚀防热B.辐射防热C.隔热瓦D.热沉式防热14、飞行器的导航系统对于准确的飞行至关重要。假设一架飞机在长途飞行中主要依靠惯性导航系统和卫星导航系统。如果卫星导航系统突然失效，仅依靠惯性导航系统，以下哪种情况最可能发生？（）A.飞机能够继续准确导航，但精度会略有下降B.飞机的导航误差会逐渐增大，可能偏离航线C.飞机的导航系统会自动切换到其他备用导航方式D.飞机的导航系统将完全失效，无法继续导航15、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16、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17、航天器的姿态确定通常依靠多种传感器。假设一个卫星需要高精度的姿态确定。以下关于姿态传感器的选择和组合的描述，哪一项是合适的？（）A.只使用一种姿态传感器，如陀螺仪B.不考虑传感器的误差和噪声特性，随意组合使用C.综合使用陀螺仪、星敏感器、太阳敏感器等传感器，并进行数据融合和误差补偿D.姿态传感器的性能不受卫星的轨道和姿态变化的影响18、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19、卫星通信是现代通信技术的重要组成部分，它具有覆盖范围广、通信容量大等优点。卫星通信系统由卫星、地面站和通信链路组成。在卫星通信中，信号的传输会受到多种因素的影响，如大气衰减、雨衰等。那么，为了提高卫星通信的可靠性，通常采用的技术是？（）A.增加发射功率B.采用纠错编码C.提高接收灵敏度D.以上都是20、飞行器的导航系统对于飞行安全和任务完成至关重要。惯性导航系统是一种常用的导航方式，以下关于惯性导航系统的描述，不正确的是：（）A.不依赖外部信息，自主性强B.精度会随时间积累误差C.可以在任何环境下工作，包括电磁干扰环境D.初始校准后，无需再次校准就能保持高精度二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）深入探讨风洞试验中的模型相似性原理，包括几何相似、运动相似、动力相似等方面，解释如何根据相似性原理将风洞试验结果应用于实际飞行器的设计和性能评估。2、（本题5分）全面分析航天器的通信链路可靠性保障技术，包括信号编码与调制、纠错技术、天线跟踪和抗干扰措施。解释通信链路中断的原因和影响，以及如何通过技术手段提高通信的稳定性和数据传输速率。3、（本题5分）阐述卫星导航系统的工作原理和误差来源，分析如何提高卫星导航系统的精度和可靠性。讨论卫星导航系统在航空航天领域的应用，如飞行器导航、卫星定位和姿态测量等。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某卫星的推进系统在长时间运行后，推力逐渐下降。分析推进系统推力下降的原因，比如燃料消耗、喷管磨损或推进剂泄漏等，并研究如何延长推进系统的工作寿命和保持推力稳定。2、（本题5分）在一次新型飞行器的风洞试验中，发现飞行器在大迎角飞行时出现失速现象。请研究失速现象产生的原因，如气流分离、翼型设计、重心位置等，并提出改进飞行器设计以避免大迎角失速的方法。3、（本题5分）在一次卫星的姿态调整过程中，姿态控制发动机点火后未能达到预期效果，卫星姿态调整失败。请分析姿态控制发动机工作异常的原因，如燃料供应问题、点火装置故障、发动机推力偏差等，并提出确保姿态控制发动机可靠工作的措施。4、（本题5分）一颗卫星在长期运行后，其轨道高度逐渐降低，需要进行轨道维持操作。请分析轨道高度下降的原因，如大气阻力、太阳活动影响、微小推力偏差等，并研究如何精确计算轨道维持所需的推进剂消耗和控制策略。5、（本题5分）一家航空公司的客机在飞行中，自动驾驶系统突然脱开，转为人工操纵。请探讨自动驾驶系统脱开的原因，可能是传感器故障、软件逻辑错误或人为误操作，分析对飞行安全的潜在威胁和机组的接管操作是否得当，并提出改进自动驾驶系统的稳定性和可靠性的建议。四、论述题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）