學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁長(zhǎng)春大學(xué)旅游學(xué)院《飛行器總體設(shè)計(jì)》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在飛行器的設(shè)計(jì)過程中，空氣動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算起著重要的作用。以下關(guān)于空氣動(dòng)力學(xué)仿真的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.空氣動(dòng)力學(xué)仿真可以預(yù)測(cè)飛行器在不同飛行條件下的氣動(dòng)力特性B.仿真結(jié)果可以為飛行器的外形優(yōu)化提供指導(dǎo)C.空氣動(dòng)力學(xué)仿真的精度很高，可以完全替代風(fēng)洞試驗(yàn)D.隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，空氣動(dòng)力學(xué)仿真的效率和準(zhǔn)確性不斷提高2、航天器的熱控制對(duì)于保證其內(nèi)部設(shè)備的正常運(yùn)行至關(guān)重要。在太空中，航天器會(huì)受到太陽輻射、地球紅外輻射和自身發(fā)熱等多種熱源的影響。為了維持航天器內(nèi)部的適宜溫度，通常會(huì)采用散熱片、隔熱材料和主動(dòng)熱控系統(tǒng)等措施。當(dāng)航天器處于陰影區(qū)時(shí)，主要依靠：（）A.散熱片散熱B.隔熱材料保溫C.主動(dòng)熱控系統(tǒng)加熱D.以上措施同時(shí)作用3、航天器的通信系統(tǒng)負(fù)責(zé)與地面控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和指令接收。在遠(yuǎn)距離通信中，信號(hào)會(huì)受到衰減和干擾。假設(shè)一顆衛(wèi)星與地面控制中心的通信出現(xiàn)中斷。以下哪個(gè)原因最有可能導(dǎo)致這種情況？（）A.衛(wèi)星通信天線故障B.地球大氣層的電離層干擾C.太陽活動(dòng)引起的電磁干擾D.地面控制中心的接收設(shè)備故障4、飛行器的氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)直接影響其性能。以下關(guān)于氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)原則和影響因素的描述，不正確的是：（）A.流線型的外形可以減小空氣阻力，提高飛行速度和燃油效率B.機(jī)翼的展弦比越大，誘導(dǎo)阻力越小，但結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可能會(huì)降低C.飛行器的頭部形狀對(duì)其超聲速飛行時(shí)的阻力影響較小D.增加翼梢小翼可以減小翼尖渦的強(qiáng)度，降低誘導(dǎo)阻力5、航天器的姿態(tài)控制通常采用動(dòng)量輪、噴氣推進(jìn)器等裝置。姿態(tài)控制系統(tǒng)要能夠精確地調(diào)整航天器的姿態(tài)，以滿足任務(wù)需求。假設(shè)一個(gè)航天器在姿態(tài)調(diào)整過程中出現(xiàn)了較大的誤差。以下關(guān)于可能原因的分析中，錯(cuò)誤的是：可能是動(dòng)量輪的轉(zhuǎn)速控制不準(zhǔn)確，無法產(chǎn)生預(yù)期的力矩。噴氣推進(jìn)器的推力大小或方向存在偏差。傳感器提供的姿態(tài)信息有誤，導(dǎo)致控制系統(tǒng)做出錯(cuò)誤的決策。那么，以下哪種情況最不可能導(dǎo)致姿態(tài)控制誤差較大？（）A.航天器受到微小隕石撞擊B.姿態(tài)控制系統(tǒng)的電源電壓波動(dòng)C.航天器內(nèi)部設(shè)備的布局改變D.宇宙射線對(duì)電子元件的干擾6、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是航天器發(fā)射和推進(jìn)的動(dòng)力源。液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)各有特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景。以下關(guān)于液體和固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的比較，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推力可以通過調(diào)節(jié)燃料和氧化劑的流量進(jìn)行控制，而固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推力一旦點(diǎn)火就難以調(diào)節(jié)B.液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，需要燃料儲(chǔ)存和輸送系統(tǒng)，而固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高C.液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料和氧化劑通常具有較高的能量密度，因此比固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的性能更好D.固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)可以長(zhǎng)期儲(chǔ)存，便于快速響應(yīng)發(fā)射任務(wù)，而液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在發(fā)射前需要進(jìn)行燃料加注等準(zhǔn)備工作7、航空航天工程中的高超音速飛行器具有獨(dú)特的技術(shù)挑戰(zhàn)和應(yīng)用前景。以下關(guān)于高超音速飛行器的特點(diǎn)，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.高超音速飛行器的飛行速度通常超過5倍音速，面臨著強(qiáng)烈的氣動(dòng)加熱和激波效應(yīng)B.高超音速飛行器的動(dòng)力系統(tǒng)通常采用超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)或組合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)C.高超音速飛行器的材料和結(jié)構(gòu)需要具備耐高溫、高強(qiáng)度和輕質(zhì)等特性D.高超音速飛行器的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，廣泛應(yīng)用于軍事和民用領(lǐng)域8、在飛行器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析中，需要考慮多種載荷情況。假設(shè)一架戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行高速機(jī)動(dòng)飛行。以下關(guān)于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求和分析方法的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.戰(zhàn)斗機(jī)在高速機(jī)動(dòng)時(shí)，主要承受拉伸載荷，壓縮載荷可以忽略B.結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析可以僅依靠理論計(jì)算，不需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證C.采用有限元分析方法可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)在復(fù)雜載荷下的響應(yīng)D.為了減輕重量，結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)應(yīng)設(shè)置得盡可能低9、飛機(jī)的起落架系統(tǒng)在飛機(jī)的起降過程中起著重要作用。起落架需要承受巨大的沖擊和載荷，同時(shí)要具備可靠的收放功能。那么，以下關(guān)于起落架的設(shè)計(jì)要求，哪一項(xiàng)是最重要的？（）A.強(qiáng)度和剛度B.重量輕C.易于維護(hù)D.空氣動(dòng)力學(xué)性能好10、對(duì)于航天器的熱控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以下關(guān)于主動(dòng)熱控和被動(dòng)熱控的特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)景，正確的是：（）A.主動(dòng)熱控系統(tǒng)通過消耗能源來控制溫度，精度高，適用于對(duì)溫度要求嚴(yán)格的航天器設(shè)備；被動(dòng)熱控系統(tǒng)依靠材料的熱特性和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來散熱或保溫，簡(jiǎn)單可靠，但溫度控制精度較低B.主動(dòng)熱控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，只適用于大型航天器；被動(dòng)熱控系統(tǒng)則適用于各種規(guī)模的航天器C.被動(dòng)熱控系統(tǒng)能夠滿足所有航天器的熱控需求，主動(dòng)熱控系統(tǒng)已經(jīng)逐漸被淘汰D.主動(dòng)熱控和被動(dòng)熱控在性能和成本上沒有明顯差異，航天器熱控系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)可以隨意選擇11、在航空航天領(lǐng)域，飛行器的噪聲控制是一個(gè)重要的研究方向。假設(shè)要降低飛機(jī)在起降階段的噪聲。以下關(guān)于飛機(jī)噪聲產(chǎn)生的原因和降噪措施的描述，哪一項(xiàng)是有效的？（）A.飛機(jī)噪聲主要由發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放產(chǎn)生，與機(jī)體結(jié)構(gòu)無關(guān)B.增加發(fā)動(dòng)機(jī)功率可以降低噪聲水平C.優(yōu)化飛機(jī)的外形設(shè)計(jì)、改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)、采用降噪材料等可以降低噪聲D.飛機(jī)噪聲對(duì)周圍環(huán)境沒有影響，無需采取降噪措施12、衛(wèi)星的軌道機(jī)動(dòng)需要消耗推進(jìn)劑。假設(shè)一顆衛(wèi)星需要從低軌道轉(zhuǎn)移到高軌道，為了減少推進(jìn)劑的消耗，以下哪種軌道轉(zhuǎn)移方式最優(yōu)化？（）A.霍曼轉(zhuǎn)移B.雙橢圓轉(zhuǎn)移C.脈沖式轉(zhuǎn)移D.連續(xù)推力轉(zhuǎn)移13、航空航天中的飛行任務(wù)規(guī)劃需要綜合考慮多種因素。以下關(guān)于飛行任務(wù)規(guī)劃的描述，不正確的是：（）A.要根據(jù)任務(wù)目標(biāo)、飛行器性能和氣象條件等確定飛行航線和高度B.考慮到燃料消耗和續(xù)航能力，合理安排飛行速度和停留時(shí)間C.飛行任務(wù)規(guī)劃只需要在出發(fā)前制定一次，飛行過程中不需要調(diào)整D.對(duì)于軍事飛行任務(wù)，還需要考慮敵方的防御和干擾等因素14、航天器的熱防護(hù)系統(tǒng)用于保護(hù)航天器在重返大氣層時(shí)免受高溫的損害。熱防護(hù)材料和結(jié)構(gòu)的選擇至關(guān)重要。假設(shè)一個(gè)航天器在重返大氣層時(shí)熱防護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障。以下關(guān)于可能原因的分析中，錯(cuò)誤的是：可能是熱防護(hù)材料的性能下降，無法承受高溫。熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的安裝不牢固，在高速氣流沖擊下脫落。航天器的重返角度過大，增加了熱流密度。那么，以下哪種情況最不可能導(dǎo)致熱防護(hù)系統(tǒng)故障？（）A.航天器的速度過快B.熱防護(hù)材料的制造工藝不合格C.航天器的外形發(fā)生微小變形D.大氣密度突然減小15、在飛行器的空氣動(dòng)力學(xué)中，升力和阻力是兩個(gè)重要的概念。以下關(guān)于升力和阻力的描述，不正確的是：（）A.飛行器的升力主要由機(jī)翼產(chǎn)生，與機(jī)翼的形狀和迎角有關(guān)B.增加飛行器的速度可以增大升力，但同時(shí)也會(huì)增加阻力C.飛行器的阻力包括摩擦阻力、壓差阻力和誘導(dǎo)阻力等D.為了減小阻力，飛行器的外形應(yīng)該盡量設(shè)計(jì)得復(fù)雜，增加表面粗糙度二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）全面剖析航空電子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)總線技術(shù)，包括其類型（如ARINC429、MIL-STD-1553等）、工作原理、傳輸速率和可靠性，解釋數(shù)據(jù)總線在航空電子設(shè)備之間信息交互中的重要性。2、（本題5分）某火箭在發(fā)射過程中，整流罩分離出現(xiàn)異常，對(duì)火箭的飛行姿態(tài)產(chǎn)生了一定影響。最終火箭成功將衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。請(qǐng)剖析整流罩分離異常的原因，評(píng)估對(duì)發(fā)射任務(wù)的風(fēng)險(xiǎn)程度，并提出改進(jìn)整流罩分離機(jī)制的方案。3、（本題5分）詳細(xì)分析航空航天中的可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)技術(shù)，包括高加速壽命試驗(yàn)、高加速應(yīng)力篩選試驗(yàn)等的原理和應(yīng)用，分析可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)在提高產(chǎn)品可靠性方面的優(yōu)勢(shì)和局限性。4、（本題5分）論述航空發(fā)動(dòng)機(jī)的葉尖間隙控制技術(shù)，解釋葉尖間隙對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響，分析葉尖間隙控制的方法和實(shí)現(xiàn)途徑。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)分析航天器的軌道確定和預(yù)報(bào)方法，包括基于地面觀測(cè)數(shù)據(jù)、衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)和天文測(cè)量數(shù)據(jù)的軌道計(jì)算方法。探討軌道確定和預(yù)報(bào)的精度要求和誤差來源，分析如何提高軌道確定和預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，以及在深空探測(cè)等任務(wù)中軌道確定和預(yù)報(bào)的特殊問題和解決方案。2、（本題5分）全面論述飛機(jī)的翼梢小翼設(shè)計(jì)與效果評(píng)估。探討翼梢小翼對(duì)飛機(jī)氣動(dòng)性能、燃油效率的影響。研究如何優(yōu)化翼梢小翼的形狀和尺寸，以達(dá)到最佳的節(jié)能效果。3、（本題5分）全面論述飛機(jī)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)。探討利用傳感器網(wǎng)絡(luò)、無損檢測(cè)技術(shù)等手段實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)飛機(jī)結(jié)構(gòu)的健康狀況。研究如何對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，實(shí)現(xiàn)故障的早期預(yù)警和診斷。4、（本題5分）詳細(xì)論述航空航天中的飛行模擬器的技術(shù)特點(diǎn)和訓(xùn)練效果評(píng)估，包括全動(dòng)模擬機(jī)、固定基模擬機(jī)、桌面模擬機(jī)等的硬件組成和軟件系統(tǒng)。探討飛行模擬器在飛行員培訓(xùn)中的作用和優(yōu)勢(shì)，分析模擬器與真實(shí)飛行的差異和互補(bǔ)關(guān)系，以及飛行模擬器在航空安全研究和事故調(diào)查中的應(yīng)用。5、（本題5分）航空航天飛行器的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)于保障飛行安全和降低維護(hù)成本具有重要作用。請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的方法和原理，包括基于傳感器的監(jiān)測(cè)技術(shù)、無損檢測(cè)技術(shù)和數(shù)據(jù)分析方法等，分析在復(fù)雜結(jié)構(gòu)和惡劣環(huán)境下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可靠性和有效性，以及結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)在飛行器全壽命周期管理中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）一家航天企業(yè)研發(fā)的新型航天發(fā)動(dòng)機(jī)在地面測(cè)試中，多次出現(xiàn)燃燒不穩(wěn)定的問題。請(qǐng)剖析燃燒不穩(wěn)定的原因，可能是燃料混合比例不當(dāng)、燃燒室設(shè)計(jì)缺陷還是點(diǎn)火系統(tǒng)故障，評(píng)估測(cè)試方法和數(shù)據(jù)分析的有效性，并提出解決燃燒不穩(wěn)定問題的技術(shù)途徑和改進(jìn)測(cè)試流程的建議。2、（本題10分）一顆通信衛(wèi)星在太空遭遇高能粒子輻射，部分電子設(shè)備出現(xiàn)故障。分析高能粒子輻射對(duì)衛(wèi)星設(shè)備的影響機(jī)制，對(duì)衛(wèi)星通信功能的損害，以及如何采取防護(hù)措施來提高衛(wèi)星在太空環(huán)境中的抗輻射能力。3、（本題10分）一家航空公司的某架飛機(jī)在進(jìn)行定