裝訂線裝訂線PAGE2第1頁(yè)，共3頁(yè)天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院《航空器系統(tǒng)工程》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______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2分，共30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、衛(wèi)星的遙感技術(shù)在地球觀測(cè)、氣象預(yù)報(bào)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。假設(shè)一顆遙感衛(wèi)星需要獲取高分辨率的地表圖像，以下哪種遙感傳感器最適合？（）A.光學(xué)相機(jī)B.紅外傳感器C.微波雷達(dá)D.激光雷達(dá)2、在航天任務(wù)中，軌道力學(xué)是基礎(chǔ)。對(duì)于地球同步軌道衛(wèi)星，以下描述錯(cuò)誤的是：（）A.衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同B.衛(wèi)星的軌道高度是固定的C.衛(wèi)星相對(duì)地球表面是靜止的，因此不需要進(jìn)行軌道調(diào)整D.該軌道上的衛(wèi)星可以用于通信、氣象觀測(cè)等多種任務(wù)3、對(duì)于飛行器的飛行控制，以下關(guān)于自動(dòng)駕駛儀和人工操縱的描述，不正確的是（）A.自動(dòng)駕駛儀可以根據(jù)預(yù)設(shè)的程序和傳感器數(shù)據(jù)自動(dòng)控制飛行器的姿態(tài)、航向和高度，減輕飛行員的工作負(fù)擔(dān)B.人工操縱在某些情況下，如應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況或進(jìn)行特殊飛行任務(wù)時(shí)，具有更高的靈活性和決策能力C.自動(dòng)駕駛儀完全可以取代人工操縱，未來(lái)的飛行器將不再需要飛行員進(jìn)行手動(dòng)控制D.現(xiàn)代飛行器通常采用自動(dòng)駕駛儀和人工操縱相結(jié)合的方式，以提高飛行的安全性和效率4、航天器在太空中運(yùn)行時(shí)，需要考慮多種軌道力學(xué)因素。在近地軌道上運(yùn)行的航天器，受到地球引力和大氣阻力的影響。以下關(guān)于近地軌道航天器的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.大氣阻力會(huì)導(dǎo)致航天器的軌道逐漸降低，需要定期進(jìn)行軌道維持操作B.為了保持在穩(wěn)定的近地軌道上，航天器的速度需要精確控制在一定范圍內(nèi)C.地球的非球形引力對(duì)近地軌道航天器的軌道影響較小，可以忽略不計(jì)D.太陽(yáng)活動(dòng)可能會(huì)引起地球高層大氣密度的變化，從而影響近地軌道航天器的軌道5、在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)設(shè)計(jì)中，以下哪項(xiàng)不是提高壓氣機(jī)效率的關(guān)鍵因素？（）A.減少氣流的分離和損失B.增加葉片的數(shù)量C.優(yōu)化葉片的形狀和角度D.提高壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)速6、航空航天工程中的可靠性設(shè)計(jì)對(duì)于確保飛行器和航天器的安全運(yùn)行至關(guān)重要。假設(shè)一個(gè)關(guān)鍵的航空航天部件需要極高的可靠性。以下關(guān)于可靠性設(shè)計(jì)方法和策略的描述，哪一項(xiàng)是有效的？（）A.不進(jìn)行故障模式和影響分析，依靠經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)B.采用冗余設(shè)計(jì)和容錯(cuò)技術(shù)，提高系統(tǒng)的可靠性C.只關(guān)注部件的性能，不考慮其可靠性和可維護(hù)性D.可靠性設(shè)計(jì)對(duì)成本和重量的影響可以忽略不計(jì)7、航空航天中的可靠性工程旨在確保系統(tǒng)的安全和可靠運(yùn)行。以下關(guān)于可靠性設(shè)計(jì)的方法和原則，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.采用冗余設(shè)計(jì)，增加備份部件，提高系統(tǒng)的可靠性B.進(jìn)行故障模式和影響分析，提前識(shí)別潛在的故障模式和其影響C.選擇高質(zhì)量、經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的零部件和材料D.為了降低成本，可以適當(dāng)降低可靠性要求，只要不影響系統(tǒng)的基本功能就行8、在航天器的電源管理系統(tǒng)中，需要對(duì)電能進(jìn)行合理分配和控制。以下關(guān)于電源管理系統(tǒng)的功能，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.監(jiān)測(cè)電源系統(tǒng)的工作狀態(tài)，包括電壓、電流和功率等參數(shù)B.根據(jù)航天器的任務(wù)需求和設(shè)備優(yōu)先級(jí)，合理分配電能C.控制蓄電池的充電和放電過(guò)程，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命D.電源管理系統(tǒng)不需要考慮能源的回收和再利用，因?yàn)楹教炱鞯哪茉赐ǔＪ浅渥愕?、航空航天工程中的數(shù)值計(jì)算方法在飛行器設(shè)計(jì)和性能分析中得到廣泛應(yīng)用。數(shù)值計(jì)算方法可以求解復(fù)雜的流體力學(xué)、熱力學(xué)等問(wèn)題。那么，以下哪種數(shù)值計(jì)算方法在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛？（）A.有限差分法B.有限體積法C.有限元法D.以上都很常用10、在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室內(nèi)，燃料和空氣的混合過(guò)程對(duì)燃燒效率有著重要影響。以下哪種混合方式能夠提高燃燒效率（）A.均勻混合，使燃料和空氣在燃燒室內(nèi)充分均勻分布B.分層混合，在燃燒室內(nèi)形成燃料濃度梯度C.先混合燃料再通入空氣D.先通入空氣再噴射燃料11、衛(wèi)星通信是現(xiàn)代通信技術(shù)的重要組成部分，它具有覆蓋范圍廣、通信容量大等優(yōu)點(diǎn)。衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星、地面站和通信鏈路組成。在衛(wèi)星通信中，信號(hào)的傳輸會(huì)受到多種因素的影響，如大氣衰減、雨衰等。那么，為了提高衛(wèi)星通信的可靠性，通常采用的技術(shù)是？（）A.增加發(fā)射功率B.采用糾錯(cuò)編碼C.提高接收靈敏度D.以上都是12、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(guò)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13、衛(wèi)星的姿態(tài)控制對(duì)于其正常工作和完成任務(wù)至關(guān)重要。姿態(tài)控制可以通過(guò)動(dòng)量輪、磁力矩器和推力器等裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。動(dòng)量輪通過(guò)改變自身的轉(zhuǎn)速來(lái)產(chǎn)生控制力矩，磁力矩器利用地球磁場(chǎng)產(chǎn)生控制力矩，推力器則通過(guò)噴出氣體產(chǎn)生推力來(lái)控制姿態(tài)。在衛(wèi)星姿態(tài)控制中，動(dòng)量輪的主要優(yōu)點(diǎn)是：（）A.控制精度高B.響應(yīng)速度快C.消耗能量少D.不受外界干擾14、飛行器的飛行數(shù)據(jù)記錄對(duì)于事故分析和飛行改進(jìn)具有重要意義。以下關(guān)于飛行數(shù)據(jù)記錄器的描述，不正確的是：（）A.飛行數(shù)據(jù)記錄器可以記錄多種飛行參數(shù)和駕駛艙聲音B.飛行數(shù)據(jù)記錄器能夠在事故后保持完好，提供重要線索C.飛行數(shù)據(jù)記錄器的數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛姹O(jiān)控中心D.飛行數(shù)據(jù)記錄器的存儲(chǔ)容量是無(wú)限的，能夠記錄所有飛行數(shù)據(jù)15、在航空航天工程中，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析是確保飛行器安全的重要環(huán)節(jié)。以下關(guān)于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析的方法和考慮因素，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.采用有限元分析等方法來(lái)計(jì)算結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和變形B.考慮靜載荷、動(dòng)載荷、疲勞載荷等多種載荷情況C.材料的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)的幾何形狀是影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要因素D.結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析只需要在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行，制造完成后就不需要再進(jìn)行評(píng)估二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)論述飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中考慮疲勞問(wèn)題的重要性，解釋疲勞裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展機(jī)制，分析如何通過(guò)材料選擇、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和檢測(cè)技術(shù)來(lái)提高結(jié)構(gòu)的抗疲勞性能。2、（本題5分）深入探討航天器的姿態(tài)動(dòng)力學(xué)模型，包括剛體姿態(tài)動(dòng)力學(xué)、撓性體姿態(tài)動(dòng)力學(xué)、考慮液體晃動(dòng)的姿態(tài)動(dòng)力學(xué)等，分析模型的建立方法和求解過(guò)程，以及在姿態(tài)控制設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。3、（本題5分）論述飛行器復(fù)合材料制造工藝的發(fā)展趨勢(shì)和面臨的挑戰(zhàn)，如自動(dòng)化制造、大型構(gòu)件成型和質(zhì)量檢測(cè)等。分析如何提高復(fù)合材料的性能和降低制造成本，以促進(jìn)其在航空航天領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）航空發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和維修性對(duì)于飛行安全和運(yùn)營(yíng)成本至關(guān)重要。請(qǐng)全面論述航空發(fā)動(dòng)機(jī)在設(shè)計(jì)、制造和使用過(guò)程中的可靠性保障措施，包括故障預(yù)測(cè)與健康管理技術(shù)、維修策略優(yōu)化、零部件的可替換性等，同時(shí)分析如何通過(guò)有效的維修性設(shè)計(jì)降低維護(hù)成本和提高發(fā)動(dòng)機(jī)的可用性。2、（本題5分）深入探討航空航天中的虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用，分析在設(shè)計(jì)、訓(xùn)練和維護(hù)等領(lǐng)域的具體應(yīng)用場(chǎng)景和效果。研究虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在提高工作效率、降低成本和增強(qiáng)安全性方面的潛力，以及面臨的技術(shù)難題和發(fā)展趨勢(shì)。3、（本題5分）深入探討飛行器結(jié)構(gòu)的疲勞壽命預(yù)測(cè)方法，如基于應(yīng)力-壽命法、應(yīng)變-壽命法和裂紋擴(kuò)展法等，并比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。4、（本題5分）深入論述航空航天電子設(shè)備的電磁兼容性設(shè)計(jì)和測(cè)試，包括電磁干擾的來(lái)源、傳播途徑和抑制措施。研究電子設(shè)備在復(fù)雜電磁環(huán)境中的工作穩(wěn)定性和可靠性，分析電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范在航空航天領(lǐng)域的要求，以及如何通過(guò)合理布局和屏蔽技術(shù)提高系統(tǒng)的電磁兼容性。5、（本題5分）深入探討飛行器結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性分析，包括固有頻率、振型和阻尼的計(jì)算方法，以及振動(dòng)抑制技術(shù)的應(yīng)用。四、案例分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在一次飛機(jī)跨洋飛行中，遭遇強(qiáng)烈的晴空顛簸，部分乘客和機(jī)組人員受傷。請(qǐng)分析晴空顛簸產(chǎn)生的原因和特點(diǎn)，探討飛行員應(yīng)如何提前預(yù)警和應(yīng)對(duì)晴空顛簸，以及航空公司如何在飛行前向乘客進(jìn)行相關(guān)的安全教育。2、（本題10分）一顆通信衛(wèi)星在服役多年后，其通信信號(hào)質(zhì)量逐漸惡化，出現(xiàn)頻繁