2026年航空航天材料科學(xué)及應(yīng)用挑戰(zhàn)試題一、單選題（每題2分，共20題）1.我國(guó)自主研發(fā)的C919大飛機(jī)主要結(jié)構(gòu)材料選用的是哪種鋁合金？A.7A04B.2A12C.2024D.60612.美國(guó)波音787夢(mèng)想飛機(jī)的機(jī)身主要采用了哪種復(fù)合材料？A.玻璃纖維增強(qiáng)塑料（GFRP）B.碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP）C.鈦合金復(fù)合材料D.鎂合金復(fù)合材料3.在高溫環(huán)境下，航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)葉片材料應(yīng)優(yōu)先選用哪種材料？A.鎳基高溫合金B(yǎng).鋁合金C.不銹鋼D.鈦合金4.俄羅斯新一代戰(zhàn)斗機(jī)使用的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片，其熱障涂層主要成分是哪種？A.氧化鋯B.二氧化硅C.氮化硼D.碳化硅5.歐洲空客A350XWB飛機(jī)的機(jī)翼結(jié)構(gòu)中，哪種纖維占比最高？A.玻璃纖維B.碳纖維C.聚酯纖維D.芳綸纖維6.中國(guó)航天長(zhǎng)征系列火箭的箭體結(jié)構(gòu)，常用哪種復(fù)合材料制造？A.KevlarB.TwaronC.碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料D.玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料7.航空航天材料中，哪種材料具有最低的密度和較高的比強(qiáng)度？A.鈦合金B(yǎng).鎂合金C.碳纖維復(fù)合材料D.高強(qiáng)度鋼8.美國(guó)NASA計(jì)劃用于火星探測(cè)器的耐輻射材料是哪種？A.石墨烯涂層材料B.氮化硅陶瓷C.硼化物涂層D.鈦合金鍍層9.航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片的冷卻通道設(shè)計(jì)中，哪種材料常用于內(nèi)襯？A.鋁合金B(yǎng).鎳基高溫合金C.鉑銠合金D.鈦合金10.日本三菱重工研發(fā)的新型火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管材料，主要抗熱沖擊性能依賴哪種涂層？A.氮化硅B.二氧化鋯C.碳化鎢D.鎳鉻合金二、多選題（每題3分，共10題）11.中國(guó)商飛C919大飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件中，鋁合金主要應(yīng)用于哪些部位？A.機(jī)身蒙皮B.機(jī)翼梁C.起落架D.發(fā)動(dòng)機(jī)艙12.美國(guó)波音787飛機(jī)的碳纖維復(fù)合材料在哪些部位得到應(yīng)用？A.機(jī)身B.機(jī)翼C.起落架D.尾翼13.航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的失效模式中，哪種屬于熱機(jī)械疲勞？A.氧化剝落B.熱裂紋C.氫脆D.磨損14.歐洲空客A350XWB飛機(jī)的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中，哪種樹脂基體常被使用？A.環(huán)氧樹脂B.聚酯樹脂C.腈綸樹脂D.聚酰亞胺樹脂15.俄羅斯新一代戰(zhàn)斗機(jī)使用的鈦合金材料，主要優(yōu)勢(shì)包括哪些？A.高比強(qiáng)度B.耐腐蝕性C.高溫性能D.低成本16.航天器熱防護(hù)系統(tǒng)中，哪種材料具有優(yōu)異的抗燒蝕性能？A.碳化硅B.碳纖維復(fù)合材料C.氮化硼D.氧化鋁17.中國(guó)空間站天和核心艙的結(jié)構(gòu)件，哪種材料被廣泛采用？A.碳纖維復(fù)合材料B.鎳基高溫合金C.鋁合金D.鈦合金18.美國(guó)NASA的火星探測(cè)器中，哪種材料用于輻射屏蔽？A.石墨烯涂層B.氮化硼泡沫C.鈦合金D.硼化物陶瓷19.航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片的冷卻設(shè)計(jì)中，哪種冷卻方式被廣泛采用？A.內(nèi)冷通道B.氣膜冷卻C.熔池冷卻D.熱管冷卻20.歐洲空客A380飛機(jī)的起落架材料中，哪種合金被優(yōu)先使用？A.2A12鋁合金B(yǎng).7A04鋁合金C.30CrMo鋼D.鎳基高溫合金三、判斷題（每題1分，共10題）21.碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有比強(qiáng)度和比剛度均優(yōu)于鋁合金的特性。（√）22.航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片的失效通常由熱疲勞導(dǎo)致。（×）23.鎳基高溫合金是唯一適用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部件的材料。（×）24.空間站結(jié)構(gòu)件常用鈦合金制造，因其耐腐蝕性好。（√）25.波音787飛機(jī)的機(jī)身主要采用鋁合金制造。（×）26.航天器熱防護(hù)系統(tǒng)中的燒蝕材料需要具備高導(dǎo)熱性。（×）27.中國(guó)長(zhǎng)征火箭箭體常使用碳纖維復(fù)合材料，以減輕重量。（√）28.歐洲空客A350XWB的機(jī)翼主要采用玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。（×）29.鎂合金的密度低于鋁合金，但強(qiáng)度更高。（×）30.美國(guó)NASA的火星探測(cè)器外殼常用鈦合金制造。（×）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共5題）31.簡(jiǎn)述碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的優(yōu)缺點(diǎn)及其在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用。32.解釋高溫合金在航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片中的應(yīng)用原理及挑戰(zhàn)。33.闡述航天器熱防護(hù)系統(tǒng)的工作原理及常用材料類型。34.比較鋁合金與鎂合金在航空航天結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用差異。35.分析復(fù)合材料在飛機(jī)結(jié)構(gòu)件中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及面臨的挑戰(zhàn)。五、論述題（每題10分，共2題）36.結(jié)合中國(guó)商飛C919大飛機(jī)的案例，論述鋁合金與復(fù)合材料在機(jī)身結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用策略及性能優(yōu)勢(shì)。37.以美國(guó)波音787飛機(jī)為例，分析碳纖維復(fù)合材料在機(jī)翼、機(jī)身等關(guān)鍵部位的工程應(yīng)用，并探討其面臨的挑戰(zhàn)及改進(jìn)方向。答案及解析一、單選題1.B（2A12鋁合金是波音787等飛機(jī)的主要結(jié)構(gòu)材料）2.B（波音787機(jī)身、機(jī)翼等大量采用CFRP）3.A（鎳基高溫合金適用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫環(huán)境）4.D（碳化硅熱障涂層耐高溫性能優(yōu)異）5.B（空客A350XWB機(jī)翼主體采用CFRP）6.C（長(zhǎng)征火箭箭體常用碳纖維復(fù)合材料）7.C（碳纖維復(fù)合材料比強(qiáng)度比剛度高）8.B（氮化硅陶瓷耐輻射性能優(yōu)異）9.C（鉑銠合金用于渦輪葉片冷卻通道內(nèi)襯）10.A（三菱重工火箭噴管采用氮化硅涂層抗熱沖擊）二、多選題11.ABC（鋁合金用于機(jī)身蒙皮、機(jī)翼梁、起落架）12.ABD（碳纖維復(fù)合材料用于機(jī)身、機(jī)翼、尾翼）13.AB（熱機(jī)械疲勞表現(xiàn)為熱裂紋和氧化剝落）14.ABD（環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、聚酰亞胺樹脂常用）15.ABC（鈦合金比強(qiáng)度高、耐腐蝕、高溫性能好）16.ABC（碳化硅、碳纖維復(fù)合材料、氮化硼抗燒蝕性能好）17.AC（天和核心艙結(jié)構(gòu)件多用碳纖維復(fù)合材料和鋁合金）18.AB（石墨烯涂層和氮化硼泡沫用于輻射屏蔽）19.ABD（內(nèi)冷通道、氣膜冷卻、熱管冷卻常用）20.ABC（起落架常用2A12、7A04鋁合金和30CrMo鋼）三、判斷題21.√（碳纖維復(fù)合材料比強(qiáng)度比剛度優(yōu)于鋁合金）22.×（熱疲勞是主要失效模式，但氧化剝落也常見）23.×（高溫合金中鎳基、鈷基等均可用）24.√（鈦合金耐腐蝕性好，適合空間站環(huán)境）25.×（波音787機(jī)身主要采用CFRP）26.×（燒蝕材料需低導(dǎo)熱性，以延長(zhǎng)防護(hù)時(shí)間）27.√（長(zhǎng)征火箭箭體為輕量化設(shè)計(jì)，常用碳纖維復(fù)合材料）28.×（A350XWB機(jī)翼主要采用CFRP）29.×（鎂合金強(qiáng)度低于鋁合金）30.×（火星探測(cè)器外殼常用鈦合金，但非唯一材料）四、簡(jiǎn)答題31.碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料-優(yōu)點(diǎn)：比強(qiáng)度和比剛度高、耐腐蝕、抗疲勞性能好。-缺點(diǎn)：脆性大、抗沖擊性弱、成本較高。-應(yīng)用：波音787、空客A350XWB的機(jī)身、機(jī)翼等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件。32.高溫合金-應(yīng)用原理：在高溫下保持強(qiáng)度和抗氧化性，通過晶粒細(xì)化、添加鎢等元素提升性能。-挑戰(zhàn)：高溫蠕變、熱疲勞、成本高。33.熱防護(hù)系統(tǒng)-原理：通過材料吸收、耗散熱量，保護(hù)航天器免受極端溫度影響。-材料：碳纖維復(fù)合材料、碳化硅陶瓷、燒蝕材料。34.鋁合金vs鎂合金-鋁合金：密度較低，強(qiáng)度適中，成本較低，但耐腐蝕性一般。-鎂合金：密度最低，但強(qiáng)度較低，易腐蝕，主要用于輕量化部件。35.復(fù)合材料應(yīng)用優(yōu)勢(shì)-輕量化、高強(qiáng)度、耐腐蝕。-挑戰(zhàn)：脆性大、連接工藝復(fù)雜、成本高。五、論述題36.C919鋁合金與復(fù)合材料應(yīng)用策略-鋁合金：機(jī)身中段、尾