2025年超星爾雅學習通《航空航天》章節(jié)測試題庫及答案解析第一章航空航天基本概念一、單項選擇題1.以下哪類飛行器屬于航天器？（）A.民航客機B.氣象氣球C.國際空間站D.武裝直升機答案：C解析：航天器是在地球大氣層外空間飛行的飛行器，國際空間站運行于近地軌道，屬于航天器；其余選項均在大氣層內(nèi)飛行，屬于航空器。2.空氣動力學中，“馬赫數(shù)”的定義是（）A.飛行器速度與海平面聲速的比值B.飛行器速度與當?shù)卮髿猸h(huán)境下聲速的比值C.飛行器升力與阻力的比值D.發(fā)動機推力與飛行器重量的比值答案：B解析：馬赫數(shù)（Ma）是飛行器速度（v）與同一飛行高度下當?shù)芈曀伲╝）的比值，即Ma=v/a，反映空氣壓縮性對飛行的影響。3.以下哪項不是航空器的分類依據(jù)？（）A.飛行環(huán)境B.動力裝置C.用途D.機翼數(shù)量答案：A解析：航空器的分類依據(jù)包括動力裝置（如固定翼、旋翼）、用途（如運輸、軍用）、機翼數(shù)量（如單翼、雙翼）等；飛行環(huán)境是區(qū)分航空器與航天器的依據(jù)。二、判斷題4.熱氣球依靠發(fā)動機提供動力飛行。（）答案：×解析：熱氣球通過加熱空氣降低密度產(chǎn)生浮力，無主動動力裝置，屬于輕于空氣的航空器；動力裝置驅動的是飛艇。5.航天器返回地球時，“黑障”現(xiàn)象是由于高溫等離子體屏蔽了無線電信號。（）答案：√解析：航天器再入大氣層時，與空氣劇烈摩擦產(chǎn)生高溫，使周圍氣體電離形成等離子體鞘套，導致無線電信號中斷，即“黑障”。三、簡答題6.簡述航空器與航天器的主要區(qū)別。答案：①飛行環(huán)境：航空器在大氣層內(nèi)飛行，依賴空氣動力或浮力；航天器在大氣層外飛行，依賴火箭推力。②動力系統(tǒng)：航空器多使用吸氣式發(fā)動機（如渦輪噴氣），需空氣中的氧氣助燃；航天器使用火箭發(fā)動機，自帶氧化劑。③飛行原理：航空器升力主要來自機翼與空氣的相對運動；航天器靠軌道力學（如萬有引力）維持運行。第二章飛行原理與空氣動力學一、單項選擇題7.飛機升力的主要來源是（）A.發(fā)動機推力的垂直分量B.機翼上下表面的壓力差C.機尾水平安定面的力矩平衡D.空氣對機身的浮力答案：B解析：根據(jù)伯努利原理，機翼上表面氣流速度快、壓力低，下表面速度慢、壓力高，壓力差是升力的主要來源。8.當飛機迎角超過臨界迎角時，會發(fā)生（）A.失速B.超音速飛行C.顫振D.激波阻力劇增答案：A解析：臨界迎角是升力系數(shù)最大時的迎角，超過后機翼附面層嚴重分離，升力驟降、阻力劇增，導致失速。9.以下哪種阻力屬于壓差阻力？（）A.摩擦阻力B.誘導阻力C.激波阻力D.干擾阻力答案：B解析：誘導阻力是由于機翼上下表面壓力差導致翼尖渦流，產(chǎn)生向下的誘導速度，使升力方向后偏形成的阻力，屬于壓差阻力；摩擦阻力是空氣粘性引起的表面剪切力；激波阻力是超音速飛行時激波導致的能量損失；干擾阻力是不同部件氣流干擾產(chǎn)生的額外阻力。二、判斷題10.超音速飛機的機翼通常采用后掠翼或三角翼，以減小激波阻力。（）答案：√解析：后掠翼可使氣流相對于機翼前緣的有效速度分量降低，推遲激波產(chǎn)生；三角翼展弦比小、波阻低，均適用于超音速飛行。11.直升機的升力完全由旋翼旋轉產(chǎn)生，與固定翼飛機的升力原理不同。（）答案：√解析：直升機旋翼相當于旋轉的機翼，通過旋翼與空氣的相對運動產(chǎn)生升力；固定翼飛機升力來自機翼與空氣的相對運動，本質均為壓力差，但直升機旋翼需主動旋轉提供相對速度。三、簡答題12.解釋“附面層”對飛行的影響，并說明如何延緩附面層分離。答案：附面層是貼近飛行器表面的薄層空氣，受粘性作用速度從0逐漸增至主流速度。附面層分離會導致升力下降、阻力增加（如失速）。延緩分離的方法包括：①設計流線型外形，減小逆壓梯度；②采用機翼前緣縫翼或后緣襟翼，增加附面層能量；③使用吸氣或吹氣裝置，加速附面層氣流。第三章航空發(fā)動機與推進系統(tǒng)一、單項選擇題13.渦扇發(fā)動機的“涵道比”是指（）A.外涵道空氣質量流量與內(nèi)涵道空氣質量流量的比值B.發(fā)動機總推力與內(nèi)涵道推力的比值C.風扇直徑與壓氣機直徑的比值D.燃燒室溫度與壓氣機出口溫度的比值答案：A解析：涵道比（BPR）=外涵道空氣質量流量（m外）/內(nèi)涵道空氣質量流量（m內(nèi)），高涵道比渦扇發(fā)動機省油，適合民航客機。14.火箭發(fā)動機與航空發(fā)動機的本質區(qū)別是（）A.火箭發(fā)動機推力更大B.火箭發(fā)動機可在真空中工作C.火箭發(fā)動機熱效率更高D.火箭發(fā)動機結構更簡單答案：B解析：火箭發(fā)動機自帶氧化劑（如液氧）和燃料（如液氫），無需空氣中的氧氣，可在真空環(huán)境工作；航空發(fā)動機（如渦噴）依賴空氣助燃，無法在大氣層外工作。15.以下哪種發(fā)動機屬于沖壓發(fā)動機？（）A.渦輪螺旋槳發(fā)動機B.脈沖爆震發(fā)動機C.超燃沖壓發(fā)動機D.轉子發(fā)動機答案：C解析：沖壓發(fā)動機無壓氣機，靠高速氣流沖壓壓縮空氣，超燃沖壓發(fā)動機（scramjet）適用于馬赫數(shù)5以上的飛行，屬于沖壓發(fā)動機的一種。二、判斷題16.渦噴發(fā)動機的推力僅由尾噴管高速燃氣的反作用力提供。（）答案：×解析：渦噴發(fā)動機推力由兩部分組成：尾噴管燃氣動量變化產(chǎn)生的反作用力，以及壓氣機吸入空氣的動量變化（進氣道內(nèi)外壓力差）。17.固體火箭發(fā)動機的推進劑為固體（如復合推進劑），優(yōu)點是可多次點火。（）答案：×解析：固體火箭發(fā)動機推進劑為固體，點燃后無法中斷或二次點火；液體火箭發(fā)動機（如液氧-煤油）可通過閥門控制推力，支持多次點火。三、簡答題18.比較渦扇發(fā)動機與渦噴發(fā)動機的優(yōu)缺點及應用場景。答案：①渦扇發(fā)動機：優(yōu)點是涵道比大，外涵氣流提供大部分推力，油耗低、噪音??；缺點是迎風面積大，適合亞音速民航客機（如波音787的GEnx發(fā)動機）。②渦噴發(fā)動機：優(yōu)點是結構簡單、高空高速性能好；缺點是油耗高、噪音大，主要用于超音速軍機（如F-22的F119發(fā)動機）。第四章航天器軌道與姿態(tài)控制一、單項選擇題19.地球同步軌道的軌道周期為（）A.12小時B.24小時C.180分鐘D.365天答案：B解析：地球同步軌道周期與地球自轉周期相同（約23小時56分4秒），軌道高度約35786公里，衛(wèi)星相對地面靜止，用于通信、氣象衛(wèi)星。20.衛(wèi)星從低軌道變軌到高軌道時，需在近地點（）A.加速B.減速C.保持速度D.調(diào)整姿態(tài)答案：A解析：根據(jù)霍曼轉移軌道原理，衛(wèi)星從低軌道（近地軌道）進入高軌道時，需在近地點加速，增加動能，使軌道半長軸增大，最終進入目標高軌道。21.以下哪種軌道是極軌道？（）A.軌道傾角為0°B.軌道傾角為45°C.軌道傾角為90°D.軌道傾角為180°答案：C解析：極軌道傾角約90°，衛(wèi)星運行時經(jīng)過地球兩極上空，可覆蓋全球，常用于遙感、偵察衛(wèi)星。二、判斷題22.衛(wèi)星的軌道速度隨軌道高度增加而增大。（）答案：×解析：根據(jù)軌道速度公式v=√(GM/r)（G為引力常數(shù)，M為地球質量，r為軌道半徑），軌道高度越高（r越大），軌道速度越小（如近地軌道速度約7.9km/s，同步軌道約3.1km/s）。23.航天器姿態(tài)控制的“三軸穩(wěn)定”是指控制滾動、俯仰、偏航三個方向的姿態(tài)。（）答案：√解析：三軸穩(wěn)定通過動量輪、推力器等裝置，分別控制航天器繞X（滾動）、Y（俯仰）、Z（偏航）軸的旋轉，確保有效載荷指向目標（如衛(wèi)星天線對準地球）。三、簡答題24.簡述霍曼轉移軌道的工作原理及其應用場景。答案：霍曼轉移軌道是兩個共面圓軌道之間的最優(yōu)變軌方式，通過兩次脈沖加速實現(xiàn)：①在初始軌道近地點加速，進入橢圓轉移軌道；②在轉移軌道遠地點再次加速，進入目標圓軌道。應用場景包括衛(wèi)星從低軌到同步軌道的變軌（如通信衛(wèi)星發(fā)射）、深空探測器的軌道調(diào)整（如火星探測器脫離地球軌道）。第五章航空航天發(fā)展史與前沿技術一、單項選擇題25.人類歷史上首次動力飛行的時間是（）A.1903年B.1919年C.1957年D.1969年答案：A解析：1903年12月17日，萊特兄弟的“飛行者1號”實現(xiàn)了人類首次持續(xù)動力飛行，飛行距離36.5米。26.以下哪項是中國自主研制的大型干線客機？（）A.C919B.ARJ21C.AG600D.運-20答案：A解析：C919是中國商飛研制的150座級單通道干線客機，對標波音737、空客A320；ARJ21是支線客機，AG600是水陸兩棲飛機，運-20是軍用運輸機。27.以下哪項屬于“空天飛機”的特點？（）A.僅使用火箭發(fā)動機B.可重復使用C.只能在大氣層內(nèi)飛行D.依賴一次性助推器答案：B解析：空天飛機（如美國X-37B）是能在大氣層內(nèi)/外飛行、可重復使用的航天器，結合了航空發(fā)動機（如沖壓發(fā)動機）與火箭發(fā)動機，無需一次性助推器。二、判斷題28.人類首次進入太空的宇航員是美國的尼爾·阿姆斯特朗。（）答案：×解析：1961年，蘇聯(lián)宇航員尤里·加加林乘坐“東方1號”飛船進入太空，是人類首次進入太空；阿姆斯特朗是1969年首次登上月球的宇航員。29.量子衛(wèi)星（如“墨子號”）的主要用途是實現(xiàn)全球高精度導航。（）答案：×解析：“墨子號”是全球首顆量子科學實驗衛(wèi)星，主要用于量子通信（如量子密鑰分發(fā)），驗證量子糾纏等原理；全球導航由GPS、北斗等衛(wèi)星完成。三、簡答題30.分析可重復使用火箭（如SpaceX“獵鷹9號”）的技術優(yōu)勢及對航天產(chǎn)業(yè)的影響。答案：技術優(yōu)勢：①回收火箭第一級，降低發(fā)射成本（單次發(fā)射成本從數(shù)億美元降至數(shù)千萬美元）；②垂直降落技術（通過柵格舵、反推發(fā)動機控制姿態(tài)）；③發(fā)動機復用（如“獵鷹9號”的梅林發(fā)動機可重復使用10次以上）。對產(chǎn)業(yè)影響：推動商業(yè)航天發(fā)展（如衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座快速部署）、降低太空探索門檻（如載人登月、火星探測）、促進火箭設計向高可靠性、模塊化方向發(fā)展。第六章航空航天安全與應用一、單項選擇題31.民航客機的“黑匣子”通常安裝在（）A.機頭B.機翼C.機尾D.駕駛艙答案：C解析：黑匣子（飛行記錄器）安裝在機尾，因機尾在事故中相對不易損壞，需承受3400g沖擊、1100℃高溫30分鐘。32.以下哪項屬于無人機的“避障技術”？（）A.GPS定位B.激光雷達C.慣性導航D.衛(wèi)星通信答案：B解析：激光雷達（LiDAR）通過發(fā)射激光并接收反射信號，可實時探測障礙物距離和形狀，是無人機避障的核心技術；GPS、慣性導航用于定位，衛(wèi)星通信用于數(shù)據(jù)傳輸。33.以下哪種衛(wèi)星可用于監(jiān)測森林火災？（）A.通信衛(wèi)星B.導航衛(wèi)星C.氣象衛(wèi)星D.遙感衛(wèi)星答案：D解析：遙感衛(wèi)星（如高分系列）搭載多光譜傳感器，可通過紅外波段探測高溫火源，監(jiān)測森林火災范圍；氣象衛(wèi)星主要監(jiān)測大氣參數(shù)。二、判斷題34.飛機的“失速警告系統(tǒng)”僅通過迎角傳感器觸發(fā)。（）答案：×解析：失速警告系統(tǒng)通常結合迎角傳感器、空速傳感器和抖桿器（模擬失速前的機翼抖動），綜合判斷是否接近失速狀態(tài)。35.航天發(fā)射場選址時，緯度越低越有利于節(jié)省燃料。（）答案：√解析：地球自轉線速度隨緯度降低而增大（赤道約465m/s），低緯度發(fā)射