裝訂線裝訂線PAGE2第1頁(yè)，共3頁(yè)廣西理工職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《航天器空間環(huán)境工程》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、飛行器的氣動(dòng)噪聲會(huì)對(duì)環(huán)境和乘客舒適度產(chǎn)生影響。以下關(guān)于降低氣動(dòng)噪聲的方法，錯(cuò)誤的是：（）A.優(yōu)化飛行器的外形設(shè)計(jì)，減少氣流分離B.使用吸音材料可以有效吸收噪聲C.增加發(fā)動(dòng)機(jī)的功率可以降低氣動(dòng)噪聲D.改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的噴流結(jié)構(gòu)，降低噴流噪聲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(yáng)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、在飛行器的設(shè)計(jì)中，空氣動(dòng)力學(xué)的研究對(duì)于優(yōu)化性能至關(guān)重要。飛機(jī)在飛行時(shí)，周圍的氣流會(huì)產(chǎn)生升力、阻力、力矩等作用。當(dāng)飛機(jī)進(jìn)行高速飛行時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)激波現(xiàn)象，影響飛行性能和穩(wěn)定性。假設(shè)一款新型超音速飛機(jī)在試飛過(guò)程中出現(xiàn)了激波阻力過(guò)大的問題。以下哪種設(shè)計(jì)改進(jìn)措施最有可能降低激波阻力？（）A.優(yōu)化飛機(jī)的外形，減小迎風(fēng)面積B.增加機(jī)翼的后掠角C.采用更薄的翼型D.以上措施綜合使用4、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(guò)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5、航天器的對(duì)接技術(shù)對(duì)于空間站建設(shè)和太空任務(wù)至關(guān)重要。假設(shè)兩個(gè)航天器在太空中進(jìn)行對(duì)接操作，需要精確的位置和姿態(tài)控制。以下哪種傳感器和控制系統(tǒng)最適合用于對(duì)接過(guò)程？（）A.激光測(cè)距傳感器和姿態(tài)噴氣控制系統(tǒng)B.微波雷達(dá)和電動(dòng)伺服控制系統(tǒng)C.光學(xué)相機(jī)和機(jī)械臂控制系統(tǒng)D.慣性測(cè)量單元和推進(jìn)器控制系統(tǒng)6、在航空航天材料的研究中，金屬基復(fù)合材料具有獨(dú)特的性能。假設(shè)要在高溫環(huán)境下使用金屬基復(fù)合材料。以下關(guān)于其性能和應(yīng)用的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.金屬基復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)與金屬基體相同，不具有優(yōu)勢(shì)B.其在高溫下的強(qiáng)度和韌性不如傳統(tǒng)金屬材料C.具有良好的高溫強(qiáng)度、耐磨性和抗疲勞性能，適用于發(fā)動(dòng)機(jī)部件D.金屬基復(fù)合材料的制備工藝簡(jiǎn)單，成本低廉7、航天器在太空中運(yùn)行時(shí)，面臨著復(fù)雜的空間環(huán)境。例如，太陽(yáng)風(fēng)會(huì)帶來(lái)高能粒子，可能對(duì)航天器的電子設(shè)備和材料造成損害。此外，微流星體和空間碎片也可能撞擊航天器。為了保護(hù)航天器免受這些威脅，通常會(huì)采取多種防護(hù)措施。以下哪種材料不適合用于航天器的防護(hù)層？（）A.鈦合金B(yǎng).凱夫拉纖維C.陶瓷D.鋁合金8、在航空航天工程中，可靠性和安全性是至關(guān)重要的。以下關(guān)于可靠性和安全性設(shè)計(jì)的說(shuō)法，不正確的是：（）A.采用冗余設(shè)計(jì)可以提高系統(tǒng)的可靠性，即在關(guān)鍵部件出現(xiàn)故障時(shí)仍能正常工作B.進(jìn)行故障模式和影響分析（FMEA）有助于識(shí)別潛在的故障模式和其對(duì)系統(tǒng)的影響C.嚴(yán)格的質(zhì)量控制和測(cè)試程序可以保證航空航天產(chǎn)品的可靠性和安全性D.一旦飛行器發(fā)生故障，就無(wú)法采取任何措施來(lái)保證安全，只能聽天由命9、航空航天中的飛行力學(xué)研究飛行器在空氣中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和受力情況。例如，飛機(jī)的飛行姿態(tài)、速度和軌跡的控制都基于飛行力學(xué)的原理。那么，在飛機(jī)的爬升階段，主要的受力是？（）A.重力、升力和推力B.重力、升力和阻力C.升力、阻力和推力D.重力、阻力和推力10、航空航天領(lǐng)域中，復(fù)合材料的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。除了碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料和芳綸纖維增強(qiáng)復(fù)合材料也有一定的應(yīng)用。與碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料相比，玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的特點(diǎn)是：（）A.強(qiáng)度更高B.剛度更大C.成本更低D.耐高溫性能更好11、在航空航天工程中，系統(tǒng)工程方法用于統(tǒng)籌規(guī)劃和管理項(xiàng)目。關(guān)于系統(tǒng)工程的原則，以下描述錯(cuò)誤的是：（）A.強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的整體性和綜合性，考慮各個(gè)子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系B.遵循循序漸進(jìn)的開發(fā)過(guò)程，從概念設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)逐步推進(jìn)C.系統(tǒng)工程只關(guān)注技術(shù)方面的問題，不考慮成本和進(jìn)度等因素D.注重用戶需求和系統(tǒng)性能的平衡，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的系統(tǒng)解決方案12、飛機(jī)的飛行高度會(huì)影響其性能和經(jīng)濟(jì)性。在較低的飛行高度，空氣密度較大，阻力較大，但發(fā)動(dòng)機(jī)效率較高；在較高的飛行高度，空氣密度較小，阻力較小，但發(fā)動(dòng)機(jī)效率較低。對(duì)于長(zhǎng)途飛行的客機(jī)，通常選擇的最佳飛行高度是：（）A.8000米左右B.10000米左右C.12000米左右D.15000米左右13、在飛行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，關(guān)于機(jī)翼的結(jié)構(gòu)和受力特點(diǎn)，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.機(jī)翼主要承受升力、阻力和扭矩等載荷，其結(jié)構(gòu)需要具備足夠的強(qiáng)度和剛度B.機(jī)翼的內(nèi)部通常采用梁、肋和桁條等結(jié)構(gòu)元件來(lái)增強(qiáng)其承載能力C.上單翼布局的飛機(jī)重心較低，穩(wěn)定性較好，但不利于起落架的布置D.機(jī)翼的形狀和翼型決定了其升力特性，而機(jī)翼的面積和展弦比則對(duì)阻力影響較大，且機(jī)翼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與飛行器的飛行速度和用途無(wú)關(guān)14、航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛行器的核心部件之一，其性能直接決定了飛行器的飛行能力。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)燃燒燃料產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生推力。在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程中，壓氣機(jī)的主要作用是：（）A.增加氣體的溫度B.增加氣體的壓力C.降低氣體的溫度D.降低氣體的壓力15、航空航天中的導(dǎo)航系統(tǒng)至關(guān)重要。以下關(guān)于導(dǎo)航系統(tǒng)的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)不依賴外部信息，通過(guò)測(cè)量加速度和角速度來(lái)確定位置和姿態(tài)B.全球定位系統(tǒng)（GPS）能夠提供高精度的位置信息，但在某些情況下可能會(huì)受到干擾C.天文導(dǎo)航利用天體的位置和角度來(lái)確定飛行器的位置，適用于深空探測(cè)D.無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)只能在視距范圍內(nèi)工作，無(wú)法用于遠(yuǎn)程導(dǎo)航二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）論述航空航天材料的性能要求和常見類型，如高強(qiáng)度合金、復(fù)合材料、陶瓷材料等的特點(diǎn)和應(yīng)用，分析材料科學(xué)的發(fā)展對(duì)航空航天工程的推動(dòng)作用。2、（本題5分）詳細(xì)論述航空航天材料的性能要求和種類，如高強(qiáng)度鋁合金、鈦合金、碳纖維復(fù)合材料等。分析這些材料的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和局限性，以及材料的制備和加工工藝。3、（本題5分）詳細(xì)闡述燃油系統(tǒng)在飛機(jī)飛行中的供油策略和安全保障措施，包括油箱布局、油泵控制、燃油過(guò)濾、防火防爆裝置等，分析燃油消耗對(duì)飛機(jī)重心和飛行性能的影響。4、（本題5分）論述航天器的熱控涂層技術(shù)，解釋熱控涂層的種類（如反射涂層、吸收涂層）和性能特點(diǎn)，分析熱控涂層的選擇和應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)航天器的熱平衡控制。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）深入探討航空航天中的故障診斷與容錯(cuò)控制技術(shù)，包括傳感器故障檢測(cè)、執(zhí)行器故障診斷和系統(tǒng)重構(gòu)策略。分析故障對(duì)飛行器性能和安全的影響，以及如何在故障發(fā)生時(shí)通過(guò)容錯(cuò)控制保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可控性。研究基于人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的故障診斷方法在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用。2、（本題5分）詳細(xì)分析飛機(jī)座艙環(huán)境控制系統(tǒng)的功能和設(shè)計(jì)要求，探討如何實(shí)現(xiàn)座艙內(nèi)的壓力、溫度、濕度和氧氣含量的精確控制。研究環(huán)境控制系統(tǒng)在不同飛行高度和速度下的工作特性，以及如何提高系統(tǒng)的可靠性和節(jié)能性。3、（本題5分）詳細(xì)分析航天器的自主導(dǎo)航技術(shù)，探討基于天文觀測(cè)、慣性測(cè)量和星間通信等手段的自主導(dǎo)航算法和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。研究自主導(dǎo)航在深空探測(cè)和衛(wèi)星編隊(duì)飛行中的應(yīng)用，以及如何提高自主導(dǎo)航的精度和可靠性。4、（本題5分）全面論述飛機(jī)的自動(dòng)駕駛技術(shù)。探討自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的組成、功能和工作模式。研究如何實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的自動(dòng)起飛、巡航、著陸和復(fù)雜環(huán)境下的飛行控制。5、（本題5分）深入探討航空電子設(shè)備的系統(tǒng)架構(gòu)和功能模塊，分析通信、導(dǎo)航、雷達(dá)等設(shè)備的工作原理和集成方式。研究航空電子設(shè)備的電磁兼容性和可靠性設(shè)計(jì)，以及如何應(yīng)對(duì)電子設(shè)備在高空環(huán)境中的特殊要求。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）在一次衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)的準(zhǔn)備階段，發(fā)現(xiàn)火箭的燃料加注系統(tǒng)存在故障。請(qǐng)研究可能導(dǎo)致燃料加注系統(tǒng)故障的因素，如閥門故障、傳感器失靈等，評(píng)估對(duì)發(fā)射計(jì)劃的影響，并提出故障排除和系統(tǒng)優(yōu)化的方案。2、（本題10分）某航空公司的一架客機(jī)在降落時(shí)，剎車系統(tǒng)突然失效，導(dǎo)致飛機(jī)沖出跑道。經(jīng)過(guò)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)是剎車系統(tǒng)的液壓油泄漏。請(qǐng)分析液壓油泄漏對(duì)剎車系統(tǒng)性能的影響，研究如何加強(qiáng)剎車系統(tǒng)的日常維護(hù)和檢測(cè)，以防止類似事故的再次發(fā)生。3、（本題10分）某衛(wèi)星在軌道運(yùn)行一段時(shí)間后，其太陽(yáng)能電池板的發(fā)電