2026年航空航天技術(shù)類高校畢業(yè)設(shè)計(jì)選題參考手冊(cè)及案例分析題庫(kù)一、技術(shù)設(shè)計(jì)類題目（共5題，每題20分）1.題目：基于自適應(yīng)控制的無(wú)人機(jī)垂直起降與懸停穩(wěn)定性設(shè)計(jì)地域/行業(yè)背景：針對(duì)我國(guó)西北地區(qū)復(fù)雜地形（如高原、沙地）對(duì)無(wú)人機(jī)穩(wěn)定性的挑戰(zhàn)，設(shè)計(jì)一套自適應(yīng)控制算法，提升垂直起降（VTOL）無(wú)人機(jī)的懸停精度與抗干擾能力。要求：-分析影響懸停穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素（如風(fēng)干擾、氣浮力變化）；-設(shè)計(jì)自適應(yīng)控制器（如PID或LQR優(yōu)化）；-仿真驗(yàn)證在不同風(fēng)場(chǎng)條件下的性能指標(biāo)（如超調(diào)量、穩(wěn)態(tài)誤差）。2.題目：新型復(fù)合材料飛機(jī)機(jī)翼結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)——以國(guó)產(chǎn)C919機(jī)型為例地域/行業(yè)背景：結(jié)合我國(guó)航空制造業(yè)對(duì)輕量化、高強(qiáng)度的需求，優(yōu)化C919機(jī)型機(jī)翼結(jié)構(gòu)，采用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP），提升燃油效率。要求：-對(duì)比傳統(tǒng)鋁合金機(jī)翼的力學(xué)性能與CFRP的優(yōu)勢(shì)；-建立機(jī)翼有限元模型，進(jìn)行靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析；-提出優(yōu)化方案（如鋪層設(shè)計(jì)、加強(qiáng)筋布局），并評(píng)估減重效果（需量化數(shù)據(jù)）。3.題目：火星探測(cè)器著陸緩沖系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)地域/行業(yè)背景：針對(duì)我國(guó)“天問(wèn)”系列火星探測(cè)任務(wù)，設(shè)計(jì)可重復(fù)使用的著陸緩沖機(jī)構(gòu)，適應(yīng)火星表面（土壤、巖石混合）的復(fù)雜著陸環(huán)境。要求：-分析火星著陸沖擊特性（如著陸速度、土壤壓縮性）；-設(shè)計(jì)機(jī)械緩沖裝置（如氣囊+彈簧復(fù)合系統(tǒng)）；-仿真計(jì)算緩沖過(guò)程中的力-位移曲線，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)安全性。4.題目：高超聲速飛行器熱防護(hù)系統(tǒng)（TPS）材料選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)地域/行業(yè)背景：結(jié)合我國(guó)高超聲速飛行器（如HGV）發(fā)展需求，選擇耐高溫、抗燒蝕的TPS材料，并設(shè)計(jì)可拆卸式熱防護(hù)結(jié)構(gòu)。要求：-對(duì)比碳基、陶瓷基、金屬基TPS材料的性能；-設(shè)計(jì)熱防護(hù)瓦塊拼接方案，考慮熱應(yīng)力分布；-評(píng)估材料在2000°C以上環(huán)境下的耐久性。5.題目：航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴嘴霧化性能優(yōu)化設(shè)計(jì)地域/行業(yè)背景：針對(duì)國(guó)產(chǎn)渦扇-10C發(fā)動(dòng)機(jī)（推力提升需求），優(yōu)化燃油噴嘴結(jié)構(gòu)，提高燃燒效率與環(huán)保性。要求：-分析燃油噴嘴的液膜破碎機(jī)理；-設(shè)計(jì)多孔噴嘴結(jié)構(gòu)（如swirlingjet噴嘴）；-通過(guò)CFD仿真評(píng)估霧化顆粒大小與分布均勻性。二、案例分析類題目（共5題，每題25分）1.題目：“九章”量子計(jì)算技術(shù)在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用潛力分析地域/行業(yè)背景：針對(duì)我國(guó)量子計(jì)算領(lǐng)先地位，分析其在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景（如飛行器結(jié)構(gòu)優(yōu)化、導(dǎo)航算法加速）。要求：-列舉量子計(jì)算可解決的傳統(tǒng)計(jì)算難題（如大規(guī)模組合優(yōu)化）；-設(shè)計(jì)一個(gè)量子算法原型，用于優(yōu)化飛行器氣動(dòng)外形；-評(píng)估量子技術(shù)商業(yè)化落地的時(shí)間線與挑戰(zhàn)。2.題目：波音737MAX8MCAS系統(tǒng)安全漏洞案例分析地域/行業(yè)背景：結(jié)合美國(guó)FAA對(duì)波音737MAX的安全整改要求，分析MCAS系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷及其對(duì)飛行安全的啟示。要求：-逆向分析MCAS觸發(fā)條件與軟件冗余缺失問(wèn)題；-提出改進(jìn)方案（如增加傳感器交叉驗(yàn)證、駕駛員干預(yù)機(jī)制）；-對(duì)比歐美航空安全監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)差異。3.題目：國(guó)產(chǎn)大型客機(jī)C919適航取證過(guò)程與挑戰(zhàn)地域/行業(yè)背景：分析C919在FAA/CAAC適航認(rèn)證中遇到的的技術(shù)問(wèn)題（如復(fù)合材料認(rèn)證、發(fā)動(dòng)機(jī)反推系統(tǒng)測(cè)試）。要求：-列舉適航標(biāo)準(zhǔn)（如FAR25部）對(duì)關(guān)鍵系統(tǒng)的要求；-設(shè)計(jì)適航驗(yàn)證試驗(yàn)方案（如風(fēng)洞試驗(yàn)與地面測(cè)試）；-總結(jié)中國(guó)航空工業(yè)在適航體系獨(dú)立認(rèn)證方面的突破。4.題目：SpaceXStarship可重復(fù)使用火箭技術(shù)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估地域/行業(yè)背景：分析SpaceXStarship項(xiàng)目的技術(shù)革新（如全金屬熱防護(hù)、甲烷燃料）及其對(duì)航天成本的影響。要求：-對(duì)比Starship與航天飛機(jī)的回收成本模型；-評(píng)估甲烷燃料供應(yīng)鏈對(duì)全球航天產(chǎn)業(yè)的潛在變革；-提出中國(guó)航天可借鑒的技術(shù)路徑（如長(zhǎng)征九號(hào)研發(fā)思路）。5.題目：中俄北極航線無(wú)人機(jī)偵察與測(cè)繪系統(tǒng)合作方案地域/行業(yè)背景：結(jié)合中俄北極戰(zhàn)略合作，設(shè)計(jì)一套無(wú)人機(jī)協(xié)同偵察系統(tǒng)，用于航線氣象監(jiān)測(cè)與冰層測(cè)繪。要求：-分析北極航線環(huán)境特點(diǎn)（如極光干擾、低溫材料）；-設(shè)計(jì)無(wú)人機(jī)集群任務(wù)分配算法（如多傳感器融合）；-評(píng)估中俄技術(shù)互補(bǔ)性（如中國(guó)無(wú)人機(jī)+俄羅斯寒區(qū)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)）。答案與解析技術(shù)設(shè)計(jì)類題目1.答案：-關(guān)鍵因素分析：氣浮力波動(dòng)（氣壓變化）、風(fēng)載荷（湍流）、電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性；-自適應(yīng)控制器設(shè)計(jì)：采用模糊PID控制，根據(jù)風(fēng)速動(dòng)態(tài)調(diào)整PID參數(shù)；-仿真結(jié)果：在8m/s側(cè)風(fēng)條件下，懸停誤差≤0.05m，超調(diào)量＜10%。2.答案：-材料對(duì)比：CFRP比鋁合金減重30%，抗疲勞壽命提升50%；-優(yōu)化方案：采用三向鋪層設(shè)計(jì)，機(jī)翼后緣增加復(fù)合材料夾層；-減重效果：機(jī)翼總重減少45kg，燃油效率提升2.1%。3.答案：-緩沖原理：氣囊先壓縮吸收能量，彈簧再補(bǔ)充回彈；-仿真數(shù)據(jù)：著陸沖擊力峰值從120kN降至35kN；-安全性驗(yàn)證：緩沖機(jī)構(gòu)在10次循環(huán)測(cè)試中無(wú)結(jié)構(gòu)疲勞。4.答案：-材料選擇：碳-碳復(fù)合材料（最高2500°C）；-結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：采用金字塔式拼接，邊緣加厚處理；-耐久性評(píng)估：熱循環(huán)測(cè)試通過(guò)2000次高溫-低溫交替。5.答案：-霧化機(jī)理：swirlingjet噴嘴可形成旋流場(chǎng)，燃油顆粒直徑＜50μm；-仿真對(duì)比：新設(shè)計(jì)燃燒效率提升12%，NOx排放降低20%。案例分析類題目1.答案：-量子算法原型：采用量子退火算法優(yōu)化機(jī)翼氣動(dòng)外形；-商業(yè)化挑戰(zhàn)：需解決量子退火硬件小型化與量子比特穩(wěn)定性問(wèn)題；-時(shí)間線預(yù)測(cè)：2030年前可實(shí)現(xiàn)民用飛機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用。2.答案：-改進(jìn)方案：增加AOA傳感器冗余，駕駛員可強(qiáng)制解除MCAS；-適航啟示：必須強(qiáng)化軟件V&V（驗(yàn)證與確認(rèn)）；-監(jiān)管差異：FAA更嚴(yán)苛，CAAC逐步與國(guó)際接軌。3.答案：-適航測(cè)試方案：風(fēng)洞模擬火星土壤沖擊載荷；-突破意義：中國(guó)將建立獨(dú)立適航認(rèn)證體系，縮短國(guó)產(chǎn)飛機(jī)取證周期。4.答案：-成本模型對(duì)比：Starship單次發(fā)射成本預(yù)計(jì)降低至500萬(wàn)美元；-供應(yīng)鏈影響：甲烷燃料需新建全球運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)；-中國(guó)路徑：可借鑒技術(shù)但需自主替代俄羅斯技術(shù)依賴。5.