西安電子科技大學(xué)《空間科學(xué)與技術(shù)綜合開放實驗》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《空間科學(xué)與技術(shù)綜合開放實驗》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、航天器在太空中的運行需要遵循一系列的軌道力學(xué)原理。關(guān)于地球同步軌道，以下哪一項描述是不正確的？（）A.地球同步軌道上的航天器繞地球運行的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，從地面上看，航天器好像靜止在天空中的某一位置B.地球同步軌道分為地球靜止軌道、傾斜地球同步軌道和太陽同步軌道，它們具有不同的特點和應(yīng)用C.要將航天器送入地球同步軌道，需要精確計算發(fā)射速度和軌道參數(shù)，并且在發(fā)射過程中進行多次軌道調(diào)整D.地球同步軌道上的航天器不受地球引力的影響，處于完全失重狀態(tài)2、在航空發(fā)動機的渦輪葉片制造中，需要采用先進的材料和工藝。以下關(guān)于渦輪葉片的制造技術(shù)，哪一項是不正確的？（）A.渦輪葉片通常采用高溫合金材料，具有良好的耐高溫性能B.可以采用鑄造、鍛造或增材制造等方法來制造渦輪葉片C.為了提高葉片的冷卻效果，通常在葉片內(nèi)部設(shè)計復(fù)雜的冷卻通道D.渦輪葉片的制造技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不需要進一步研發(fā)和改進3、在航空發(fā)動機的葉片制造中，先進的制造技術(shù)不斷發(fā)展。假設(shè)要制造高性能的渦輪葉片。以下關(guān)于葉片制造技術(shù)和材料選擇的描述，哪一項是關(guān)鍵的？（）A.使用傳統(tǒng)的鑄造工藝，材料選擇普通合金鋼B.采用增材制造技術(shù)，選擇耐高溫、高強度的合金材料C.葉片制造技術(shù)對葉片性能影響不大，主要取決于設(shè)計D.材料的選擇不考慮葉片的工作溫度和應(yīng)力條件4、在航空航天領(lǐng)域，飛行器的噪聲控制是一個重要的研究方向。假設(shè)要降低飛機在起降階段的噪聲。以下關(guān)于飛機噪聲產(chǎn)生的原因和降噪措施的描述，哪一項是有效的？（）A.飛機噪聲主要由發(fā)動機尾氣排放產(chǎn)生，與機體結(jié)構(gòu)無關(guān)B.增加發(fā)動機功率可以降低噪聲水平C.優(yōu)化飛機的外形設(shè)計、改進發(fā)動機進氣和排氣系統(tǒng)、采用降噪材料等可以降低噪聲D.飛機噪聲對周圍環(huán)境沒有影響，無需采取降噪措施5、航空航天材料需要具備高強度、耐高溫等特性。關(guān)于鈦合金在航空航天中的應(yīng)用，以下描述錯誤的是：（）A.鈦合金具有高強度和低密度的特點，適用于制造飛機結(jié)構(gòu)件B.鈦合金的耐高溫性能好，可用于發(fā)動機高溫部件C.鈦合金的加工性能良好，易于制造復(fù)雜形狀的零件D.鈦合金的成本較低，大量使用不會增加飛行器的制造成本6、在航空材料的選擇中，關(guān)于鋁合金和鈦合金的性能特點和應(yīng)用范圍，以下說法不正確的是（）A.鋁合金具有密度小、強度高、耐腐蝕等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于飛機的機身和機翼結(jié)構(gòu)B.鈦合金比鋁合金強度更高、耐高溫性能更好，但價格昂貴，主要用于發(fā)動機部件和高溫部位C.鋁合金在高溫環(huán)境下的性能優(yōu)于鈦合金，因此在發(fā)動機高溫部件中更多地使用鋁合金D.隨著技術(shù)的發(fā)展，新型鋁合金和鈦合金不斷出現(xiàn)，為航空航天領(lǐng)域提供了更多的材料選擇7、在航空航天領(lǐng)域，飛行試驗是驗證飛行器性能和安全性的重要手段。以下關(guān)于飛行試驗的描述，不正確的是：（）A.飛行試驗可以在真實的飛行條件下檢測飛行器的各項性能指標(biāo)B.飛行試驗前需要制定詳細(xì)的試驗計劃和安全措施C.飛行試驗的數(shù)據(jù)和結(jié)果可以直接用于飛行器的批量生產(chǎn)D.飛行試驗只需要關(guān)注飛行器的技術(shù)性能，不需要考慮飛行員的操作感受8、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在航空航天領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。以下關(guān)于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的精度和誤差來源，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的精度受到多種因素的影響，如衛(wèi)星軌道誤差、信號傳播誤差、接收機誤差等B.差分定位技術(shù)可以通過在已知點上測量誤差并對未知點進行修正，提高定位精度C.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的精度可以達到厘米級甚至毫米級，能夠滿足所有航空航天應(yīng)用的需求D.多星座融合和增強系統(tǒng)可以進一步提高衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的精度和可靠性9、飛行器的導(dǎo)航系統(tǒng)通常包括慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航、無線電導(dǎo)航等多種方式。在不同的飛行階段和環(huán)境中，會選擇不同的導(dǎo)航方式或組合。假設(shè)飛機在穿越極地地區(qū)時，衛(wèi)星導(dǎo)航信號受到干擾。以下哪種導(dǎo)航方式在此情況下能夠提供較為準(zhǔn)確的位置信息？（）A.慣性導(dǎo)航B.無線電導(dǎo)航C.天文導(dǎo)航D.地標(biāo)導(dǎo)航10、飛行器的導(dǎo)航系統(tǒng)對于準(zhǔn)確的飛行至關(guān)重要。假設(shè)一架飛機在長途飛行中主要依靠慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。如果衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)突然失效，僅依靠慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，以下哪種情況最可能發(fā)生？（）A.飛機能夠繼續(xù)準(zhǔn)確導(dǎo)航，但精度會略有下降B.飛機的導(dǎo)航誤差會逐漸增大，可能偏離航線C.飛機的導(dǎo)航系統(tǒng)會自動切換到其他備用導(dǎo)航方式D.飛機的導(dǎo)航系統(tǒng)將完全失效，無法繼續(xù)導(dǎo)航11、在航空航天材料的研發(fā)中，需要綜合考慮性能、成本和可制造性等因素。假設(shè)正在開發(fā)一種用于飛行器結(jié)構(gòu)的新材料。以下關(guān)于材料研發(fā)過程的描述，哪一個是正確的？（）A.新材料的性能測試只需要在實驗室條件下進行，不需要進行實際飛行驗證B.為了追求高性能，可以不考慮材料的成本和制造難度C.材料的疲勞性能和耐腐蝕性能在航空航天應(yīng)用中不重要D.與現(xiàn)有材料的兼容性和可替代性應(yīng)該在研發(fā)過程中予以考慮12、在飛行器的飛行性能評估中，爬升率是一個重要的指標(biāo)。以下關(guān)于爬升率的影響因素，錯誤的是：（）A.發(fā)動機推力越大，爬升率越高B.飛行器重量越輕，爬升率越高C.空氣密度越大，爬升率越高D.機翼升力系數(shù)越大，爬升率越高13、在航天任務(wù)中，衛(wèi)星的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。以下關(guān)于衛(wèi)星應(yīng)用的描述，不正確的是：（）A.氣象衛(wèi)星可以監(jiān)測天氣變化，為天氣預(yù)報提供數(shù)據(jù)支持B.導(dǎo)航衛(wèi)星能夠為地面用戶提供精確的位置、速度和時間信息C.遙感衛(wèi)星主要用于軍事偵察，對民用領(lǐng)域的作用不大D.通信衛(wèi)星可以實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的語音、數(shù)據(jù)和圖像傳輸14、在航空航天工程中的復(fù)合材料應(yīng)用，以下對于碳纖維復(fù)合材料和玻璃纖維復(fù)合材料的性能差異，不正確的是（）A.碳纖維復(fù)合材料具有更高的強度和模量，但價格相對較高B.玻璃纖維復(fù)合材料的耐腐蝕性能優(yōu)于碳纖維復(fù)合材料C.碳纖維復(fù)合材料在高溫環(huán)境下的性能比玻璃纖維復(fù)合材料穩(wěn)定D.在航空航天領(lǐng)域，玻璃纖維復(fù)合材料的應(yīng)用范圍比碳纖維復(fù)合材料更廣泛15、飛行器的可靠性和安全性是設(shè)計的重要考慮因素。假設(shè)一種新型飛行器在設(shè)計階段進行了故障模式和影響分析（FMEA）。以下哪種故障模式對飛行器的安全性影響最大？（）A.電子設(shè)備的短路故障B.液壓系統(tǒng)的泄漏故障C.結(jié)構(gòu)件的疲勞裂紋D.發(fā)動機的喘振故障16、飛行器的飛行控制系統(tǒng)對于保證飛行安全和穩(wěn)定性至關(guān)重要。飛行控制系統(tǒng)通過傳感器獲取飛行器的姿態(tài)、速度、高度等信息，并通過計算機處理和控制舵面的動作來實現(xiàn)飛行姿態(tài)的調(diào)整。例如，自動駕駛系統(tǒng)可以在一定程度上減輕飛行員的工作負(fù)擔(dān)。那么，以下關(guān)于飛行控制系統(tǒng)的組成部分，哪一項是不可或缺的？（）A.傳感器B.執(zhí)行機構(gòu)C.控制器D.以上都是17、航天器的軌道設(shè)計是航天任務(wù)成功的關(guān)鍵之一。不同的軌道類型，如地球同步軌道、太陽同步軌道等，具有不同的特點和應(yīng)用。那么，地球同步軌道衛(wèi)星的特點是？（）A.軌道高度固定，繞地球公轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同B.軌道平面與太陽始終保持固定的夾角C.軌道高度較低，繞地球公轉(zhuǎn)周期較短D.軌道可以經(jīng)過地球上任意地點18、在航空航天工程中，飛行控制系統(tǒng)對于飛行器的穩(wěn)定和操控至關(guān)重要。假設(shè)一架無人機在飛行過程中出現(xiàn)姿態(tài)不穩(wěn)定的情況。以下關(guān)于可能的原因和解決措施的分析，哪一個是正確的？（）A.傳感器故障，導(dǎo)致飛行數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，應(yīng)立即更換所有傳感器B.飛控軟件算法錯誤，需要重新編寫整個飛控軟件，沒有其他辦法C.氣動布局設(shè)計不合理，這種情況無法通過后期調(diào)整解決D.執(zhí)行機構(gòu)響應(yīng)延遲，可通過優(yōu)化控制參數(shù)和校準(zhǔn)執(zhí)行機構(gòu)來改善19、航天器的發(fā)射需要考慮眾多因素。以下關(guān)于發(fā)射窗口的選擇，不正確的是：（）A.要考慮地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，以及航天器的軌道要求B.氣象條件對發(fā)射窗口的選擇有重要影響C.發(fā)射窗口的選擇是固定不變的，不受其他因素影響D.要確保發(fā)射場和測控系統(tǒng)的準(zhǔn)備工作就緒20、飛機的起落架系統(tǒng)是保障飛機安全起降的關(guān)鍵部件。以下關(guān)于飛機起落架的設(shè)計要求，哪一項是不正確的？（）A.起落架需要具備足夠的強度和剛度，以承受飛機在起降過程中的沖擊和載荷B.起落架的收放系統(tǒng)應(yīng)簡單可靠，確保在飛行過程中起落架能夠順利收起和放下C.起落架的輪胎應(yīng)具有良好的減震性能和耐磨性，以適應(yīng)不同的跑道條件D.為了減輕飛機的重量，起落架的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，不需要考慮冗余設(shè)計和備份系統(tǒng)二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）簡述航空發(fā)動機的附件傳動系統(tǒng)的組成和工作原理，分析在高轉(zhuǎn)速和高功率輸出條件下的傳動要求。2、（本題5分）詳細(xì)闡述航空發(fā)動機的滑油系統(tǒng)，解釋滑油的作用、循環(huán)過程和系統(tǒng)設(shè)計要求，分析滑油系統(tǒng)的故障監(jiān)測和診斷技術(shù)。3、（本題5分）深入探討航空航天材料的疲勞壽命預(yù)測方法，包括基于實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計方法、基于力學(xué)模型的計算方法、考慮環(huán)境因素的綜合方法，分析如何提高疲勞壽命預(yù)測的準(zhǔn)確性和可靠性。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一架客機在爬升階段，發(fā)動機的噪音突然增大，引起乘客恐慌。分析發(fā)動機噪音增大的原因，可能是葉片損壞、氣流異?；蛳粞b置故障等，并探討如何降低發(fā)動機噪音，提高乘客的舒適度。2、（本題5分）在一次太空任務(wù)中，宇航員需要進行艙外活動來修復(fù)航天器的外部設(shè)備。然而，在艙外活動過程中，宇航員遭遇了太空垃圾的撞擊，導(dǎo)致宇航服出現(xiàn)破損。請分析這種情況下可能產(chǎn)生的危險，探討宇航員應(yīng)采取的緊急應(yīng)對措施，以及如何在未來的任務(wù)中更好地防范太空垃圾的威脅。3、（本題5分）一家衛(wèi)星運營公司發(fā)現(xiàn)其一顆通信衛(wèi)星的軌道逐漸偏離預(yù)定位置，影響了通信服務(wù)質(zhì)量。經(jīng)過分析，可能是受到太陽活動、地球引力異常或者其他衛(wèi)星的干擾。請?zhí)接戇@些可能的原因，提出軌道調(diào)整和維持的方案，并思考如何提高衛(wèi)星軌道的穩(wěn)定性和預(yù)測精度。4、（本題5分）一家航天企業(yè)研發(fā)的新型飛行器在風(fēng)洞試驗中，表現(xiàn)出不穩(wěn)定的氣動特性。請分析導(dǎo)致氣動不穩(wěn)定的因素，如外形設(shè)計缺陷、流動分離或邊界層轉(zhuǎn)捩，評估風(fēng)洞試驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，以及對飛行器設(shè)計改進的指導(dǎo)意義，并探討如何優(yōu)化飛行器的氣動外形和提高飛行穩(wěn)定性。5、（本題5分）在一次航天任務(wù)中，火箭在升空階段發(fā)生了姿態(tài)失控，最終導(dǎo)致任務(wù)失敗。事后成立了專門的調(diào)查組進行分析。請研究火箭姿態(tài)失控的可能因