蘭州航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院《飛行力學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁蘭州航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院《飛行力學(xué)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、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、在航天器的熱控系統(tǒng)中，需要有效地控制航天器內(nèi)部和表面的溫度。假設(shè)一顆衛(wèi)星在太空中經(jīng)歷劇烈的溫度變化。以下關(guān)于熱控措施和原理的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.被動(dòng)熱控系統(tǒng)完全依靠材料的熱特性，無法進(jìn)行主動(dòng)調(diào)節(jié)B.熱管可以快速將熱量從高溫區(qū)域傳遞到低溫區(qū)域，效率極高C.隔熱材料越厚，熱控效果越好，不考慮重量增加的問題D.熱控系統(tǒng)只需要考慮設(shè)備的工作溫度，不需要考慮宇航員的舒適度2、在航空航天工程中的飛行仿真技術(shù)，以下關(guān)于全動(dòng)飛行模擬器和桌面飛行模擬器的功能和應(yīng)用，錯(cuò)誤的是（）A.全動(dòng)飛行模擬器可以提供逼真的飛行體驗(yàn)，包括運(yùn)動(dòng)感覺和視覺效果，主要用于飛行員的訓(xùn)練B.桌面飛行模擬器則側(cè)重于飛行程序和操作流程的訓(xùn)練，成本較低，適用于個(gè)人愛好者和初級(jí)學(xué)員C.飛行仿真技術(shù)可以幫助飛行員熟悉飛機(jī)性能、應(yīng)對(duì)突發(fā)情況，提高飛行技能D.飛行仿真技術(shù)只能用于飛行訓(xùn)練，不能用于飛機(jī)設(shè)計(jì)和性能評(píng)估3、在航空航天領(lǐng)域，飛行器的設(shè)計(jì)需要考慮眾多因素，包括空氣動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、推進(jìn)系統(tǒng)等。以飛機(jī)為例，機(jī)翼的形狀和結(jié)構(gòu)對(duì)于飛行性能有著至關(guān)重要的影響。后掠翼能夠減小高速飛行時(shí)的阻力，但其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。在設(shè)計(jì)后掠翼時(shí)，需要綜合考慮機(jī)翼的強(qiáng)度、重量和氣動(dòng)性能。當(dāng)飛機(jī)在高速飛行時(shí)，后掠翼產(chǎn)生的升力分布特點(diǎn)是：（）A.升力集中在翼尖B.升力均勻分布在整個(gè)機(jī)翼C.升力集中在機(jī)翼根部D.升力先集中在翼尖，然后向根部轉(zhuǎn)移4、航空航天工程中的飛行器制造工藝包括多種技術(shù)和方法。以下關(guān)于飛行器復(fù)合材料制造工藝，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.復(fù)合材料制造工藝包括手糊成型、纏繞成型、拉擠成型等，不同工藝適用于不同的結(jié)構(gòu)和形狀B.自動(dòng)鋪絲技術(shù)可以提高復(fù)合材料構(gòu)件的制造效率和質(zhì)量，減少人工操作的誤差C.復(fù)合材料制造過程中需要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制和檢測(cè)，確保構(gòu)件的性能和可靠性D.復(fù)合材料制造工藝簡單，成本低，可以大規(guī)模應(yīng)用于飛行器的所有結(jié)構(gòu)部件5、飛行器的飛行環(huán)境包括大氣環(huán)境和空間環(huán)境。以下關(guān)于飛行環(huán)境的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.大氣的溫度、壓力和密度隨高度變化，對(duì)飛行器的性能有顯著影響B(tài).空間環(huán)境中的輻射、微流星體等會(huì)對(duì)航天器造成威脅C.飛行環(huán)境的變化不需要在飛行器設(shè)計(jì)中考慮，飛行控制系統(tǒng)可以自動(dòng)適應(yīng)D.對(duì)飛行環(huán)境的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)有助于保障飛行安全6、材料科學(xué)在航空航天領(lǐng)域起著重要作用。以下關(guān)于航空航天材料的性能要求和特點(diǎn)，錯(cuò)誤的是：（）A.高強(qiáng)度和高剛度是航空航天材料的基本要求，以承受巨大的載荷B.良好的耐熱性和抗氧化性，使其能在高溫環(huán)境下保持性能穩(wěn)定C.低密度有助于減輕飛行器的重量，提高燃油效率或增加有效載荷D.航空航天材料通常具有較差的耐腐蝕性，因?yàn)樵谔罩懈g問題不嚴(yán)重7、飛機(jī)的機(jī)翼設(shè)計(jì)對(duì)于飛行性能有重要影響。以下關(guān)于機(jī)翼設(shè)計(jì)的原則，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.機(jī)翼的形狀和面積需要根據(jù)飛機(jī)的任務(wù)需求和飛行條件進(jìn)行優(yōu)化B.增加機(jī)翼的后掠角可以提高飛機(jī)的高速性能，但會(huì)降低低速性能C.機(jī)翼的上反角可以增加飛機(jī)的橫向穩(wěn)定性D.機(jī)翼的設(shè)計(jì)只需要考慮空氣動(dòng)力學(xué)性能，不需要考慮結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和制造工藝8、航空發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片是關(guān)鍵部件之一，其工作環(huán)境惡劣，需要具備高強(qiáng)度和耐高溫性能。以下關(guān)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片材料和制造工藝的發(fā)展，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.采用單晶高溫合金制造葉片，可以提高葉片的耐高溫性能和疲勞壽命B.運(yùn)用增材制造（3D打?。┘夹g(shù)制造葉片，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀的制造和材料性能的優(yōu)化C.對(duì)葉片進(jìn)行表面涂層處理，如熱障涂層，可以有效提高葉片的抗氧化和抗腐蝕能力D.傳統(tǒng)的鑄造和鍛造工藝仍然是制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的主要方法，新技術(shù)的應(yīng)用還不成熟9、對(duì)于航空航天領(lǐng)域的飛行試驗(yàn)，以下哪種試驗(yàn)類型主要用于驗(yàn)證飛行器的操縱性和穩(wěn)定性？（）A.性能試驗(yàn)B.結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)C.飛行品質(zhì)試驗(yàn)D.可靠性試驗(yàn)10、在飛機(jī)的飛行性能評(píng)估中，關(guān)于爬升性能和巡航性能的關(guān)系，以下闡述正確的是：（）A.飛機(jī)的爬升性能好，巡航性能一定好，因?yàn)閮烧叨既Q于發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和飛機(jī)的氣動(dòng)性能B.爬升性能主要取決于飛機(jī)的剩余推力，巡航性能主要取決于飛機(jī)的升阻比和發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油效率C.爬升性能和巡航性能沒有直接關(guān)系，它們分別由不同的因素決定，互不影響D.飛機(jī)的巡航性能好，爬升性能一定好，因?yàn)榱己玫难埠叫阅芤馕吨w機(jī)的整體性能優(yōu)越11、飛行器的氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)直接影響其性能。以下關(guān)于氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)原則和影響因素的描述，不正確的是：（）A.流線型的外形可以減小空氣阻力，提高飛行速度和燃油效率B.機(jī)翼的展弦比越大，誘導(dǎo)阻力越小，但結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可能會(huì)降低C.飛行器的頭部形狀對(duì)其超聲速飛行時(shí)的阻力影響較小D.增加翼梢小翼可以減小翼尖渦的強(qiáng)度，降低誘導(dǎo)阻力12、衛(wèi)星的姿態(tài)確定通常需要多種傳感器的協(xié)同工作，包括太陽敏感器、地球敏感器和星敏感器等。太陽敏感器通過檢測(cè)太陽的位置來確定衛(wèi)星的姿態(tài)，其優(yōu)點(diǎn)是：（）A.精度高B.不受地球陰影影響C.成本低D.響應(yīng)速度快13、在航空航天領(lǐng)域，飛行器的可靠性評(píng)估是確保飛行安全的重要環(huán)節(jié)。以下關(guān)于可靠性評(píng)估方法，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.故障模式與影響分析（FMEA）通過分析可能的故障模式及其對(duì)系統(tǒng)的影響，評(píng)估系統(tǒng)的可靠性B.可靠性框圖法通過構(gòu)建系統(tǒng)的可靠性框圖，計(jì)算系統(tǒng)的可靠度C.蒙特卡羅模擬法通過隨機(jī)抽樣模擬系統(tǒng)的運(yùn)行過程，評(píng)估系統(tǒng)的可靠性D.可靠性評(píng)估只需要在飛行器設(shè)計(jì)階段進(jìn)行，在生產(chǎn)和使用階段不需要進(jìn)行14、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15、航空航天領(lǐng)域中的導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)于飛行器的準(zhǔn)確位置確定和路徑規(guī)劃至關(guān)重要。假設(shè)一架飛機(jī)在跨洋飛行中，需要依賴導(dǎo)航系統(tǒng)。以下關(guān)于導(dǎo)航系統(tǒng)的類型和特點(diǎn)的描述，哪一項(xiàng)是最可靠的選擇？（）A.僅依靠慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，無需其他輔助導(dǎo)航手段B.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在任何情況下都能提供高精度的位置信息，不受干擾C.結(jié)合慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航和地面無線電導(dǎo)航等多種系統(tǒng)，提高導(dǎo)航的可靠性和精度D.導(dǎo)航系統(tǒng)的精度不受飛行器的速度和高度影響二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)說明航空發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片冷卻技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，討論如何提高葉片的工作溫度和壽命。2、（本題5分）某航天飛機(jī)的艙內(nèi)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，宇航員采取緊急措施進(jìn)行修復(fù)。請(qǐng)研究艙內(nèi)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障的原因，評(píng)估對(duì)宇航員生命安全的威脅，并提出加強(qiáng)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)可靠性的設(shè)計(jì)改進(jìn)方案。3、（本題5分）詳細(xì)論述飛機(jī)的飛行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和分析系統(tǒng)，包括飛行數(shù)據(jù)記錄儀（黑匣子）、快速存取記錄器和地面數(shù)據(jù)處理中心的功能和作用。解釋如何利用飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行事故調(diào)查、飛機(jī)性能評(píng)估和維修決策，以及飛行數(shù)據(jù)的安全保護(hù)和加密措施。4、（本題5分）在航空航天工程中，材料的選擇至關(guān)重要。請(qǐng)分析高強(qiáng)度鋁合金、鈦合金和碳纖維復(fù)合材料在性能、應(yīng)用范圍和制造工藝上的優(yōu)缺點(diǎn)，并說明在飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如何根據(jù)具體需求選擇合適的材料。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）深入探討飛機(jī)的飛行數(shù)據(jù)記錄與分析系統(tǒng)，包括黑匣子的工作原理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和恢復(fù)。分析飛行數(shù)據(jù)在事故調(diào)查、飛機(jī)性能監(jiān)控和維護(hù)中的作用，以及如何利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)挖掘飛行數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值。研究飛行數(shù)據(jù)記錄與分析系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展和面臨的挑戰(zhàn)。2、（本題5分）全面論述航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)的燃燒過程和燃燒穩(wěn)定性的影響因素，分析燃料噴射方式、氣流組織和燃燒室形狀對(duì)燃燒效率和污染物排放的影響。研究燃燒室內(nèi)的火焰?zhèn)鞑ズ腿紵环€(wěn)定性的監(jiān)測(cè)和抑制方法。3、（本題5分）深入論述高超音速飛行器的氣動(dòng)熱問題和熱防護(hù)解決方案，包括激波與邊界層相互作用、熱流密度分布和傳熱特性。研究熱防護(hù)材料和結(jié)構(gòu)在高超音速條件下的性能和失效模式，分析主動(dòng)冷卻技術(shù)和被動(dòng)隔熱技術(shù)的應(yīng)用前景，以及高超音速飛行器熱防護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證方法。4、（本題5分）高超音速飛行器的發(fā)展對(duì)于軍事和民用領(lǐng)域都具有重要意義。請(qǐng)深入分析高超音速飛行中面臨的氣動(dòng)加熱、材料性能、飛行控制等關(guān)鍵問題，闡述現(xiàn)有技術(shù)手段和未來的研究方向，同時(shí)討論其在全球快速運(yùn)輸和軍事戰(zhàn)略中的潛在應(yīng)用。5、（本題5分）詳細(xì)闡述飛行器的環(huán)境控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括座艙壓力調(diào)節(jié)、空氣調(diào)節(jié)和氧氣供應(yīng)。分析環(huán)境控制系統(tǒng)在不同飛行高度和任務(wù)條件下的性能要求，以及如何確保系統(tǒng)的可靠性和安全性。研究新型環(huán)境控制技術(shù)（如分子篩制氧、蒸發(fā)冷卻）在飛行器中的應(yīng)用前景。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）某型無人機(jī)在飛行中，自動(dòng)駕駛儀突然失控，飛機(jī)偏離預(yù)定航線。研究自動(dòng)駕駛儀失控的原因，比如軟件漏洞、傳感器故障或電磁干擾等，并探討如何提高自動(dòng)駕駛儀的可靠性和容錯(cuò)能力。2、（本題10分）一架飛機(jī)在進(jìn)行大角度俯沖時(shí)，出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足的跡象，部分機(jī)身結(jié)構(gòu)發(fā)生變形。請(qǐng)分析造成結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問題的原因，如俯沖速度過大、機(jī)身材料性能