青島工學院《飛行控制系統(tǒng)》2023-2024學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁青島工學院

《飛行控制系統(tǒng)》2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、飛行器的飛行環(huán)境包括大氣環(huán)境和空間環(huán)境。以下關于大氣的分層和特性，哪一項是不正確的？（）A.大氣分為對流層、平流層、中間層、熱層和外層，各層的溫度、壓力和密度等特性不同B.對流層是大氣中最接近地面的一層，天氣現(xiàn)象主要發(fā)生在這一層C.平流層中的氣流平穩(wěn)，適合飛機的巡航飛行D.大氣的特性對飛行器的飛行沒有影響，飛行器可以在任何大氣條件下正常飛行2、航空航天中的飛行力學是研究飛行器運動規(guī)律的學科。以下關于飛行力學的描述，不正確的是：（）A.飛行力學包括飛行器的質(zhì)心運動和繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動運動B.飛行器的穩(wěn)定性和操縱性是飛行力學研究的重要內(nèi)容C.飛行力學只考慮飛行器在大氣層內(nèi)的飛行，不涉及太空飛行D.建立準確的飛行力學模型對于飛行器的設計和飛行控制具有重要意義3、飛機的飛行速度可以通過馬赫數(shù)來表示，馬赫數(shù)是飛機速度與當?shù)匾羲俚谋戎怠．旓w機以超音速飛行時，會產(chǎn)生強烈的激波阻力。為了減小激波阻力，飛機的外形通常設計為：（）A.鈍頭形狀B.尖頭形狀C.圓形截面D.方形截面4、在航空航天工程中，可靠性和安全性是首要考慮的因素。以下關于可靠性設計的描述，不正確的是：（）A.采用冗余設計可以提高系統(tǒng)的可靠性B.對關鍵部件進行嚴格的質(zhì)量檢測和篩選C.可靠性設計只需要在產(chǎn)品設計階段考慮，后續(xù)生產(chǎn)過程中無需關注D.進行故障模式和影響分析，提前預防可能出現(xiàn)的故障5、在航空發(fā)動機的工作原理中，關于渦輪噴氣發(fā)動機和渦輪風扇發(fā)動機的區(qū)別，以下說法錯誤的是（）A.渦輪噴氣發(fā)動機的燃氣全部通過噴管排出產(chǎn)生推力，而渦輪風扇發(fā)動機有一部分燃氣在風扇的作用下通過外涵道產(chǎn)生推力B.渦輪風扇發(fā)動機在亞音速飛行時燃油效率高于渦輪噴氣發(fā)動機，因為外涵道的冷空氣降低了排氣速度C.渦輪噴氣發(fā)動機的結(jié)構(gòu)相對簡單，重量較輕，而渦輪風扇發(fā)動機由于增加了風扇和外涵道，結(jié)構(gòu)更為復雜D.渦輪風扇發(fā)動機在任何飛行速度下的推力都大于渦輪噴氣發(fā)動機，是現(xiàn)代戰(zhàn)斗機的主要動力裝置6、飛行器的噪聲控制是一個重要的研究領域。以下關于飛行器噪聲產(chǎn)生的原因，不正確的是：（）A.發(fā)動機的運轉(zhuǎn)和氣流的擾動是主要的噪聲源B.飛行器的外形設計對噪聲的產(chǎn)生有一定影響C.飛行速度越快，噪聲越大D.飛行器在地面滑行時不會產(chǎn)生噪聲7、在火箭推進系統(tǒng)中，燃料的選擇對火箭性能有重要影響。假設正在設計一款新型運載火箭。以下關于燃料選擇的考慮，哪一個是恰當?shù)?？（）A.液體燃料推力大，但儲存和加注復雜，只適合大型火箭B.固體燃料燃燒效率高，易于控制，是所有火箭的首選C.混合燃料結(jié)合了液體和固體燃料的優(yōu)點，沒有任何缺點D.燃料的選擇只考慮推力大小，不考慮成本和安全性8、航天器的熱控制是保證其正常工作的重要環(huán)節(jié)。關于航天器熱控制的方法，以下錯誤的是：（）A.使用熱輻射涂層可以調(diào)節(jié)航天器表面的輻射散熱能力B.安裝熱管可以將熱量從高溫區(qū)域傳遞到低溫區(qū)域C.采用隔熱材料可以阻止熱量的傳遞，保持內(nèi)部溫度穩(wěn)定D.航天器在太空中不需要考慮太陽輻射的影響，只需要控制內(nèi)部設備的發(fā)熱9、飛機的飛行控制系統(tǒng)包括自動駕駛儀和人工操縱系統(tǒng)。以下關于飛行控制系統(tǒng)的描述，哪一項是不正確的？（）A.自動駕駛儀可以按照預設的航線和飛行參數(shù)自動控制飛機的飛行B.人工操縱系統(tǒng)通過飛行員操縱駕駛桿和腳蹬來控制飛機的姿態(tài)和運動C.飛行控制系統(tǒng)可以在緊急情況下自動接管飛機的控制，保障飛行安全D.飛行控制系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，飛機就會立即失去控制，無法飛行10、在飛行器的設計中，空氣動力學和結(jié)構(gòu)力學需要協(xié)同考慮。以下關于兩者關系的描述，不正確的是：（）A.空氣動力學性能會影響結(jié)構(gòu)的受力情況B.結(jié)構(gòu)的強度和剛度要滿足空氣動力學的要求C.空氣動力學設計和結(jié)構(gòu)設計可以分別獨立進行，互不影響D.先進的計算方法可以同時優(yōu)化空氣動力學和結(jié)構(gòu)性能11、在航空發(fā)動機的設計中，關于渦輪葉片的材料選擇，以下哪種特性是最為關鍵的（）A.高強度和高硬度，以承受巨大的離心力和熱應力B.良好的導熱性，迅速將熱量傳遞出去，防止葉片過熱C.低密度，減輕發(fā)動機整體重量，提高推重比D.低成本，便于大規(guī)模生產(chǎn)和應用12、在航空電子系統(tǒng)中，雷達系統(tǒng)是重要的組成部分。以下關于雷達工作原理的描述，不正確的是：（）A.發(fā)射電磁波并接收回波，通過分析回波來獲取目標信息B.雷達的工作頻率越高，分辨率越高，但穿透能力越弱C.雷達只能探測金屬物體，對于非金屬物體無法檢測D.相控陣雷達通過控制天線陣元的相位來實現(xiàn)波束掃描13、飛行器的導航系統(tǒng)通常包括慣性導航、衛(wèi)星導航、無線電導航等多種方式。在不同的飛行階段和環(huán)境中，會選擇不同的導航方式或組合。假設飛機在穿越極地地區(qū)時，衛(wèi)星導航信號受到干擾。以下哪種導航方式在此情況下能夠提供較為準確的位置信息？（）A.慣性導航B.無線電導航C.天文導航D.地標導航14、在衛(wèi)星的姿態(tài)控制中，需要使用各種執(zhí)行機構(gòu)來調(diào)整衛(wèi)星的姿態(tài)。假設一顆通信衛(wèi)星由于受到外界干擾，姿態(tài)發(fā)生了偏差。為了快速準確地將衛(wèi)星姿態(tài)調(diào)整回正常狀態(tài)，以下哪種執(zhí)行機構(gòu)最適合使用？（）A.動量輪B.反作用輪C.磁力矩器D.推進器15、航空發(fā)動機的葉片在高溫、高壓、高速的環(huán)境下工作，對材料和制造工藝要求極高。葉片的設計和制造技術不斷發(fā)展和創(chuàng)新。那么，以下哪種制造工藝常用于航空發(fā)動機葉片的生產(chǎn)？（）A.鑄造B.鍛造C.機械加工D.3D打印二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）某無人機在執(zhí)行航拍任務時，由于風速突然增大，偏離預定航線。請分析風速對無人機飛行的影響，評估對航拍任務的效果，并提出提高無人機抗風能力的設計改進建議。2、（本題5分）闡述飛機起落架的設計要求和工作原理，比較不同類型起落架（如前三點式和后三點式）的優(yōu)缺點。解釋起落架在著陸和起飛過程中的受力情況及相應的減震措施。3、（本題5分）深入探討飛行器的結(jié)冰防護技術，解釋飛行器結(jié)冰的機理、危害和防護方法，分析結(jié)冰防護系統(tǒng)的設計和驗證要求。4、（本題5分）全面剖析衛(wèi)星導航系統(tǒng)中的誤差修正方法，包括衛(wèi)星時鐘誤差修正、電離層延遲修正、對流層延遲修正等，解釋如何通過差分定位技術提高導航精度。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面論述衛(wèi)星通信中的抗干擾技術，分析干擾的類型（如自然干擾、人為干擾）和特點。探討采用的抗干擾方法（如頻率跳變、擴頻通信、波束成形）的原理和效果，以及如何在復雜電磁環(huán)境中保障衛(wèi)星通信的可靠性和安全性。2、（本題5分）詳細闡述航空航天中的人機工效學設計，分析飛行員和航天員在操作環(huán)境中的生理和心理需求。探討座艙布局、顯示與控制系統(tǒng)的設計原則和方法，以及如何提高人機交互的效率和舒適性，減少人為失誤。3、（本題5分）詳細分析材料疲勞在航空航天中的表現(xiàn)和影響，包括疲勞裂紋的萌生、擴展和失效機制。研究疲勞壽命預測方法和抗疲勞設計措施。4、（本題5分）全面論述飛機的高升力裝置設計。探討襟翼、縫翼等高升力裝置的工作原理和設計要求。研究如何通過高升力裝置的優(yōu)化設計提高飛機的起降性能。5、（本題5分）深入探討飛行器氣動外形優(yōu)化的方法和流程，結(jié)合風洞試驗、數(shù)值模擬和優(yōu)化算法。分析多學科設計優(yōu)化在氣動外形設計中的應用。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）某無人機在執(zhí)行任務時，其導航系統(tǒng)出現(xiàn)較大誤差，導致任務失敗。探討導航系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因，比如衛(wèi)星信號丟失、慣性測量單元故障或地圖數(shù)據(jù)不準確等，并研究如何提高無人機導航系統(tǒng)的精度和可靠性。2、（本題10分）一家航空公司的某架飛機在滑行過程中，剎車溫度過高，觸發(fā)警報。分析剎車溫度過高的原因，比如剎車力度過大、滑行時間過長或剎車系統(tǒng)散熱不良等，并研究如何優(yōu)化剎車系統(tǒng)的散熱和控制策略。3、（本題10分）某航空公司的一架客機在飛行途中，突然遭遇鳥擊，導致飛機的部