上海工會管理職業(yè)學(xué)院《空間飛行器總體設(shè)計》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁上海工會管理職業(yè)學(xué)院《空間飛行器總體設(shè)計》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷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、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(jī)在起降階段的噪聲。以下關(guān)于飛機(jī)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(jī)噪聲主要由發(fā)動機(jī)尾氣排放產(chǎn)生，與機(jī)體結(jié)構(gòu)無關(guān)B.增加發(fā)動機(jī)功率可以降低噪聲水平C.優(yōu)化飛機(jī)的外形設(shè)計、改進(jìn)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)、采用降噪材料等可以降低噪聲D.飛機(jī)噪聲對周圍環(huán)境沒有影響，無需采取降噪措施2、在航空航天領(lǐng)域，飛行器的飛行原理至關(guān)重要。以下關(guān)于固定翼飛機(jī)產(chǎn)生升力的原理，哪一項是不正確的？（）A.飛機(jī)的機(jī)翼形狀通常是上凸下平，使得氣流在上方流速快，下方流速慢，從而產(chǎn)生壓力差，形成升力B.飛機(jī)的迎角（機(jī)翼弦線與相對氣流的夾角）適當(dāng)增大時，升力會增加，但迎角過大則可能導(dǎo)致失速C.飛機(jī)的速度越快，機(jī)翼上下方的壓力差越大，產(chǎn)生的升力也就越大D.飛機(jī)的升力只與機(jī)翼的形狀和飛機(jī)的速度有關(guān)，與空氣密度等因素?zé)o關(guān)3、在航空發(fā)動機(jī)的工作原理中，關(guān)于渦輪噴氣發(fā)動機(jī)和渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)的區(qū)別，以下說法錯誤的是（）A.渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的燃?xì)馊客ㄟ^噴管排出產(chǎn)生推力，而渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)有一部分燃?xì)庠陲L(fēng)扇的作用下通過外涵道產(chǎn)生推力B.渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)在亞音速飛行時燃油效率高于渦輪噴氣發(fā)動機(jī)，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(jī)的結(jié)構(gòu)相對簡單，重量較輕，而渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)由于增加了風(fēng)扇和外涵道，結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜D.渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)在任何飛行速度下的推力都大于渦輪噴氣發(fā)動機(jī)，是現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的主要動力裝置4、航天器的電源系統(tǒng)是保證其正常運(yùn)行的關(guān)鍵，常見的電源系統(tǒng)包括太陽能電池板、蓄電池和核電源等。不同的電源系統(tǒng)在功率、重量、壽命等方面具有不同的特點。那么，在深空探測任務(wù)中，通常優(yōu)先考慮使用哪種電源系統(tǒng)？（）A.太陽能電池板B.蓄電池C.核電源D.以上都不是5、在航空航天領(lǐng)域，飛行器的飛行原理是至關(guān)重要的。對于固定翼飛機(jī)而言，其產(chǎn)生升力的主要原理是基于伯努利定律。當(dāng)氣流流過機(jī)翼時，由于機(jī)翼的形狀，導(dǎo)致上表面氣流速度快，下表面氣流速度慢，從而產(chǎn)生壓力差，形成升力。以下關(guān)于固定翼飛機(jī)升力產(chǎn)生的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.機(jī)翼的迎角對升力的產(chǎn)生有重要影響，適當(dāng)增加迎角可以增加升力，但迎角過大可能導(dǎo)致失速B.機(jī)翼的面積越大，在相同的氣流條件下產(chǎn)生的升力通常越大C.飛機(jī)的飛行速度越快，機(jī)翼上下表面的壓力差就越小，升力也越小D.機(jī)翼的剖面形狀（翼型）經(jīng)過精心設(shè)計，以優(yōu)化升力和阻力的特性6、在航空航天領(lǐng)域，飛行器的飛行原理是至關(guān)重要的。以下關(guān)于飛機(jī)升力產(chǎn)生的原理，描述不正確的是：（）A.伯努利原理，即流速快的地方壓強(qiáng)小，流速慢的地方壓強(qiáng)大B.飛機(jī)機(jī)翼的上表面彎曲程度大于下表面，導(dǎo)致上表面氣流速度快，從而產(chǎn)生向上的升力C.飛機(jī)的升力只與機(jī)翼的形狀有關(guān)，與飛行速度無關(guān)D.升力的大小與機(jī)翼的面積、飛行速度和空氣密度等因素有關(guān)7、航空航天中的飛行力學(xué)研究飛行器的運(yùn)動規(guī)律和受力情況。假設(shè)一架戰(zhàn)斗機(jī)在進(jìn)行高速俯沖時，受到的氣動力和重力作用發(fā)生變化。此時，以下哪種力對飛機(jī)的姿態(tài)和運(yùn)動影響最大？（）A.升力B.阻力C.重力D.側(cè)向力8、飛行器的自動駕駛技術(shù)在現(xiàn)代航空中得到了廣泛應(yīng)用。關(guān)于自動駕駛系統(tǒng)的功能，以下說法不正確的是：（）A.能夠自動保持飛行高度、速度和航向B.可以根據(jù)氣象條件自動調(diào)整飛行路線C.自動駕駛系統(tǒng)完全取代了飛行員的操作，不需要飛行員干預(yù)D.在緊急情況下，能夠自動執(zhí)行應(yīng)急預(yù)案，保障飛行安全9、航天器的姿態(tài)控制對于其正常運(yùn)行和完成任務(wù)至關(guān)重要。以下關(guān)于航天器姿態(tài)控制的方法，哪一項是不正確的？（）A.利用動量輪或控制力矩陀螺等裝置產(chǎn)生控制力矩，調(diào)整航天器的姿態(tài)B.通過噴射推進(jìn)劑產(chǎn)生反作用力矩，實現(xiàn)航天器的姿態(tài)控制C.利用太陽帆產(chǎn)生的光壓力來控制航天器的姿態(tài)，這種方法適用于長期的姿態(tài)穩(wěn)定控制D.航天器的姿態(tài)控制只需要在發(fā)射和軌道調(diào)整階段進(jìn)行，在正常運(yùn)行階段不需要進(jìn)行姿態(tài)控制10、在航空航天工程中，復(fù)合材料的應(yīng)用越來越廣泛。假設(shè)正在設(shè)計一款使用復(fù)合材料的飛行器部件。以下關(guān)于復(fù)合材料性能和應(yīng)用的描述，哪一項是準(zhǔn)確的？（）A.復(fù)合材料的強(qiáng)度和剛度低于傳統(tǒng)金屬材料，不適合用于關(guān)鍵部件B.復(fù)合材料的耐腐蝕性差，需要特殊的防護(hù)處理C.可以根據(jù)需要定制復(fù)合材料的性能，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計D.復(fù)合材料的制造工藝簡單，成本低于傳統(tǒng)材料11、太空環(huán)境對航天器的運(yùn)行和宇航員的生存構(gòu)成了巨大挑戰(zhàn)。以下關(guān)于太空環(huán)境的描述，錯誤的是：（）A.太空存在高真空、強(qiáng)輻射和微重力等特殊環(huán)境條件B.太陽風(fēng)暴會釋放大量高能粒子，對航天器的電子設(shè)備造成損害C.微流星體和空間碎片可能撞擊航天器，威脅其安全D.太空環(huán)境是完全穩(wěn)定和可預(yù)測的，不會對航天器造成意外的影響12、航天器在太空環(huán)境中運(yùn)行面臨諸多挑戰(zhàn)。關(guān)于太空輻射對航天器的影響，以下哪一項是錯誤的？（）A.太空輻射可能導(dǎo)致航天器的電子設(shè)備故障，影響其正常運(yùn)行B.高能粒子輻射會對航天器的材料造成損傷，降低其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和使用壽命C.太空輻射會對宇航員的健康構(gòu)成威脅，需要采取有效的防護(hù)措施D.航天器只要有足夠厚的外殼，就可以完全阻擋太空輻射，無需其他防護(hù)手段13、飛行器的飛行試驗是驗證設(shè)計和性能的重要環(huán)節(jié)。假設(shè)在一次飛行試驗中，發(fā)現(xiàn)飛機(jī)的操縱性不如預(yù)期。以下哪種原因最有可能需要首先排查？（）A.飛控系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置B.機(jī)翼的氣動外形C.發(fā)動機(jī)的推力特性D.飛機(jī)的重心位置14、在航空航天領(lǐng)域，飛行器的隱身技術(shù)越來越受到重視。以下關(guān)于飛行器隱身技術(shù)的描述，不正確的是：（）A.外形設(shè)計可以通過改變飛行器的反射特征來降低雷達(dá)散射截面積B.采用吸波材料可以吸收雷達(dá)波，減少反射回雷達(dá)的能量C.紅外隱身技術(shù)主要是降低飛行器的紅外輻射強(qiáng)度，避免被紅外探測器發(fā)現(xiàn)D.飛行器一旦實現(xiàn)了隱身，就可以完全避免被任何探測手段發(fā)現(xiàn)15、航天器的軌道機(jī)動需要精確的控制和計算。以下關(guān)于軌道機(jī)動的描述，不正確的是：（）A.軌道機(jī)動可以通過發(fā)動機(jī)推力的變化來實現(xiàn)B.霍曼轉(zhuǎn)移是一種常見的軌道機(jī)動方式，具有較高的效率C.軌道機(jī)動過程中不需要考慮航天器的姿態(tài)控制D.精確的軌道預(yù)測和測量是軌道機(jī)動成功的關(guān)鍵二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)論述飛機(jī)的飛行數(shù)據(jù)監(jiān)測和分析系統(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。2、（本題5分）簡述航空航天工程中的飛行器飛行數(shù)據(jù)記錄和分析系統(tǒng)的功能和作用，解釋如何利用飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行故障診斷和飛行性能評估。3、（本題5分）闡述航天器熱防護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計原理和常用的熱防護(hù)方法，如燒蝕防護(hù)、隔熱瓦防護(hù)和主動冷卻防護(hù)等。討論在不同的再入速度和熱環(huán)境下，如何選擇合適的熱防護(hù)方案以確保航天器的安全。4、（本題5分）詳細(xì)論述飛機(jī)的環(huán)控系統(tǒng)，包括座艙壓力調(diào)節(jié)、空氣調(diào)節(jié)（溫度、濕度、清潔度）、通風(fēng)和防冰除霧等功能的實現(xiàn)。解釋環(huán)控系統(tǒng)如何保證飛行員和乘客的舒適和安全，以及在不同飛行高度和氣象條件下的工作原理。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面論述飛機(jī)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)。探討利用傳感器網(wǎng)絡(luò)、無損檢測技術(shù)等手段實時監(jiān)測飛機(jī)結(jié)構(gòu)的健康狀況。研究如何對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，實現(xiàn)故障的早期預(yù)警和診斷。2、（本題5分）全面論述直升機(jī)的飛行原理和獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點，包括旋翼的工作原理、機(jī)身結(jié)構(gòu)和傳動系統(tǒng)等。分析直升機(jī)在懸停、前飛、側(cè)飛等不同飛行狀態(tài)下的氣動力特性和操縱方式，探討直升機(jī)在民用和軍事領(lǐng)域的應(yīng)用前景和發(fā)展方向。3、（本題5分）隨著太空探索的不斷深入，星際旅行成為未來航空航天領(lǐng)域的一個重要研究方向。請詳細(xì)論述星際旅行所面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)，包括但不限于推進(jìn)系統(tǒng)、生命支持系統(tǒng)、宇宙輻射防護(hù)等方面，并探討可能的解決方案以及當(dāng)前研究的最新進(jìn)展。4、（本題5分）全面論述衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的頻段選擇問題，包括不同頻段（如C波段、Ku波段、Ka波段等）的特點和適用場景。分析頻段選擇對衛(wèi)星通信系統(tǒng)性能（如帶寬、傳輸速率、抗干擾能力）的影響，以及在頻譜資源有限的情況下如何優(yōu)化頻段分配和利用。5、（本題5分）深入探討飛行器的氣動噪聲產(chǎn)生機(jī)制和降噪技術(shù)，包括邊界層噪聲、漩渦脫落噪聲、噴流噪聲等。分析噪聲傳播特性和對環(huán)境及乘客的影響，以及采用聲學(xué)處理、外形優(yōu)化、主動控制等方法降低噪聲水平。研究氣動噪聲在飛行器設(shè)計和適航認(rèn)證中的考慮因素和規(guī)范要求。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一架無人機(jī)在執(zhí)行海上偵察任務(wù)時，受到鹽霧侵蝕，部分電子設(shè)備損壞。分析鹽霧侵蝕對無人機(jī)的危害，探討如何采取防護(hù)措施，如密封處理、選用耐腐蝕材料或定期維護(hù)等，以提高無人機(jī)在惡劣環(huán)境下的可靠性。2、（本題10分）某航天器在太空對接過程中，對接機(jī)構(gòu)的機(jī)械鎖無法正常鎖定。請分析機(jī)械鎖故障的可能原因，如零件磨損、控制電路問題等，評估對對接任務(wù)的影響，并提出對接機(jī)構(gòu)的改進(jìn)和維護(hù)措施。3、（本題10分）在一次衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)中，運(yùn)載火箭