西安美術(shù)學(xué)院《飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第二學(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20個(gè)小題，每小題1分，共20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、飛行器的導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)于準(zhǔn)確的飛行至關(guān)重要。假設(shè)一架飛機(jī)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(jī)能夠繼續(xù)準(zhǔn)確導(dǎo)航，但精度會(huì)略有下降B.飛機(jī)的導(dǎo)航誤差會(huì)逐漸增大，可能偏離航線C.飛機(jī)的導(dǎo)航系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到其他備用導(dǎo)航方式D.飛機(jī)的導(dǎo)航系統(tǒng)將完全失效，無法繼續(xù)導(dǎo)航2、飛行器的燃油系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要考慮多方面因素。以下關(guān)于燃油系統(tǒng)的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.燃油系統(tǒng)需要保證燃油的供應(yīng)穩(wěn)定和可靠B.燃油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要考慮燃油的儲(chǔ)存、輸送和消耗C.燃油系統(tǒng)的重量和體積對(duì)飛行器的性能影響不大D.燃油系統(tǒng)需要具備防火、防爆和防泄漏等安全措施3、在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理中，關(guān)于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的區(qū)別，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.渦輪噴氣發(fā)動(dòng)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(dòng)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(dòng)機(jī)在亞音速飛行時(shí)燃油效率高于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，因?yàn)橥夂赖睦淇諝饨档土伺艢馑俣菴.渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，重量較輕，而渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)在任何飛行速度下的推力都大于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，是現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的主要?jiǎng)恿ρb置4、飛機(jī)的飛行姿態(tài)通常由俯仰、滾轉(zhuǎn)和偏航三個(gè)角度來描述。飛行姿態(tài)的穩(wěn)定和控制對(duì)于飛行安全至關(guān)重要。假設(shè)某型飛機(jī)在飛行中出現(xiàn)滾轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的情況。以下哪個(gè)部件最有可能出現(xiàn)故障？（）A.副翼B.升降舵C.方向舵D.擾流板5、衛(wèi)星的姿態(tài)控制對(duì)于其正常工作和任務(wù)執(zhí)行至關(guān)重要。以下關(guān)于衛(wèi)星姿態(tài)控制的方法，錯(cuò)誤的是：（）A.利用動(dòng)量輪可以改變衛(wèi)星的角動(dòng)量，實(shí)現(xiàn)姿態(tài)調(diào)整B.噴氣推進(jìn)器通過噴出氣體產(chǎn)生反作用力，來調(diào)整衛(wèi)星的姿態(tài)C.磁力矩器利用地球磁場(chǎng)的作用來控制衛(wèi)星的姿態(tài)，適用于低軌道衛(wèi)星D.衛(wèi)星的姿態(tài)控制只能采用一種方法，不能多種方法組合使用6、航天器的姿態(tài)控制通常采用多種執(zhí)行機(jī)構(gòu)。假設(shè)一個(gè)小型衛(wèi)星需要精確的姿態(tài)調(diào)整。以下關(guān)于姿態(tài)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的描述，哪一項(xiàng)是最適合的？（）A.僅使用反作用輪，不考慮其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)B.依靠推進(jìn)器進(jìn)行姿態(tài)控制，不考慮其燃料消耗C.結(jié)合使用反作用輪、推進(jìn)器和磁力矩器，根據(jù)任務(wù)需求靈活選擇D.姿態(tài)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的性能不受衛(wèi)星的形狀和質(zhì)量分布影響7、航天器的熱防護(hù)系統(tǒng)是保障其在高溫環(huán)境下安全運(yùn)行的關(guān)鍵。以下關(guān)于航天器熱防護(hù)的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.航天器在再入大氣層時(shí)會(huì)受到強(qiáng)烈的氣動(dòng)加熱，需要有效的熱防護(hù)措施來保護(hù)內(nèi)部設(shè)備和人員B.熱防護(hù)系統(tǒng)的材料包括陶瓷、金屬和復(fù)合材料等，它們具有良好的耐高溫性能C.燒蝕式熱防護(hù)通過材料的燒蝕帶走熱量，是一種常見的熱防護(hù)方式D.航天器的熱防護(hù)系統(tǒng)一旦設(shè)計(jì)完成，就不需要進(jìn)行維護(hù)和更新8、航天器的姿態(tài)敏感器用于測(cè)量航天器的姿態(tài)信息。以下關(guān)于姿態(tài)敏感器的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.姿態(tài)敏感器包括太陽敏感器、地球敏感器和星敏感器等B.姿態(tài)敏感器的精度和可靠性對(duì)航天器的姿態(tài)控制至關(guān)重要C.姿態(tài)敏感器的測(cè)量數(shù)據(jù)不需要進(jìn)行校準(zhǔn)和補(bǔ)償D.多種姿態(tài)敏感器可以組合使用，提高姿態(tài)測(cè)量的準(zhǔn)確性9、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。以下關(guān)于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的精度和誤差來源的描述，不正確的是：（）A.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精度可以達(dá)到厘米級(jí)甚至更高B.衛(wèi)星信號(hào)傳播過程中的大氣折射會(huì)影響導(dǎo)航精度C.多徑效應(yīng)是指衛(wèi)星信號(hào)經(jīng)過不同路徑到達(dá)接收機(jī)，導(dǎo)致誤差D.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的精度不受衛(wèi)星星座的幾何分布影響10、衛(wèi)星的軌道機(jī)動(dòng)需要消耗推進(jìn)劑。假設(shè)一顆衛(wèi)星需要從低軌道轉(zhuǎn)移到高軌道，為了減少推進(jìn)劑的消耗，以下哪種軌道轉(zhuǎn)移方式最優(yōu)化？（）A.霍曼轉(zhuǎn)移B.雙橢圓轉(zhuǎn)移C.脈沖式轉(zhuǎn)移D.連續(xù)推力轉(zhuǎn)移11、在飛行器的設(shè)計(jì)中，空氣動(dòng)力學(xué)是關(guān)鍵因素之一。當(dāng)飛行器在高速飛行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生激波現(xiàn)象。關(guān)于激波，以下說法錯(cuò)誤的是：（）A.激波會(huì)導(dǎo)致飛行器的阻力急劇增加B.激波的強(qiáng)度與飛行器的飛行速度和外形有關(guān)C.跨音速飛行時(shí)，激波會(huì)使飛行器的穩(wěn)定性下降D.激波總是對(duì)飛行器的性能產(chǎn)生不利影響，應(yīng)盡量避免12、飛行器在大氣層中飛行時(shí)，會(huì)與空氣產(chǎn)生摩擦，導(dǎo)致表面溫度升高。為了保護(hù)飛行器的結(jié)構(gòu)和設(shè)備，需要采用有效的熱防護(hù)措施。熱防護(hù)系統(tǒng)可以分為被動(dòng)熱防護(hù)和主動(dòng)熱防護(hù)。被動(dòng)熱防護(hù)的主要方式是：（）A.利用冷卻劑進(jìn)行降溫B.采用耐高溫材料C.安裝散熱風(fēng)扇D.發(fā)射激光進(jìn)行降溫13、飛行器的飛行性能參數(shù)包括速度、高度、航程等。對(duì)于航程的影響因素，下列說法不正確的是：（）A.飛行器的燃油效率越高，航程越大B.飛行速度越快，航程越大C.大氣條件（如風(fēng)速、風(fēng)向）會(huì)對(duì)航程產(chǎn)生影響D.飛行器的載重量越大，航程通常會(huì)越小14、航空電子系統(tǒng)是現(xiàn)代飛行器的重要組成部分。關(guān)于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，以下說法不正確的是：（）A.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)不依賴外部信息，能夠自主確定飛行器的位置、速度和姿態(tài)B.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的精度會(huì)隨著時(shí)間的推移而逐漸降低C.可以通過與其他導(dǎo)航系統(tǒng)（如衛(wèi)星導(dǎo)航）組合使用，提高導(dǎo)航精度D.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在任何環(huán)境下都能提供準(zhǔn)確的導(dǎo)航信息，不受電磁干擾的影響15、航天器的對(duì)接是一項(xiàng)復(fù)雜而精細(xì)的操作，需要精確的控制和導(dǎo)航系統(tǒng)。在對(duì)接過程中，需要考慮相對(duì)速度、姿態(tài)和位置等因素。為了實(shí)現(xiàn)航天器的精準(zhǔn)對(duì)接，通常會(huì)使用：（）A.激光測(cè)距儀B.雷達(dá)傳感器C.光學(xué)相機(jī)D.以上設(shè)備結(jié)合使用16、在飛行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，考慮到減重和強(qiáng)度要求，通常會(huì)采用復(fù)合材料。以下關(guān)于復(fù)合材料的特點(diǎn)，錯(cuò)誤的是（）A.具有比傳統(tǒng)金屬材料更高的強(qiáng)度重量比B.可以根據(jù)設(shè)計(jì)需求定制其性能和形狀C.復(fù)合材料的制造工藝簡(jiǎn)單，成本較低D.具有良好的抗疲勞和耐腐蝕性能17、航天器的姿態(tài)確定通常依靠多種傳感器。假設(shè)一個(gè)衛(wèi)星需要高精度的姿態(tài)確定。以下關(guān)于姿態(tài)傳感器的選擇和組合的描述，哪一項(xiàng)是合適的？（）A.只使用一種姿態(tài)傳感器，如陀螺儀B.不考慮傳感器的誤差和噪聲特性，隨意組合使用C.綜合使用陀螺儀、星敏感器、太陽敏感器等傳感器，并進(jìn)行數(shù)據(jù)融合和誤差補(bǔ)償D.姿態(tài)傳感器的性能不受衛(wèi)星的軌道和姿態(tài)變化的影響18、航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛行器的核心部件，其性能直接決定了飛行器的飛行能力和效率。航空發(fā)動(dòng)機(jī)有多種類型，如渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)等。不同類型的發(fā)動(dòng)機(jī)具有不同的特點(diǎn)和適用范圍。那么，在民用客機(jī)中，通常使用哪種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)？（）A.渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)B.渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)C.渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)D.火箭發(fā)動(dòng)機(jī)19、在航天器的通信系統(tǒng)中，信號(hào)傳輸面臨諸多挑戰(zhàn)。以下關(guān)于航天器通信的描述，不正確的是：（）A.航天器通信需要克服距離遠(yuǎn)、信號(hào)衰減和干擾等問題B.采用高增益天線和編碼技術(shù)可以提高通信質(zhì)量C.航天器通信的頻段選擇不受限制，可以隨意使用D.深空通信需要采用特殊的技術(shù)和協(xié)議20、航空電子系統(tǒng)是現(xiàn)代飛行器的重要組成部分。以下關(guān)于航空電子系統(tǒng)的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.航空電子系統(tǒng)包括通信、導(dǎo)航、雷達(dá)等多個(gè)子系統(tǒng)B.先進(jìn)的航空電子系統(tǒng)能夠提高飛行器的飛行效率和安全性C.航空電子系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是集成化、智能化和數(shù)字化D.航空電子系統(tǒng)一旦安裝完成，就不需要進(jìn)行升級(jí)和維護(hù)二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）深入探討航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油控制系統(tǒng)，解釋燃油流量的控制原理和精度要求，分析燃油控制系統(tǒng)的故障模式和容錯(cuò)控制策略。2、（本題5分）一架客機(jī)在起飛階段，發(fā)動(dòng)機(jī)吸入異物，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)性能下降。飛行員果斷中斷起飛，避免了事故發(fā)生。請(qǐng)分析發(fā)動(dòng)機(jī)吸入異物的可能途徑，評(píng)價(jià)飛行員的決策是否正確，并提出防止發(fā)動(dòng)機(jī)吸入異物的措施。3、（本題5分）全面分析航天器的軌道確定和預(yù)報(bào)技術(shù)，包括基于觀測(cè)數(shù)據(jù)的軌道計(jì)算方法（如卡爾曼濾波）、攝動(dòng)因素的考慮（如大氣阻力、第三體引力）和軌道預(yù)報(bào)的精度評(píng)估。解釋如何準(zhǔn)確確定航天器的軌道狀態(tài)，以及為航天任務(wù)提供可靠的軌道支持。4、（本題5分）某衛(wèi)星的通信天線指向出現(xiàn)偏差，影響了信號(hào)傳輸質(zhì)量。地面控制中心通過指令調(diào)整天線指向，恢復(fù)正常通信。請(qǐng)研究天線指向偏差的可能原因，評(píng)估對(duì)衛(wèi)星通信的影響，并提出預(yù)防天線指向偏差的措施。5、（本題5分）詳細(xì)闡述飛行器的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)，包括傳感器布置、信號(hào)采集與處理、損傷識(shí)別算法等方面的內(nèi)容，分析結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)在保障飛行器安全性和降低維護(hù)成本方面的作用。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一家航天企業(yè)在測(cè)試衛(wèi)星的通信鏈路時(shí)，發(fā)現(xiàn)信號(hào)傳輸存在較大的誤碼率。分析通信鏈路誤碼率高的原因，比如噪聲干擾、調(diào)制解調(diào)方式不合理或信道衰落等，并提出降低誤碼率的技術(shù)方案。2、（本題5分）某航空公司引進(jìn)了一款新型客機(jī)，在投入運(yùn)營初期，機(jī)組人員反映飛機(jī)的駕駛艙人機(jī)界面不夠友好，操作復(fù)雜。請(qǐng)分析可能導(dǎo)致人機(jī)界面問題的原因，如顯示布局不合理、控制按鈕設(shè)置不當(dāng)?shù)?，提出改進(jìn)人機(jī)界面的建議，以及如何通過培訓(xùn)提高機(jī)組人員對(duì)新界面的適應(yīng)能力。3、（本題5分）在一次航空發(fā)動(dòng)機(jī)的高空試驗(yàn)中，發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)了結(jié)冰現(xiàn)象，影響了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和安全。請(qǐng)分析發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)冰的原因，如環(huán)境溫度、濕度和氣流速度等，并提出防止發(fā)動(dòng)機(jī)在高空結(jié)冰的措施。4、（本題5分）在一次火箭發(fā)射任務(wù)中，火箭在升空不久后偏離預(yù)定軌道，最終發(fā)射失敗。研究可能導(dǎo)致火箭偏離軌道的因素，如發(fā)動(dòng)機(jī)推力不均、姿態(tài)控制故障或氣象條件不利等，并探討如何在發(fā)射前的準(zhǔn)備和測(cè)試中發(fā)現(xiàn)并解決這些潛在問題。5、（本題5分）一顆衛(wèi)星在軌道調(diào)整過程中，推進(jìn)劑消耗超出預(yù)期。請(qǐng)分析推進(jìn)劑過度消耗的可能原因，如推力偏差、軌道計(jì)算誤差等，評(píng)估對(duì)衛(wèi)星壽命的影響，并提出提高軌道控制精度和節(jié)約推進(jìn)劑的方法。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）全面論述航空發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放和環(huán)保