北京理工大学《空间环境与试验导论》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《空间环境与试验导论》2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、航天器的推进剂选择对于其任务性能有重要影响。以下关于推进剂的说法，哪一项是不正确的？（）A.液体推进剂通常具有较高的比冲，但储存和供应系统较为复杂B.固体推进剂具有结构简单、可靠性高的优点，但比冲较低C.电推进剂具有高效、长寿命的特点，适用于深空探测任务D.推进剂的选择只需要考虑比冲和成本，不需要考虑储存和使用的安全性2、在航空电子系统中，通信系统起着至关重要的作用。卫星通信、甚高频通信和高频通信等是常见的通信方式。卫星通信具有覆盖范围广、通信质量高的优点，但也存在成本高、延迟大等问题。在远程飞行中，如果需要实时传输大量数据，以下哪种通信方式最为合适？（）A.卫星通信B.甚高频通信C.高频通信D.以上三种方式结合使用3、飞行器的飞行控制是一个复杂的系统工程。电传飞控系统相较于传统的机械飞控系统，具有诸多优势，以下哪一项不是电传飞控系统的优势？（）A.减轻飞行器重量B.提高控制精度和响应速度C.降低系统复杂度和维护成本D.增强系统的可靠性和容错能力4、飞机的燃油系统不仅要保证燃油的供应，还要确保燃油的安全和可靠性。燃油系统通常包括油箱、油泵、油管和燃油滤清器等部件。在飞机飞行过程中，为了防止燃油发生晃动和气泡，油箱内部通常会设置：（）A.隔板B.加热装置C.压力传感器D.液位传感器5、卫星通信是现代通信技术的重要组成部分，它具有覆盖范围广、通信容量大等优点。卫星通信系统由卫星、地面站和通信链路组成。在卫星通信中，信号的传输会受到多种因素的影响，如大气衰减、雨衰等。那么，为了提高卫星通信的可靠性，通常采用的技术是？（）A.增加发射功率B.采用纠错编码C.提高接收灵敏度D.以上都是6、航天器的发射需要考虑众多因素，如发射场的地理位置、气象条件、运载火箭的性能等。那么，选择发射场时，以下哪个因素通常是首要考虑的？（）A.纬度B.地形C.交通便利性D.周边环境7、航天器的返回过程充满挑战。以下关于航天器返回的描述，不正确的是：（）A.航天器在返回时需要经历高温和高压的气动加热环境B.采用降落伞可以减缓航天器的下降速度，实现安全着陆C.航天器返回的轨道和时间可以随意选择，不受任何限制D.在返回过程中，需要精确控制航天器的姿态和速度8、在航空航天工程中，可靠性和安全性是至关重要的。以下关于可靠性和安全性设计的原则，哪一项是不正确的？（）A.采用冗余设计可以提高系统的可靠性，即在关键部位设置备份组件B.故障树分析是一种常用的可靠性和安全性分析方法，可以找出潜在的故障模式和原因C.可靠性和安全性设计只需要在产品设计阶段考虑，生产和运营阶段不需要关注D.持续的监测和评估可以及时发现系统中的潜在问题，采取措施进行改进9、飞行器的空气动力学性能优化是提高飞行效率和性能的重要手段。通过改进飞行器的外形、表面粗糙度等可以降低阻力，提高升阻比。那么，以下哪种外形改进措施对降低阻力效果最显著？（）A.采用流线型外形B.增加机翼后掠角C.减小飞行器的迎风面积D.以上都很显著10、卫星遥感技术在气象预报、资源勘查、环境监测等领域发挥着重要作用。卫星遥感通过接收和分析地表反射或发射的电磁波来获取信息。那么，以下哪种卫星遥感波段对于监测植被生长状况最为有效？（）A.可见光波段B.红外波段C.微波波段D.以上都有效11、在航空航天工程中，材料的疲劳性能是一个重要的考虑因素。以下关于材料疲劳的描述，不正确的是：（）A.材料在循环载荷作用下容易发生疲劳破坏B.疲劳裂纹的扩展是一个逐渐累积的过程C.提高材料的强度可以完全避免疲劳现象的发生D.进行疲劳试验可以评估材料的疲劳寿命12、飞机的机翼设计对于飞行性能有重要影响。以下关于机翼设计的原则，哪一项是不正确的？（）A.机翼的形状和面积需要根据飞机的任务需求和飞行条件进行优化B.增加机翼的后掠角可以提高飞机的高速性能，但会降低低速性能C.机翼的上反角可以增加飞机的横向稳定性D.机翼的设计只需要考虑空气动力学性能，不需要考虑结构强度和制造工艺13、在航天器的轨道力学中，轨道的类型和参数决定了航天器的运行轨迹和任务需求。假设一颗地球观测卫星需要在特定的太阳同步轨道上运行，以保证对地球表面的均匀观测。为了实现这一轨道，卫星的轨道高度和轨道倾角应满足以下哪种条件？（）A.低轨道高度，小倾角B.高轨道高度，大倾角C.中等轨道高度，特定的倾角D.任意轨道高度，任意倾角14、航空航天中的飞行力学研究飞行器的运动规律和受力情况。在分析飞行器的爬升性能时，需要考虑发动机推力、重力、空气阻力等因素。假设一架飞机在爬升过程中表现不佳。以下关于可能原因的分析中，错误的是：可能是发动机在高海拔地区推力下降，无法提供足够的爬升动力。飞机的重量过大，超过了发动机的爬升能力。空气阻力在爬升时增大，抵消了部分推力。那么，以下哪种情况最不可能导致爬升性能差？（）A.飞机的机翼面积减小B.飞行员的驾驶技术不熟练C.大气湿度增加D.飞机的燃油消耗过快15、在航空发动机的进气道设计中，需要考虑气流的压缩和整流。以下关于进气道设计的要点，哪一项是不正确的？（）A.进气道的形状和尺寸需要与发动机的流量需求相匹配B.采用可调节进气道可以适应不同飞行速度下的进气要求C.进气道内的气流分离会降低发动机的性能，需要通过优化设计来避免D.进气道的设计不需要考虑隐身性能，因为这对发动机的工作没有影响16、飞行器的隐身技术旨在降低其被探测的概率。以下关于隐身技术的原理，不正确的是：（）A.通过改变外形减少雷达反射截面积B.使用吸波材料吸收雷达波C.降低飞行器的红外辐射特征D.隐身技术可以使飞行器完全不被任何探测手段发现17、卫星的姿态控制对于其正常工作和任务执行至关重要。以下关于卫星姿态控制的方法，错误的是：（）A.利用动量轮可以改变卫星的角动量，实现姿态调整B.喷气推进器通过喷出气体产生反作用力，来调整卫星的姿态C.磁力矩器利用地球磁场的作用来控制卫星的姿态，适用于低轨道卫星D.卫星的姿态控制只能采用一种方法，不能多种方法组合使用18、航天器的电源系统对于其在太空中的正常运行至关重要。假设一个卫星需要长期稳定的电源供应。以下关于电源系统类型和选择的描述，哪一项是最合适的？（）A.只使用太阳能电池板，不考虑其他电源形式B.采用化学电池，其能量密度高，能够满足长期需求C.结合太阳能电池板和蓄电池，根据光照条件切换使用D.电源系统的选择不考虑卫星的轨道和任务类型19、在飞机的飞行控制系统中，关于电传操纵系统和机械操纵系统的比较，以下说法正确的是：（）A.电传操纵系统响应速度慢，可靠性低，但重量轻；机械操纵系统则响应速度快，可靠性高，重量较大B.电传操纵系统通过电信号传递指令，具有响应速度快、精度高、重量轻和可靠性高的优点；机械操纵系统依靠机械连杆传递指令，存在重量大、响应慢和维护复杂的问题C.电传操纵系统结构复杂，维护成本高，只适用于小型飞机；机械操纵系统结构简单，成本低，适用于各种类型的飞机D.电传操纵系统和机械操纵系统在性能和特点上没有明显差异，可以随意选择使用20、航空航天工程中的高超音速飞行器具有独特的技术挑战和应用前景。以下关于高超音速飞行器的特点，哪一项是不正确的？（）A.高超音速飞行器的飞行速度通常超过5倍音速，面临着强烈的气动加热和激波效应B.高超音速飞行器的动力系统通常采用超燃冲压发动机或组合循环发动机C.高超音速飞行器的材料和结构需要具备耐高温、高强度和轻质等特性D.高超音速飞行器的技术已经非常成熟，广泛应用于军事和民用领域21、飞行器的飞行性能参数包括多个方面。以下关于爬升率的描述，不正确的是：（）A.爬升率是指单位时间内飞机上升的高度B.爬升率越大，飞机越能快速到达预定高度C.飞机的重量越大，爬升率越大D.发动机推力和机翼升力特性会影响爬升率22、航空电子设备是现代飞行器的重要组成部分。以下关于航空电子系统的发展趋势，哪一项是不准确的？（）A.集成化程度越来越高，将多个功能模块集成在一个芯片上，减小体积和重量B.智能化水平不断提高，能够实现自主诊断、故障预测和自适应控制C.数字化程度进一步加深，提高信号传输的精度和可靠性D.航空电子系统的发展已经达到极限，未来不会有太大的变化23、卫星导航系统在航空航天领域的应用日益广泛。以下关于卫星导航系统的精度和误差来源的描述，不正确的是：（）A.卫星导航系统的定位精度可以达到厘米级甚至更高B.卫星信号传播过程中的大气折射会影响导航精度C.多径效应是指卫星信号经过不同路径到达接收机，导致误差D.卫星导航系统的精度不受卫星星座的几何分布影响24、太空环境对宇航员的身体健康会产生多种影响，例如微重力会导致宇航员的骨骼和肌肉萎缩、心血管功能下降等。为了减轻这些影响，宇航员在太空任务期间需要进行特殊的锻炼和防护措施。以下哪种锻炼方式对于预防骨骼和肌肉萎缩效果最为明显？（）A.有氧运动B.力量训练C.柔韧性训练D.平衡训练25、飞行器的飞行性能受到大气环境的影响，例如大气温度、湿度和压力等。在高海拔地区，大气压力较低，空气密度较小，这会导致飞行器的：（）A.升力增加，阻力减小B.升力减小，阻力增加C.升力和阻力都增加D.升力和阻力都减小26、航天器的热环境模拟试验对于验证热防护系统的性能非常重要。假设在一次热环境模拟试验中，热防护系统的部分区域温度超过了设计极限。以下哪种原因最有可能导致这种情况？（）A.试验条件设置过于苛刻B.热防护材料的性能下降C.热防护系统的安装存在缺陷D.以上都有可能27、航空航天领域中的复合材料结构通常需要进行无损检测，以确保其质量和安全性。以下关于无损检测技术的说法，哪一项是不正确的？（）A.超声检测可以检测复合材料内部的缺陷，如分层、孔隙等B.射线检测可以直观地显示复合材料的结构和缺陷，但对人体有辐射危害C.涡流检测适用于检测复合材料表面和近表面的缺陷D.无损检测技术可以完全替代破坏性检测，因为其检测结果更加准确可靠28、有关飞机的座舱环境控制系统，以下对于增压座舱和非增压座舱的特点分析，正确的是：（）A.增压座舱能够为乘客和机组人员提供舒适的高空环境，减少缺氧和减压病的风险，但系统复杂，成本高；非增压座舱结构简单，成本低，但只适用于低空飞行B.增压座舱适用于小型通用飞机，非增压座舱则用于大型客机C.非增压座舱在安全性和舒适性方面优于增压座舱D.增压座舱和非增压座舱在性能和特点上没有明显差异，飞机设计时可以根据需要灵活选择29、航天器的热控系统用于维持设备的正常工作温度。假设一个卫星在日照和阴影区交替运行。以下关于热控系统的工作原理和设计要点的描述，哪一项是正确的？（）A.热控系统只需要在日照区工作，阴影区无需控制温度B.采用被动热控措施即可满足所有温度控制需求C.结合被动热控和主动热控手段，如隔热材料、散热片、加热装置等，根据卫星的热环境进行调节D.热控系统的设计不考虑卫星内部设备的发热情况30、飞机的飞行性能受到多种因素的限制，如结构强度、发动机推力、空气动力学特性等。在进行飞机的性能评估时，需要综合考虑这些因素。假设要设计一款具有短距起降能力的飞机。以下哪个设计特点对于实现短距起降最为关键？（）A.采用大推力发动机B.设计高升力机翼C.减轻飞机结构重量D.优化飞机的起落架设计二、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细阐述飞行器的环境控制系统设计，包括座舱压力调节、空气调节和氧气供应。分析环境控制系统在不同飞行高度和任务条件下的性能要求，以及如何确保系统的可靠性和安全性。研究新型环境控制技术（如分子筛制氧、蒸发冷却）在飞行器中的应用前景。2、（本题5分）详细论述航天器在太空环境中的热控制技术，包括热辐射、热传导和热对流等传热方式的应用。研究航天器表面材料的热特性、散热装置的设计和热平衡的维持，分析不同轨道和任务类型对热控制要求的差异，以及热控制技术面临的挑战和创新方向。3、（本题5分）全面论述飞行试验的目的、内容和方法，包括性能测试、飞行品质评估、系统验证等。探讨飞行试验数据的处理和应用，以及如何通过飞行试验推动飞行器的改进和发展。4、（本题5分）全面论述飞机的飞行载荷计算方法，包括气动力载荷、惯性载荷和地面载荷等，以及载荷谱的编制和在结构强度设计中的应用。5、（本题5分）详细阐述航天器热控制系统的设计原则和方法，包括被动热控和主动热控技术。分析航天器在不同轨道和姿态下的热环境变化，以及如何选择合适的热控措施（如隔热材料、热管、散热器、电加热器）来维持设备的正常工作温度范围。研究热控系统的可靠性和轻量化设计挑战。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细论述飞机的飞行控制系统，包括自动驾驶仪、飞行指引系