常州工学院《航空工程力学》2022-2023学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页常州工学院《航空工程力学》

2022-2023学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、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、航空航天工程中的飞行仿真技术可以在虚拟环境中模拟飞行器的飞行过程。以下关于飞行仿真技术的作用和应用，哪一项是错误的？（）A.飞行仿真技术可以用于飞行器的设计和研发，提前评估设计方案的可行性和性能B.飞行仿真技术可以为飞行员提供训练平台，提高飞行技能和应对突发情况的能力C.飞行仿真技术可以用于航空航天领域的科学研究，如空气动力学、飞行力学等方面的研究D.飞行仿真技术只是一种娱乐工具，对航空航天工程的实际应用没有太大帮助2、在航空电子系统中，导航系统的精度和可靠性至关重要。假设一架飞机在复杂的气象条件下飞行。以下关于导航系统性能和应对策略的描述，哪一个是准确的？（）A.惯性导航系统在长时间飞行后会产生较大误差，无法修正B.卫星导航在恶劣天气下完全失效，不能依赖C.组合导航系统可以综合多种导航信息，提高导航精度和可靠性D.飞机的导航系统一旦出现故障，飞行员只能依靠目视飞行3、航天器的热控制是保证其正常运行的关键。以下关于航天器热控制技术的说法，不正确的是：（）A.多层隔热材料可以有效减少航天器内部与外部环境的热交换B.热管可以将热量从高温区域传递到低温区域，实现热量的均匀分布C.主动热控制系统通过消耗大量能源来维持航天器的温度稳定D.航天器在进入地球阴影时，由于没有太阳辐射，温度会迅速降低，不需要热控制4、飞机的起落架设计需要考虑多种因素，包括飞机的重量、速度、跑道条件等。起落架的减震系统对于减少飞机着陆时的冲击至关重要。油气式减震器是一种常见的起落架减震装置，其工作原理是利用气体的压缩和液体的流动来吸收能量。在油气式减震器中，气体的压力和液体的粘度对减震效果有着重要影响。为了提高减震效果，通常会：（）A.增加气体压力，降低液体粘度B.降低气体压力，增加液体粘度C.同时增加气体压力和液体粘度D.同时降低气体压力和液体粘度5、飞行器的导航系统是确保其准确飞行和到达目的地的关键。导航系统包括惯性导航、卫星导航、无线电导航等多种方式。在长距离飞行中，哪种导航方式的精度和可靠性最高？（）A.惯性导航B.卫星导航C.无线电导航D.组合导航6、在航空航天工程中，空气动力学是研究飞行器与空气相互作用的学科。对于高速飞行器，激波的产生会对其性能产生显著影响。假设一架超音速飞机在飞行中遇到了激波阻力增大的问题。以下关于可能原因的分析中，错误的是：可能是飞机的外形设计不合理，导致激波强度增加。飞行速度超过了设计的最大超音速速度。大气条件的变化，如温度和湿度的改变，影响了激波的形成。那么，以下哪种情况最不可能导致激波阻力增大？（）A.飞机的表面粗糙度增加B.飞机的机翼后掠角减小C.飞机的发动机推力减小D.飞机的飞行高度降低7、航空发动机是飞行器的核心部件之一，其性能直接影响飞行器的飞行能力。假设在研发一款新型航空发动机，需要提高其燃油效率和推力。以下关于航空发动机的工作原理和优化策略的描述，哪一项是最有效的？（）A.增加发动机的压气机级数，必然能提高燃油效率和推力B.单纯提高燃烧室温度，无需考虑材料的耐热性能C.优化涡轮叶片的形状和材料，以提高能量转换效率D.减少发动机的零部件数量，就能降低重量和提高性能8、在航空航天发动机的燃烧过程中，燃料的雾化效果对燃烧效率有重要影响。以下关于燃料雾化的描述，不正确的是：（）A.雾化后的燃料液滴越小，燃烧越充分B.燃料的雾化主要依靠喷油嘴的设计和工作参数C.雾化过程只与燃料的物理性质有关，与燃烧室内的压力和温度无关D.良好的雾化效果可以降低污染物的排放9、对于飞机的起落架设计，需要考虑多种因素。以下哪一项不是起落架设计的关键考虑因素？（）A.能够承受飞机着陆时的巨大冲击B.具有良好的减震性能C.尽量减小起落架收起后的空间占用D.起落架的重量越轻越好，无需考虑强度10、飞行控制系统对于飞行器的稳定性和操纵性至关重要。现代飞行控制系统通常采用电传操纵技术，通过传感器感知飞行器的姿态和运动状态，并将信号传递给计算机进行处理，然后控制舵面的运动。在电传操纵系统中，传感器的精度和可靠性对飞行安全有着重要影响。如果传感器出现故障，可能导致飞行控制系统失效。那么，为了提高传感器的可靠性，通常会采用：（）A.单一传感器设计B.多个相同类型传感器并联C.多个不同类型传感器串联D.减少传感器的使用数量11、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12、航天器的姿态控制对于其完成任务和保持稳定运行至关重要。姿态控制可以通过动量轮、推进器等装置来实现。那么，以下哪种姿态控制方式精度最高？（）A.动量轮控制B.推进器控制C.两者精度差不多D.取决于具体情况13、航天器的热控系统用于维持航天器内部设备和部件的适宜温度。以下关于热控系统的工作原理和措施，哪一项是不正确的？（）A.热控系统通过隔热、散热和加热等方式来控制航天器的温度B.采用多层隔热材料来减少热量的传入和散失C.安装散热器将航天器内部的热量散发到太空中D.热控系统不需要考虑航天器与外界环境的热交换，只关注内部设备的温度14、航空航天工程中的太空环境对飞行器和航天员都有特殊的影响。以下关于太空辐射的危害和防护措施，哪一项是错误的？（）A.太空辐射包括太阳粒子辐射、宇宙射线等，可能对飞行器的电子设备和航天员的身体造成损害B.采用屏蔽材料、优化飞行轨道和加强航天员的辐射防护训练等可以减少太空辐射的危害C.太空辐射对航天员的影响主要是短期的，不会导致长期的健康问题D.对太空辐射的监测和评估是保障太空任务安全的重要环节15、航空航天中的可靠性工程旨在确保系统的安全和可靠运行。以下关于可靠性设计的方法和原则，哪一项是不准确的？（）A.采用冗余设计，增加备份部件，提高系统的可靠性B.进行故障模式和影响分析，提前识别潜在的故障模式和其影响C.选择高质量、经过验证的零部件和材料D.为了降低成本，可以适当降低可靠性要求，只要不影响系统的基本功能就行16、航空航天工程中的空气动力学研究对于飞行器的设计至关重要。以下关于翼型的空气动力学特性，哪一项是不准确的？（）A.不同的翼型在不同的飞行条件下具有不同的升阻比，影响飞行器的飞行性能B.翼型的前缘形状和后缘形状对气流的分离和附着有重要影响C.增加翼型的弯度可以提高升力，但也会增加阻力D.翼型的空气动力学特性只取决于其几何形状，与来流速度和攻角无关17、在飞行器的空气动力学设计中，翼型的选择对飞行性能有显著影响。假设正在设计一款新型客机的机翼，需要考虑多种飞行条件。以下关于翼型设计的考虑，哪一项是正确的？（）A.厚翼型在低速飞行时升力大，但高速飞行时阻力也大B.薄翼型在所有飞行速度下都能提供最佳的升阻比C.翼型的弯度越大，越有利于提高飞机的机动性，但稳定性会降低D.为了降低阻力，应选择完全对称的翼型，不考虑升力需求18、飞机的机翼结构需要承受飞行中的各种载荷，包括升力、阻力、弯矩等。为了提高机翼结构的强度和刚度，通常会采用加强肋、翼梁等结构部件。假设某型飞机的机翼在飞行中出现结构变形。以下哪个结构部件最有可能需要加强？（）A.加强肋B.翼梁C.蒙皮D.翼梢小翼19、飞机的燃油系统不仅要保证燃油的供应，还要进行燃油的储存、分配和测量。在复杂的飞行条件下，燃油系统需要稳定可靠地工作。假设某型飞机在飞行中出现燃油流量不稳定的情况。以下哪个部件最有可能出现故障？（）A.燃油泵B.燃油滤清器C.燃油计量装置D.燃油箱20、在航空航天材料的疲劳性能研究中，材料在循环载荷作用下的耐久性是关注的重点。疲劳裂纹的萌生和扩展会导致材料失效。假设一种用于飞行器结构的材料在疲劳试验中表现不佳。以下关于可能原因的分析中，错误的是：可能是材料的微观组织结构存在缺陷，容易产生疲劳裂纹源。加载的频率和幅值过高，加速了疲劳损伤的积累。材料的表面处理不当，存在应力集中点。那么，以下哪种情况最不可能导致疲劳性能差？（）A.材料的化学成分不均匀B.试验环境的湿度较大C.材料的热处理工艺不合理D.加载过程中的振动过大21、飞行器在大气层中飞行时，会与空气产生摩擦，导致表面温度升高。为了保护飞行器的结构和设备，需要采用有效的热防护措施。热防护系统可以分为被动热防护和主动热防护。被动热防护的主要方式是：（）A.利用冷却剂进行降温B.采用耐高温材料C.安装散热风扇D.发射激光进行降温22、航天器的轨道设计和控制是航天任务成功的关键之一。例如，卫星需要被送入特定的轨道，以实现其预定的功能。在轨道控制中，需要考虑到地球引力、大气阻力、太阳辐射压力等因素的影响。假设一颗低轨道卫星的轨道高度逐渐降低，需要进行轨道提升操作。以下哪种推进方式最适合进行轨道提升？（）A.化学推进B.电推进C.太阳帆推进D.核推进23、航天器在太空环境中运行，面临着多种特殊的挑战和条件。例如，太空环境中的微重力、高真空、强辐射等因素对航天器的材料、结构和电子设备都有特殊要求。那么，在航天器的热控制设计中，主要考虑的因素是什么？（）A.防止热量散失B.避免热量积聚C.减少辐射吸收D.增加对流散热24、在航空材料的选择中，关于铝合金和钛合金的性能特点和应用范围，以下说法不正确的是（）A.铝合金具有密度小、强度高、耐腐蚀等优点，广泛应用于飞机的机身和机翼结构B.钛合金比铝合金强度更高、耐高温性能更好，但价格昂贵，主要用于发动机部件和高温部位C.铝合金在高温环境下的性能优于钛合金，因此在发动机高温部件中更多地使用铝合金D.随着技术的发展，新型铝合金和钛合金不断出现，为航空航天领域提供了更多的材料选择25、在航天器的电源系统中，不同类型的电源具有各自的特点。以下关于航天器电源类型的描述，错误的是：（）A.太阳能电池板是航天器常用的电源，但其在阴影区无法工作B.燃料电池具有高能量密度，但寿命较短，维护成本高C.核电源能够提供长期稳定的电力，但存在安全和环保问题D.化学电池重量轻、体积小，是航天器电源的首选26、航天器的热控制是确保其在太空环境中正常工作的关键技术之一。太空环境中的温度变化极大，航天器可能会受到太阳直射、地球阴影和太空背景辐射等因素的影响。以下关于航天器热控制的描述，哪一项是不准确的？（）A.航天器表面通常会采用特殊的涂层来调节吸收和反射太阳辐射的比例，以控制温度B.热管和热交换器等装置可以有效地在航天器内部传递热量，保持温度均匀C.主动热控制方法，如电加热和制冷系统，通常用于对温度控制要求较高的部件D.航天器的热控制只需要考虑在太空中的情况，不需要考虑发射和返回阶段的热环境27、飞行器的燃油系统设计需要考虑多方面因素。以下关于燃油系统的描述，不正确的是：（）A.燃油系统要确保在各种飞行姿态下都能稳定地向发动机供油B.燃油箱的布局和形状设计要考虑重心平衡和防泄漏等问题C.燃油滤清器可以过滤掉燃油中的杂质，保护发动机，但会增加燃油的阻力D.燃油系统的设计不需要考虑飞机的改型和升级需求，只满足当前型号的要求即可28、卫星的姿态控制对于其正常工作和完成任务至关重要。姿态控制可以通过动量轮、磁力矩器和推力器等装置来实现。动量轮通过改变自身的转速来产生控制力矩，磁力矩器利用地球磁场产生控制力矩，推力器则通过喷出气体产生推力来控制姿态。在卫星姿态控制中，动量轮的主要优点是：（）A.控制精度高B.响应速度快C.消耗能量少D.不受外界干扰29、航空航天中的制造工艺对于保证产品质量和性能至关重要。以下关于先进制造技术在航空航天领域的应用，哪一项是错误的？（）A.3D打印技术可以制造复杂形状的零部件，减少材料浪费和加工时间B.数控加工技术能够实现高精度、高效率的零部件加工C.激光焊接技术可以提高焊接质量和强度，适用于航空航天结构的连接D.先进制造技术虽然有很多优点，但成本高昂，不适合大规模应用于航空航天生产30、飞行器的燃油系统需要具备可靠和高效的性能。以下关于飞行器燃油系统的描述，不正确的是：（）A.燃油系统要能够在不同飞行姿态下保证燃油的正常供应B.燃油系统需要具备过滤和除杂功能，以防止杂质进入发动机C.飞行器的燃油消耗率与飞行速度和高度无关D.为了提高安全性，燃油系统通常采用冗余设计二、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）全面论述飞行器飞行控制系统的组成、工作原理和设计方法，包括传感器、控制器、执行机构等部分的功能和协同工作机制。探讨飞行控制系统在保证飞行稳定性、操纵性和安全性方面的作用，分析自动驾驶技术在现代飞行器中的应用和发展前景。2、（本题5分）深入探讨航空航天领域中的可靠性试验方法。分析环境应力筛选试验、可靠性增长试验等的目的、方法和应用。研究如何通过可靠性试验提高产品的可靠性水平。3、（本题5分）详细分析航天器热控制技术的原理和方法。探讨在太空环境中，面对高温和低温的极端条件，如何有效地进行热量的吸收、传递和排放。研究热防护材料的选择和应用，以及热控制系统的设计和优化。4、（本题5分）深入探讨航空发动机的尾气排放控制技术。分析氮氧化物、颗粒物等污染物的生成机制。研究如何通过燃烧优化、尾气处理等手段降低发动机的尾气排放，满足环保要求。5、（本题5分）深入探讨航空航天中的气动弹性问题，包括机翼颤振、操纵面嗡鸣和结构变形对气动力的影响。分析气动弹性分析方法和试验技术，以及如何通过结构优化和主动控制抑制气动弹性不稳定现象。研究新型飞行器布局（如