西安电子科技大学《空间观测技术》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《空间观测技术》2021-2022学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题2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、航空航天中的可靠性工程旨在确保系统的可靠运行。对于提高飞行器系统可靠性的方法，以下错误的是：（）A.采用冗余设计，增加备份部件B.加强零部件的质量控制和检测C.减少系统的复杂性，简化设计D.为了降低成本，可以使用质量较低的零部件2、在航空航天领域，空气动力学是研究飞行器与空气相互作用的学科。以下关于空气动力学的说法，哪一项是不准确的？（）A.飞行器的外形设计需要考虑空气动力学原理，以减小阻力和提高升力B.空气动力学中的伯努利定律可以解释飞机机翼产生升力的原因C.风洞实验是研究空气动力学的重要手段，可以模拟飞行器在不同飞行条件下的流场情况D.空气动力学只适用于飞机和导弹等飞行器，对于航天器的设计没有影响3、在航空航天工程中，可靠性和安全性是首要考虑的因素。以下关于可靠性设计的描述，不正确的是：（）A.采用冗余设计可以提高系统的可靠性B.对关键部件进行严格的质量检测和筛选C.可靠性设计只需要在产品设计阶段考虑，后续生产过程中无需关注D.进行故障模式和影响分析，提前预防可能出现的故障4、在航天器的轨道计算中，需要考虑多种因素的影响。以下哪项不是影响航天器轨道的主要因素（）A.地球的扁率B.太阳风的压力C.月球的引力D.大气阻力（在高轨道）5、航天器的姿态控制对于其完成任务至关重要。以下关于航天器姿态控制的方法，哪一项是不正确的？（）A.可以通过喷气推进器产生的推力来调整航天器的姿态B.利用动量轮或控制力矩陀螺的角动量守恒原理来控制姿态C.安装太阳帆板，通过调整帆板的角度来控制航天器的姿态D.航天器的姿态控制不需要考虑外界干扰力矩的影响，因为太空环境是理想的6、飞行器的气动外形优化是提高性能的重要途径。以下关于气动外形优化的方法，不正确的是：（）A.通过风洞试验获取数据，改进外形设计B.利用数值模拟计算分析气流特性C.只关注飞行器的升力特性，忽略阻力特性D.综合考虑多种飞行条件和任务需求7、飞行器的飞行姿态控制是通过舵面的偏转来实现的。副翼、升降舵和方向舵分别控制飞机的滚转、俯仰和偏航运动。当飞机需要进行滚转动作时，应该偏转：（）A.副翼B.升降舵C.方向舵D.同时偏转副翼和升降舵8、在飞机的结构设计中，需要考虑各种载荷和应力情况。机翼是飞机的主要承力部件之一，以下关于机翼结构的说法，哪一项是不准确的？（）A.机翼通常由翼梁、翼肋和蒙皮等组成，共同承受弯矩、扭矩和剪力等载荷B.现代飞机机翼多采用整体式结构，以提高结构强度和减轻重量C.机翼内部可以布置油箱，以增加飞机的燃油携带量D.机翼的形状和尺寸只取决于飞机的飞行速度，与飞机的载重无关9、在航天器的轨道机动技术中，以下关于轨道转移和轨道保持的方法和策略，错误的是（）A.轨道转移可以通过发动机点火提供推力来改变航天器的轨道，需要精确计算推力大小和作用时间B.轨道保持是为了克服各种摄动因素的影响，定期对航天器的轨道进行调整C.采用电推进系统进行轨道机动具有比化学推进系统更高的比冲，但推力较小D.轨道机动技术只在卫星等航天器中应用，载人飞船和空间站不需要进行轨道机动10、航空发动机的燃烧过程对其性能和排放有着重要影响。燃烧室内的燃料和空气混合不均匀可能导致燃烧不完全，增加污染物排放和降低发动机效率。为了提高燃烧效率和减少污染物排放，通常会采用：（）A.增加燃烧室内的压力B.优化燃料喷射系统C.提高燃烧室内的温度D.减少空气的供应量11、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。当飞行器在超声速飞行时，会产生激波现象。以下关于超声速飞行和激波的描述，哪一项是错误的？（）A.激波会导致飞行器的阻力急剧增加，因此超声速飞行的燃油消耗比亚音速飞行高得多B.飞行器的外形设计对于减小激波阻力至关重要，采用尖锐的头部和薄翼型可以降低激波阻力C.当飞行器穿越激波时，会产生强烈的压力变化和温度升高，对飞行器结构和材料提出了更高的要求D.一旦飞行器达到超声速，激波阻力就会保持不变，与飞行速度无关12、航天器的姿态控制对于其正常运行和完成任务至关重要。以下关于航天器姿态控制的方式，哪一项是不正确的？（）A.可以通过喷气推进器产生的推力来调整航天器的姿态B.利用动量轮或控制力矩陀螺的角动量守恒原理来实现姿态控制C.采用太阳帆作为动力源，通过调整太阳帆的角度来控制航天器的姿态D.航天器的姿态一旦确定，就不需要再进行调整和控制13、关于飞机的噪声控制，以下对于发动机噪声和机体噪声的来源和降低措施，错误的是（）A.发动机噪声主要来自风扇、压气机、涡轮等部件的气流扰动和机械振动B.机体噪声主要包括空气流过飞机表面产生的摩擦噪声和起落架收起时的噪声C.采用先进的发动机设计、优化飞机外形和使用吸声材料等方法可以有效降低飞机噪声D.飞机噪声无法完全消除，只要在规定的噪声标准范围内，就不会对环境造成影响14、航空发动机是飞机的核心部件之一，其性能直接影响飞机的飞行能力。对于喷气式发动机，以下哪种说法是错误的？（）A.喷气式发动机通过燃烧燃料产生高温高压气体，向后喷射产生推力B.涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机的主要区别在于涡轮风扇发动机在核心机外增加了风扇，提高了燃油效率C.冲压发动机在低速时效率较高，常用于亚音速飞行器D.航空发动机的推重比是衡量其性能的重要指标之一15、飞行器的飞行控制系统中的自动驾驶功能可以减轻飞行员的工作负担，并提高飞行的准确性和稳定性。假设一架飞机的自动驾驶系统在某些情况下无法正常工作。以下关于可能原因的分析中，错误的是：可能是传感器的数据采集出现故障，导致自动驾驶系统无法获取准确的飞行信息。自动驾驶系统的软件存在漏洞，导致控制逻辑错误。飞机的气动特性发生变化，超出了自动驾驶系统的适应范围。那么，以下哪种情况最不可能导致自动驾驶失效？（）A.飞机遭遇强气流B.自动驾驶系统的硬件老化C.飞行员误操作了相关按钮D.飞机的通信频率被占用二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）全面分析航空航天中的飞行力学问题，包括飞机的起飞滑跑、爬升、转弯、下降和着陆等阶段的运动方程和受力分析。解释航天器在轨道转移、交会对接和返回大气层时的动力学特性，以及如何进行飞行轨迹的规划和控制。2、（本题5分）某航天飞机的舱内压力调节系统出现故障，宇航员采取紧急措施进行修复。请研究舱内压力调节系统故障的原因，评估对宇航员生命安全的威胁，并提出加强压力调节系统可靠性的设计改进方案。3、（本题5分）详细阐述航空航天工程中的电磁兼容性设计，解释电磁干扰的来源和传播途径，分析电磁兼容性设计的原则和方法，以确保飞行器和航天器电子系统的正常运行。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）全面论述航天器发射场的选择和建设要求，包括地理位置、气象条件、基础设施、测控通信等因素的综合考虑。研究发射场的发射流程和保障体系，分析不同类型航天器（如卫星、载人飞船、深空探测器）对发射场的特殊需求，以及国际上著名发射场的特点和优势。2、（本题5分）深入探讨航空发动机的加力燃烧技术，包括加力燃烧室的工作原理、结构特点和性能优化。分析加力燃烧对发动机推力提升的作用和限制，探讨如何提高加力燃烧的效率和可靠性，以及加力燃烧技术在战斗机和民用航空中的应用差异。3、（本题5分）详细论述飞机座舱环境控制系统的设计和性能优化，涵盖温度调节、压力控制、空气净化等功能。研究座舱环境对飞行员工作效率和乘客舒适度的影响，分析环境控制系统的能耗和可靠性，以及新型座舱环境控制技术的研发和应用。4、（本题5分）详细分析航空航天中的飞行力学建模，包括飞机的六自由度运动方程、大气模型和飞行动力学参数的确定，以及模型的验证和修正。5、（本题5分）全面论述航空航天中的软件工程，包括飞行控制软件、导航软件和任务管理软件等的开发和验证。分析软件在航空航天系统中的重要性和复杂性，探讨软件工程方法在提高软件质量、可靠性和安全性方面的应用，以及如何应对软件更新和维护中的挑战。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在一次客机紧急降落过程中，刹车系统过热失效，险些酿成事故。探讨刹车系统过热失效的可能原因，对紧急降落的影响，以及如何改进刹车系统的设计和散热性能以提高其可靠性。2、（本题10分）某型飞机的机