兰州航空职业技术学院《飞行力学》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页兰州航空职业技术学院《飞行力学》

2023-2024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1分，共15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、在航天器的热控系统中，需要有效地控制航天器内部和表面的温度。假设一颗卫星在太空中经历剧烈的温度变化。以下关于热控措施和原理的描述，哪一项是准确的？（）A.被动热控系统完全依靠材料的热特性，无法进行主动调节B.热管可以快速将热量从高温区域传递到低温区域，效率极高C.隔热材料越厚，热控效果越好，不考虑重量增加的问题D.热控系统只需要考虑设备的工作温度，不需要考虑宇航员的舒适度2、在航空航天工程中的飞行仿真技术，以下关于全动飞行模拟器和桌面飞行模拟器的功能和应用，错误的是（）A.全动飞行模拟器可以提供逼真的飞行体验，包括运动感觉和视觉效果，主要用于飞行员的训练B.桌面飞行模拟器则侧重于飞行程序和操作流程的训练，成本较低，适用于个人爱好者和初级学员C.飞行仿真技术可以帮助飞行员熟悉飞机性能、应对突发情况，提高飞行技能D.飞行仿真技术只能用于飞行训练，不能用于飞机设计和性能评估3、在航空航天领域，飞行器的设计需要考虑众多因素，包括空气动力学、结构强度、推进系统等。以飞机为例，机翼的形状和结构对于飞行性能有着至关重要的影响。后掠翼能够减小高速飞行时的阻力，但其结构较为复杂。在设计后掠翼时，需要综合考虑机翼的强度、重量和气动性能。当飞机在高速飞行时，后掠翼产生的升力分布特点是：（）A.升力集中在翼尖B.升力均匀分布在整个机翼C.升力集中在机翼根部D.升力先集中在翼尖，然后向根部转移4、航空航天工程中的飞行器制造工艺包括多种技术和方法。以下关于飞行器复合材料制造工艺，哪一项是不准确的？（）A.复合材料制造工艺包括手糊成型、缠绕成型、拉挤成型等，不同工艺适用于不同的结构和形状B.自动铺丝技术可以提高复合材料构件的制造效率和质量，减少人工操作的误差C.复合材料制造过程中需要进行严格的质量控制和检测，确保构件的性能和可靠性D.复合材料制造工艺简单，成本低，可以大规模应用于飞行器的所有结构部件5、飞行器的飞行环境包括大气环境和空间环境。以下关于飞行环境的描述，错误的是：（）A.大气的温度、压力和密度随高度变化，对飞行器的性能有显著影响B.空间环境中的辐射、微流星体等会对航天器造成威胁C.飞行环境的变化不需要在飞行器设计中考虑，飞行控制系统可以自动适应D.对飞行环境的准确预测和监测有助于保障飞行安全6、材料科学在航空航天领域起着重要作用。以下关于航空航天材料的性能要求和特点，错误的是：（）A.高强度和高刚度是航空航天材料的基本要求，以承受巨大的载荷B.良好的耐热性和抗氧化性，使其能在高温环境下保持性能稳定C.低密度有助于减轻飞行器的重量，提高燃油效率或增加有效载荷D.航空航天材料通常具有较差的耐腐蚀性，因为在太空中腐蚀问题不严重7、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8、航空发动机的叶片是关键部件之一，其工作环境恶劣，需要具备高强度和耐高温性能。以下关于航空发动机叶片材料和制造工艺的发展，哪一项是不正确的？（）A.采用单晶高温合金制造叶片，可以提高叶片的耐高温性能和疲劳寿命B.运用增材制造（3D打印）技术制造叶片，可以实现复杂形状的制造和材料性能的优化C.对叶片进行表面涂层处理，如热障涂层，可以有效提高叶片的抗氧化和抗腐蚀能力D.传统的铸造和锻造工艺仍然是制造航空发动机叶片的主要方法，新技术的应用还不成熟9、对于航空航天领域的飞行试验，以下哪种试验类型主要用于验证飞行器的操纵性和稳定性？（）A.性能试验B.结构强度试验C.飞行品质试验D.可靠性试验10、在飞机的飞行性能评估中，关于爬升性能和巡航性能的关系，以下阐述正确的是：（）A.飞机的爬升性能好，巡航性能一定好，因为两者都取决于发动机的推力和飞机的气动性能B.爬升性能主要取决于飞机的剩余推力，巡航性能主要取决于飞机的升阻比和发动机的燃油效率C.爬升性能和巡航性能没有直接关系，它们分别由不同的因素决定，互不影响D.飞机的巡航性能好，爬升性能一定好，因为良好的巡航性能意味着飞机的整体性能优越11、飞行器的气动外形设计直接影响其性能。以下关于气动外形设计原则和影响因素的描述，不正确的是：（）A.流线型的外形可以减小空气阻力，提高飞行速度和燃油效率B.机翼的展弦比越大，诱导阻力越小，但结构强度可能会降低C.飞行器的头部形状对其超声速飞行时的阻力影响较小D.增加翼梢小翼可以减小翼尖涡的强度，降低诱导阻力12、卫星的姿态确定通常需要多种传感器的协同工作，包括太阳敏感器、地球敏感器和星敏感器等。太阳敏感器通过检测太阳的位置来确定卫星的姿态，其优点是：（）A.精度高B.不受地球阴影影响C.成本低D.响应速度快13、在航空航天领域，飞行器的可靠性评估是确保飞行安全的重要环节。以下关于可靠性评估方法，哪一项是不正确的？（）A.故障模式与影响分析（FMEA）通过分析可能的故障模式及其对系统的影响，评估系统的可靠性B.可靠性框图法通过构建系统的可靠性框图，计算系统的可靠度C.蒙特卡罗模拟法通过随机抽样模拟系统的运行过程，评估系统的可靠性D.可靠性评估只需要在飞行器设计阶段进行，在生产和使用阶段不需要进行14、飞机的飞行高度会影响其性能和经济性。在较低的飞行高度，空气密度较大，阻力较大，但发动机效率较高；在较高的飞行高度，空气密度较小，阻力较小，但发动机效率较低。对于长途飞行的客机，通常选择的最佳飞行高度是：（）A.8000米左右B.10000米左右C.12000米左右D.15000米左右15、航空航天领域中的导航系统对于飞行器的准确位置确定和路径规划至关重要。假设一架飞机在跨洋飞行中，需要依赖导航系统。以下关于导航系统的类型和特点的描述，哪一项是最可靠的选择？（）A.仅依靠惯性导航系统，无需其他辅助导航手段B.卫星导航系统在任何情况下都能提供高精度的位置信息，不受干扰C.结合惯性导航、卫星导航和地面无线电导航等多种系统，提高导航的可靠性和精度D.导航系统的精度不受飞行器的速度和高度影响二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细说明航空发动机的叶片冷却技术的发展和应用，讨论如何提高叶片的工作温度和寿命。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）详细论述飞机的飞行数据监测和分析系统，包括飞行数据记录仪（黑匣子）、快速存取记录器和地面数据处理中心的功能和作用。解释如何利用飞行数据进行事故调查、飞机性能评估和维修决策，以及飞行数据的安全保护和加密措施。4、（本题5分）在航空航天工程中，材料的选择至关重要。请分析高强度铝合金、钛合金和碳纤维复合材料在性能、应用范围和制造工艺上的优缺点，并说明在飞行器结构设计中如何根据具体需求选择合适的材料。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）深入探讨飞机的飞行数据记录与分析系统，包括黑匣子的工作原理、数据存储和恢复。分析飞行数据在事故调查、飞机性能监控和维护中的作用，以及如何利用大数据分析技术挖掘飞行数据的潜在价值。研究飞行数据记录与分析系统的技术发展和面临的挑战。2、（本题5分）全面论述航空发动机燃烧室内的燃烧过程和燃烧稳定性的影响因素，分析燃料喷射方式、气流组织和燃烧室形状对燃烧效率和污染物排放的影响。研究燃烧室内的火焰传播和燃烧不稳定性的监测和抑制方法。3、（本题5分）深入论述高超音速飞行器的气动热问题和热防护解决方案，包括激波与边界层相互作用、热流密度分布和传热特性。研究热防护材料和结构在高超音速条件下的性能和失效模式，分析主动冷却技术和被动隔热技术的应用前景，以及高超音速飞行器热防护系统的设计和验证方法。4、（本题5分）高超音速飞行器的发展对于军事和民用领域都具有重要意义。请深入分析高超音速飞行中面临的气动加热、材料性能、飞行控制等关键问题，阐述现有技术手段和未来的研究方向，同时讨论其在全球快速运输和军事战略中的潜在应用。5、（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。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某型无人机在飞行中，自动驾驶仪突然失控，飞机偏离预定航线。研究自动驾驶仪失控的原因，比如软件漏洞、传感器故障或电磁干扰等，并探讨如何提高自动驾驶仪的可靠性和容错能力。2、（本题10分）一架飞机在进行大角度俯冲时，出现了结构强度不足的迹象，部分机身结构发生变形。请分析造成结构强度问题的原因，如俯冲速度过大、机身材料性能