上海工会管理职业学院《空间飞行器总体设计》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页上海工会管理职业学院《空间飞行器总体设计》

2023-2024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、在航空航天领域，飞行器的噪声控制是一个重要的研究方向。假设要降低飞机在起降阶段的噪声。以下关于飞机噪声产生的原因和降噪措施的描述，哪一项是有效的？（）A.飞机噪声主要由发动机尾气排放产生，与机体结构无关B.增加发动机功率可以降低噪声水平C.优化飞机的外形设计、改进发动机进气和排气系统、采用降噪材料等可以降低噪声D.飞机噪声对周围环境没有影响，无需采取降噪措施2、在航空航天领域，飞行器的飞行原理至关重要。以下关于固定翼飞机产生升力的原理，哪一项是不正确的？（）A.飞机的机翼形状通常是上凸下平，使得气流在上方流速快，下方流速慢，从而产生压力差，形成升力B.飞机的迎角（机翼弦线与相对气流的夹角）适当增大时，升力会增加，但迎角过大则可能导致失速C.飞机的速度越快，机翼上下方的压力差越大，产生的升力也就越大D.飞机的升力只与机翼的形状和飞机的速度有关，与空气密度等因素无关3、在航空发动机的工作原理中，关于涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机的区别，以下说法错误的是（）A.涡轮喷气发动机的燃气全部通过喷管排出产生推力，而涡轮风扇发动机有一部分燃气在风扇的作用下通过外涵道产生推力B.涡轮风扇发动机在亚音速飞行时燃油效率高于涡轮喷气发动机，因为外涵道的冷空气降低了排气速度C.涡轮喷气发动机的结构相对简单，重量较轻，而涡轮风扇发动机由于增加了风扇和外涵道，结构更为复杂D.涡轮风扇发动机在任何飞行速度下的推力都大于涡轮喷气发动机，是现代战斗机的主要动力装置4、航天器的电源系统是保证其正常运行的关键，常见的电源系统包括太阳能电池板、蓄电池和核电源等。不同的电源系统在功率、重量、寿命等方面具有不同的特点。那么，在深空探测任务中，通常优先考虑使用哪种电源系统？（）A.太阳能电池板B.蓄电池C.核电源D.以上都不是5、在航空航天领域，飞行器的飞行原理是至关重要的。对于固定翼飞机而言，其产生升力的主要原理是基于伯努利定律。当气流流过机翼时，由于机翼的形状，导致上表面气流速度快，下表面气流速度慢，从而产生压力差，形成升力。以下关于固定翼飞机升力产生的描述，哪一项是不准确的？（）A.机翼的迎角对升力的产生有重要影响，适当增加迎角可以增加升力，但迎角过大可能导致失速B.机翼的面积越大，在相同的气流条件下产生的升力通常越大C.飞机的飞行速度越快，机翼上下表面的压力差就越小，升力也越小D.机翼的剖面形状（翼型）经过精心设计，以优化升力和阻力的特性6、在航空航天领域，飞行器的飞行原理是至关重要的。以下关于飞机升力产生的原理，描述不正确的是：（）A.伯努利原理，即流速快的地方压强小，流速慢的地方压强大B.飞机机翼的上表面弯曲程度大于下表面，导致上表面气流速度快，从而产生向上的升力C.飞机的升力只与机翼的形状有关，与飞行速度无关D.升力的大小与机翼的面积、飞行速度和空气密度等因素有关7、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。假设一架战斗机在进行高速俯冲时，受到的气动力和重力作用发生变化。此时，以下哪种力对飞机的姿态和运动影响最大？（）A.升力B.阻力C.重力D.侧向力8、飞行器的自动驾驶技术在现代航空中得到了广泛应用。关于自动驾驶系统的功能，以下说法不正确的是：（）A.能够自动保持飞行高度、速度和航向B.可以根据气象条件自动调整飞行路线C.自动驾驶系统完全取代了飞行员的操作，不需要飞行员干预D.在紧急情况下，能够自动执行应急预案，保障飞行安全9、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法，哪一项是不正确的？（）A.利用动量轮或控制力矩陀螺等装置产生控制力矩，调整航天器的姿态B.通过喷射推进剂产生反作用力矩，实现航天器的姿态控制C.利用太阳帆产生的光压力来控制航天器的姿态，这种方法适用于长期的姿态稳定控制D.航天器的姿态控制只需要在发射和轨道调整阶段进行，在正常运行阶段不需要进行姿态控制10、在航空航天工程中，复合材料的应用越来越广泛。假设正在设计一款使用复合材料的飞行器部件。以下关于复合材料性能和应用的描述，哪一项是准确的？（）A.复合材料的强度和刚度低于传统金属材料，不适合用于关键部件B.复合材料的耐腐蚀性差，需要特殊的防护处理C.可以根据需要定制复合材料的性能，实现结构的优化设计D.复合材料的制造工艺简单，成本低于传统材料11、太空环境对航天器的运行和宇航员的生存构成了巨大挑战。以下关于太空环境的描述，错误的是：（）A.太空存在高真空、强辐射和微重力等特殊环境条件B.太阳风暴会释放大量高能粒子，对航天器的电子设备造成损害C.微流星体和空间碎片可能撞击航天器，威胁其安全D.太空环境是完全稳定和可预测的，不会对航天器造成意外的影响12、航天器在太空环境中运行面临诸多挑战。关于太空辐射对航天器的影响，以下哪一项是错误的？（）A.太空辐射可能导致航天器的电子设备故障，影响其正常运行B.高能粒子辐射会对航天器的材料造成损伤，降低其结构强度和使用寿命C.太空辐射会对宇航员的健康构成威胁，需要采取有效的防护措施D.航天器只要有足够厚的外壳，就可以完全阻挡太空辐射，无需其他防护手段13、飞行器的飞行试验是验证设计和性能的重要环节。假设在一次飞行试验中，发现飞机的操纵性不如预期。以下哪种原因最有可能需要首先排查？（）A.飞控系统的参数设置B.机翼的气动外形C.发动机的推力特性D.飞机的重心位置14、在航空航天领域，飞行器的隐身技术越来越受到重视。以下关于飞行器隐身技术的描述，不正确的是：（）A.外形设计可以通过改变飞行器的反射特征来降低雷达散射截面积B.采用吸波材料可以吸收雷达波，减少反射回雷达的能量C.红外隐身技术主要是降低飞行器的红外辐射强度，避免被红外探测器发现D.飞行器一旦实现了隐身，就可以完全避免被任何探测手段发现15、航天器的轨道机动需要精确的控制和计算。以下关于轨道机动的描述，不正确的是：（）A.轨道机动可以通过发动机推力的变化来实现B.霍曼转移是一种常见的轨道机动方式，具有较高的效率C.轨道机动过程中不需要考虑航天器的姿态控制D.精确的轨道预测和测量是轨道机动成功的关键二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（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。2、（本题5分）简述航空航天工程中的飞行器飞行数据记录和分析系统的功能和作用，解释如何利用飞行数据进行故障诊断和飞行性能评估。3、（本题5分）阐述航天器热防护系统的设计原理和常用的热防护方法，如烧蚀防护、隔热瓦防护和主动冷却防护等。讨论在不同的再入速度和热环境下，如何选择合适的热防护方案以确保航天器的安全。4、（本题5分）详细论述飞机的环控系统，包括座舱压力调节、空气调节（温度、湿度、清洁度）、通风和防冰除雾等功能的实现。解释环控系统如何保证飞行员和乘客的舒适和安全，以及在不同飞行高度和气象条件下的工作原理。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）全面论述飞机的结构健康监测技术。探讨利用传感器网络、无损检测技术等手段实时监测飞机结构的健康状况。研究如何对监测数据进行分析和处理，实现故障的早期预警和诊断。2、（本题5分）全面论述直升机的飞行原理和独特的结构特点，包括旋翼的工作原理、机身结构和传动系统等。分析直升机在悬停、前飞、侧飞等不同飞行状态下的气动力特性和操纵方式，探讨直升机在民用和军事领域的应用前景和发展方向。3、（本题5分）随着太空探索的不断深入，星际旅行成为未来航空航天领域的一个重要研究方向。请详细论述星际旅行所面临的技术挑战，包括但不限于推进系统、生命支持系统、宇宙辐射防护等方面，并探讨可能的解决方案以及当前研究的最新进展。4、（本题5分）全面论述卫星通信系统中的频段选择问题，包括不同频段（如C波段、Ku波段、Ka波段等）的特点和适用场景。分析频段选择对卫星通信系统性能（如带宽、传输速率、抗干扰能力）的影响，以及在频谱资源有限的情况下如何优化频段分配和利用。5、（本题5分）深入探讨飞行器的气动噪声产生机制和降噪技术，包括边界层噪声、漩涡脱落噪声、喷流噪声等。分析噪声传播特性和对环境及乘客的影响，以及采用声学处理、外形优化、主动控制等方法降低噪声水平。研究气动噪声在飞行器设计和适航认证中的考虑因素和规范要求。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一架无人机在执行海上侦察任务时，受到盐雾侵蚀，部分电子设备损坏。分析盐雾侵蚀对无人机的危害，探讨如何采取防护措施，如密封处理、选用耐腐蚀材料或定期维护等，以提高无人机在恶劣环境下的可靠性。2、（本题10分）某航天器在太空对接过程中，对接机构的机械锁无法正常锁定。请分析机械锁故障的可能原因，如零件磨损、控制电路问题等，评估对对接任务的影响，并提出对接机构的改进和维护措施。3、（本题10分）在一次卫星发射任务中，运载火箭