上海健康医学院《行星际飞行轨道理论》2023-2024学年第一学期期末试卷

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2023-2024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20个小题，每小题2分，共40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、在航天任务中，轨道力学是基础。对于地球同步轨道卫星，以下描述错误的是：（）A.卫星绕地球运行的周期与地球自转周期相同B.卫星的轨道高度是固定的C.卫星相对地球表面是静止的，因此不需要进行轨道调整D.该轨道上的卫星可以用于通信、气象观测等多种任务2、飞行器的导航系统对于准确飞行至关重要。全球定位系统（GPS）是一种常用的导航手段，以下关于GPS导航的描述，哪一项是不正确的？（）A.GPS通过接收卫星信号来确定飞行器的位置、速度和时间信息B.GPS导航的精度不受天气条件和电磁干扰的影响C.为了提高导航精度，可以采用差分GPS技术D.GPS系统由卫星星座、地面控制站和用户设备三部分组成3、航天器的姿态确定通常依靠多种传感器。假设一个卫星需要高精度的姿态确定。以下关于姿态传感器的选择和组合的描述，哪一项是合适的？（）A.只使用一种姿态传感器，如陀螺仪B.不考虑传感器的误差和噪声特性，随意组合使用C.综合使用陀螺仪、星敏感器、太阳敏感器等传感器，并进行数据融合和误差补偿D.姿态传感器的性能不受卫星的轨道和姿态变化的影响4、航空航天工程中，数值模拟技术在飞行器设计和性能分析中发挥着重要作用。通过建立数学模型和使用计算机进行求解，可以预测飞行器的流场、温度场和应力场等。数值模拟技术的准确性取决于：（）A.计算模型的复杂度B.计算机的性能C.边界条件的设置D.以上因素都有关系5、在航空航天材料的选择中，需要考虑强度、刚度、耐高温、耐腐蚀等多种性能。碳纤维增强复合材料具有高强度、高刚度和低密度等优点，在航空航天领域得到了广泛应用。然而，这种材料也存在一些局限性。碳纤维增强复合材料在以下哪种情况下性能表现相对较差？（）A.承受拉伸载荷B.承受压缩载荷C.高温环境下D.潮湿环境下6、在航空航天工程中的复合材料应用，以下对于碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料的性能差异，不正确的是（）A.碳纤维复合材料具有更高的强度和模量，但价格相对较高B.玻璃纤维复合材料的耐腐蚀性能优于碳纤维复合材料C.碳纤维复合材料在高温环境下的性能比玻璃纤维复合材料稳定D.在航空航天领域，玻璃纤维复合材料的应用范围比碳纤维复合材料更广泛7、航天器的热控制对于保证其内部设备的正常运行至关重要。在太空中，航天器会受到太阳辐射、地球红外辐射和自身发热等多种热源的影响。为了维持航天器内部的适宜温度，通常会采用散热片、隔热材料和主动热控系统等措施。当航天器处于阴影区时，主要依靠：（）A.散热片散热B.隔热材料保温C.主动热控系统加热D.以上措施同时作用8、飞行器的可靠性和安全性是设计的重要考虑因素。假设一种新型飞行器在设计阶段进行了故障模式和影响分析（FMEA）。以下哪种故障模式对飞行器的安全性影响最大？（）A.电子设备的短路故障B.液压系统的泄漏故障C.结构件的疲劳裂纹D.发动机的喘振故障9、对于飞行器的飞行控制，以下关于自动驾驶仪和人工操纵的描述，不正确的是（）A.自动驾驶仪可以根据预设的程序和传感器数据自动控制飞行器的姿态、航向和高度，减轻飞行员的工作负担B.人工操纵在某些情况下，如应对突发状况或进行特殊飞行任务时，具有更高的灵活性和决策能力C.自动驾驶仪完全可以取代人工操纵，未来的飞行器将不再需要飞行员进行手动控制D.现代飞行器通常采用自动驾驶仪和人工操纵相结合的方式，以提高飞行的安全性和效率10、飞行器的导航系统是确保其准确飞行的关键。全球定位系统（GPS）是一种常用的导航手段，但在某些情况下可能会受到干扰或无法使用。例如，在军事行动中，为了防止敌方干扰，可能需要使用自主导航系统。惯性导航系统是一种不依赖外部信号的自主导航系统，其基本原理是通过测量飞行器的加速度和角速度来计算位置和速度。惯性导航系统的误差会随着时间积累，为了减小误差，通常会采用：（）A.提高传感器精度B.增加校准次数C.与其他导航系统组合使用D.降低飞行器的飞行速度11、航空航天领域中，复合材料的应用越来越广泛。除了碳纤维增强复合材料，玻璃纤维增强复合材料和芳纶纤维增强复合材料也有一定的应用。与碳纤维增强复合材料相比，玻璃纤维增强复合材料的特点是：（）A.强度更高B.刚度更大C.成本更低D.耐高温性能更好12、在飞行器的设计中，风洞试验是重要的研究手段。假设要对一款新型飞行器模型进行风洞试验。以下关于风洞试验的目的和作用的描述，哪一项是正确的？（）A.风洞试验只能获取飞行器的阻力数据，对升力和力矩的测量不准确B.风洞试验可以完全替代计算机模拟，无需进行数值计算C.用于测量飞行器在不同风速和攻角下的气动力特性，验证设计和改进方案D.风洞试验的结果不受模型比例和试验条件的影响13、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14、飞机的液压系统用于驱动起落架、舵面等部件，是飞机的重要动力系统之一。液压系统需要具备高可靠性和稳定性。那么，以下哪种措施可以提高液压系统的可靠性？（）A.采用冗余设计B.定期维护和检测C.优化液压管路布局D.以上都是15、在飞机设计中，翼梢小翼是一种常见的增升装置。以下关于翼梢小翼的作用，哪一项是错误的？（）A.翼梢小翼可以减小机翼的诱导阻力，提高飞机的燃油效率B.翼梢小翼可以增加机翼的升力，改善飞机的起飞和着陆性能C.翼梢小翼可以降低飞机的巡航速度，减少噪音和排放D.翼梢小翼的安装和设计需要综合考虑飞机的气动性能、结构强度和重量等因素16、在航天器的轨道设计中，需要考虑多种因素。假设要将一颗卫星送入特定的轨道，该轨道需要满足特定的覆盖范围和观测需求。以下关于轨道选择和设计的描述，哪一项是恰当的？（）A.低地球轨道卫星覆盖范围广，适合进行全球气象观测B.地球同步轨道卫星相对地球静止，不需要考虑轨道维持问题C.太阳同步轨道卫星可以始终保持在相同的光照条件下，有利于对地观测D.椭圆轨道卫星轨道不稳定，不适合用于长期的航天任务17、航天器的热控制是保证其内部设备正常工作的关键。假设一颗运行在地球阴影区的卫星，其表面温度会急剧下降。为了保持卫星内部的温度稳定，以下哪种热控制措施最适合？（）A.采用多层隔热材料B.安装电加热装置C.增加散热片面积D.涂覆高反射率涂层18、在飞行器的液压系统中，液压油的质量和压力对于系统的正常运行至关重要。假设一架飞机的液压系统出现工作异常。以下关于可能原因的分析中，错误的是：可能是液压油受到污染，导致液压元件磨损和堵塞。液压系统的压力调节阀故障，无法维持稳定的压力。液压管路存在泄漏，造成压力损失。那么，以下哪种情况最不可能导致液压系统异常？（）A.飞机的飞行姿态频繁变化B.液压油的温度过低C.液压泵的转速不稳定D.飞机的起落架收起和放下次数过多19、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20、航空航天工程中的数值计算方法在飞行器设计和性能分析中得到广泛应用。数值计算方法可以求解复杂的流体力学、热力学等问题。那么，以下哪种数值计算方法在航空航天领域应用最为广泛？（）A.有限差分法B.有限体积法C.有限元法D.以上都很常用二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）一架战斗机在进行编队飞行训练时，与相邻战机发生轻微碰撞。请分析碰撞事故的可能原因，评价对训练任务和飞行安全的影响，并提出避免编队飞行碰撞的训练和技术改进建议。2、（本题5分）详细分析高温合金在航空航天发动机中的应用，包括其在涡轮叶片、燃烧室等关键部件中的性能要求和制造工艺。同时讨论如何提高高温合金的性能以满足未来航空航天发展的需求。3、（本题5分）阐述卫星遥感中的多光谱和高光谱成像技术的原理和应用，分析其在环境监测和资源勘查中的优势。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一次火箭发射任务中，火箭在上升过程中发生异常，未能将卫星送入预定轨道。请探讨可能导致火箭发射失败的技术原因，如发动机故障、控制系统失误或燃料供应问题等，评估发射前的检测和准备工作是否充分，并提出改进火箭发射可靠性的方案。2、（本题5分）一家航空公司的某架飞机在飞行中，驾驶舱内的仪表显示出现混乱，飞行员无法准确获取飞行参数。分析仪表显示故障的原因，比如传感器故障、数据传输线路问题或显示系统软件错误等，并探讨如何提高仪表系统的稳定性和可靠性。3、（本题5分）某火箭的制导系统在飞行中出现偏差，导致火箭偏离预定弹道。研究制导系统偏差产生的原因，可能是传感器误差、算法不完善或外界干扰等，并提出提高制导系统精度和可靠性的措施。4、（本题5分）一颗卫星在长期运行后，出现轨道衰减现象，需要进行轨道提升操作。请分析轨道衰减的可能原因，如大气阻力、地球引力场不均匀等，评估对卫星功能的影响，并提出轨道维持和提升的方案。5、（本题5分）某型航空发动机的涡轮叶片在工作一段时间后出现裂纹，影响了发动机的使用寿命和安全性。请分析涡轮叶片产生裂纹的原因，如高温疲劳、热应力、材料缺陷等，并研究如何延长涡轮叶片的使用寿命。四、论述题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）深入探讨飞行器的气动噪声产生机