太原科技大学《航天工程技术》2023-2024学年第一学期期末试卷

站名：站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。…………密………………封………………线…………第1页，共1页太原科技大学《航天工程技术》

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、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2、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3、对于航天器的热控系统设计，以下关于主动热控和被动热控的特点及应用场景，正确的是：（）A.主动热控系统通过消耗能源来控制温度，精度高，适用于对温度要求严格的航天器设备；被动热控系统依靠材料的热特性和结构设计来散热或保温，简单可靠，但温度控制精度较低B.主动热控系统结构复杂，成本高，只适用于大型航天器；被动热控系统则适用于各种规模的航天器C.被动热控系统能够满足所有航天器的热控需求，主动热控系统已经逐渐被淘汰D.主动热控和被动热控在性能和成本上没有明显差异，航天器热控系统设计时可以随意选择4、飞行器的飞行控制系统需要具备良好的鲁棒性。以下关于鲁棒性的描述，不正确的是：（）A.鲁棒性是指系统在存在不确定性和干扰的情况下仍能正常工作的能力B.设计具有鲁棒性的飞行控制系统可以降低对模型精度的要求C.采用自适应控制技术可以提高飞行控制系统的鲁棒性D.只要飞行控制系统的硬件可靠，就一定具有良好的鲁棒性5、在航空航天领域，风洞试验是研究飞行器空气动力学性能的重要方法。以下关于风洞试验的描述，哪一项是不正确的？（）A.风洞试验可以模拟不同的飞行速度、攻角和大气环境，测量飞行器模型的气动力参数B.风洞试验能够帮助优化飞行器的外形设计，提高其飞行性能C.风洞试验结果完全准确，可以直接用于飞行器的实际设计和飞行D.风洞试验需要耗费大量的时间和资金，但对于新型飞行器的研发是必不可少的6、在飞行器的设计中，需要考虑人机工效学因素，以提高飞行员的操作舒适性和效率。例如，驾驶舱的布局、仪表显示、操纵杆设计等都要符合人体工程学原理。假设某型飞机的飞行员在长时间飞行后感到疲劳和操作不便。以下哪个方面最有可能需要改进？（）A.驾驶舱座椅的舒适性B.仪表的显示方式和亮度C.操纵杆的力反馈特性D.以上方面都需要考虑7、飞行器的飞行性能受到大气环境的影响，例如大气温度、湿度和压力等。在高海拔地区，大气压力较低，空气密度较小，这会导致飞行器的：（）A.升力增加，阻力减小B.升力减小，阻力增加C.升力和阻力都增加D.升力和阻力都减小8、在航天器的轨道力学中，轨道的类型和特点决定了航天器的任务和应用。以下关于航天器轨道的描述，不正确的是：（）A.地球同步轨道上的航天器相对于地球表面保持固定位置，常用于通信卫星B.太阳同步轨道的航天器轨道平面与太阳始终保持相对固定的角度，有利于对地观测C.低地球轨道上的航天器运行周期短，轨道高度一般在2000公里以下D.航天器一旦进入预定轨道，就不需要进行轨道调整和维持9、关于飞行器的导航系统，以下对于惯性导航系统和卫星导航系统的特点和应用，错误的是（）A.惯性导航系统不依赖外界信息，能够自主测量飞行器的加速度和角速度，从而计算出位置和速度信息B.卫星导航系统通过接收卫星信号来确定飞行器的位置、速度和时间，精度高但容易受到干扰C.惯性导航系统的误差会随时间积累，而卫星导航系统可以对惯性导航系统进行修正和补充D.在军事应用中，由于卫星导航系统可能被干扰或屏蔽，因此完全依赖惯性导航系统进行导航10、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11、在航天器的轨道设计中，考虑地球非球形引力摄动的影响时，以下说法准确的是：（）A.地球非球形引力摄动对低轨道航天器影响较大，对高轨道航天器可以忽略不计B.地球非球形引力摄动会导致航天器轨道的半长轴、偏心率和倾角发生微小变化，但不会影响轨道周期C.地球非球形引力摄动可以通过简单的数学模型精确计算和补偿，不会对航天器的轨道控制造成困难D.地球非球形引力摄动对航天器轨道没有任何影响，在轨道设计中无需考虑12、航空航天中的推进剂对于飞行器的性能有重要影响。以下关于推进剂的描述，错误的是：（）A.液体推进剂通常具有较高的比冲，但储存和供应系统较为复杂B.固体推进剂易于储存和使用，但燃烧过程难以控制，比冲较低C.电推进剂具有很高的比冲，适用于长时间、低推力的任务D.航空煤油是一种常用的液体火箭推进剂，因为其能量密度高，燃烧稳定13、在航空航天领域，材料的疲劳性能是一个重要的考虑因素。以下关于材料疲劳的描述，不正确的是：（）A.材料在循环载荷作用下会发生疲劳损伤，最终导致失效B.提高材料的强度可以有效提高其抗疲劳性能C.疲劳寿命的预测对于航空航天结构的设计和维护非常重要D.材料的表面处理和加工工艺对疲劳性能有显著影响14、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15、飞行器的飞行环境包括大气环境和太空环境。在大气高层，稀薄气体效应会对飞行器的性能产生影响。以下关于稀薄气体效应的描述，哪一项是错误的？（）A.稀薄气体效应会导致飞行器的阻力减小，升力降低B.稀薄气体效应使得传统的空气动力学理论不再适用，需要采用特殊的计算方法和模型C.飞行器在稀薄气体环境中飞行时，表面的热交换过程会发生变化，影响热防护设计D.稀薄气体效应只在飞行器进入太空后才会出现，在大气层内飞行时可以忽略不计16、飞行器的结构强度和材料选择对于飞行安全和性能至关重要。在设计飞机结构时，需要考虑到飞行中的各种载荷，如气动载荷、惯性载荷、振动载荷等。同时，为了减轻结构重量，提高飞机的燃油效率和航程，通常会选择高强度、轻质的材料。假设要设计一款新型战斗机的机身结构，以下哪种材料组合最有可能满足强度要求并减轻重量？（）A.铝合金与钛合金B.碳纤维复合材料与铝合金C.钛合金与不锈钢D.玻璃纤维复合材料与钢17、飞机的飞行控制系统中的传感器会受到外界干扰和噪声的影响，从而影响控制精度。为了提高传感器的可靠性和抗干扰能力，通常会采用滤波和信号处理技术。假设某型飞机的高度传感器受到噪声干扰，导致高度数据不准确。以下哪种滤波方法最有可能有效去除噪声？（）A.低通滤波B.高通滤波C.带通滤波D.数字滤波18、对于航空电子设备，以下关于飞行管理系统和自动驾驶系统的功能和作用，错误的是（）A.飞行管理系统可以规划飞行航线、计算燃油消耗、监控飞机性能等，提高飞行的经济性和安全性B.自动驾驶系统能够按照预设的程序控制飞机的飞行姿态、速度和高度，减轻飞行员的工作强度C.飞行管理系统和自动驾驶系统是相互独立的，没有任何关联和交互D.随着技术的发展，飞行管理系统和自动驾驶系统的智能化程度不断提高，能够更好地适应复杂的飞行环境19、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20、在航空发动机的燃烧室内，燃料和空气的混合过程对燃烧效率有着重要影响。以下哪种混合方式能够提高燃烧效率（）A.均匀混合，使燃料和空气在燃烧室内充分均匀分布B.分层混合，在燃烧室内形成燃料浓度梯度C.先混合燃料再通入空气D.先通入空气再喷射燃料二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）全面剖析飞机的高升力装置（如襟翼、缝翼）的工作原理和设计考虑因素，包括增加升力的机制、对飞机结构和操纵的影响、不同类型高升力装置的特点，分析高升力装置在飞机起降性能优化中的作用。2、（本题5分）详细论述飞机的液压系统，包括液压泵、液压阀、液压缸和液压管路等部件的工作原理和功能。解释液压系统在飞机操纵面控制、起落架收放和刹车系统中的应用，以及液压系统的可靠性设计和维护要求。3、（本题5分）一颗通信卫星的转发器出现功率下降的问题，影响了信号传输质量。技术人员通过远程诊断和调整，暂时恢复了正常工作。请分析转发器功率下降的原因，评估对通信服务的影响，并提出预防转发器故障和提高维护效率的措施。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5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5分）某火箭的末级发动机在工作过程中提前关机，未能将有效载荷送入预定轨道。分析发动机提前关机的原因，可能是燃料供应问题、燃烧不稳定或发动机部件故障等，并提出避免此类故障的措施和改进方案。3、（本题5分）在一次航天飞机的返回任务中，热防护瓦出现脱落，对航天飞机的结构造成一定威胁。请分析热防护瓦脱落的原因，如安装问题、材料老化、飞行过程中的热应力等，并研究如何防止热防护瓦脱落的再次发生。4、（本题5分）一架直升机在进行高原飞行时，发动机功率明显下降。分析高原环境对直升机发动机性能的影响，探讨如何通过技术改进和飞行策略调整来提高直升机在高原地区的飞行能力。5、（本题5分）在一次飞机结构疲劳试验中，机翼关键部位提前出现裂纹。请研究导致结构疲劳裂纹提前出现的原因，比如载荷谱设计不合理、材料缺陷或制造工艺误差，评估试验方法和数据分析的准确性，以及对飞机结构寿命预测的影响，并提出