天津职业技术师范大学《航空制造概论》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《航空制造概论》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30个小题，每小题1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、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2、飞行控制系统对于飞行器的稳定性和操纵性至关重要。现代飞行控制系统通常采用电传操纵技术，通过传感器感知飞行器的姿态和运动状态，并将信号传递给计算机进行处理，然后控制舵面的运动。在电传操纵系统中，传感器的精度和可靠性对飞行安全有着重要影响。如果传感器出现故障，可能导致飞行控制系统失效。那么，为了提高传感器的可靠性，通常会采用：（）A.单一传感器设计B.多个相同类型传感器并联C.多个不同类型传感器串联D.减少传感器的使用数量3、飞行器的动力装置选型需要考虑多种因素。以下关于动力装置选型的描述，错误的是：（）A.不同类型的飞行器需要根据任务需求选择合适的动力装置B.动力装置的性能、重量、可靠性和维护成本都是选型的重要考虑因素C.电动动力装置在未来的航空航天领域具有很大的发展潜力，但目前技术还不成熟D.一旦选定了动力装置，就不能再更改，否则会导致飞行器设计的重大调整4、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5、在航空发动机的工作原理中，涉及到多种复杂的物理过程。以下关于航空发动机的描述，不正确的是：（）A.涡轮喷气发动机通过燃烧燃料产生高温高压气体来推动飞机前进B.涡轮风扇发动机在涡轮喷气发动机的基础上增加了风扇，提高了燃油效率C.活塞式发动机在现代大型客机中仍然广泛使用，因其可靠性高D.航空发动机的性能指标包括推力、燃油消耗率、重量等6、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。对于高速飞行器，激波的产生会对其性能产生显著影响。假设一架超音速飞机在飞行中遇到了激波阻力增大的问题。以下关于可能原因的分析中，错误的是：可能是飞机的外形设计不合理，导致激波强度增加。飞行速度超过了设计的最大超音速速度。大气条件的变化，如温度和湿度的改变，影响了激波的形成。那么，以下哪种情况最不可能导致激波阻力增大？（）A.飞机的表面粗糙度增加B.飞机的机翼后掠角减小C.飞机的发动机推力减小D.飞机的飞行高度降低7、在航空航天工程中，空气动力学是一门重要的学科。关于空气动力学中的阻力，以下描述不正确的是：（）A.摩擦阻力是由于空气与飞行器表面的摩擦产生的B.压差阻力主要与飞行器的外形和气流分离有关C.诱导阻力是由于机翼产生升力而导致的一种阻力D.减小飞行器的迎风面积可以降低所有类型的阻力8、在飞行器的飞行控制系统中，自动驾驶仪起着重要的作用。假设一架客机在巡航阶段使用自动驾驶仪，突然遇到强烈的气流颠簸。以下哪种情况最有可能发生？（）A.自动驾驶仪能够自动调整飞机姿态，保持平稳飞行B.自动驾驶仪会自动断开，飞行员需要手动控制飞机C.自动驾驶仪会出现故障，导致飞机失控D.飞机的飞行速度会急剧下降9、在太空探索任务中，生命支持系统是保障宇航员生存的关键。假设进行一次长期的载人火星任务。以下关于生命支持系统的功能和设计要求的描述，哪一项是最重要的？（）A.生命支持系统只需提供氧气，其他物质可以忽略B.系统的重量和体积不重要，只要能满足基本需求C.能够实现水、氧气和食物的循环再生，同时有效处理废物D.生命支持系统不需要考虑可靠性和可维护性，一次性使用即可10、飞行器的飞行高度和速度的测量对于飞行控制和导航至关重要。常用的测量仪器包括气压高度表、空速管等。假设一架飞机的高度和速度测量数据出现偏差。以下关于可能原因的分析中，错误的是：可能是气压高度表的校准不准确，导致高度测量错误。空速管受到结冰或堵塞，影响了速度测量的准确性。飞机所处的大气环境异常，如气压和温度的突变。那么，以下哪种情况最不可能导致测量偏差？（）A.飞机的飞行姿态不稳定B.测量仪器的电子元件老化C.飞机的发动机排气温度过高D.飞行员误读测量数据11、在飞行器的设计中，空气动力学的研究对于优化性能至关重要。飞机在飞行时，周围的气流会产生升力、阻力、力矩等作用。当飞机进行高速飞行时，可能会出现激波现象，影响飞行性能和稳定性。假设一款新型超音速飞机在试飞过程中出现了激波阻力过大的问题。以下哪种设计改进措施最有可能降低激波阻力？（）A.优化飞机的外形，减小迎风面积B.增加机翼的后掠角C.采用更薄的翼型D.以上措施综合使用12、航空发动机的压气机是提高空气压力的关键部件。关于轴流式压气机和离心式压气机，以下描述错误的是：（）A.轴流式压气机流量大、效率高，适用于大推力发动机B.离心式压气机结构简单、工作可靠C.轴流式压气机的级数通常比离心式压气机多D.离心式压气机在高转速下的性能优于轴流式压气机13、在航天器的姿态确定中，常用多种传感器的数据进行融合。假设一颗卫星同时使用了太阳敏感器、地球敏感器和陀螺仪的数据。以下哪种数据融合方法最有可能提高姿态确定的精度？（）A.加权平均法B.卡尔曼滤波法C.最小二乘法D.模糊逻辑法14、飞机的液压系统用于驱动起落架、舵面等部件。液压系统的可靠性和稳定性对于飞行安全至关重要。假设某型飞机的液压系统出现压力下降的情况。以下哪个部件最有可能出现泄漏？（）A.液压泵B.液压阀C.液压缸D.液压管路15、在火箭发动机的工作过程中，推进剂的选择非常重要。以下关于液体推进剂和固体推进剂的比较，哪一项是错误的？（）A.液体推进剂的性能易于调节，燃烧效率高，但储存和加注较为复杂B.固体推进剂储存方便，结构简单，但燃烧时间不易控制C.液体推进剂通常比固体推进剂具有更高的比冲，能够提供更大的推力D.固体推进剂适用于大型运载火箭，液体推进剂适用于小型火箭16、在航空航天领域，飞行仿真技术有着广泛的应用。关于飞行仿真的作用，以下说法不正确的是：（）A.可以在设计阶段评估飞行器的性能和操纵特性B.能够为飞行员提供逼真的训练环境，提高飞行技能C.飞行仿真结果完全准确，可以替代实际飞行试验D.有助于优化飞行控制算法和飞行程序17、在卫星轨道的分类中，太阳同步轨道具有特殊的性质。以下关于太阳同步轨道的特点，错误的是：（）A.卫星经过同一地点的当地时间相同B.轨道平面与太阳始终保持固定的夹角C.适用于对地观测和气象卫星等任务D.卫星的轨道高度和倾角可以任意选择18、航空航天工程中的可靠性和安全性设计是至关重要的，任何一个小的故障都可能导致严重的后果。通过采用冗余设计、故障诊断和容错技术等可以提高系统的可靠性和安全性。那么，以下哪种冗余设计方式在飞行控制系统中最常用？（）A.硬件冗余B.软件冗余C.信息冗余D.时间冗余19、航天器的姿态测量系统通常包括陀螺仪、星敏感器、太阳敏感器等设备。这些设备协同工作，为航天器的姿态控制提供准确的测量数据。假设某颗卫星的姿态测量数据出现偏差。以下哪个设备最有可能出现故障？（）A.陀螺仪B.星敏感器C.太阳敏感器D.以上设备都有可能20、有关卫星的姿态控制系统，以下对于自旋稳定和三轴稳定的控制方式的特点及适用范围，正确的是：（）A.自旋稳定方式结构简单，可靠性高，适用于对姿态精度要求不高的卫星；三轴稳定方式能够实现高精度的姿态控制，适用于通信、遥感等对姿态要求严格的卫星B.自旋稳定方式控制复杂，能耗高；三轴稳定方式则简单、节能C.自旋稳定方式已经被淘汰，三轴稳定方式是目前卫星姿态控制的唯一选择D.自旋稳定和三轴稳定方式在性能和特点上没有差异，卫星设计时可以随意选用21、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22、航天器的电源系统是其正常运行的重要保障。太阳能电池板、蓄电池和核电源是常见的航天器电源。太阳能电池板在光照充足的情况下能够提供稳定的电能，但在阴影区或远离太阳的位置则无法正常工作。在深空探测任务中，如果需要长时间稳定的电源供应，以下哪种电源更为合适？（）A.太阳能电池板B.蓄电池C.核电源D.以上电源结合使用23、在卫星的姿态控制中，需要使用各种执行机构来调整卫星的姿态。假设一颗通信卫星由于受到外界干扰，姿态发生了偏差。为了快速准确地将卫星姿态调整回正常状态，以下哪种执行机构最适合使用？（）A.动量轮B.反作用轮C.磁力矩器D.推进器24、太空探索中的生命保障系统是确保宇航员生存和工作的关键。以下关于太空生命保障系统的组成和功能，哪一项是不准确的？（）A.太空生命保障系统包括氧气供应、水回收、食物生产和废物处理等部分B.它能够为宇航员提供适宜的温度、湿度和压力环境C.生命保障系统可以完全实现自给自足，不需要从地球补充物资D.高效的生命保障系统对于长期太空任务至关重要，可以减少物资补给的需求25、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26、航空发动机的燃油喷射系统对燃烧效率和排放有重要影响。假设一种新型燃油喷射系统采用了高压共轨技术。以下哪种优点是该技术最有可能带来的？（）A.提高燃油雾化质量B.降低燃油消耗C.减少氮氧化物排放D.以上都是27、在航空航天工程中，航空电子系统是飞行器的重要组成部分。以下关于航空电子系统的功能和发展趋势，哪一项是错误的？（）A.航空电子系统包括通信、导航、雷达、飞行控制等多个子系统，实现对飞行器的综合控制和管理B.航空电子系统的集成化和数字化程度不断提高，减小了系统的体积和重量，提高了性能和可靠性C.开放式架构和模块化设计是航空电子系统发展的趋势之一，便于系统的升级和维护D.航空电子系统的发展已经非常成熟，未来不会有太大的技术创新和变革28、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29、航天器的电源系统为其提供能源保障。假设一颗深空探测卫星需要在远离太阳的区域长时间工作，以下哪种电源系统最适合为其供电？（）A.太阳能电池阵列B.化学电池C.核电池D.燃料电池30、卫星通信是现代通信的重要手段之一。以下关于卫星通信的特点和优势，哪一项是不正确的？（）A.卫星通信覆盖范围广，可以实现全球范围内的通信B.通信容量大，能够同时传输大量的数据、语音和图像信息C.不受地理条件限制，在山区、海洋等偏远地区也能提供稳定的通信服务D.卫星通信的信号传输延迟小，与地面通信几乎没有差别二、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）深入探讨航空航天中的可靠性增长试验，分析通过试验发现问题、改进设计以提高产品可靠性的过程和方法。研究可靠性增长模型和评估指标，以及如何在项目进度和成本约束下进行有效的可靠性增长试验。2、（本题5分）航空航天飞行器的飞行力学建模与仿真对于飞行性能分析和控制策略设计具有重要作用。请全面论述飞行力学模型的建立方法和关键参数，包括气动力模型、动力系统模型和运动方程求解等，分析仿真环境的构建和验证，研究如何通过建模与仿真评估飞行器的稳定性、操纵性和动态响应，以及在新型飞行器研发中的应用和创新。3、（本题5分）深入探讨航空发动机的叶轮机设计，包括压气机叶片和涡轮叶片的气动设计、强度设计和冷却技术，以及叶轮机的优化方法。4、（本题5分）详细阐述飞机起落架系统的设计要求和工作原理，分析在起降过程中起落架所承受的载荷和冲击，以及如何通过减震和缓冲装置来减小冲击。探讨起落架的收放机构和锁定装置的设计，以及起落架的故障检测和维护方法。5、（本题5分）详细论述航空航天领域材料疲劳问题的研究方法和预防措施，包括疲劳试验、寿命预测模型、无损检测技术等的应用。探讨疲劳裂纹的萌生和扩展机制，分析结构设计和载荷谱对材料疲劳寿命的影响，以及如何通过材料选择和表面处理提高抗疲劳性能。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一架无人机在执行侦察任务时，突然失去与地面控制站的通信连接，自主返航功能也失效。经过搜寻，最终在偏远地区找到坠毁的无人机。请探讨通信中断和自主返航失效的可能原因，分析此次事故对侦察任务的影响，并