新疆铁道职业技术学院《航天器空间环境工程》2023-2024学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页新疆铁道职业技术学院《航天器空间环境工程》

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1分，共20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、在航天器的电源系统中，太阳能电池板是常见的电源之一。以下关于太阳能电池板的特点，哪一项描述不准确？（）A.工作寿命长，可靠性高B.输出功率受光照强度和角度影响较大C.在太空中的维护和更换比较容易D.随着技术发展，其能量转换效率不断提高2、飞行器的结构设计需要考虑多种因素。对于复合材料在飞行器结构中的应用，以下说法错误的是：（）A.复合材料具有比强度高、比刚度大的优点，能够减轻结构重量B.复合材料的抗疲劳性能好，能够延长飞行器的使用寿命C.复合材料的制造工艺复杂，成本较高，限制了其广泛应用D.复合材料在高温环境下的性能稳定，不需要特殊的防护措施3、航空发动机的喘振是一种危险的工作状态，会导致发动机性能下降甚至损坏。为了防止喘振的发生，通常会采用放气、可调静子叶片等技术。假设某型发动机在工作中出现喘振迹象。以下哪个措施最有可能及时消除喘振？（）A.打开放气阀B.调整可调静子叶片角度C.降低发动机转速D.以上措施同时进行4、在航空航天材料的研发中，以下关于材料性能要求的描述，不正确的是：（）A.材料需要具有高强度和高韧性，以承受复杂的力学环境B.良好的耐高温性能是某些航空航天部件所必需的C.材料的密度越大越好，以增加结构的稳定性D.优异的耐腐蚀和抗疲劳性能可以延长材料的使用寿命5、飞机的飞行速度和高度对其气动特性有显著影响。当飞机进行跨音速飞行时，会出现局部超音速区和激波，导致阻力增加和操纵性变化。假设某型飞机在跨音速飞行时出现操纵困难。以下哪种措施最有可能改善操纵性？（）A.调整机翼前缘缝翼和后缘襟翼的位置B.改变飞机的重心位置C.优化飞机的翼身融合设计D.增加垂直尾翼的面积6、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7、对于飞行器的飞行姿态控制，以下关于陀螺仪和加速度计的作用，正确的是：（）A.陀螺仪用于测量飞行器的角速度，加速度计用于测量飞行器的加速度，两者结合可以精确确定飞行器的姿态B.陀螺仪主要用于稳定飞行器的姿态，加速度计对姿态控制的作用不大C.加速度计能够直接测量飞行器的姿态角，陀螺仪则用于修正加速度计的测量误差D.陀螺仪和加速度计在飞行器姿态控制中作用有限，主要依靠其他传感器来实现姿态控制8、航天器的轨道机动需要消耗能量。关于轨道机动的方式，以下说法不正确的是：（）A.可以通过发动机推力改变航天器的速度，实现轨道调整B.利用引力辅助可以节省轨道机动所需的能量C.轨道机动只能在特定的时间和地点进行，受到诸多限制D.可以通过释放质量来改变航天器的轨道，这种方式简单高效9、在飞行器的空气动力学设计中，关于翼型的选择对升阻比的影响，以下说法正确的是：（）A.薄翼型通常具有较高的升阻比，适用于高速飞行；厚翼型升阻比较低，适用于低速飞行B.翼型的弯度越大，升阻比越高，因此在设计中应尽量选择弯度大的翼型C.翼型的前缘半径对升阻比没有影响，在设计中可以忽略D.不同的翼型对升阻比的影响不大，飞行器的升阻比主要取决于飞行速度和姿态10、在航空航天领域，飞行器的动力系统是关键组成部分。喷气式发动机通过燃烧燃料产生高速气流来推动飞行器前进，其工作原理涉及热力学、流体力学等多个学科。假设一架喷气式飞机在飞行过程中，发动机出现了推力下降的情况。以下关于可能导致这种情况的原因的分析中，错误的是：可能是燃料供应不足，导致燃烧不充分，无法产生足够的推力。也可能是发动机内部部件磨损，增加了气流的阻力。此外，进气道的设计不合理，导致进气量不足，也会影响发动机的推力。那么，以下哪种情况最不可能导致发动机推力下降？（）A.飞行高度过高，空气稀薄B.发动机的压气机叶片损坏C.燃油质量不符合标准D.飞机的飞行速度过快11、飞行器的自动驾驶系统正在逐渐发展和完善。以下关于自动驾驶系统的描述，不正确的是：（）A.自动驾驶系统可以减轻飞行员的工作负担，提高飞行安全性B.自动驾驶系统能够根据预设的航线和参数自动控制飞机的飞行C.自动驾驶系统在任何情况下都能比飞行员做出更准确的决策D.飞行员需要时刻监控自动驾驶系统的工作状态，并在必要时接管控制12、飞行器的飞行高度会影响其性能和操作。对于高空飞行的特点，下列说法不正确的是：（）A.空气密度低，需要更大的推力来维持飞行速度B.高空飞行时，飞行器的阻力较小，燃油消耗率降低C.高空的低温和低气压对飞行器的结构和设备有特殊要求D.飞行器在高空飞行时不受气象条件的影响，飞行更加安全稳定13、飞行器的噪声控制是航空领域的一个重要研究方向。飞机在起飞、降落和飞行过程中产生的噪声会对周围环境和居民造成影响。假设要降低飞机发动机的噪声。以下哪种方法最有可能取得显著效果？（）A.优化发动机进气道和排气道的设计B.在发动机外安装隔音罩C.采用新型低噪声发动机叶片D.调整发动机的工作转速14、飞行器的导航系统对于准确飞行至关重要。惯性导航系统是一种常用的自主式导航系统，以下关于惯性导航系统的描述，哪一项是不正确的？（）A.惯性导航系统通过测量飞行器的加速度和角速度来计算位置和速度信息B.惯性导航系统的精度会随着时间的推移而累积误差，需要定期进行校准C.惯性导航系统不受外界电磁干扰和信号遮挡的影响，具有较高的可靠性D.惯性导航系统可以单独使用，无需与其他导航系统结合，就能满足飞行器在各种环境下的导航需求15、航天器的热防护系统是保障其在高温环境下安全运行的关键。以下关于航天器热防护的描述，哪一项是不准确的？（）A.航天器在再入大气层时会受到强烈的气动加热，需要有效的热防护措施来保护内部设备和人员B.热防护系统的材料包括陶瓷、金属和复合材料等，它们具有良好的耐高温性能C.烧蚀式热防护通过材料的烧蚀带走热量，是一种常见的热防护方式D.航天器的热防护系统一旦设计完成，就不需要进行维护和更新16、飞行器的导航系统是确保飞行安全和准确到达目的地的关键。关于惯性导航系统，以下哪一项是错误的？（）A.惯性导航系统通过测量飞行器的加速度和角速度，来计算其位置、速度和姿态B.它具有自主性强、不依赖外部信号的优点，但存在累积误差C.惯性导航系统通常与其他导航系统（如卫星导航）组合使用，以提高导航精度D.惯性导航系统在短时间内的精度很高，适用于所有类型的飞行器导航17、飞行器的燃油系统负责储存、输送燃油，并确保燃油的正常供应。燃油系统的故障可能会影响飞行器的性能和安全。假设一架飞机在飞行中出现燃油压力不稳定的情况。以下关于可能原因的分析中，错误的是：可能是燃油泵工作不正常，输出压力波动。燃油滤清器堵塞，导致燃油流动受阻。油箱内的燃油量过少，产生了气泡，影响了压力。那么，以下哪种情况最不可能导致燃油压力不稳定？（）A.飞机的飞行姿态变化剧烈B.燃油管路的接头松动C.燃油的粘度发生变化D.飞机的飞行速度突然增加18、在卫星通信系统中，信号的传输和接收质量受到多种因素的影响。假设一个卫星通信地面站接收信号不稳定。以下关于可能的原因和解决方法的描述，哪一项是准确的？（）A.大气层的电离层干扰无法避免，只能接受信号不稳定的情况B.地面站的天线增益不足，更换更大尺寸的天线一定能解决问题C.卫星轨道的偏差会导致信号传输时间变化，无法进行补偿D.多径传播会造成信号衰落，可以采用分集接收技术来改善19、在航空航天领域，飞行器的结构设计至关重要。假设一种新型飞行器正在研发中，其需要在高速飞行和极端环境下保持结构完整性。以下关于飞行器结构材料的选择和设计原则的描述，哪一项是正确的？（）A.应优先选择密度大但强度高的材料，以保证结构稳定性B.只考虑材料的强度，忽略其韧性和耐腐蚀性C.综合考虑材料的力学性能、重量、成本和可加工性等因素D.选择单一材料即可满足所有结构需求，无需进行复合材料的设计20、在航空发动机的设计中，关于涡轮叶片的材料选择，以下哪种特性是最为关键的（）A.高强度和高硬度，以承受巨大的离心力和热应力B.良好的导热性，迅速将热量传递出去，防止叶片过热C.低密度，减轻发动机整体重量，提高推重比D.低成本，便于大规模生产和应用二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细说明航天器的推进剂管理系统的功能和设计要求，分析在长期太空任务中推进剂的储存和消耗控制策略。2、（本题5分）论述航空航天工程中的无损检测技术，包括超声检测、射线检测、磁粉检测等方法的原理和应用，分析无损检测技术在飞行器和航天器结构质量检测中的重要性。3、（本题5分）论述航空航天领域中的飞行器可靠性增长试验的实施过程和数据分析方法，解释如何通过试验促进产品可靠性的提升。4、（本题5分）详细阐述先进制造技术（如3D打印、激光切割、智能制造等）在航空航天零部件生产中的应用优势和挑战，分析如何通过工艺优化和质量控制来确保产品的性能和可靠性。5、（本题5分）某航天飞机在返回地球大气层时，隔热瓦部分脱落，导致机身局部过热。但最终航天飞机安全着陆。请分析隔热瓦脱落的可能原因，评估航天飞机的热防护系统设计是否存在缺陷，并提出改进隔热瓦安装和检测方法的建议。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一家航空公司的飞机在飞行中遭遇强烈气流，导致机身结构承受较大载荷。请研究这种气流对飞机结构的潜在损伤机制，如金属疲劳、连接件松动等，评估对飞行安全的风险，并提出应对强烈气流的措施。2、（本题5分）一家航空公司的某架飞机在进行定期检修时，发现起落架的液压系统存在泄漏现象。分析液压系统泄漏的原因，可能是密封件老化、管路破裂或压力过高等，并探讨如何加强起落架液压系统的维护和检测，以确保起落架的正常工作。3、（本题5分）某型号飞机在飞行过程中，突然出现发动机故障，导致推力急剧下降。机组人员采取紧急措施，最终成功迫降。请分析可能导致发动机故障的原因，评估机组人员的应对措施是否恰当，并探讨如何改进飞机的发动机监测和维护系统，以避免类似情况再次发生。4、（本题5分）一家航天企业正在研发一种新型的液体火箭发动机，在试车过程中，燃烧室内出现了不稳定燃烧，影响了发动机的性能。请探讨不稳定燃烧产生的原因，如燃料混合不均、燃烧室内压力波动、喷注器设计等，并提出解决不稳定燃烧问题的技术途径。5、（本题5分）在一次飞机紧急降落过程中，由于跑道状况不佳和刹车系统故障，飞机险些冲出跑道。请分析导致此次紧急情况的原因，探讨机组人员和机场地面保障部门应采取的措施，以及如何加强飞机的应急降落能力和机场的安全保障设施。四、论述题（本大题共3个小题，共