江苏医药职业学院《飞行器自动控制原理》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页江苏医药职业学院

《飞行器自动控制原理》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、飞机的噪声控制是航空领域的一个重要研究课题。噪声主要来源于发动机、机翼和起落架等部件。为了降低飞机的噪声，可以采用：（）A.优化发动机的设计B.安装消声器C.改进机翼的形状D.以上方法综合运用2、航空航天材料需要具备高强度、高韧性、耐高温、耐腐蚀等性能。以下关于高温合金在航空航天领域的应用，哪一项是不准确的？（）A.高温合金常用于制造航空发动机的涡轮叶片和燃烧室等部件，能够在高温下保持良好的力学性能B.镍基高温合金是应用最广泛的高温合金之一，具有优异的抗氧化和抗热腐蚀性能C.高温合金的性能主要取决于其化学成分和微观组织结构，与加工工艺无关D.随着技术的发展，新型高温合金不断涌现，为航空航天领域的发展提供了有力支持3、在航天器的轨道设计中，需要考虑多种因素，如地球引力、大气阻力、太阳辐射压力等。对于近地轨道航天器，大气阻力会逐渐降低其轨道高度。假设一颗近地轨道卫星的轨道高度在逐渐下降。以下关于可能原因的分析中，错误的是：可能是卫星的形状不规则，增加了大气阻力的作用。也可能是太阳活动高峰期，大气密度增加，导致阻力增大。此外，卫星的初始轨道参数设置不合理，使其更容易受到大气阻力的影响。那么，以下哪种情况最不可能导致轨道高度下降？（）A.卫星表面的太阳能电池板损坏B.卫星的质量减轻C.地球磁场的变化D.卫星的姿态控制出现问题4、飞机的飞行控制系统包括自动驾驶仪和人工操纵系统。以下关于飞行控制系统的描述，哪一项是不正确的？（）A.自动驾驶仪可以按照预设的航线和飞行参数自动控制飞机的飞行B.人工操纵系统通过飞行员操纵驾驶杆和脚蹬来控制飞机的姿态和运动C.飞行控制系统可以在紧急情况下自动接管飞机的控制，保障飞行安全D.飞行控制系统一旦出现故障，飞机就会立即失去控制，无法飞行5、在航天器的返回过程中，需要经历高温、高压等恶劣环境。以下关于航天器返回技术的描述，哪一项是不正确的？（）A.航天器返回时需要通过大气层，与空气摩擦产生高温，需要采用隔热材料进行防护B.可以通过调整航天器的姿态和飞行轨迹来控制返回过程中的过载和热流分布C.航天器返回后可以在任意地点着陆，不需要特定的着陆场D.航天器返回技术的发展对于载人航天和空间探索具有重要意义6、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7、关于飞机的气动布局，以下对于常规布局和鸭式布局的优缺点，不正确的是（）A.常规布局的飞机稳定性较好，操纵性相对简单，技术成熟B.鸭式布局的飞机在大迎角时具有更好的机动性和升力特性C.常规布局的飞机在高速飞行时阻力较小，而鸭式布局的飞机在低速飞行时性能更优D.鸭式布局的飞机在所有飞行条件下都比常规布局的飞机具有更好的性能，因此逐渐取代了常规布局8、在飞行器的飞行性能评估中，需要考虑多个参数。假设正在比较两款不同型号的客机。以下关于飞行性能评估指标和意义的描述，哪一个是恰当的？（）A.最大起飞重量越大，飞机的经济性越好B.巡航速度越高，乘客的舒适度越高C.航程越远，飞机的运营灵活性越大D.爬升率对客机的性能评估没有实际意义9、在飞机的结构疲劳和损伤容限设计中，以下对于疲劳裂纹的形成和扩展机制，错误的是（）A.疲劳裂纹通常在结构的应力集中部位产生，如孔、缺口和焊缝等B.循环载荷的作用是导致疲劳裂纹形成和扩展的主要原因C.材料的微观缺陷和组织结构对疲劳裂纹的扩展速度没有影响D.通过采用先进的检测技术和维修方法，可以及时发现和修复疲劳裂纹，提高飞机结构的安全性和使用寿命10、航天器的热控系统用于维持航天器内部设备在适宜的温度范围内工作。热控方式包括被动热控和主动热控。假设某航天器在运行过程中内部温度过高。以下关于可能原因的分析中，错误的是：可能是被动热控措施，如隔热材料的性能下降。主动热控系统，如散热器故障，无法有效散热。航天器外部的热环境发生剧烈变化，超出了热控系统的调节能力。那么，以下哪种情况最不可能导致内部温度过高？（）A.航天器的姿态调整频繁B.航天器的电子设备功耗增加C.航天器的外壳涂层脱落D.航天器的太阳能电池板输出功率降低11、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12、航天器在太空中运行时，面临着复杂的空间环境。例如，太阳风会带来高能粒子，可能对航天器的电子设备和材料造成损害。此外，微流星体和空间碎片也可能撞击航天器。为了保护航天器免受这些威胁，通常会采取多种防护措施。以下哪种材料不适合用于航天器的防护层？（）A.钛合金B.凯夫拉纤维C.陶瓷D.铝合金13、卫星导航系统由多颗卫星组成星座，为用户提供定位、导航和授时服务。全球卫星导航系统有GPS、北斗等。那么，卫星导航系统的定位精度主要取决于？（）A.卫星的数量B.卫星的轨道高度C.地面接收设备的性能D.以上都是14、航空航天工程中，飞行试验是验证飞行器性能和安全性的重要手段。飞行试验通常包括地面试验和空中试验两个阶段。在地面试验中，可以对飞行器的结构强度、动力系统等进行测试；在空中试验中，可以评估飞行器的飞行性能、操纵性和稳定性等。飞行试验的风险较高，需要进行精心的策划和准备。以下哪项不是飞行试验前必须完成的工作？（）A.制定详细的试验计划B.对飞行器进行全面的检查和维护C.对试验数据进行模拟分析D.对飞行员进行心理评估15、在航天器的轨道交会对接过程中，需要精确的测量和控制技术。以下关于轨道交会对接的描述，哪一项是不正确的？（）A.轨道交会对接需要两个航天器在同一轨道上逐渐靠近并完成连接B.可以通过雷达、光学传感器等设备来测量两个航天器之间的相对位置和速度C.轨道交会对接过程中不需要考虑航天器的姿态调整，只关注位置和速度的控制D.成功的轨道交会对接对于空间站的建设和太空任务的实施具有重要意义16、在火箭发射过程中，气象条件对发射安全和成功率有重要影响。假设在火箭发射前遇到恶劣天气。以下关于气象因素和应对措施的描述，哪一个是恰当的？（）A.强风对火箭发射没有影响，不需要采取任何措施B.雷电天气会对火箭造成严重威胁，应立即取消发射C.低云量不会影响火箭的可见性，发射可以照常进行D.气象条件对火箭发射的影响可以通过技术手段完全消除17、在飞机的设计中，机翼的形状和结构对飞行性能有着至关重要的影响。现代客机的机翼通常采用大展弦比、后掠翼的设计，以提高飞行效率和稳定性。假设现在要设计一款新型支线客机的机翼，需要考虑空气动力学、结构强度、燃油效率等多个因素。以下哪种机翼设计参数的选择对于提高飞机的升阻比最为关键？（）A.增加机翼的后掠角B.增大机翼的展弦比C.加厚机翼的翼型D.增加机翼的前缘襟翼面积18、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19、在飞行器的结构设计中，需要考虑强度、刚度和稳定性等要求。以下关于飞行器结构的疲劳问题，哪一项是错误的？（）A.飞行器在反复的起降和飞行过程中，结构会受到交变载荷的作用，容易产生疲劳裂纹B.疲劳裂纹的扩展会逐渐降低结构的强度，最终可能导致结构失效C.通过合理的结构设计、材料选择和制造工艺，可以有效地提高飞行器结构的抗疲劳性能D.只要飞行器的结构材料强度足够高，就不会出现疲劳问题20、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，成本低于传统材料二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述航天器的姿态动力学建模，包括刚体姿态动力学和挠性体姿态动力学模型，分析模型的复杂性和简化方法，以及在姿态控制设计中的应用。2、（本题5分）深入探讨空气动力学中翼型优化设计的方法和目标，考虑升阻比、失速特性、噪声等因素，解释如何通过数值模拟和实验研究来确定最优翼型，并举例说明其在飞行器设计中的应用。3、（本题5分）详细说明航空发动机的尾气再循环技术的原理和应用前景，讨论其对发动机性能和环保的影响。4、（本题5分）深入探讨航天器的热控制技术，包括被动热控制（如隔热材料、散热片）和主动热控制（如加热器、制冷器、流体循环系统）的原理和应用。分析在不同轨道环境和任务需求下，如何选择和优化热控制方案。5、（本题5分）详细说明飞行器隐身技术的原理和实现方法，包括外形设计、吸波材料和等离子体隐身等。探讨隐身技术对飞行器性能和作战效能的影响，以及在实际应用中面临的限制和应对策略。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某型战斗机在进行武器发射试验时，武器系统出现故障，导弹未能正常发射。请分析武器系统故障的可能原因，如电气连接故障、发射控制程序错误等，评估对战斗机作战能力的影响，并提出改进武器系统的建议。2、（本题5分）在一次卫星发射任务中，火箭整流罩未能按计划分离，影响了卫星的入轨精度。请分析整流罩分离故障的原因，如分离机构故障、气动干扰等，并研究如何确保整流罩在未来发射任务中的可靠分离。3、（本题5分）某卫星的遥感相机在拍摄地球图像时，图像分辨率达不到设计要求。分析影响图像分辨率的原因，可能是相机镜头质量、传感器精度或轨道高度等，并研究如何改进遥感相机的性能以获取更高质量的图像。4、（本题5分）在一次无人机自主飞行试验中，无人机未能按照预设航线飞行，偏离了目标区域。请分析导致无人机航线偏离的可能原因，如导航系统误差、风场影响、飞控算法缺陷等，并提出提高无人机自主飞行精度的解决方案。5、（本题5分）某型无人机在执行海上巡逻任务时，受到海风和海浪的影响，飞行姿态不稳定。分析海风和海浪对无人机飞行的影响机制，对巡逻任务的影响，以及如何改进无人机的设计和控制算法以提高其在海上环境中的适应性。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）详细论述航空航天领域的增材制造技术（3D打印）的应用和优势，如在复杂零部件制造、轻量化结构设计方面。探讨增材制造材料的性能和工艺参数对产品质量的影响，分析增材制造技术在缩短生产周期、降低成本和实现个性化制造方面的潜力