沈阳师范大学《航空工程材料及其成型技术》2023-2024学年第二学期期末试卷

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页沈阳师范大学《航空工程材料及其成型技术》

2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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、飞行器的飞行环境包括大气环境和空间环境。以下关于飞行环境的描述，错误的是：（）A.大气的温度、压力和密度随高度变化，对飞行器的性能有显著影响B.空间环境中的辐射、微流星体等会对航天器造成威胁C.飞行环境的变化不需要在飞行器设计中考虑，飞行控制系统可以自动适应D.对飞行环境的准确预测和监测有助于保障飞行安全2、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3、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4、航空航天中的通信系统面临着诸多挑战。以下关于通信系统的描述，不正确的是：（）A.卫星通信可以实现全球范围内的实时通信，但存在信号延迟B.微波通信具有较高的带宽，但传输距离有限C.激光通信具有高速率和保密性好的优点，但容易受到大气干扰D.航空航天通信系统只需要考虑数据传输的速度，不需要考虑可靠性5、有关飞机的起落架设计，以下对于前三点式起落架和后三点式起落架的优缺点比较，正确的是：（）A.前三点式起落架地面稳定性好，易于操纵，适合高速飞机；后三点式起落架结构简单，重量轻，但地面操纵性较差，适用于低速飞机B.前三点式起落架在着陆时容易出现“跳跃”现象，后三点式起落架则不存在这个问题C.后三点式起落架的承载能力强，前三点式起落架则在这方面表现不佳D.前三点式起落架和后三点式起落架在性能和特点上没有明显区别，飞机设计时可以随意选择6、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7、在航空发动机的燃烧室内，燃烧过程的稳定性对发动机性能至关重要。假设燃烧室内出现燃烧不稳定现象。以下关于燃烧不稳定的原因和解决方法的描述，哪一个是恰当的？（）A.燃料喷射不均匀是燃烧不稳定的唯一原因，调整喷射即可解决B.燃烧室内的气流速度对燃烧稳定性没有影响，无需考虑C.采用先进的燃烧诊断技术可以实时监测燃烧过程，为解决不稳定问题提供依据D.燃烧不稳定问题无法解决，只能接受发动机性能的下降8、航空航天领域中的飞行模拟器对于飞行员的训练和飞行器的设计评估具有重要作用。以下关于飞行模拟器的描述，哪一项是不正确的？（）A.飞行模拟器可以模拟各种飞行条件和故障情况，提高飞行员的应对能力B.飞行模拟器的运动平台可以提供逼真的动感，增强模拟的真实感C.飞行模拟器的视景系统可以通过计算机图形技术生成逼真的外部景象D.飞行模拟器的性能和效果与真实飞行器完全相同，飞行员可以完全依赖模拟器进行训练9、航天器的姿态控制对于其正常运行和完成任务至关重要。以下关于航天器姿态控制的方法，哪一项是不正确的？（）A.利用动量轮或控制力矩陀螺等装置产生控制力矩，调整航天器的姿态B.通过喷射推进剂产生反作用力矩，实现航天器的姿态控制C.利用太阳帆产生的光压力来控制航天器的姿态，这种方法适用于长期的姿态稳定控制D.航天器的姿态控制只需要在发射和轨道调整阶段进行，在正常运行阶段不需要进行姿态控制10、在航空发动机的涡轮叶片制造中，采用了先进的制造工艺和材料。以下关于涡轮叶片的相关描述，错误的是：（）A.需要承受高温、高压和高速气流的冲击B.通常采用单晶高温合金制造，以提高性能C.叶片的冷却方式对其寿命和可靠性有重要影响D.涡轮叶片的形状和尺寸在发动机工作过程中不会发生变化11、在航天器的热控制技术中，以下关于被动热控制和主动热控制的方法，不正确的是（）A.被动热控制主要通过选择合适的材料、表面涂层和隔热结构来控制航天器的温度，无需额外的能源消耗B.主动热控制则通过电加热器、散热器、制冷机等设备来精确调节航天器的温度C.航天器在进入阴影区时温度会迅速下降，此时需要主动热控制来维持设备的正常工作温度D.被动热控制能够完全满足航天器在各种轨道和工作条件下的热控制需求，不需要使用主动热控制12、航空航天中的复合材料具有优异的性能。以下关于复合材料性能优势和应用的描述，不正确的是：（）A.复合材料具有比强度和比模量高的特点，适用于制造结构件B.可以根据需要设计复合材料的性能，实现特定的功能C.复合材料的成本低，易于大规模生产和应用D.复合材料在飞机机翼、卫星结构等领域得到广泛应用13、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14、航空航天中的热防护系统对于保护飞行器和宇航员至关重要。以下关于热防护系统的作用和类型，哪一项是不正确的？（）A.热防护系统能够阻止高温气流对飞行器表面的加热，保护内部结构和设备B.烧蚀式热防护系统通过材料的烧蚀带走热量，适用于高超声速飞行C.隔热式热防护系统利用隔热材料阻挡热量传递，重量较轻但隔热效果有限D.热防护系统的设计只需要考虑飞行器再入大气层时的高温，不需要考虑其他飞行阶段的热环境15、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16、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17、在航天器的姿态测量传感器中，以下哪个传感器的精度对姿态确定最为关键（）A.依赖精度较低的传感器，不追求高精度测量B.只使用一种姿态测量传感器，不考虑多种传感器的融合C.综合运用星敏感器、陀螺、磁强计等多种高精度传感器，并通过数据融合算法提高姿态测量精度D.认为姿态测量传感器的精度对航天器姿态控制影响不大18、太空环境对航天器的运行和宇航员的生存构成了巨大挑战。以下关于太空环境的描述，错误的是：（）A.太空存在高真空、强辐射和微重力等特殊环境条件B.太阳风暴会释放大量高能粒子，对航天器的电子设备造成损害C.微流星体和空间碎片可能撞击航天器，威胁其安全D.太空环境是完全稳定和可预测的，不会对航天器造成意外的影响19、航空航天中的气象条件对飞行任务有着重要影响。以下关于风对飞行的影响，不正确的是：（）A.顺风可以增加飞机的地速，缩短飞行时间B.逆风会降低飞机的地速，增加飞行时间C.侧风会影响飞机的起降方向和稳定性D.风对飞机的飞行高度没有影响20、航空航天工程中，空气动力学的研究对于飞行器的设计和性能优化至关重要。在高速气流中，激波的产生会对飞行器的阻力和升力产生显著影响。激波的强度和位置取决于飞行器的外形和飞行速度。当飞行器以超音速飞行时，激波通常会出现在：（）A.飞行器的头部B.飞行器的尾部C.飞行器的翼尖D.飞行器的表面任意位置二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某卫星在太空遭遇微小陨石撞击，部分功能受损。但通过调整工作模式，卫星仍能继续执行部分重要任务。请研究微小陨石撞击的危害和防范难度，评估对卫星功能的影响，并提出卫星抗撞击防护和应急恢复的策略。2、（本题5分）详细阐述航空航天中的光学测量技术，如激光测距、摄影测量、干涉测量等在飞行器外形测量、姿态测量等方面的应用，分析光学测量技术的精度和误差来源。3、（本题5分）全面分析航天器的结构设计，包括卫星、飞船、空间站等的整体结构布局、承力部件设计和连接方式。解释航天器在发射、轨道运行和返回过程中的力学环境和结构强度要求，以及如何进行结构的轻量化设计和优化。4、（本题5分）深入探讨航空发动机的风扇叶片设计，包括叶片的气动外形优化、材料选择和制造工艺。分析风扇叶片在提高发动机进气效率和降低噪声方面的作用，以及叶片的疲劳寿命和损伤容限设计。5、（本题5分）一架直升机在海上执行救援任务时，遭遇强风大浪，机身出现进水情况。机组人员迅速采取排水措施，成功完成救援并返航。请分析机身进水的原因，评价机组人员的应急处理能力，并提出直升机海上作业的防护和改进措施。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一颗通信卫星在太空运行期间，电源系统出现故障，导致卫星部分功能失效。通过对卫星的太阳能电池板、蓄电池、电源管理模块和电路等部分的检测和分析，请找出电源系统故障的原因，并提出保障卫星电源系统稳定运行的措施。2、（本题5分）某无人机在执行侦察任务时，其数据链加密系统被破解，导致情报泄露。分析数据链加密系统被破解的原因，对任务的危害，以及如何加强无人机数据链的加密和安全防护能力。3、（本题5分）一家航空发动机维修企业在对一台发动机进行大修时，发现内部零件存在严重的磨损和腐蚀。请分析磨损和腐蚀产生的原因，如润滑不良、材料选择不当等，提出相应的维修方案和预防措施，以及如何通过定期检查和保养延长发动机的使用寿命。4、（本题5分）某型无人机在高原地区执行任务时，发动机功率明显下降。请分析在高原环境下发动机性能下降的原因，如空气稀薄、气压低等，评估对无人机任务的影响，并提出适应高原环境的发动机改进和操作建议。5、（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。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）卫星通信中的抗干扰技术对于保障通信质量和安全性具有重要意义。请详细阐述卫星通信中常见的干扰类型和特点，如自然干扰、人为干扰和恶意干扰等，研究抗干扰技术的