长春大学《飞行控制系统》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《飞行控制系统》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一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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、飞机的座舱环境控制系统对于飞行员的舒适性和工作效率至关重要。以下关于座舱环境控制系统的功能和要求，哪一项是不准确的？（）A.座舱环境控制系统需要调节座舱内的温度、湿度和压力，提供舒适的环境B.系统需要为飞行员提供新鲜的空气，并过滤掉有害气体和杂质C.座舱环境控制系统的设计应考虑飞机的飞行高度和速度变化对环境参数的影响D.为了降低成本和重量，座舱环境控制系统可以适当降低对环境参数的控制精度和稳定性2、卫星的通信频段选择需要考虑多种因素，如带宽、干扰和传播特性等。假设一个卫星通信系统需要提供大容量的数据传输服务。以下哪种频段最适合？（）A.C频段B.Ku频段C.Ka频段D.L频段3、关于航天器的轨道类型，以下对于地球同步轨道和太阳同步轨道的特点，错误的是（）A.地球同步轨道上的卫星绕地球运行的周期与地球自转周期相同，从地面上看卫星好像静止在地球上空的某一点B.太阳同步轨道的卫星轨道平面与太阳始终保持相对固定的取向，有利于对地面进行重复观测C.地球同步轨道的高度约为36000千米，而太阳同步轨道的高度没有固定值D.太阳同步轨道卫星的轨道周期和地球自转周期相同，因此可以实现对地球表面的连续观测4、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5、航空发动机的涡轮叶片在高温、高压和高速旋转的恶劣环境下工作，对材料的性能要求极高。高温合金是制造涡轮叶片的常用材料之一，其具有良好的高温强度和抗氧化性能。为了进一步提高涡轮叶片的性能，还可以采用：（）A.表面涂层技术B.增加叶片厚度C.改变叶片形状D.降低叶片转速6、在航空发动机的燃烧室内，燃料和空气的混合和燃烧过程对发动机的性能和排放有重要影响。以下关于航空发动机燃烧过程的描述，哪一项是不准确的？（）A.优化燃烧室内的气流组织和燃料喷射方式，可以提高燃烧效率，降低污染物排放B.采用富油燃烧可以提高发动机的推力，但会增加污染物的排放C.航空发动机燃烧室内的燃烧过程是完全均匀和稳定的，不会出现局部高温和燃烧不稳定的情况D.先进的燃烧控制技术，如贫油预混燃烧，可以同时提高燃烧效率和降低污染物排放7、航空材料的性能直接影响飞行器的结构强度和重量。碳纤维复合材料在航空航天领域得到了广泛应用，以下关于碳纤维复合材料的特点，哪一项是错误的？（）A.碳纤维复合材料具有高强度、高模量的特点，比强度和比模量优于传统金属材料B.碳纤维复合材料具有良好的抗疲劳性能和耐腐蚀性能，使用寿命长C.碳纤维复合材料的制造工艺复杂，成本较高，限制了其大规模应用D.碳纤维复合材料的热膨胀系数与金属材料相近，便于与金属部件连接8、在航空航天工程中，结构强度分析是确保结构安全的重要手段。以下关于结构强度分析的描述，不正确的是：（）A.结构强度分析需要考虑静载荷、动载荷和疲劳载荷等多种载荷情况B.有限元方法是结构强度分析中常用的数值计算方法C.结构强度分析只需要在设计阶段进行，制造完成后不需要再进行D.结构强度分析的结果可以用于指导结构的优化设计和改进9、航天器的轨道机动需要消耗大量的能量，并精确控制推力的大小和方向。假设一个航天器在进行轨道机动时未能达到预期的位置。以下关于可能原因的分析中，错误的是：可能是推力器的工作时间计算错误，导致推力作用时间不足。推力器的推力大小与预期不符，无法提供足够的动力。轨道计算模型存在误差，对航天器的位置预测不准确。那么，以下哪种情况最不可能导致轨道机动失败？（）A.航天器的质量分布发生变化B.太阳风的强度突然增加C.推力器的燃料泄漏D.地面控制指令传输延迟10、在航空发动机的涡轮部件中，高温和高转速对材料和设计提出了苛刻要求。假设正在研发一款新型涡轮发动机。以下关于涡轮设计和材料的描述，哪一项是正确的？（）A.涡轮叶片采用空心结构可以减轻重量，但会降低强度B.新型陶瓷材料可以完全替代金属材料用于涡轮制造C.增加涡轮叶片的数量可以提高发动机性能，没有任何副作用D.合理的冷却设计可以延长涡轮部件的使用寿命，提高可靠性11、飞行器的飞行性能参数包括多个方面。以下关于爬升率的描述，不正确的是：（）A.爬升率是指单位时间内飞机上升的高度B.爬升率越大，飞机越能快速到达预定高度C.飞机的重量越大，爬升率越大D.发动机推力和机翼升力特性会影响爬升率12、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13、航空发动机是飞行器的核心部件之一，其性能直接决定了飞行器的飞行能力。涡轮喷气发动机通过燃烧燃料产生高温高压气体，推动涡轮旋转从而产生推力。在涡轮喷气发动机的工作过程中，压气机的主要作用是：（）A.增加气体的温度B.增加气体的压力C.降低气体的温度D.降低气体的压力14、飞行器的空气动力学性能优化是提高飞行效率和性能的重要手段。通过改进飞行器的外形、表面粗糙度等可以降低阻力，提高升阻比。那么，以下哪种外形改进措施对降低阻力效果最显著？（）A.采用流线型外形B.增加机翼后掠角C.减小飞行器的迎风面积D.以上都很显著15、飞行器的隐身技术是现代航空航天领域的研究热点之一。以下关于隐身技术的实现途径，哪一项不是主要手段？（）A.外形设计，减少雷达反射截面B.使用吸波材料，吸收雷达波C.降低发动机的红外辐射D.增加飞行器的表面粗糙度，散射雷达波二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细论述飞行控制系统中的自动驾驶功能，包括其工作原理、能够实现的控制模式（如高度保持、速度保持、航向保持等），以及在不同飞行阶段（如起飞、巡航、着陆）中的应用和重要性。2、（本题5分）论述航空发动机的压气机技术，包括轴流压气机和离心压气机的工作原理、结构特点和设计方法，分析压气机性能的优化途径。3、（本题5分）详细分析航天器的轨道规划和任务设计，包括卫星星座设计、深空探测任务规划等的考虑因素和方法，分析轨道参数对任务性能和成本的影响。4、（本题5分）一架直升机在夜间飞行时，照明系统出现故障，飞行员依靠仪表和经验完成飞行。请分析照明系统故障的原因，评价对飞行安全的威胁，并提出提高直升机照明系统可靠性的措施。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）全面论述飞机的防雷电设计。探讨飞机在飞行中遭遇雷电的危害和防护措施。研究飞机结构、电子设备的防雷击技术和标准。2、（本题5分）全面论述飞行器结构的优化设计算法，如遗传算法、模拟退火算法和粒子群优化算法等在结构减重和性能提升中的应用。3、（本题5分）深入探讨高空飞行环境对飞行器性能和人体生理的影响，如低气压、低温、辐射等。分析相应的防护和适应措施。4、（本题5分）深入论述卫星遥感技术在不同领域的应用和数据处理方法，包括气象预报、资源勘查、环境监测、农业生产等方面。研究卫星遥感图像的获取、解译和信息提取技术，分析不同遥感波段和传感器的特点和适用范围，以及卫星遥感与地理信息系统（GIS）的集成应用。5、（本题5分）全面论述航天器的轨道力学原理，包括开普勒定律、轨道类型（如地球同步轨道、太阳同步轨道等）的特点和应用。探讨轨道的确定、维持和变换所需的动力和控制技术。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某型直升机在执行救援任务时，遭遇恶劣天气，出现了飞行操控困难的情况。请分析恶劣天气对直升机飞行性能的影响，评价飞行员的应对策略和直升机的适航能力，探讨如何提升直升机在复杂气象条件下的飞行安全性和任务执行能力。2、（本题10分）一颗卫星在长期运行后，其轨道机动发动机性能衰退，影响轨道调整能力。探讨轨道机动发动机性能衰退的原因，对卫星寿命的影响，以及如何通过定期检测和维护来延长发动机性能。3、（本题10分）在一次无人机集群作战演示中