抚顺职业技术学院《航天器自主导航原理》2023-2024学年第二学期期末试卷

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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2分，共40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、飞行器的气动噪声会对环境和乘客舒适度产生影响。以下关于降低气动噪声的方法，错误的是：（）A.优化飞行器的外形设计，减少气流分离B.使用吸音材料可以有效吸收噪声C.增加发动机的功率可以降低气动噪声D.改进发动机的喷流结构，降低喷流噪声2、航天器的热控制是保证其正常运行的关键。以下关于航天器热控制技术的说法，不正确的是：（）A.多层隔热材料可以有效减少航天器内部与外部环境的热交换B.热管可以将热量从高温区域传递到低温区域，实现热量的均匀分布C.主动热控制系统通过消耗大量能源来维持航天器的温度稳定D.航天器在进入地球阴影时，由于没有太阳辐射，温度会迅速降低，不需要热控制3、航空航天工程中，飞行器的结构强度和刚度是重要的设计考虑因素。以下关于结构设计的说法，错误的是：（）A.要承受飞行过程中的各种载荷，包括气动载荷、惯性载荷等B.采用轻质高强材料可以减轻结构重量，同时不降低强度C.结构的优化设计只需要考虑强度要求，不需要考虑制造工艺和成本D.结构的疲劳寿命也是设计中需要重点关注的问题4、航天器的轨道设计是一项复杂而重要的任务。关于地球同步轨道，以下说法错误的是：（）A.地球同步轨道上的航天器运行周期与地球自转周期相同B.地球同步轨道位于赤道平面上C.通信卫星通常采用地球同步轨道，以保持对地面固定区域的覆盖D.地球同步轨道上的航天器距离地球表面的高度是固定不变的，不受任何因素影响5、航空航天工程中，数值模拟技术在飞行器设计和性能分析中发挥着重要作用。通过建立数学模型和使用计算机进行求解，可以预测飞行器的流场、温度场和应力场等。数值模拟技术的准确性取决于：（）A.计算模型的复杂度B.计算机的性能C.边界条件的设置D.以上因素都有关系6、火箭的发射需要考虑众多因素，包括发射场地的地理条件、气象条件和安全因素等。发射场地通常选择在靠近赤道的地区，主要原因是：（）A.地球自转线速度较大，有利于节省燃料B.气候温暖，有利于设备维护C.人口稀少，安全性高D.地形平坦，便于建设发射设施7、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重要学科。假设设计一款高速飞行器，需要考虑空气阻力对其性能的影响。以下关于空气动力学原理和减阻措施的描述，哪一项是正确的？（）A.增加飞行器的表面粗糙度可以减小空气阻力B.飞行器的形状对空气阻力没有显著影响C.采用流线型设计和优化机翼形状可以有效降低空气阻力D.空气阻力在低速和高速飞行时的影响相同，无需区别对待8、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9、航空航天工程中的推进剂选择对于飞行器的性能和任务可行性有重要影响。假设要为一款新型火箭选择推进剂。以下关于推进剂的性能和特点的描述，哪一项是关键的考虑因素？（）A.只关注推进剂的能量密度，不考虑其储存和使用的安全性B.选择成本低但性能一般的推进剂，以降低总体成本C.综合考虑推进剂的能量密度、燃烧稳定性、储存安全性和对环境的影响D.推进剂的性能在不同的任务和环境条件下影响不大10、卫星的姿态确定通常需要多种传感器的协同工作，包括太阳敏感器、地球敏感器和星敏感器等。太阳敏感器通过检测太阳的位置来确定卫星的姿态，其优点是：（）A.精度高B.不受地球阴影影响C.成本低D.响应速度快11、航空航天领域中的复合材料结构通常需要进行无损检测，以确保其质量和安全性。以下关于无损检测技术的说法，哪一项是不正确的？（）A.超声检测可以检测复合材料内部的缺陷，如分层、孔隙等B.射线检测可以直观地显示复合材料的结构和缺陷，但对人体有辐射危害C.涡流检测适用于检测复合材料表面和近表面的缺陷D.无损检测技术可以完全替代破坏性检测，因为其检测结果更加准确可靠12、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13、在航空发动机的燃烧室内，燃料和空气的混合与燃烧过程对发动机性能有重要影响。以下关于燃烧过程的描述，哪一项是不正确的？（）A.燃料和空气需要充分混合，以实现高效燃烧B.燃烧室内的压力和温度对燃烧效率有很大影响C.燃烧过程中会产生氮氧化物等污染物，需要采取措施进行减排D.燃烧室内的燃烧是均匀进行的，不会出现局部高温或低温区域14、在航空航天工程中，飞行试验是验证飞行器性能和安全性的重要手段。以下关于飞行试验的描述，不正确的是：（）A.飞行试验可以在真实的飞行环境中检测飞行器的各项性能指标B.飞行试验需要制定详细的试验计划和安全保障措施C.飞行试验的数据可以直接用于飞行器的设计改进，无需进一步分析和处理D.新研制的飞行器在投入使用前通常需要进行多次飞行试验15、航空航天领域中，复合材料的应用越来越广泛。除了碳纤维增强复合材料，玻璃纤维增强复合材料和芳纶纤维增强复合材料也有一定的应用。与碳纤维增强复合材料相比，玻璃纤维增强复合材料的特点是：（）A.强度更高B.刚度更大C.成本更低D.耐高温性能更好16、航天器的发射需要考虑众多因素，如发射场的地理位置、气象条件、运载火箭的性能等。那么，选择发射场时，以下哪个因素通常是首要考虑的？（）A.纬度B.地形C.交通便利性D.周边环境17、在飞行器的飞行控制系统中，自动驾驶仪的功能日益强大。以下关于自动驾驶仪的作用，不正确的是：（）A.减轻飞行员的工作负担B.提高飞行的精度和稳定性C.能够完全替代飞行员进行复杂的飞行操作D.在紧急情况下可以自动采取避险措施18、航天器的热控系统用于维持设备的正常工作温度。假设一个卫星在日照和阴影区交替运行。以下关于热控系统的工作原理和设计要点的描述，哪一项是正确的？（）A.热控系统只需要在日照区工作，阴影区无需控制温度B.采用被动热控措施即可满足所有温度控制需求C.结合被动热控和主动热控手段，如隔热材料、散热片、加热装置等，根据卫星的热环境进行调节D.热控系统的设计不考虑卫星内部设备的发热情况19、在飞机的燃油系统中，关于燃油箱的布局和防燃防爆措施，以下描述恰当的是：（）A.燃油箱通常分布在飞机的机翼和机身内，通过合理布局和采用惰性气体填充、防火隔板等措施来降低燃油燃烧和爆炸的风险B.燃油箱的布局只考虑飞机的重心平衡，不考虑防火防爆问题C.防燃防爆措施会增加飞机的重量，因此在设计中应尽量减少使用D.现代飞机的燃油系统不存在燃油燃烧和爆炸的风险，无需采取特殊的防燃防爆措施20、太空探索中的深空探测任务面临着巨大的挑战。以下关于深空探测的困难和解决方案，哪一项是错误的？（）A.深空探测面临着遥远距离带来的通信延迟和信号衰减问题B.能源供应是深空探测的难题之一，需要开发高效的能源系统C.长时间的太空飞行对宇航员的身心健康有很大影响，需要采取有效的保障措施D.目前还没有有效的解决方案来应对深空探测中的各种困难，深空探测的发展陷入停滞二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）深入探讨飞行器的隐身设计技术，包括外形隐身、材料隐身、等离子体隐身等方法的原理和应用，分析隐身设计对飞行器作战效能的影响。2、（本题5分）深入探讨航空航天中的飞行力学建模不确定性分析，包括气动力系数不确定性、质量分布不确定性和模型简化带来的误差。分析不确定性对飞行性能预测和控制的影响，以及如何采用鲁棒控制和自适应控制方法应对不确定性。3、（本题5分）详细阐述燃油系统在飞机飞行中的供油策略和安全保障措施，包括油箱布局、油泵控制、燃油过滤、防火防爆装置等，分析燃油消耗对飞机重心和飞行性能的影响。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一次飞机风洞试验中，模型的升力系数与预期值存在较大偏差。请研究可能导致升力系数偏差的因素，如模型制造误差、风洞流场不均匀等，评估对飞机设计的影响，并提出改进风洞试验和设计的建议。2、（本题5分）在一次无人机飞行测试中，自动驾驶模式与手动控制模式切换出现故障，危及飞行安全。分析切换故障的可能原因，对飞行测试的影响，以及如何优化切换机制和提高系统的稳定性。3、（本题5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。4、（本题5分）在一次航天飞机出舱活动中，宇航员的太空行走工具出现故障，影响任务进度。研究太空行走工具故障的可能原因，对出舱活动的影响，以及如何改进工具设计和检测以确保其可靠性。5、（本题5分）某型卫星在轨道调整过程中，推进剂消耗速度远超预期。请分析推进剂消耗过快的原因，可能是推进系统泄漏、轨道控制策略不合理或发动机效率下降，评估对卫星寿命和任务的影响，