航空航天飞行器设计与制造知识考点

综合试卷第=PAGE1*2-11页（共=NUMPAGES1*22页） 综合试卷第=PAGE1*22页（共=NUMPAGES1*22页）PAGE①姓名所在地区姓名所在地区身份证号密封线1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和所在地区名称。2.请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写您的答案。3.不要在试卷上乱涂乱画，不要在标封区内填写无关内容。一、单选题1.飞行器设计中，空气动力学的基本原理是（）。

A.流体力学

B.结构力学

C.热力学

D.电磁学

答案：A

解题思路：空气动力学是研究飞行器在空气中的运动规律及其与空气相互作用的科学，其基本原理属于流体力学。

2.下列哪种材料通常用于制造飞机的机身结构？（）

A.钢

B.铝合金

C.钛合金

D.不锈钢

答案：B

解题思路：铝合金因其轻质高强度的特性，常被用于制造飞机的机身结构。

3.在飞行器设计中，稳定性是指（）。

A.飞行器能够保持平衡状态的能力

B.飞行器在受到扰动后能够恢复到原平衡状态的能力

C.飞行器的推进力

D.飞行器的飞行速度

答案：B

解题思路：稳定性是指飞行器在受到外部扰动后，能够自行恢复到原来稳定状态的能力。

4.飞行器推进系统中的喷气发动机属于（）。

A.涡轮推进系统

B.涡轮风扇系统

C.喷气推进系统

D.涡轮螺旋桨系统

答案：C

解题思路：喷气发动机通过喷射高速气流产生推力，属于喷气推进系统。

5.飞行器设计中，用于减小阻力的设计是（）。

A.减小机翼面积

B.减小飞行器重量

C.采用流线型设计

D.增加机翼迎角

答案：C

解题思路：流线型设计能够有效减小飞行器在空气中的阻力。

6.下列哪种飞行器不属于有人驾驶的？（）

A.商用飞机

B.直升机

C.宇宙飞船

D.飞艇

答案：C

解题思路：宇宙飞船通常是指无人驾驶的航天器，不属于有人驾驶的飞行器。

7.在飞行器设计中，影响飞行器重量和功能的因素包括（）。

A.结构材料

B.推进系统

C.飞行控制

D.所有以上因素

答案：D

解题思路：飞行器的重量和功能受多种因素影响，包括结构材料、推进系统、飞行控制等。

8.飞行器设计中，用于提升飞行器机动性的部件是（）。

A.螺旋桨

B.机翼

C.方向舵

D.起落架

答案：C

解题思路：方向舵是控制飞行器左右转向的部件，对于提升飞行器的机动性。二、多选题1.飞行器设计中，影响飞行器速度的因素包括（）。

A.飞行器的翼面积

B.发动机推力

C.飞行器的阻力系数

D.飞行器的重量

E.空气密度

2.在飞行器设计中，常见的机翼形状有（）。

A.椭圆翼

B.后掠翼

C.前掠翼

D.三角翼

E.菱形翼

3.飞行器推进系统中的涡轮风扇发动机具有哪些优点？（）

A.高效率

B.低噪音

C.高推重比

D.易维护

E.燃油经济性好

4.飞行器设计中，用于改善飞行器操纵性的措施包括（）。

A.增加机翼面积

B.改进尾翼设计

C.采用变后掠翼技术

D.增加机身稳定性

E.使用襟翼和缝翼

5.在飞行器设计中，用于提高飞行器升力的措施有（）。

A.增加机翼面积

B.降低翼型阻力系数

C.采用前缘机动襟翼

D.使用翼身融合技术

E.提高飞行器重量

答案及解题思路：

1.答案：B,C,D,E

解题思路：飞行器速度受多种因素影响，包括发动机推力（B）、阻力系数（C）、飞行器重量（D）和空气密度（E）。翼面积（A）虽然影响升力，但不直接影响速度。

2.答案：A,B,C,D

解题思路：常见的机翼形状包括椭圆翼（A）、后掠翼（B）、前掠翼（C）和三角翼（D）。菱形翼（E）不是常见的机翼形状。

3.答案：A,B,C,E

解题思路：涡轮风扇发动机因其高效率（A）、低噪音（B）、高推重比（C）和燃油经济性好（E）等优点而被广泛应用。

4.答案：B,C,E

解题思路：改进尾翼设计（B）、采用变后掠翼技术（C）和使用襟翼和缝翼（E）都是改善飞行器操纵性的有效措施。增加机翼面积（A）和增加机身稳定性（D）不是直接改善操纵性的措施。

5.答案：A,B,C,D

解题思路：提高飞行器升力的措施包括增加机翼面积（A）、降低翼型阻力系数（B）、采用前缘机动襟翼（C）和使用翼身融合技术（D）。提高飞行器重量（E）反而会降低升力。三、判断题1.飞行器设计中，机翼的弦长与飞行器的升力成正比。（×）

解题思路：机翼的弦长是指机翼前后缘之间的直线距离，它确实对飞行器的升力有一定影响，但升力与弦长并不成正比关系。升力的大小主要取决于机翼的形状、攻角、迎角、翼型以及空气密度等因素。弦长增加，翼型面积增大，可能会增加升力，但这种关系不是简单的正比关系。

2.飞行器设计中，减小飞行器阻力的目的是为了提高飞行速度。（√）

解题思路：阻力是飞行器在飞行过程中遇到的空气阻力，减小阻力有助于减少能耗，从而提高飞行速度。根据空气动力学原理，降低阻力可以提高飞行器的速度功能。

3.飞行器设计中，喷气发动机的工作原理是将燃料燃烧产生的气体加速喷出，从而产生推力。（√）

解题思路：喷气发动机的工作原理确实是通过燃烧燃料产生高温高压气体，这些气体通过喷嘴加速喷出，根据牛顿第三定律（作用力与反作用力），喷出气体的反作用力即为推力，从而推动飞行器前进。

4.在飞行器设计中，减小飞行器的重量可以提高飞行功能。（√）

解题思路：飞行器的重量直接影响其飞行功能，包括爬升功能、燃油效率和速度等。减小重量可以减少所需功率，提高飞行效率，从而提升飞行功能。

5.飞行器设计中，飞行器的机翼面积越大，其升力越大。（×）

解题思路：虽然增加机翼面积可以增加飞行器的升力，但这种关系不是绝对的。升力的大小还取决于机翼的形状、攻角、迎角等因素。在某些情况下，过度增加机翼面积可能会导致升力效率降低，因此机翼面积并非越大越好。四、填空题1.飞行器设计中，机翼的弦长是指（翼型剖面最大厚度所在直线的前后两端点之间的距离）。

2.飞行器推进系统中，喷气发动机的喷气速度越高，推力（越大）。

3.在飞行器设计中，用于减小飞行器重量的措施包括（使用高强度轻质材料、优化结构设计、减轻非结构重量等）。

4.飞行器设计中，常见的推进系统有（活塞发动机）和（喷气发动机）。

5.飞行器设计中，用于改善飞行器操纵性的部件是（操纵面）。

答案及解题思路：

1.答案：翼型剖面最大厚度所在直线的前后两端点之间的距离。

解题思路：机翼弦长是翼型剖面几何特征的基本参数，它定义了翼型的长度，是计算翼型面积和空气动力特性的基础。

2.答案：越大。

解题思路：根据喷气发动机的工作原理，喷气速度与推力成正比，喷气速度越高，产生的推力就越大。

3.答案：使用高强度轻质材料、优化结构设计、减轻非结构重量等。

解题思路：减小飞行器重量是提高飞行器功能的关键，通过使用轻质材料、优化设计以及减少不必要的重量，可以有效降低飞行器的总重量。

4.答案：活塞发动机、喷气发动机。

解题思路：活塞发动机和喷气发动机是飞行器推进系统中最为常见的两种类型，它们分别适用于不同的飞行器和飞行需求。

5.答案：操纵面。

解题思路：操纵面是飞行器操纵系统的重要组成部分，通过改变操纵面的角度，可以控制飞行器的姿态和飞行方向，从而改善飞行器的操纵性。五、名词解释1.空气动力学

空气动力学是研究空气与物体之间的相互作用及其产生的效应的科学。它主要涉及物体在空气中运动时，空气对物体的作用力及其运动规律，包括流体的运动、压力、摩擦、升力、阻力等基本物理现象。空气动力学在航空航天飞行器设计中起着的作用。

2.飞行器

飞行器是一种能够在大气层内或大气层外飞行，执行特定任务的航空器。飞行器按飞行方式可分为固定翼飞行器和旋翼飞行器，按用途可分为军用飞行器和民用飞行器。飞行器的设计、制造和应用离不开空气动力学、结构力学、材料科学和电子技术等学科。

3.机翼

机翼是飞行器的重要部件之一，负责产生升力和部分推进力。机翼的形状、大小和布局对飞行器的飞行功能有直接影响。机翼的形状通常为翼型，常见的翼型有椭圆形、三角形和圆弧形等。机翼的面积、弦长和后掠角等参数对飞行器的升力系数和阻力系数有显著影响。

4.推进系统

推进系统是飞行器飞行过程中的动力来源。常见的推进系统有喷气推进系统和火箭推进系统。喷气推进系统包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、冲压喷气发动机等；火箭推进系统包括固体火箭发动机和液体火箭发动机。推进系统的功能直接影响飞行器的速度、高度和航程。

5.飞行功能

飞行功能是指飞行器在飞行过程中所表现出的各种能力，包括起飞、爬升、巡航、着陆等各个阶段的功能。飞行功能评价指标包括飞行速度、升力系数、阻力系数、推力系数、燃油消耗率等。飞行功能是评价飞行器设计和制造水平的重要指标。

答案及解题思路：

1.空气动力学

答案：空气动力学是研究空气与物体之间相互作用及其产生的效应的科学。

解题思路：根据定义，空气动力学涉及物体在空气中运动时，空气对物体的作用力及其运动规律。

2.飞行器

答案：飞行器是一种能够在大气层内或大气层外飞行，执行特定任务的航空器。

解题思路：根据定义，飞行器具有飞行能力，并根据用途分为军用和民用。

3.机翼

答案：机翼是飞行器的重要部件之一，负责产生升力和部分推进力。

解题思路：根据定义，机翼在飞行器中起到产生升力和部分推进力的作用。

4.推进系统

答案：推进系统是飞行器飞行过程中的动力来源。

解题思路：根据定义，推进系统为飞行器提供动力，保证其在空中飞行。

5.飞行功能

答案：飞行功能是指飞行器在飞行过程中所表现出的各种能力，包括起飞、爬升、巡航、着陆等各个阶段的功能。

解题思路：根据定义，飞行功能涉及飞行器在飞行过程中表现出的各种能力，包括多个阶段的功能指标。六、论述题1.简述飞行器设计中，空气动力学的基本原理及其在飞行器设计中的应用。

答案：

空气动力学是研究飞行器运动和稳定性的学科，其基本原理包括流体力学的伯努利方程、牛顿第三定律、升力阻力原理等。在飞行器设计中的应用主要表现在以下几个方面：

（1）选择合适的机翼形状，以提高升力系数；

（2）设计合理的机身形状，以减少阻力；

（3）确定合理的推进系统布局，以降低气动干扰；

（4）优化飞行器的操纵面设计，以提高飞行功能。

解题思路：

阐述空气动力学的基本原理，如伯努利方程、牛顿第三定律等；结合飞行器设计实例，说明这些原理在飞行器设计中的应用。

2.分析飞行器设计中，推进系统对飞行功能的影响。

答案：

推进系统是飞行器获得动力的重要部件，对飞行功能具有重要影响。其主要影响包括：

（1）影响飞行速度：推进系统提供的动力越大，飞行速度越高；

（2）影响飞行高度：推进系统提供的动力越大，飞行高度越高；

（3）影响燃油消耗：推进系统效率越高，燃油消耗越低；

（4）影响飞行稳定性：推进系统的布局和功能会影响飞行器的稳定性。

解题思路：

分析推进系统对飞行速度、飞行高度、燃油消耗和飞行稳定性的影响；结合实际案例说明这些影响。

3.论述飞行器设计中，减小飞行器重量的意义和措施。

答案：

减小飞行器重量对飞行功能具有重要意义，具体表现在：

（1）提高飞行速度：减轻重量可以降低飞行阻力，提高飞行速度；

（2）降低燃油消耗：减轻重量可以降低燃油消耗，延长飞行时间；

（3）提高机动性：减轻重量可以提高飞行器的机动性；

（4）提高载荷能力：减轻重量可以增加飞行器的有效载荷。

减小飞行器重量的措施包括：

（1）采用轻质材料；

（2）优化结构设计；

（3）减小不必要的设备；

（4）改进制造工艺。

解题思路：

阐述减小飞行器重量的意义；提出具体的减小重量的措施，并举例说明。

4.分析飞行器设计中，稳定性对飞行功能的影响。

答案：

稳定性是飞行器设计中的重要指标，对飞行功能具有重要影响。其主要影响包括：

（1）影响飞行安全：良好的稳定性可以保证飞行安全；

（2）影响飞行效率：稳定性好的飞行器具有更好的飞行效率；

（3）影响操纵性：稳定性好的飞行器更容易操纵；

（4）影响机动性：稳定性好的飞行器具有更好的机动性。

解题思路：

分析稳定性对飞行安全、飞行效率、操纵性和机动性的影响；结合实际案例说明这些影响。

5.讨论飞行器设计中，如何提高飞行器的升力和机动性。

答案：

提高飞行器的升力和机动性主要从以下几个方面入手：

（1）优化机翼设计：通过优化机翼的形状和布局，提高升力系数；

（2）增加推力：提高推进系统的推力，增加飞行器的升力；

（3）改进推进系统布局：优化推进系统布局，降低气动干扰；

（4）优化操纵面设计：通过改进操纵面设计，提高飞行器的机动性。

解题思路：

提出提高飞行器升力和机动性的方法；结合实际案例说明这些方法的应用。七、案例分析题1.波音737飞机的结构特点及其在设计中的优势

波音737飞机结构特点：

普遍采用铝合金结构，具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点。

采用下单翼和后掠翼设计，提高了飞机的气动功能。

采用了先进的全数字电传操纵系统，提高了飞行的稳定性和操控性。

设计中的优势：

经济性：由于采用铝合金和高效的动力系统，降低了运营成本。

安全性：先进的飞控系统提高了飞行的安全性。

可靠性：结构设计考虑了长期使用的耐久性。

2.歼20战斗机设计中的创新点及其在飞行功能上的体现

歼20战斗机设计中的创新点：

采用隐身设计，减少雷达反射面积，提高生存能力。

采用了大推力涡扇发动机，提高了飞行速度和高度。

采用电传操纵系统，提高了操控功能和机动性。

飞行功能上的体现：

高速功能：歼20的最大飞行速度可达2.5马赫。

高空功能：歼20的最大飞行高度可达20,000米。

高机动性：电传操纵系统使得歼20具有优异的机动功能。

3.中国自主研发的C919飞机结构设计特点及其在市场竞争中的优势

C919飞机结构设计特点：

采用先进的复合材料和铝合金，提高了结构强度和减轻了重量。

采用先进的飞控系统，提高了飞行的稳定性和安全性。

采用大直径机翼设计，提高了气动功能。

市场竞争中的优势：

本土化：C919是中国首款按照最新国际适航标准、具有自主知识产权的大型客机。

经济性：C919在运营成本上具有竞争力。

服务网络：C919的推广，将形成完善的服务网络。

4.F35战斗机推进系统设计创新及其在实战中的应用

F35战斗机推进系统设计创新：

采用先进的F135涡扇发动机，具有高推重比和低油耗。

推进系统设计考虑了隐身功能，减少了雷达反射。

实战中的应用：

高机动性：F135发动机的高推重比使得F35具有出色的机动功能。

长航程：F135发动机的低油耗使得F35具有较长的航程。

5.SpaceX公司猎鹰重型火箭设计亮