南昌职业大学《飞行动力学建模与仿真》2023-2024学年第二学期期末试卷

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页南昌职业大学

《飞行动力学建模与仿真》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、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、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2、在飞行器的空气动力学中，升力和阻力是两个重要的概念。以下关于升力和阻力的描述，不正确的是：（）A.飞行器的升力主要由机翼产生，与机翼的形状和迎角有关B.增加飞行器的速度可以增大升力，但同时也会增加阻力C.飞行器的阻力包括摩擦阻力、压差阻力和诱导阻力等D.为了减小阻力，飞行器的外形应该尽量设计得复杂，增加表面粗糙度3、飞行器的燃油系统需要确保在各种飞行条件下稳定供油。假设一架飞机在进行大过载机动飞行时，燃油系统出现供油不稳定的情况。以下哪种原因最有可能导致这种问题？（）A.燃油泵故障B.燃油滤清器堵塞C.油箱内的隔板损坏D.燃油管路泄漏4、在航天器的轨道设计中，需要考虑多种因素，如地球引力、大气阻力等。对于近地轨道卫星，以下关于其轨道特点的描述，哪一项是不正确的？（）A.近地轨道卫星的高度一般在2000公里以下，运行周期较短B.由于大气阻力的存在，近地轨道卫星需要定期进行轨道维持C.近地轨道卫星的轨道可以是圆形，也可以是椭圆形D.近地轨道卫星的轨道不受地球扁率的影响，其轨道形状始终保持不变5、飞机的燃油消耗率是衡量其经济性的重要指标之一。影响燃油消耗率的因素包括发动机效率、飞行速度、飞行高度等。假设要降低某型飞机的燃油消耗率。以下哪个措施最有可能取得明显效果？（）A.优化发动机的燃烧过程B.提高飞机的飞行速度C.增加飞机的载重量D.降低飞行高度6、航天器的热控制是保证其内部设备正常工作的关键。假设一颗运行在地球阴影区的卫星，其表面温度会急剧下降。为了保持卫星内部的温度稳定，以下哪种热控制措施最适合？（）A.采用多层隔热材料B.安装电加热装置C.增加散热片面积D.涂覆高反射率涂层7、航空发动机的燃烧过程对发动机的性能和排放有重要影响。优化燃烧过程可以提高燃油效率，减少污染物排放。那么，以下哪种技术可以实现燃烧过程的优化？（）A.燃油喷射技术B.燃烧室内流场控制技术C.稀薄燃烧技术D.以上都是8、在航天器的电源系统中，太阳能电池板是常见的供电装置。关于太阳能电池板的特点，以下错误的是：（）A.太阳能电池板在阳光充足时能够提供稳定的电力B.太阳能电池板的效率会随着使用时间的增加而逐渐降低C.太阳能电池板的重量较轻，不会增加航天器的负担D.太阳能电池板在阴影区域也能正常工作，不受光照条件的限制9、在航天器的电源系统中，太阳能电池板是常见的电源之一。以下关于太阳能电池板的特点，哪一项描述不准确？（）A.工作寿命长，可靠性高B.输出功率受光照强度和角度影响较大C.在太空中的维护和更换比较容易D.随着技术发展，其能量转换效率不断提高10、对于航空航天领域的飞行试验，以下哪种试验类型主要用于验证飞行器的操纵性和稳定性？（）A.性能试验B.结构强度试验C.飞行品质试验D.可靠性试验11、卫星的通信频段有多种选择，不同频段具有不同的特点和应用场景。Ku频段和Ka频段常用于卫星通信，Ku频段的特点是：（）A.频率较低，雨衰较小B.频率较低，雨衰较大C.频率较高，雨衰较小D.频率较高，雨衰较大12、卫星通信系统在现代通信中发挥着重要作用。假设一颗地球同步轨道通信卫星出现了信号传输问题，需要对其进行故障诊断。以下关于可能的故障原因和解决方法的描述，哪一项是准确的？（）A.卫星的太阳能电池板损坏，导致电力不足，只能等待卫星自然退役B.通信天线的指向偏差，可以通过地面控制站发送指令调整天线角度来解决C.卫星上的电子设备老化，唯一的办法是派遣宇航员进行维修D.卫星轨道发生偏移，由于无法调整，将导致卫星通信完全中断13、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14、飞行器的导航系统对于准确的飞行至关重要。假设一架飞机在长途飞行中主要依靠惯性导航系统和卫星导航系统。如果卫星导航系统突然失效，仅依靠惯性导航系统，以下哪种情况最可能发生？（）A.飞机能够继续准确导航，但精度会略有下降B.飞机的导航误差会逐渐增大，可能偏离航线C.飞机的导航系统会自动切换到其他备用导航方式D.飞机的导航系统将完全失效，无法继续导航15、在航天器的返回过程中，需要经历高温、高压等极端环境。假设一个返回式卫星在再入大气层时，表面温度急剧升高。为了保护卫星内部的设备和人员安全，以下哪种热防护措施最关键？（）A.烧蚀防热B.辐射防热C.隔热瓦D.热沉式防热16、飞行器的机翼结构设计需要考虑升力分布、弯矩和扭矩等因素。如果机翼结构不合理，可能会影响飞行性能和安全性。假设一款新设计的飞机机翼在飞行中出现结构强度问题。以下关于可能原因的分析中，错误的是：可能是机翼的材料选择不当，无法承受预期的载荷。机翼的内部加强结构设计不足，导致局部应力过大。机翼的外形设计导致升力分布不均匀，产生额外的弯矩和扭矩。那么，以下哪种情况最不可能导致机翼结构强度问题？（）A.飞机的飞行高度超过设计值B.机翼表面的油漆脱落C.飞机进行了剧烈的机动动作D.机翼制造过程中的工艺缺陷17、在火箭推进系统中，燃料的选择对火箭性能有重要影响。假设正在设计一款新型运载火箭。以下关于燃料选择的考虑，哪一个是恰当的？（）A.液体燃料推力大，但储存和加注复杂，只适合大型火箭B.固体燃料燃烧效率高，易于控制，是所有火箭的首选C.混合燃料结合了液体和固体燃料的优点，没有任何缺点D.燃料的选择只考虑推力大小，不考虑成本和安全性18、航空电子设备的可靠性对于飞行安全至关重要。为了提高航空电子设备的可靠性，可以采用冗余设计、故障检测与诊断技术和定期维护等措施。冗余设计是指：（）A.增加设备的数量，当一个设备出现故障时，其他设备可以替代工作B.提高设备的性能，使其能够承受更大的载荷C.优化设备的结构，降低故障发生的概率D.对设备进行加密处理，防止数据泄露19、航天器的发射需要考虑众多因素。以下关于发射窗口的选择，不正确的是：（）A.要考虑地球的自转和公转，以及航天器的轨道要求B.气象条件对发射窗口的选择有重要影响C.发射窗口的选择是固定不变的，不受其他因素影响D.要确保发射场和测控系统的准备工作就绪20、在航空航天工程中，可靠性和安全性是首要考虑的因素。以下关于可靠性设计的描述，不正确的是：（）A.采用冗余设计可以提高系统的可靠性B.对关键部件进行严格的质量检测和筛选C.可靠性设计只需要在产品设计阶段考虑，后续生产过程中无需关注D.进行故障模式和影响分析，提前预防可能出现的故障二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）全面分析航天器的轨道确定和预报技术，包括基于观测数据的轨道计算方法（如卡尔曼滤波）、摄动因素的考虑（如大气阻力、第三体引力）和轨道预报的精度评估。解释如何准确确定航天器的轨道状态，以及为航天任务提供可靠的轨道支持。2、（本题5分）详细阐述飞机机翼的设计原理，包括翼型的选择、翼展和翼面积的确定，以及机翼的结构设计。解释这些设计因素如何影响飞机的升力、阻力和稳定性。同时，分析不同类型飞机（如客机、战斗机、运输机）机翼设计的特点和差异。3、（本题5分）详细论述可靠性工程在航空航天领域的重要性和应用方法，包括故障模式分析、可靠性评估、冗余设计、维修性设计等，解释如何通过可靠性工程提高系统的安全性和可用性。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一架飞机在进行跨音速飞行试验时，出现了强烈的激波阻力，影响了飞行速度的提升。请分析激波阻力产生的原理和影响因素，研究如何通过飞机外形优化和飞行控制策略来减小激波阻力，提高跨音速飞行性能。2、（本题5分）某卫星在轨道调整过程中，消耗的燃料远远超过预期。分析燃料超耗的原因，可能是推进系统效率低下、轨道计算误差或姿态控制频繁调整等，并研究如何优化轨道调整策略，降低燃料消耗。3、（本题5分）一颗卫星在发射后，其太阳能帆板未能完全展开，影响了卫星的能源供应。请研究太阳能帆板展开故障的可能原因，如展开机构卡住、控制指令错误、太空微重力环境影响等，并提出解决帆板展开问题的方法和预防措施。4、（本题5分）某航天器在返回地球大气层时，热防护层部分脱落，造成航天器内部设备受到高温损伤。请分析热防护层脱落的原因，如材料质量问题、安装不当等，评估其对航天器返回任务的严重程度，并提出改进热防护系统的建议。5、（本题5分）在一次飞机的爬升阶段，发动机出现喘振并伴有明显的噪声。请分析发动机喘振和噪声产生的原因，如进气道气流畸变、压气机叶片失速、燃烧不稳定等，并研究如何消除喘振和降低发动机噪声。四、论述题（本大