山西农业大学《简明空气动力学》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页山西农业大学

《简明空气动力学》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、卫星通信是现代通信技术的重要组成部分，它具有覆盖范围广、通信容量大等优点。卫星通信系统由卫星、地面站和通信链路组成。在卫星通信中，信号的传输会受到多种因素的影响，如大气衰减、雨衰等。那么，为了提高卫星通信的可靠性，通常采用的技术是？（）A.增加发射功率B.采用纠错编码C.提高接收灵敏度D.以上都是2、飞机的飞行速度可以通过马赫数来表示，马赫数是飞机速度与当地音速的比值。当飞机以超音速飞行时，会产生强烈的激波阻力。为了减小激波阻力，飞机的外形通常设计为：（）A.钝头形状B.尖头形状C.圆形截面D.方形截面3、飞行器的气动设计对于其飞行性能有着决定性的影响。通过优化机翼形状、机身外形等，可以减少阻力、提高升力。假设一款新型飞机在风洞试验中发现阻力过大。以下关于可能原因的分析中，错误的是：可能是机翼的翼型选择不合理，导致气流分离过早。机身表面不够光滑，存在凸起或凹陷，增加了摩擦阻力。飞机的外形设计不符合空气动力学原理，产生了额外的阻力。那么，以下哪种情况最不可能导致阻力过大？（）A.飞机的涂装颜色改变B.机翼的前缘粗糙度增加C.飞机的襟翼位置不当D.机身的长宽比不合理4、飞行器的液压系统用于驱动各种机械部件。以下关于液压系统的描述，不正确的是：（）A.液压系统能够提供较大的力量和精确的控制B.液压油的质量和压力对系统性能有重要影响C.液压系统在低温环境下工作性能不受影响D.为了保证安全，液压系统通常设置有安全阀和备份系统5、在火箭发射过程中，需要考虑地球自转的影响。以下关于地球自转对火箭发射的作用，错误的是：（）A.可以利用地球自转的速度，节省燃料B.在赤道附近发射火箭，具有一定的优势C.地球自转对火箭发射的方向没有影响D.不同纬度的发射场，地球自转的影响程度不同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、飞行控制系统对于飞行器的稳定和操控至关重要。以下关于飞行控制系统的作用和组成，哪一项是不正确的？（）A.飞行控制系统能够感知飞行器的姿态、速度和位置等信息，并将其反馈给控制机构B.它可以通过调整飞行器的舵面、发动机推力等，实现飞行器的稳定飞行和精确操控C.飞行控制系统通常由传感器、控制器和执行机构等部分组成D.飞行控制系统在飞行器设计中是一个相对独立的部分，与其他系统没有关联8、在飞行器的飞行性能评估中，爬升率是一个重要的指标。以下关于爬升率的影响因素，错误的是：（）A.发动机推力越大，爬升率越高B.飞行器重量越轻，爬升率越高C.空气密度越大，爬升率越高D.机翼升力系数越大，爬升率越高9、飞行器的燃油系统负责储存和供应燃油。对于燃油系统的设计要求，以下错误的是：（）A.确保燃油的可靠供应，避免出现燃油中断的情况B.燃油系统要具备防火、防爆的安全措施C.燃油系统的重量越轻越好，可以忽略燃油的储存量D.能够在不同的飞行姿态和加速度条件下正常工作10、在飞行器的气动弹性问题中，机翼的颤振是一种危险的现象。假设一种新型飞机在高速飞行时出现了机翼颤振的迹象。为了抑制颤振，以下哪种方法最有可能有效？（）A.增加机翼的刚度B.改变机翼的外形C.安装阻尼器D.减轻机翼的重量11、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12、在卫星的遥感应用中，不同的传感器可以获取多种类型的信息。假设一颗遥感卫星需要对地面进行高精度测量。以下关于传感器选择和数据处理的描述，哪一项是正确的？（）A.光学传感器在任何天气条件下都能获取清晰的图像B.微波传感器的分辨率高于光学传感器，适合高精度测量C.对遥感数据的处理只需要简单的图像增强，不需要复杂的算法D.综合使用多种传感器并进行数据融合可以提高测量的精度和可靠性13、航天器的通信系统负责与地面控制中心进行数据传输和指令接收。在远距离通信中，信号会受到衰减和干扰。假设一颗卫星与地面控制中心的通信出现中断。以下哪个原因最有可能导致这种情况？（）A.卫星通信天线故障B.地球大气层的电离层干扰C.太阳活动引起的电磁干扰D.地面控制中心的接收设备故障14、在航天器的返回过程中，需要经历高温、高压等恶劣环境。以下关于航天器返回技术的描述，哪一项是不正确的？（）A.航天器返回时需要通过大气层，与空气摩擦产生高温，需要采用隔热材料进行防护B.可以通过调整航天器的姿态和飞行轨迹来控制返回过程中的过载和热流分布C.航天器返回后可以在任意地点着陆，不需要特定的着陆场D.航天器返回技术的发展对于载人航天和空间探索具有重要意义15、飞机的燃油系统负责存储和供应燃油，以下关于飞机燃油系统的描述，哪一项是不正确的？（）A.飞机燃油系统通常包括油箱、油泵、油管和燃油滤清器等部件B.为了保证燃油的供应可靠性，飞机通常设置多个油箱，并采用交叉供油的方式C.飞机在飞行过程中，燃油的消耗会导致飞机重心发生变化，需要通过燃油管理系统进行调整D.飞机燃油系统的设计不需要考虑防火和防爆的要求，因为燃油本身不易燃烧和爆炸16、在航空航天领域，飞行仿真技术有着广泛的应用。关于飞行仿真的作用，以下说法不正确的是：（）A.可以在设计阶段评估飞行器的性能和操纵特性B.能够为飞行员提供逼真的训练环境，提高飞行技能C.飞行仿真结果完全准确，可以替代实际飞行试验D.有助于优化飞行控制算法和飞行程序17、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18、在飞行器的空气动力学设计中，翼型的选择对升力和阻力特性有重要影响。假设一种新型的无人机需要在低速飞行条件下获得较大的升力，同时减小阻力。以下哪种翼型最适合？（）A.对称翼型B.上凸下平翼型C.超临界翼型D.层流翼型19、对于航天飞机的再入大气层过程，以下哪种现象不是主要面临的挑战？（）A.高温热流B.强烈的振动C.巨大的空气阻力D.燃料不足20、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学科。对于高速飞行器，激波的产生会对其性能产生显著影响。假设一架超音速飞机在飞行中遇到了激波阻力增大的问题。以下关于可能原因的分析中，错误的是：可能是飞机的外形设计不合理，导致激波强度增加。飞行速度超过了设计的最大超音速速度。大气条件的变化，如温度和湿度的改变，影响了激波的形成。那么，以下哪种情况最不可能导致激波阻力增大？（）A.飞机的表面粗糙度增加B.飞机的机翼后掠角减小C.飞机的发动机推力减小D.飞机的飞行高度降低二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）一架直升机在山区执行救援任务时，遭遇强气流，飞行姿态剧烈变化。请分析强气流对直升机飞行的影响机制，评价飞行员的应对能力，并提出直升机在强气流环境下的飞行策略。2、（本题5分）全面分析航天器的遥感技术，包括光学遥感（如可见光、红外、高光谱）、微波遥感（如合成孔径雷达）和激光遥感等的原理和应用。解释遥感数据的获取、处理和分析方法，以及在地球观测、资源勘探、气象预报等领域的应用成果。3、（本题5分）全面分析航天器的空间环境探测技术，包括对太阳活动、地球磁场、高能粒子辐射、微流星体等的监测和研究。解释空间环境对航天器的影响，以及如何利用探测数据保障航天器的安全运行。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某型飞机在飞行过程中，突然出现发动机故障，导致推力急剧下降。机组人员迅速采取应急措施，成功迫降。请分析可能导致发动机故障的原因，如燃油系统故障、机械部件损坏等，并探讨机组人员在应对此类紧急情况时应遵循的程序和采取的关键操作，以及如何在日常维护中预防此类故障的发生。2、（本题5分）某航空公司的一架客机在降落过程中，起落架出现故障无法正常放下。机组人员紧急启动应急预案，最终成功迫降。分析起落架故障的可能原因，机组人员采取的应急措施的合理性和有效性，以及如何加强起落架的日常维护和检测以预防类似故障。3、（本题5分）一颗卫星在长期运行后，其轨道高度逐渐降低，需要进行轨道维持操作。请分析轨道高度下降的原因，如大气阻力、太阳活动影响、微小推力偏差等，并研究如何精确计算轨道维持所需的推进剂消耗和控制策略。4、（本题5分）在一次无人机集群作战演示中，部分无人机之间的协同出现失误，影响了作战效果。请分析无人机协同失误的可能原因，如通信延迟、任务规划不合理等，研究对作战任务的影响，并提出提高无人机集群协同能力的策略。5、（本题5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。四、论述题（本大题共2个小题，共2