站名：站名：年級專業：姓名：學號：凡年級專業、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁，共1頁廣東生態工程職業學院《飛行器總體設計課程設計》

2023-2024學年第二學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、飛行器的飛行性能評估包括多個方面。以下關于飛行性能評估指標的描述，不正確的是：（）A.最大平飛速度反映了飛行器的高速飛行能力B.航程是指飛行器在不加油的情況下能夠飛行的最大距離C.爬升率表示飛行器上升的快慢，只與發動機推力有關D.過載系數反映了飛行器在機動飛行時承受載荷的能力2、飛行器的飛行環境對其性能和安全有重要影響。以下關于高空飛行環境的描述，不正確的是：（）A.隨著高度增加，大氣壓力和密度逐漸降低B.高空溫度較低，可能會導致飛行器表面結冰C.高空的稀薄空氣會使飛行器的發動機推力減小D.飛行器在高空飛行時不會受到雷電等氣象因素的影響3、在飛行器的結構設計中，需要考慮強度、剛度和穩定性等要求。以下關于飛行器結構的疲勞問題，哪一項是錯誤的？（）A.飛行器在反復的起降和飛行過程中，結構會受到交變載荷的作用，容易產生疲勞裂紋B.疲勞裂紋的擴展會逐漸降低結構的強度，最終可能導致結構失效C.通過合理的結構設計、材料選擇和制造工藝，可以有效地提高飛行器結構的抗疲勞性能D.只要飛行器的結構材料強度足夠高，就不會出現疲勞問題4、在航天器的姿態確定中，常用多種傳感器的數據進行融合。假設一顆衛星同時使用了太陽敏感器、地球敏感器和陀螺儀的數據。以下哪種數據融合方法最有可能提高姿態確定的精度？（）A.加權平均法B.卡爾曼濾波法C.最小二乘法D.模糊邏輯法5、航空航天中的人機工效學關注人員與設備的交互關系。以下關于人機工效學的描述，不正確的是：（）A.設計合理的駕駛艙布局，提高飛行員的操作舒適性和效率B.考慮人的生理和心理特點，優化設備的操作界面和顯示方式C.人機工效學只適用于飛行器的設計，不適用于航天器D.進行人員培訓，提高其對設備的操作熟練程度和應急處理能力6、在飛行器的結構強度分析中，需要考慮多種載荷情況。假設一架飛機在著陸時受到沖擊載荷，以下哪個部位最容易發生結構破壞？（）A.機翼根部B.機身中段C.起落架支柱D.尾翼7、飛行器的起落架系統設計需要考慮多種因素。以下關于起落架的描述，錯誤的是：（）A.起落架要能夠承受飛機在起降時的巨大沖擊力B.現代飛機的起落架通常采用可收放式設計，以減小飛行阻力C.起落架的剎車系統對于飛機的短距離著陸至關重要D.起落架的結構和性能對飛機的飛行速度和高度沒有影響8、在航空航天工程中，飛行器的結構強度分析是確保其安全性和可靠性的重要環節。結構需要承受飛行中的各種載荷，包括靜載荷和動載荷。例如，飛機在飛行中會受到氣流顛簸產生的動載荷。那么，以下哪種分析方法常用于飛行器結構強度的評估？（）A.有限元分析B.理論計算C.實驗測試D.以上都是9、高超音速飛行器是當前航空航天領域的研究熱點之一。以下關于高超音速飛行器面臨的技術挑戰，哪一項是錯誤的？（）A.高超音速飛行時，飛行器表面的氣動加熱非常嚴重，需要采用先進的熱防護材料和技術B.高超音速飛行器的氣動力和熱力學特性非常復雜，需要精確的數值模擬和實驗研究來優化設計C.高超音速飛行器的發動機需要在極端條件下工作，目前還沒有成熟的動力系統能夠滿足需求D.高超音速飛行器的飛行速度快，因此對導航和通信系統的要求不高，可以采用傳統的技術10、飛行器的飛行性能包括速度、高度、航程等多個方面。對于超音速飛機，以下關于其飛行性能的描述，哪一項是不正確的？（）A.超音速飛機在突破音障時會產生激波，導致阻力急劇增加B.超音速飛機的飛行高度通常較高，以減小空氣阻力和提高發動機效率C.超音速飛機的航程一般比亞音速飛機短，因為其燃油消耗率較高D.超音速飛機的飛行速度只取決于發動機的推力，與飛機的外形設計無關11、在航空發動機的設計中，關于渦輪葉片的材料選擇，以下哪種特性是最為關鍵的（）A.高強度和高硬度，以承受巨大的離心力和熱應力B.良好的導熱性，迅速將熱量傳遞出去，防止葉片過熱C.低密度，減輕發動機整體重量，提高推重比D.低成本，便于大規模生產和應用12、對于飛機的起落架設計，需要考慮多種因素。以下哪一項不是起落架設計的關鍵考慮因素？（）A.能夠承受飛機著陸時的巨大沖擊B.具有良好的減震性能C.盡量減小起落架收起后的空間占用D.起落架的重量越輕越好，無需考慮強度13、航空航天中的推進劑對于飛行器的性能有重要影響。以下關于推進劑的描述，錯誤的是：（）A.液體推進劑通常具有較高的比沖，但儲存和供應系統較為復雜B.固體推進劑易于儲存和使用，但燃燒過程難以控制，比沖較低C.電推進劑具有很高的比沖，適用于長時間、低推力的任務D.航空煤油是一種常用的液體火箭推進劑，因為其能量密度高，燃燒穩定14、航空航天中的導航系統對于飛行器的準確飛行具有重要意義。以下關于導航系統的描述，錯誤的是：（）A.慣性導航系統不依賴外部信息，能自主進行導航，但存在累積誤差B.衛星導航系統精度高，但在信號受到干擾時可能會出現偏差C.天文導航系統通過觀測天體來確定飛行器的位置，但受天氣影響較大D.一旦飛行器安裝了先進的導航系統，就不再需要飛行員進行人工導航15、航天器的姿態控制通常采用動量輪、噴氣推進器等裝置。姿態控制系統要能夠精確地調整航天器的姿態，以滿足任務需求。假設一個航天器在姿態調整過程中出現了較大的誤差。以下關于可能原因的分析中，錯誤的是：可能是動量輪的轉速控制不準確，無法產生預期的力矩。噴氣推進器的推力大小或方向存在偏差。傳感器提供的姿態信息有誤，導致控制系統做出錯誤的決策。那么，以下哪種情況最不可能導致姿態控制誤差較大？（）A.航天器受到微小隕石撞擊B.姿態控制系統的電源電壓波動C.航天器內部設備的布局改變D.宇宙射線對電子元件的干擾二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細闡述航空航天工程中的飛行載荷計算方法，包括氣動力載荷、慣性載荷和熱載荷的計算模型和分析方法，分析飛行載荷對飛行器結構強度和疲勞壽命的影響。2、（本題5分）詳細闡述航天器的姿態控制系統，解釋姿態確定和姿態控制的方法，如慣性測量單元、太陽敏感器、地球敏感器等傳感器的工作原理，以及動量輪、推進器等執行機構的作用。3、（本題5分）一顆導航衛星的原子鐘出現精度偏差，影響了導航定位的準確性。地面控制中心及時調整了衛星的參數，恢復了正常服務。請分析原子鐘精度偏差的可能原因，評價地面控制中心的應對措施，并提出預防原子鐘故障的方法。4、（本題5分）詳細說明飛行器的環控系統的功能和工作原理，分析在高空低壓環境下如何保證座艙內的壓力、溫度和氧氣供應。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面論述航天器的回收技術和著陸系統，包括返回式衛星、載人飛船和探測器的回收方式。分析回收過程中的氣動加熱、減速和著陸沖擊等關鍵問題，以及如何設計可靠的著陸系統（如降落傘、反推火箭、緩沖裝置）。探討航天器回收技術的創新和發展方向。2、（本題5分）深入探討航空航天中的復合材料制造工藝，包括纖維鋪設、樹脂灌注和固化成型等過程。分析不同制造工藝的優缺點和適用范圍，探討如何提高復合材料制品的質量和性能一致性，以及復合材料制造工藝在降低成本和提高生產效率方面的創新方法。3、（本題5分）全面論述航天器的軌道預報精度的影響因素，包括觀測數據誤差、力學模型誤差和數值計算方法誤差等，以及提高預報精度的方法。4、（本題5分）詳細分析航天器的通信天線設計與優化。研究不同類型通信天線在航天器上的應用和性能特點。探討如何優化天線的布局和參數，提高通信質量。5、（本題5分）詳細分析航天器的姿控發動機技術。研究姿控發動機的類型、工作原理和性能特點。探討姿控發動機在航天器姿態調整中的應用和控制策略。四、案例分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一顆通信衛星在太空遭遇高能粒子輻射，部分電子設備出現故障。分析高能粒子輻射對衛星設備的影響機制，對衛星通信功能的損害，以及如何采取防護措施來提高衛星在太空環境中的抗輻射能力。2、（本題10分）某型直升機的尾槳在飛行中出現異常噪聲和振動，經過檢查發現尾槳葉片存在損傷。請分析尾槳葉片損傷的可能原因，如外物撞擊、疲勞裂紋、制造缺陷等，并研究如何對尾槳進行維護和修復以確保飛行安全。3、（本題10分）某衛星星座計劃由多顆衛星組成，以實現全球通信覆蓋。在星座設計和部署過程中，需要考慮衛星軌道分布、頻率分配、星間鏈路等多個技術問題。請分析這