廣東工商職業(yè)技術(shù)大學(xué)《航天器空間環(huán)境工程》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁廣東工商職業(yè)技術(shù)大學(xué)《航天器空間環(huán)境工程》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)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2分，共30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、飛行器的飛行性能受到大氣環(huán)境的影響，例如大氣溫度、濕度和壓力等。在高海拔地區(qū)，大氣壓力較低，空氣密度較小，這會導(dǎo)致飛行器的：（）A.升力增加，阻力減小B.升力減小，阻力增加C.升力和阻力都增加D.升力和阻力都減小2、航天器在太空中的運行需要遵循一系列的軌道力學(xué)原理。關(guān)于地球同步軌道，以下哪一項描述是不正確的？（）A.地球同步軌道上的航天器繞地球運行的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，從地面上看，航天器好像靜止在天空中的某一位置B.地球同步軌道分為地球靜止軌道、傾斜地球同步軌道和太陽同步軌道，它們具有不同的特點和應(yīng)用C.要將航天器送入地球同步軌道，需要精確計算發(fā)射速度和軌道參數(shù)，并且在發(fā)射過程中進(jìn)行多次軌道調(diào)整D.地球同步軌道上的航天器不受地球引力的影響，處于完全失重狀態(tài)3、對于航空航天領(lǐng)域的飛行試驗，以下哪種試驗類型主要用于驗證飛行器的操縱性和穩(wěn)定性？（）A.性能試驗B.結(jié)構(gòu)強度試驗C.飛行品質(zhì)試驗D.可靠性試驗4、在飛行器的飛行性能評估中，爬升率是一個重要的指標(biāo)。以下關(guān)于爬升率的影響因素，錯誤的是：（）A.發(fā)動機推力越大，爬升率越高B.飛行器重量越輕，爬升率越高C.空氣密度越大，爬升率越高D.機翼升力系數(shù)越大，爬升率越高5、有關(guān)飛機的機翼結(jié)構(gòu)設(shè)計，以下對于單翼和雙翼機翼布局的優(yōu)缺點分析，正確的是：（）A.單翼機翼結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，阻力小，但升力性能不如雙翼機翼；雙翼機翼升力大，穩(wěn)定性好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量大，阻力大B.單翼機翼適用于高速飛行，雙翼機翼適用于低速飛行，且兩者在結(jié)構(gòu)強度和操縱性方面沒有明顯差異C.單翼機翼的制造和維護(hù)成本低，雙翼機翼則具有更好的機動性和短距起降能力D.單翼機翼和雙翼機翼在性能和特點上完全相同，選擇哪種布局取決于設(shè)計師的個人喜好6、在航天器的熱控制技術(shù)中，以下關(guān)于被動熱控制和主動熱控制的方法，不正確的是（）A.被動熱控制主要通過選擇合適的材料、表面涂層和隔熱結(jié)構(gòu)來控制航天器的溫度，無需額外的能源消耗B.主動熱控制則通過電加熱器、散熱器、制冷機等設(shè)備來精確調(diào)節(jié)航天器的溫度C.航天器在進(jìn)入陰影區(qū)時溫度會迅速下降，此時需要主動熱控制來維持設(shè)備的正常工作溫度D.被動熱控制能夠完全滿足航天器在各種軌道和工作條件下的熱控制需求，不需要使用主動熱控制7、衛(wèi)星通信系統(tǒng)在現(xiàn)代通信中發(fā)揮著重要作用。假設(shè)一顆地球同步軌道通信衛(wèi)星出現(xiàn)了信號傳輸問題，需要對其進(jìn)行故障診斷。以下關(guān)于可能的故障原因和解決方法的描述，哪一項是準(zhǔn)確的？（）A.衛(wèi)星的太陽能電池板損壞，導(dǎo)致電力不足，只能等待衛(wèi)星自然退役B.通信天線的指向偏差，可以通過地面控制站發(fā)送指令調(diào)整天線角度來解決C.衛(wèi)星上的電子設(shè)備老化，唯一的辦法是派遣宇航員進(jìn)行維修D(zhuǎn).衛(wèi)星軌道發(fā)生偏移，由于無法調(diào)整，將導(dǎo)致衛(wèi)星通信完全中斷8、在飛機的結(jié)構(gòu)強度分析中，需要考慮多種載荷和工況。以下關(guān)于結(jié)構(gòu)強度分析的方法，哪一項是不正確的？（）A.可以采用有限元分析方法對飛機結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模和計算B.靜力試驗可以驗證飛機結(jié)構(gòu)在靜載荷下的強度和變形C.疲勞試驗用于評估飛機結(jié)構(gòu)在重復(fù)載荷下的壽命D.結(jié)構(gòu)強度分析只需要考慮正常飛行情況下的載荷，不需要考慮意外事故和極端情況9、航天器的姿態(tài)控制通常采用動量輪、噴氣推進(jìn)器等裝置。姿態(tài)控制系統(tǒng)要能夠精確地調(diào)整航天器的姿態(tài)，以滿足任務(wù)需求。假設(shè)一個航天器在姿態(tài)調(diào)整過程中出現(xiàn)了較大的誤差。以下關(guān)于可能原因的分析中，錯誤的是：可能是動量輪的轉(zhuǎn)速控制不準(zhǔn)確，無法產(chǎn)生預(yù)期的力矩。噴氣推進(jìn)器的推力大小或方向存在偏差。傳感器提供的姿態(tài)信息有誤，導(dǎo)致控制系統(tǒng)做出錯誤的決策。那么，以下哪種情況最不可能導(dǎo)致姿態(tài)控制誤差較大？（）A.航天器受到微小隕石撞擊B.姿態(tài)控制系統(tǒng)的電源電壓波動C.航天器內(nèi)部設(shè)備的布局改變D.宇宙射線對電子元件的干擾10、衛(wèi)星遙感技術(shù)在氣象預(yù)報、資源勘查、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。衛(wèi)星遙感通過接收和分析地表反射或發(fā)射的電磁波來獲取信息。那么，以下哪種衛(wèi)星遙感波段對于監(jiān)測植被生長狀況最為有效？（）A.可見光波段B.紅外波段C.微波波段D.以上都有效11、在航空發(fā)動機的葉片制造技術(shù)中，以下關(guān)于鍛造葉片和鑄造葉片的特點和應(yīng)用，不正確的是（）A.鍛造葉片具有較高的強度和疲勞壽命，適用于工作條件惡劣的高壓渦輪葉片B.鑄造葉片的制造工藝相對簡單，成本較低，常用于低壓渦輪葉片和壓氣機葉片C.隨著制造技術(shù)的進(jìn)步，鑄造葉片的性能逐漸接近鍛造葉片，可以在更多的部位替代鍛造葉片D.鍛造葉片和鑄造葉片在材料選擇和制造工藝上沒有區(qū)別，只是形狀和尺寸不同12、衛(wèi)星通信是現(xiàn)代通信的重要手段之一。以下關(guān)于衛(wèi)星通信的特點和優(yōu)勢，哪一項是不正確的？（）A.衛(wèi)星通信覆蓋范圍廣，可以實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的通信B.通信容量大，能夠同時傳輸大量的數(shù)據(jù)、語音和圖像信息C.不受地理條件限制，在山區(qū)、海洋等偏遠(yuǎn)地區(qū)也能提供穩(wěn)定的通信服務(wù)D.衛(wèi)星通信的信號傳輸延遲小，與地面通信幾乎沒有差別13、飛行器的可靠性和安全性是設(shè)計的重要考慮因素。假設(shè)一種新型飛行器在設(shè)計階段進(jìn)行了故障模式和影響分析（FMEA）。以下哪種故障模式對飛行器的安全性影響最大？（）A.電子設(shè)備的短路故障B.液壓系統(tǒng)的泄漏故障C.結(jié)構(gòu)件的疲勞裂紋D.發(fā)動機的喘振故障14、在航空航天工程中的復(fù)合材料應(yīng)用，以下對于碳纖維復(fù)合材料和玻璃纖維復(fù)合材料的性能差異，不正確的是（）A.碳纖維復(fù)合材料具有更高的強度和模量，但價格相對較高B.玻璃纖維復(fù)合材料的耐腐蝕性能優(yōu)于碳纖維復(fù)合材料C.碳纖維復(fù)合材料在高溫環(huán)境下的性能比玻璃纖維復(fù)合材料穩(wěn)定D.在航空航天領(lǐng)域，玻璃纖維復(fù)合材料的應(yīng)用范圍比碳纖維復(fù)合材料更廣泛15、航空航天領(lǐng)域中的飛行模擬器對于飛行員的訓(xùn)練和飛行器的設(shè)計評估具有重要作用。以下關(guān)于飛行模擬器的描述，哪一項是不正確的？（）A.飛行模擬器可以模擬各種飛行條件和故障情況，提高飛行員的應(yīng)對能力B.飛行模擬器的運動平臺可以提供逼真的動感，增強模擬的真實感C.飛行模擬器的視景系統(tǒng)可以通過計算機圖形技術(shù)生成逼真的外部景象D.飛行模擬器的性能和效果與真實飛行器完全相同，飛行員可以完全依賴模擬器進(jìn)行訓(xùn)練二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)分析航天器電源系統(tǒng)的類型（如太陽能電池、燃料電池等）和特點，討論在不同軌道和任務(wù)需求下電源系統(tǒng)的選擇和優(yōu)化。2、（本題5分）詳細(xì)分析航天器的對接技術(shù)，包括空間交會對接的過程、測量與控制方法、對接機構(gòu)的設(shè)計，分析對接技術(shù)在空間站建設(shè)和太空探索中的重要性。3、（本題5分）全面剖析飛機的防冰和除冰技術(shù)，包括機翼、發(fā)動機進(jìn)氣道、風(fēng)擋等部位的防冰和除冰方法，分析結(jié)冰對飛機性能的影響，以及防冰和除冰系統(tǒng)的工作原理和可靠性。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述航空發(fā)動機的燃燒過程和燃燒效率優(yōu)化方法，包括燃油噴射、混合、燃燒室內(nèi)流場組織等。分析燃燒不穩(wěn)定性的產(chǎn)生機制和抑制措施，以及如何降低污染物排放（如氮氧化物、碳煙）滿足環(huán)保要求。研究先進(jìn)燃燒技術(shù)（如超燃沖壓發(fā)動機燃燒、微燃燒）在航空發(fā)動機中的應(yīng)用前景。2、（本題5分）詳細(xì)論述航空航天領(lǐng)域的增材制造技術(shù)（3D打印）的應(yīng)用和優(yōu)勢，如在復(fù)雜零部件制造、輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計方面。探討增材制造材料的性能和工藝參數(shù)對產(chǎn)品質(zhì)量的影響，分析增材制造技術(shù)在縮短生產(chǎn)周期、降低成本和實現(xiàn)個性化制造方面的潛力，以及在航空航天領(lǐng)域推廣應(yīng)用所面臨的挑戰(zhàn)。3、（本題5分）詳細(xì)分析航天器熱控制的重要性和實現(xiàn)方法，包括被動熱控制（如隔熱材料、散熱片）和主動熱控制（如加熱器、制冷器）。研究在極端太空環(huán)境下如何保證航天器內(nèi)部設(shè)備的正常工作溫度。4、（本題5分）全面論述航空航天中的飛行力學(xué)建模與仿真，包括建立飛行器的運動方程、氣動力模型和控制模型。分析仿真模型的驗證和校驗方法，以及如何利用仿真結(jié)果進(jìn)行飛行性能預(yù)測、控制律設(shè)計和飛行任務(wù)規(guī)劃。探討飛行力學(xué)仿真在航空航天教育和培訓(xùn)中的應(yīng)用。5、（本題5分）詳細(xì)分析飛機結(jié)構(gòu)強度試驗的類型和方法，包括靜力試驗、疲勞試驗和損傷容限試驗等。探討試驗過程中的加載方式、數(shù)據(jù)采集和結(jié)果分析。研究如何通過結(jié)構(gòu)強度試驗驗證飛機結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。四、案例分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某型航空發(fā)動機的滑油系統(tǒng)在運行中出現(xiàn)滑油壓力過低的警報。請分析滑油壓力異常的可能原因，如油泵故障、油路堵塞、滑油泄漏等，并提出保障滑油系統(tǒng)正常工作的措施。2、（本題10分）某無人機編隊在執(zhí)行表演任務(wù)時，部