南京航空航天大學(xué)《飛行器系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《飛行器系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在航空航天工程中，可靠性和安全性是首要考慮的因素。以下關(guān)于可靠性設(shè)計(jì)的描述，不正確的是：（）A.采用冗余設(shè)計(jì)可以提高系統(tǒng)的可靠性B.對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)和篩選C.可靠性設(shè)計(jì)只需要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段考慮，后續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)需關(guān)注D.進(jìn)行故障模式和影響分析，提前預(yù)防可能出現(xiàn)的故障2、在航天器的軌道計(jì)算中，需要考慮地球引力的影響。以下關(guān)于地球引力模型的說(shuō)法，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.可以采用球形地球引力模型進(jìn)行初步的軌道計(jì)算，精度較低B.考慮地球扁率的引力模型可以提高軌道計(jì)算的精度C.地球引力模型不需要考慮地球內(nèi)部物質(zhì)分布的不均勻性D.高精度的軌道計(jì)算需要采用更復(fù)雜的地球引力模型，結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正3、衛(wèi)星的軌道攝動(dòng)會(huì)影響其軌道精度和壽命。假設(shè)一顆地球同步軌道衛(wèi)星受到月球引力的影響，導(dǎo)致軌道發(fā)生攝動(dòng)。為了抵消這種攝動(dòng)，以下哪種方法最有效？（）A.定期進(jìn)行軌道修正B.增加衛(wèi)星的質(zhì)量C.改變衛(wèi)星的軌道高度D.安裝軌道穩(wěn)定裝置4、在飛行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，關(guān)于機(jī)翼的結(jié)構(gòu)和受力特點(diǎn)，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.機(jī)翼主要承受升力、阻力和扭矩等載荷，其結(jié)構(gòu)需要具備足夠的強(qiáng)度和剛度B.機(jī)翼的內(nèi)部通常采用梁、肋和桁條等結(jié)構(gòu)元件來(lái)增強(qiáng)其承載能力C.上單翼布局的飛機(jī)重心較低，穩(wěn)定性較好，但不利于起落架的布置D.機(jī)翼的形狀和翼型決定了其升力特性，而機(jī)翼的面積和展弦比則對(duì)阻力影響較大，且機(jī)翼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與飛行器的飛行速度和用途無(wú)關(guān)5、航空航天中的氣象條件對(duì)飛行任務(wù)有著重要影響。以下關(guān)于風(fēng)對(duì)飛行的影響，不正確的是：（）A.順風(fēng)可以增加飛機(jī)的地速，縮短飛行時(shí)間B.逆風(fēng)會(huì)降低飛機(jī)的地速，增加飛行時(shí)間C.側(cè)風(fēng)會(huì)影響飛機(jī)的起降方向和穩(wěn)定性D.風(fēng)對(duì)飛機(jī)的飛行高度沒(méi)有影響6、飛機(jī)的飛行速度可以通過(guò)馬赫數(shù)來(lái)表示，馬赫數(shù)是飛機(jī)速度與當(dāng)?shù)匾羲俚谋戎怠．?dāng)飛機(jī)以超音速飛行時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的激波阻力。為了減小激波阻力，飛機(jī)的外形通常設(shè)計(jì)為：（）A.鈍頭形狀B.尖頭形狀C.圓形截面D.方形截面7、衛(wèi)星通信是現(xiàn)代通信技術(shù)的重要組成部分，它具有覆蓋范圍廣、通信容量大等優(yōu)點(diǎn)。衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星、地面站和通信鏈路組成。在衛(wèi)星通信中，信號(hào)的傳輸會(huì)受到多種因素的影響，如大氣衰減、雨衰等。那么，為了提高衛(wèi)星通信的可靠性，通常采用的技術(shù)是？（）A.增加發(fā)射功率B.采用糾錯(cuò)編碼C.提高接收靈敏度D.以上都是8、太空環(huán)境對(duì)航天器的運(yùn)行和宇航員的生存構(gòu)成了巨大挑戰(zhàn)。以下關(guān)于太空環(huán)境的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.太空存在高真空、強(qiáng)輻射和微重力等特殊環(huán)境條件B.太陽(yáng)風(fēng)暴會(huì)釋放大量高能粒子，對(duì)航天器的電子設(shè)備造成損害C.微流星體和空間碎片可能撞擊航天器，威脅其安全D.太空環(huán)境是完全穩(wěn)定和可預(yù)測(cè)的，不會(huì)對(duì)航天器造成意外的影響9、飛行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于其性能和安全性有著至關(guān)重要的影響。以下關(guān)于飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是：（）A.飛行器結(jié)構(gòu)需要具備足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受飛行中的各種載荷B.采用先進(jìn)的材料和制造工藝可以減輕飛行器結(jié)構(gòu)的重量，提高性能C.飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只考慮靜載荷，動(dòng)載荷的影響可以忽略不計(jì)D.結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)需要綜合考慮空氣動(dòng)力學(xué)、重量、成本等多方面因素10、對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)，以下關(guān)于軸流式壓氣機(jī)和離心式壓氣機(jī)的特點(diǎn)描述，正確的是：（）A.軸流式壓氣機(jī)氣流沿軸向流動(dòng)，增壓比高，流量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；離心式壓氣機(jī)氣流沿徑向流動(dòng)，增壓比低，流量小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單B.軸流式壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造和維護(hù)；離心式壓氣機(jī)則增壓能力強(qiáng)，效率高，適用于大型發(fā)動(dòng)機(jī)C.軸流式壓氣機(jī)適用于小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)，離心式壓氣機(jī)主要用于大型航空發(fā)動(dòng)機(jī)D.軸流式壓氣機(jī)和離心式壓氣機(jī)在工作原理、性能和應(yīng)用上基本相同，沒(méi)有明顯區(qū)別11、航天器的軌道設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的任務(wù)。關(guān)于地球同步軌道，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是：（）A.地球同步軌道上的航天器運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同B.地球同步軌道位于赤道平面上C.通信衛(wèi)星通常采用地球同步軌道，以保持對(duì)地面固定區(qū)域的覆蓋D.地球同步軌道上的航天器距離地球表面的高度是固定不變的，不受任何因素影響12、航空航天中的飛行力學(xué)研究飛行器的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和受力情況。在分析飛行器的爬升性能時(shí)，需要考慮發(fā)動(dòng)機(jī)推力、重力、空氣阻力等因素。假設(shè)一架飛機(jī)在爬升過(guò)程中表現(xiàn)不佳。以下關(guān)于可能原因的分析中，錯(cuò)誤的是：可能是發(fā)動(dòng)機(jī)在高海拔地區(qū)推力下降，無(wú)法提供足夠的爬升動(dòng)力。飛機(jī)的重量過(guò)大，超過(guò)了發(fā)動(dòng)機(jī)的爬升能力?？諝庾枇υ谂郎龝r(shí)增大，抵消了部分推力。那么，以下哪種情況最不可能導(dǎo)致爬升性能差？（）A.飛機(jī)的機(jī)翼面積減小B.飛行員的駕駛技術(shù)不熟練C.大氣濕度增加D.飛機(jī)的燃油消耗過(guò)快13、在航空航天材料的選擇中，需要考慮眾多因素。對(duì)于復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用，以下哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高剛度、低密度等優(yōu)點(diǎn)，能夠減輕飛行器的重量B.碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在飛機(jī)結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用，如機(jī)翼、機(jī)身等部位C.復(fù)合材料的耐腐蝕性和耐高溫性能較好，適用于惡劣的環(huán)境條件D.復(fù)合材料的制造工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，易于大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用14、飛行器的導(dǎo)航系統(tǒng)通常包括慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航、無(wú)線電導(dǎo)航等多種方式。在不同的飛行階段和環(huán)境中，會(huì)選擇不同的導(dǎo)航方式或組合。假設(shè)飛機(jī)在穿越極地地區(qū)時(shí)，衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)受到干擾。以下哪種導(dǎo)航方式在此情況下能夠提供較為準(zhǔn)確的位置信息？（）A.慣性導(dǎo)航B.無(wú)線電導(dǎo)航C.天文導(dǎo)航D.地標(biāo)導(dǎo)航15、在飛行器的導(dǎo)航系統(tǒng)中，多種導(dǎo)航方式相互配合。以下關(guān)于導(dǎo)航系統(tǒng)的描述，不正確的是：（）A.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)不依賴外部信息，具有自主性和保密性B.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)精度高，但容易受到干擾C.天文導(dǎo)航系統(tǒng)在長(zhǎng)距離飛行中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)D.飛行器的導(dǎo)航系統(tǒng)一旦確定，就不能再更改或升級(jí)16、在航空電子系統(tǒng)中，導(dǎo)航系統(tǒng)的精度和可靠性至關(guān)重要。假設(shè)一架飛機(jī)在復(fù)雜的氣象條件下飛行。以下關(guān)于導(dǎo)航系統(tǒng)性能和應(yīng)對(duì)策略的描述，哪一個(gè)是準(zhǔn)確的？（）A.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間飛行后會(huì)產(chǎn)生較大誤差，無(wú)法修正B.衛(wèi)星導(dǎo)航在惡劣天氣下完全失效，不能依賴C.組合導(dǎo)航系統(tǒng)可以綜合多種導(dǎo)航信息，提高導(dǎo)航精度和可靠性D.飛機(jī)的導(dǎo)航系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，飛行員只能依靠目視飛行17、飛行器的噪聲控制是航空領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。飛機(jī)在起飛、降落和飛行過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲會(huì)對(duì)周圍環(huán)境和居民造成影響。假設(shè)要降低飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲。以下哪種方法最有可能取得顯著效果？（）A.優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道和排氣道的設(shè)計(jì)B.在發(fā)動(dòng)機(jī)外安裝隔音罩C.采用新型低噪聲發(fā)動(dòng)機(jī)葉片D.調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的工作轉(zhuǎn)速18、航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的核心部件之一。對(duì)于噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，以下關(guān)于其工作原理和特點(diǎn)的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)吸入大量空氣，經(jīng)過(guò)壓縮、燃燒和膨脹過(guò)程，高速向后噴出氣體，產(chǎn)生推力B.渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)具有推力大、速度高的優(yōu)點(diǎn)，但燃油消耗率相對(duì)較高C.渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上增加了風(fēng)扇，提高了燃油效率和推力D.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的性能不受高度和速度的影響，在任何飛行條件下都能保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)19、衛(wèi)星的軌道類型多種多樣，包括地球同步軌道、太陽(yáng)同步軌道和極地軌道等。地球同步軌道衛(wèi)星的軌道高度約為36000千米，其繞地球運(yùn)行的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同。太陽(yáng)同步軌道衛(wèi)星的特點(diǎn)是：（）A.軌道平面與太陽(yáng)始終保持固定的夾角B.軌道高度固定不變C.軌道周期固定不變D.軌道形狀為圓形20、飛行器的飛行試驗(yàn)是驗(yàn)證設(shè)計(jì)和性能的重要環(huán)節(jié)。假設(shè)進(jìn)行一次新型飛機(jī)的飛行試驗(yàn)。以下關(guān)于飛行試驗(yàn)的規(guī)劃和數(shù)據(jù)采集的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.飛行試驗(yàn)不需要制定詳細(xì)的試驗(yàn)計(jì)劃，隨機(jī)進(jìn)行測(cè)試B.只采集飛機(jī)的飛行速度和高度數(shù)據(jù)，其他參數(shù)不重要C.制定全面的試驗(yàn)計(jì)劃，包括不同飛行狀態(tài)和工況，采集多種參數(shù)，如氣動(dòng)力、發(fā)動(dòng)機(jī)性能、操縱響應(yīng)等D.飛行試驗(yàn)的數(shù)據(jù)采集不受傳感器精度和安裝位置的影響21、飛行器的導(dǎo)航系統(tǒng)需要精確的測(cè)量數(shù)據(jù)。關(guān)于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的精度，以下描述錯(cuò)誤的是：（）A.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的精度可以達(dá)到米級(jí)甚至厘米級(jí)B.大氣折射會(huì)影響衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)的傳播，導(dǎo)致精度下降C.多顆衛(wèi)星同時(shí)定位可以提高導(dǎo)航精度D.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的精度不受衛(wèi)星軌道誤差的影響22、在太空探索任務(wù)中，生命支持系統(tǒng)是保障宇航員生存的關(guān)鍵。假設(shè)進(jìn)行一次長(zhǎng)期的載人火星任務(wù)。以下關(guān)于生命支持系統(tǒng)的功能和設(shè)計(jì)要求的描述，哪一項(xiàng)是最重要的？（）A.生命支持系統(tǒng)只需提供氧氣，其他物質(zhì)可以忽略B.系統(tǒng)的重量和體積不重要，只要能滿足基本需求C.能夠?qū)崿F(xiàn)水、氧氣和食物的循環(huán)再生，同時(shí)有效處理廢物D.生命支持系統(tǒng)不需要考慮可靠性和可維護(hù)性，一次性使用即可23、航空航天中的飛行管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)飛行任務(wù)。以下關(guān)于飛行管理系統(tǒng)的功能和特點(diǎn)，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.飛行管理系統(tǒng)可以制定飛行計(jì)劃，包括航線、速度和高度等B.能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)飛行器的狀態(tài)和性能參數(shù)，提供決策支持C.與其他航空電子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和協(xié)同工作D.飛行管理系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，不需要與外界進(jìn)行信息交換24、在飛行器的飛行性能計(jì)算中，需要考慮多種因素，如升阻比、重量和燃油消耗等。假設(shè)一架飛機(jī)在給定的飛行條件下，要提高航程。以下哪種方法最有效？（）A.增加飛機(jī)的載油量B.提高飛機(jī)的升阻比C.減輕飛機(jī)的結(jié)構(gòu)重量D.降低飛行速度25、飛行器的飛行控制是保證其安全穩(wěn)定飛行的關(guān)鍵。假設(shè)一架無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中遇到了強(qiáng)烈的側(cè)風(fēng)干擾，為了保持預(yù)定的航線和姿態(tài)，飛控系統(tǒng)需要及時(shí)調(diào)整舵面。以下哪種舵面的調(diào)整方式最能有效地對(duì)抗側(cè)風(fēng)干擾？（）A.增大升降舵的偏轉(zhuǎn)角度B.增大副翼的偏轉(zhuǎn)角度C.增大方向舵的偏轉(zhuǎn)角度D.同時(shí)增大升降舵和方向舵的偏轉(zhuǎn)角度二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）深入探討航空航天中的可靠性增長(zhǎng)管理，解釋可靠性增長(zhǎng)的概念和實(shí)現(xiàn)途徑，分析可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)的規(guī)劃和數(shù)據(jù)評(píng)估方法，以提高產(chǎn)品的可靠性水平。2、（本題5分）詳細(xì)論述飛機(jī)的自動(dòng)駕駛技術(shù)，包括自動(dòng)油門控制、自動(dòng)飛行指引、自動(dòng)著陸系統(tǒng)等的工作原理和發(fā)展歷程。分析自動(dòng)駕駛技術(shù)在提高飛行安全性、準(zhǔn)確性和效率方面的作用，以及面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)和法律規(guī)范。3、（本題5分）詳細(xì)論述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的增強(qiáng)技術(shù)，如差分導(dǎo)航、精密單點(diǎn)定位、星基增強(qiáng)系統(tǒng)等，解釋這些技術(shù)如何提高導(dǎo)航精度和可靠性，分析在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用案例和效果。4、（本題5分）深入探討航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油控制系統(tǒng)，解釋燃油流量的控制原理和精度要求，分析燃油控制系統(tǒng)的故障模式和容錯(cuò)控制策略。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一家航空航天公司正在研發(fā)一款新型無(wú)人機(jī)，用于執(zhí)行長(zhǎng)航時(shí)偵察任務(wù)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要考慮無(wú)人機(jī)的氣動(dòng)布局、動(dòng)力系統(tǒng)、有效載荷、續(xù)航能力等多個(gè)方面。請(qǐng)分析在這些設(shè)計(jì)要素中可能面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)，以及如何優(yōu)化設(shè)計(jì)以滿足任務(wù)需求。2、（本題5分）在一次火箭發(fā)射前的檢查中，發(fā)現(xiàn)火箭的電氣系統(tǒng)存在短路隱患。請(qǐng)分析短路可能產(chǎn)生的原因，如線路老化、連接器松動(dòng)、潮濕環(huán)境等，并提出預(yù)防電氣系統(tǒng)短路的措施。3、（本題5分）一顆地球觀測(cè)衛(wèi)星在運(yùn)行過(guò)程中，其相機(jī)鏡頭出現(xiàn)污染，導(dǎo)致拍攝圖像質(zhì)量下降。探討相機(jī)鏡頭污染的可能原因，對(duì)衛(wèi)星觀測(cè)任務(wù)的影響，以及如何采取措施防止鏡頭污染和恢復(fù)圖像質(zhì)量。4、（本題5分）在一次直升機(jī)的懸停訓(xùn)練中，直升機(jī)出現(xiàn)明顯的漂移和不穩(wěn)定現(xiàn)象。請(qǐng)分析造成直升機(jī)懸停不穩(wěn)定的原因，如氣流干擾、重量分布不均、旋翼槳葉不平衡等，并提出提高直升機(jī)懸停穩(wěn)定性的方法。5、（本題5分）在一次航天任務(wù)中，航天器的遙測(cè)數(shù)據(jù)突然中斷，地面控制中心失去對(duì)航天器的有效監(jiān)測(cè)。請(qǐng)分析遙測(cè)數(shù)據(jù)中斷的可能原因，如天線故障、數(shù)據(jù)傳輸鏈路問(wèn)題等，探討對(duì)航天任務(wù)的影響，并提出恢復(fù)遙測(cè)通信和增強(qiáng)可靠性的措施。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）全面論述航天器的姿態(tài)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如動(dòng)量輪、控制力矩