江蘇醫(yī)藥職業(yè)學(xué)院《飛行器自動(dòng)控制原理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)江蘇醫(yī)藥職業(yè)學(xué)院

《飛行器自動(dòng)控制原理》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20個(gè)小題，每小題1分，共20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、飛機(jī)的噪聲控制是航空領(lǐng)域的一個(gè)重要研究課題。噪聲主要來(lái)源于發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)翼和起落架等部件。為了降低飛機(jī)的噪聲，可以采用：（）A.優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)B.安裝消聲器C.改進(jìn)機(jī)翼的形狀D.以上方法綜合運(yùn)用2、航空航天材料需要具備高強(qiáng)度、高韌性、耐高溫、耐腐蝕等性能。以下關(guān)于高溫合金在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.高溫合金常用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片和燃燒室等部件，能夠在高溫下保持良好的力學(xué)性能B.鎳基高溫合金是應(yīng)用最廣泛的高溫合金之一，具有優(yōu)異的抗氧化和抗熱腐蝕性能C.高溫合金的性能主要取決于其化學(xué)成分和微觀組織結(jié)構(gòu)，與加工工藝無(wú)關(guān)D.隨著技術(shù)的發(fā)展，新型高溫合金不斷涌現(xiàn)，為航空航天領(lǐng)域的發(fā)展提供了有力支持3、在航天器的軌道設(shè)計(jì)中，需要考慮多種因素，如地球引力、大氣阻力、太陽(yáng)輻射壓力等。對(duì)于近地軌道航天器，大氣阻力會(huì)逐漸降低其軌道高度。假設(shè)一顆近地軌道衛(wèi)星的軌道高度在逐漸下降。以下關(guān)于可能原因的分析中，錯(cuò)誤的是：可能是衛(wèi)星的形狀不規(guī)則，增加了大氣阻力的作用。也可能是太陽(yáng)活動(dòng)高峰期，大氣密度增加，導(dǎo)致阻力增大。此外，衛(wèi)星的初始軌道參數(shù)設(shè)置不合理，使其更容易受到大氣阻力的影響。那么，以下哪種情況最不可能導(dǎo)致軌道高度下降？（）A.衛(wèi)星表面的太陽(yáng)能電池板損壞B.衛(wèi)星的質(zhì)量減輕C.地球磁場(chǎng)的變化D.衛(wèi)星的姿態(tài)控制出現(xiàn)問(wèn)題4、飛機(jī)的飛行控制系統(tǒng)包括自動(dòng)駕駛儀和人工操縱系統(tǒng)。以下關(guān)于飛行控制系統(tǒng)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.自動(dòng)駕駛儀可以按照預(yù)設(shè)的航線和飛行參數(shù)自動(dòng)控制飛機(jī)的飛行B.人工操縱系統(tǒng)通過(guò)飛行員操縱駕駛桿和腳蹬來(lái)控制飛機(jī)的姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)C.飛行控制系統(tǒng)可以在緊急情況下自動(dòng)接管飛機(jī)的控制，保障飛行安全D.飛行控制系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，飛機(jī)就會(huì)立即失去控制，無(wú)法飛行5、在航天器的返回過(guò)程中，需要經(jīng)歷高溫、高壓等惡劣環(huán)境。以下關(guān)于航天器返回技術(shù)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.航天器返回時(shí)需要通過(guò)大氣層，與空氣摩擦產(chǎn)生高溫，需要采用隔熱材料進(jìn)行防護(hù)B.可以通過(guò)調(diào)整航天器的姿態(tài)和飛行軌跡來(lái)控制返回過(guò)程中的過(guò)載和熱流分布C.航天器返回后可以在任意地點(diǎn)著陸，不需要特定的著陸場(chǎng)D.航天器返回技術(shù)的發(fā)展對(duì)于載人航天和空間探索具有重要意義6、航天器的軌道機(jī)動(dòng)需要精確的控制和計(jì)算。以下關(guān)于軌道機(jī)動(dòng)的描述，不正確的是：（）A.軌道機(jī)動(dòng)可以通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)推力的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)B.霍曼轉(zhuǎn)移是一種常見(jiàn)的軌道機(jī)動(dòng)方式，具有較高的效率C.軌道機(jī)動(dòng)過(guò)程中不需要考慮航天器的姿態(tài)控制D.精確的軌道預(yù)測(cè)和測(cè)量是軌道機(jī)動(dòng)成功的關(guān)鍵7、關(guān)于飛機(jī)的氣動(dòng)布局，以下對(duì)于常規(guī)布局和鴨式布局的優(yōu)缺點(diǎn)，不正確的是（）A.常規(guī)布局的飛機(jī)穩(wěn)定性較好，操縱性相對(duì)簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟B.鴨式布局的飛機(jī)在大迎角時(shí)具有更好的機(jī)動(dòng)性和升力特性C.常規(guī)布局的飛機(jī)在高速飛行時(shí)阻力較小，而鴨式布局的飛機(jī)在低速飛行時(shí)性能更優(yōu)D.鴨式布局的飛機(jī)在所有飛行條件下都比常規(guī)布局的飛機(jī)具有更好的性能，因此逐漸取代了常規(guī)布局8、在飛行器的飛行性能評(píng)估中，需要考慮多個(gè)參數(shù)。假設(shè)正在比較兩款不同型號(hào)的客機(jī)。以下關(guān)于飛行性能評(píng)估指標(biāo)和意義的描述，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.最大起飛重量越大，飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)性越好B.巡航速度越高，乘客的舒適度越高C.航程越遠(yuǎn)，飛機(jī)的運(yùn)營(yíng)靈活性越大D.爬升率對(duì)客機(jī)的性能評(píng)估沒(méi)有實(shí)際意義9、在飛機(jī)的結(jié)構(gòu)疲勞和損傷容限設(shè)計(jì)中，以下對(duì)于疲勞裂紋的形成和擴(kuò)展機(jī)制，錯(cuò)誤的是（）A.疲勞裂紋通常在結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中部位產(chǎn)生，如孔、缺口和焊縫等B.循環(huán)載荷的作用是導(dǎo)致疲勞裂紋形成和擴(kuò)展的主要原因C.材料的微觀缺陷和組織結(jié)構(gòu)對(duì)疲勞裂紋的擴(kuò)展速度沒(méi)有影響D.通過(guò)采用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)和維修方法，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)疲勞裂紋，提高飛機(jī)結(jié)構(gòu)的安全性和使用壽命10、航天器的熱控系統(tǒng)用于維持航天器內(nèi)部設(shè)備在適宜的溫度范圍內(nèi)工作。熱控方式包括被動(dòng)熱控和主動(dòng)熱控。假設(shè)某航天器在運(yùn)行過(guò)程中內(nèi)部溫度過(guò)高。以下關(guān)于可能原因的分析中，錯(cuò)誤的是：可能是被動(dòng)熱控措施，如隔熱材料的性能下降。主動(dòng)熱控系統(tǒng)，如散熱器故障，無(wú)法有效散熱。航天器外部的熱環(huán)境發(fā)生劇烈變化，超出了熱控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力。那么，以下哪種情況最不可能導(dǎo)致內(nèi)部溫度過(guò)高？（）A.航天器的姿態(tài)調(diào)整頻繁B.航天器的電子設(shè)備功耗增加C.航天器的外殼涂層脫落D.航天器的太陽(yáng)能電池板輸出功率降低11、在航空材料的選擇中，關(guān)于鋁合金和鈦合金的性能特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，以下說(shuō)法不正確的是（）A.鋁合金具有密度小、強(qiáng)度高、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于飛機(jī)的機(jī)身和機(jī)翼結(jié)構(gòu)B.鈦合金比鋁合金強(qiáng)度更高、耐高溫性能更好，但價(jià)格昂貴，主要用于發(fā)動(dòng)機(jī)部件和高溫部位C.鋁合金在高溫環(huán)境下的性能優(yōu)于鈦合金，因此在發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部件中更多地使用鋁合金D.隨著技術(shù)的發(fā)展，新型鋁合金和鈦合金不斷出現(xiàn)，為航空航天領(lǐng)域提供了更多的材料選擇12、航天器在太空中運(yùn)行時(shí)，面臨著復(fù)雜的空間環(huán)境。例如，太陽(yáng)風(fēng)會(huì)帶來(lái)高能粒子，可能對(duì)航天器的電子設(shè)備和材料造成損害。此外，微流星體和空間碎片也可能撞擊航天器。為了保護(hù)航天器免受這些威脅，通常會(huì)采取多種防護(hù)措施。以下哪種材料不適合用于航天器的防護(hù)層？（）A.鈦合金B(yǎng).凱夫拉纖維C.陶瓷D.鋁合金13、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由多顆衛(wèi)星組成星座，為用戶提供定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)。全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有GPS、北斗等。那么，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精度主要取決于？（）A.衛(wèi)星的數(shù)量B.衛(wèi)星的軌道高度C.地面接收設(shè)備的性能D.以上都是14、航空航天工程中，飛行試驗(yàn)是驗(yàn)證飛行器性能和安全性的重要手段。飛行試驗(yàn)通常包括地面試驗(yàn)和空中試驗(yàn)兩個(gè)階段。在地面試驗(yàn)中，可以對(duì)飛行器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、動(dòng)力系統(tǒng)等進(jìn)行測(cè)試；在空中試驗(yàn)中，可以評(píng)估飛行器的飛行性能、操縱性和穩(wěn)定性等。飛行試驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)較高，需要進(jìn)行精心的策劃和準(zhǔn)備。以下哪項(xiàng)不是飛行試驗(yàn)前必須完成的工作？（）A.制定詳細(xì)的試驗(yàn)計(jì)劃B.對(duì)飛行器進(jìn)行全面的檢查和維護(hù)C.對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬分析D.對(duì)飛行員進(jìn)行心理評(píng)估15、在航天器的軌道交會(huì)對(duì)接過(guò)程中，需要精確的測(cè)量和控制技術(shù)。以下關(guān)于軌道交會(huì)對(duì)接的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.軌道交會(huì)對(duì)接需要兩個(gè)航天器在同一軌道上逐漸靠近并完成連接B.可以通過(guò)雷達(dá)、光學(xué)傳感器等設(shè)備來(lái)測(cè)量?jī)蓚€(gè)航天器之間的相對(duì)位置和速度C.軌道交會(huì)對(duì)接過(guò)程中不需要考慮航天器的姿態(tài)調(diào)整，只關(guān)注位置和速度的控制D.成功的軌道交會(huì)對(duì)接對(duì)于空間站的建設(shè)和太空任務(wù)的實(shí)施具有重要意義16、在火箭發(fā)射過(guò)程中，氣象條件對(duì)發(fā)射安全和成功率有重要影響。假設(shè)在火箭發(fā)射前遇到惡劣天氣。以下關(guān)于氣象因素和應(yīng)對(duì)措施的描述，哪一個(gè)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.強(qiáng)風(fēng)對(duì)火箭發(fā)射沒(méi)有影響，不需要采取任何措施B.雷電天氣會(huì)對(duì)火箭造成嚴(yán)重威脅，應(yīng)立即取消發(fā)射C.低云量不會(huì)影響火箭的可見(jiàn)性，發(fā)射可以照常進(jìn)行D.氣象條件對(duì)火箭發(fā)射的影響可以通過(guò)技術(shù)手段完全消除17、在飛機(jī)的設(shè)計(jì)中，機(jī)翼的形狀和結(jié)構(gòu)對(duì)飛行性能有著至關(guān)重要的影響。現(xiàn)代客機(jī)的機(jī)翼通常采用大展弦比、后掠翼的設(shè)計(jì)，以提高飛行效率和穩(wěn)定性。假設(shè)現(xiàn)在要設(shè)計(jì)一款新型支線客機(jī)的機(jī)翼，需要考慮空氣動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、燃油效率等多個(gè)因素。以下哪種機(jī)翼設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇對(duì)于提高飛機(jī)的升阻比最為關(guān)鍵？（）A.增加機(jī)翼的后掠角B.增大機(jī)翼的展弦比C.加厚機(jī)翼的翼型D.增加機(jī)翼的前緣襟翼面積18、飛行器的導(dǎo)航系統(tǒng)是確保其準(zhǔn)確飛行的關(guān)鍵。全球定位系統(tǒng)（GPS）是一種常用的導(dǎo)航手段，但在某些情況下可能會(huì)受到干擾或無(wú)法使用。例如，在軍事行動(dòng)中，為了防止敵方干擾，可能需要使用自主導(dǎo)航系統(tǒng)。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是一種不依賴外部信號(hào)的自主導(dǎo)航系統(tǒng)，其基本原理是通過(guò)測(cè)量飛行器的加速度和角速度來(lái)計(jì)算位置和速度。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差會(huì)隨著時(shí)間積累，為了減小誤差，通常會(huì)采用：（）A.提高傳感器精度B.增加校準(zhǔn)次數(shù)C.與其他導(dǎo)航系統(tǒng)組合使用D.降低飛行器的飛行速度19、在飛行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要考慮強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等要求。以下關(guān)于飛行器結(jié)構(gòu)的疲勞問(wèn)題，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.飛行器在反復(fù)的起降和飛行過(guò)程中，結(jié)構(gòu)會(huì)受到交變載荷的作用，容易產(chǎn)生疲勞裂紋B.疲勞裂紋的擴(kuò)展會(huì)逐漸降低結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，最終可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效C.通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇和制造工藝，可以有效地提高飛行器結(jié)構(gòu)的抗疲勞性能D.只要飛行器的結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度足夠高，就不會(huì)出現(xiàn)疲勞問(wèn)題20、在航空航天工程中，復(fù)合材料的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。假設(shè)正在設(shè)計(jì)一款使用復(fù)合材料的飛行器部件。以下關(guān)于復(fù)合材料性能和應(yīng)用的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.復(fù)合材料的強(qiáng)度和剛度低于傳統(tǒng)金屬材料，不適合用于關(guān)鍵部件B.復(fù)合材料的耐腐蝕性差，需要特殊的防護(hù)處理C.可以根據(jù)需要定制復(fù)合材料的性能，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)D.復(fù)合材料的制造工藝簡(jiǎn)單，成本低于傳統(tǒng)材料二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）論述航天器的姿態(tài)動(dòng)力學(xué)建模，包括剛體姿態(tài)動(dòng)力學(xué)和撓性體姿態(tài)動(dòng)力學(xué)模型，分析模型的復(fù)雜性和簡(jiǎn)化方法，以及在姿態(tài)控制設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。2、（本題5分）深入探討空氣動(dòng)力學(xué)中翼型優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法和目標(biāo)，考慮升阻比、失速特性、噪聲等因素，解釋如何通過(guò)數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究來(lái)確定最優(yōu)翼型，并舉例說(shuō)明其在飛行器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。3、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明航空發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣再循環(huán)技術(shù)的原理和應(yīng)用前景，討論其對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能和環(huán)保的影響。4、（本題5分）深入探討航天器的熱控制技術(shù)，包括被動(dòng)熱控制（如隔熱材料、散熱片）和主動(dòng)熱控制（如加熱器、制冷器、流體循環(huán)系統(tǒng)）的原理和應(yīng)用。分析在不同軌道環(huán)境和任務(wù)需求下，如何選擇和優(yōu)化熱控制方案。5、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明飛行器隱身技術(shù)的原理和實(shí)現(xiàn)方法，包括外形設(shè)計(jì)、吸波材料和等離子體隱身等。探討隱身技術(shù)對(duì)飛行器性能和作戰(zhàn)效能的影響，以及在實(shí)際應(yīng)用中面臨的限制和應(yīng)對(duì)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）某型戰(zhàn)斗機(jī)在進(jìn)行武器發(fā)射試驗(yàn)時(shí)，武器系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)彈未能正常發(fā)射。請(qǐng)分析武器系統(tǒng)故障的可能原因，如電氣連接故障、發(fā)射控制程序錯(cuò)誤等，評(píng)估對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)作戰(zhàn)能力的影響，并提出改進(jìn)武器系統(tǒng)的建議。2、（本題5分）在一次衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)中，火箭整流罩未能按計(jì)劃分離，影響了衛(wèi)星的入軌精度。請(qǐng)分析整流罩分離故障的原因，如分離機(jī)構(gòu)故障、氣動(dòng)干擾等，并研究如何確保整流罩在未來(lái)發(fā)射任務(wù)中的可靠分離。3、（本題5分）某衛(wèi)星的遙感相機(jī)在拍攝地球圖像時(shí)，圖像分辨率達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。分析影響圖像分辨率的原因，可能是相機(jī)鏡頭質(zhì)量、傳感器精度或軌道高度等，并研究如何改進(jìn)遙感相機(jī)的性能以獲取更高質(zhì)量的圖像。4、（本題5分）在一次無(wú)人機(jī)自主飛行試驗(yàn)中，無(wú)人機(jī)未能按照預(yù)設(shè)航線飛行，偏離了目標(biāo)區(qū)域。請(qǐng)分析導(dǎo)致無(wú)人機(jī)航線偏離的可能原因，如導(dǎo)航系統(tǒng)誤差、風(fēng)場(chǎng)影響、飛控算法缺陷等，并提出提高無(wú)人機(jī)自主飛行精度的解決方案。5、（本題5分）某型無(wú)人機(jī)在執(zhí)行海上巡邏任務(wù)時(shí)，受到海風(fēng)和海浪的影響，飛行姿態(tài)不穩(wěn)定。分析海風(fēng)和海浪對(duì)無(wú)人機(jī)飛行的影響機(jī)制，對(duì)巡邏任務(wù)的影響，以及如何改進(jìn)無(wú)人機(jī)的設(shè)計(jì)和控制算法以提高其在海上環(huán)境中的適應(yīng)性。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)論述航空航天領(lǐng)域的增材制造技術(shù)（3D打?。┑膽?yīng)用和優(yōu)勢(shì)，如在復(fù)雜零部件制造、輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面。探討增材制造材料的性能和工藝參數(shù)對(duì)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(shí)現(xiàn)個(gè)性化制造方面的潛力