安徽黃梅戲藝術(shù)職業(yè)學(xué)院《航天器自主導(dǎo)航原理》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁安徽黃梅戲藝術(shù)職業(yè)學(xué)院

《航天器自主導(dǎo)航原理》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、飛行器的飛行環(huán)境包括大氣環(huán)境和太空環(huán)境。在大氣高層，稀薄氣體效應(yīng)會對飛行器的性能產(chǎn)生影響。以下關(guān)于稀薄氣體效應(yīng)的描述，哪一項是錯誤的？（）A.稀薄氣體效應(yīng)會導(dǎo)致飛行器的阻力減小，升力降低B.稀薄氣體效應(yīng)使得傳統(tǒng)的空氣動力學(xué)理論不再適用，需要采用特殊的計算方法和模型C.飛行器在稀薄氣體環(huán)境中飛行時，表面的熱交換過程會發(fā)生變化，影響熱防護設(shè)計D.稀薄氣體效應(yīng)只在飛行器進入太空后才會出現(xiàn)，在大氣層內(nèi)飛行時可以忽略不計2、在航天器的軌道交會對接過程中，需要精確的測量和控制技術(shù)。以下關(guān)于軌道交會對接的描述，哪一項是不正確的？（）A.軌道交會對接需要兩個航天器在同一軌道上逐漸靠近并完成連接B.可以通過雷達、光學(xué)傳感器等設(shè)備來測量兩個航天器之間的相對位置和速度C.軌道交會對接過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.成功的軌道交會對接對于空間站的建設(shè)和太空任務(wù)的實施具有重要意義3、在航空航天領(lǐng)域，飛行模擬和仿真技術(shù)對于飛行器的設(shè)計、訓(xùn)練和評估具有重要意義。通過建立精確的數(shù)學(xué)模型和模擬環(huán)境，可以預(yù)測飛行器的性能和行為。假設(shè)在進行一次飛機飛行性能的模擬中，結(jié)果與實際飛行數(shù)據(jù)存在較大偏差。以下哪個因素最有可能導(dǎo)致這種偏差？（）A.模擬中使用的空氣動力學(xué)模型不準確B.計算機硬件性能不足C.飛行員操作模型不符合實際D.氣象條件設(shè)置錯誤4、在航天器的軌道機動技術(shù)中，以下關(guān)于軌道轉(zhuǎn)移和軌道保持的方法和策略，錯誤的是（）A.軌道轉(zhuǎn)移可以通過發(fā)動機點火提供推力來改變航天器的軌道，需要精確計算推力大小和作用時間B.軌道保持是為了克服各種攝動因素的影響，定期對航天器的軌道進行調(diào)整C.采用電推進系統(tǒng)進行軌道機動具有比化學(xué)推進系統(tǒng)更高的比沖，但推力較小D.軌道機動技術(shù)只在衛(wèi)星等航天器中應(yīng)用，載人飛船和空間站不需要進行軌道機動5、在航空發(fā)動機的壓氣機設(shè)計中，需要提高壓氣機的效率和穩(wěn)定性。假設(shè)正在優(yōu)化一款壓氣機的設(shè)計。以下關(guān)于壓氣機設(shè)計參數(shù)和改進措施的描述，哪一項是正確的？（）A.增加壓氣機的級數(shù)可以無限提高壓比，不需要考慮其他因素B.減小葉片的弦長可以提高壓氣機效率，但會降低其穩(wěn)定性C.采用先進的葉型設(shè)計可以同時提高壓氣機的效率和穩(wěn)定性D.壓氣機的進口氣流速度對其性能沒有影響，不需要進行控制6、飛行控制系統(tǒng)對于飛行器的穩(wěn)定和操控至關(guān)重要。以下關(guān)于飛行控制系統(tǒng)的作用和組成，哪一項是不正確的？（）A.飛行控制系統(tǒng)能夠感知飛行器的姿態(tài)、速度和位置等信息，并將其反饋給控制機構(gòu)B.它可以通過調(diào)整飛行器的舵面、發(fā)動機推力等，實現(xiàn)飛行器的穩(wěn)定飛行和精確操控C.飛行控制系統(tǒng)通常由傳感器、控制器和執(zhí)行機構(gòu)等部分組成D.飛行控制系統(tǒng)在飛行器設(shè)計中是一個相對獨立的部分，與其他系統(tǒng)沒有關(guān)聯(lián)7、在航空航天材料的選擇中，關(guān)于鈦合金和鋁合金的性能特點及應(yīng)用范圍，以下描述恰當?shù)氖牵海ǎ〢.鈦合金具有高強度、高耐熱性和良好的耐腐蝕性，但價格昂貴，主要用于航空發(fā)動機的關(guān)鍵部件；鋁合金密度小，強度適中，價格較低，廣泛應(yīng)用于飛機機身和機翼結(jié)構(gòu)B.鈦合金和鋁合金在強度、耐熱性和耐腐蝕性方面性能相似，因此在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用可以相互替代C.鈦合金由于其重量大、加工難度高，在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸減少；鋁合金則由于性能有限，只適用于一些次要結(jié)構(gòu)D.鈦合金主要用于制造飛機的內(nèi)飾和非承力部件，鋁合金則用于制造發(fā)動機葉片等高負荷部件8、在火箭發(fā)射過程中，氣象條件對發(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)對措施的描述，哪一個是恰當?shù)?？（）A.強風對火箭發(fā)射沒有影響，不需要采取任何措施B.雷電天氣會對火箭造成嚴重威脅，應(yīng)立即取消發(fā)射C.低云量不會影響火箭的可見性，發(fā)射可以照常進行D.氣象條件對火箭發(fā)射的影響可以通過技術(shù)手段完全消除9、航空航天中的飛行力學(xué)研究飛行器在空氣中的運動規(guī)律和受力情況。例如，飛機的飛行姿態(tài)、速度和軌跡的控制都基于飛行力學(xué)的原理。那么，在飛機的爬升階段，主要的受力是？（）A.重力、升力和推力B.重力、升力和阻力C.升力、阻力和推力D.重力、阻力和推力10、航空航天工程中的飛行力學(xué)研究飛行器的運動規(guī)律。以下關(guān)于飛行器的穩(wěn)定性和操縱性，哪一項是不正確的？（）A.飛行器的穩(wěn)定性是指在受到外界干擾后，能夠自動恢復(fù)到原來狀態(tài)的能力B.操縱性是指飛行器響應(yīng)駕駛員操縱指令的能力C.穩(wěn)定性和操縱性通常是相互矛盾的，提高穩(wěn)定性可能會降低操縱性D.飛行器的穩(wěn)定性和操縱性只與飛行器的氣動布局有關(guān)，與控制系統(tǒng)無關(guān)11、航天器在太空中運行時，需要面對各種復(fù)雜的環(huán)境和任務(wù)需求。例如，衛(wèi)星在軌道上需要保持穩(wěn)定的姿態(tài)，以確保通信、遙感等功能的正常實現(xiàn)。姿態(tài)控制系統(tǒng)通常采用動量輪、反作用輪、推力器等裝置來實現(xiàn)姿態(tài)的調(diào)整和穩(wěn)定。假設(shè)一顆地球同步軌道衛(wèi)星的姿態(tài)出現(xiàn)了偏差，需要進行姿態(tài)調(diào)整。以下哪種姿態(tài)控制方式在這種情況下最為有效和節(jié)能？（）A.啟動動量輪進行姿態(tài)調(diào)整B.利用反作用輪進行姿態(tài)調(diào)整C.啟動推力器進行姿態(tài)調(diào)整D.以上方式結(jié)合使用12、航天器的熱控系統(tǒng)用于維持航天器內(nèi)部設(shè)備和部件的適宜溫度。以下關(guān)于熱控系統(tǒng)的工作原理和措施，哪一項是不正確的？（）A.熱控系統(tǒng)通過隔熱、散熱和加熱等方式來控制航天器的溫度B.采用多層隔熱材料來減少熱量的傳入和散失C.安裝散熱器將航天器內(nèi)部的熱量散發(fā)到太空中D.熱控系統(tǒng)不需要考慮航天器與外界環(huán)境的熱交換，只關(guān)注內(nèi)部設(shè)備的溫度13、飛行控制系統(tǒng)對于保證飛行器的穩(wěn)定性和操縱性至關(guān)重要。以下關(guān)于飛行控制系統(tǒng)的組成和功能，哪一項是錯誤的？（）A.飛行控制系統(tǒng)通常包括傳感器、控制器和執(zhí)行機構(gòu)，能夠感知飛行器的狀態(tài)并進行相應(yīng)的控制B.自動駕駛儀可以根據(jù)預(yù)設(shè)的航線和飛行參數(shù)，自動控制飛行器的飛行姿態(tài)和軌跡C.電傳操縱系統(tǒng)通過電信號傳輸控制指令，提高了操縱的精度和響應(yīng)速度D.飛行控制系統(tǒng)只能在正常飛行條件下工作，在遇到突發(fā)情況或故障時無法發(fā)揮作用14、在航空航天領(lǐng)域，飛行器的動力系統(tǒng)是關(guān)鍵組成部分。噴氣式發(fā)動機通過燃燒燃料產(chǎn)生高速氣流來推動飛行器前進，其工作原理涉及熱力學(xué)、流體力學(xué)等多個學(xué)科。假設(shè)一架噴氣式飛機在飛行過程中，發(fā)動機出現(xiàn)了推力下降的情況。以下關(guān)于可能導(dǎo)致這種情況的原因的分析中，錯誤的是：可能是燃料供應(yīng)不足，導(dǎo)致燃燒不充分，無法產(chǎn)生足夠的推力。也可能是發(fā)動機內(nèi)部部件磨損，增加了氣流的阻力。此外，進氣道的設(shè)計不合理，導(dǎo)致進氣量不足，也會影響發(fā)動機的推力。那么，以下哪種情況最不可能導(dǎo)致發(fā)動機推力下降？（）A.飛行高度過高，空氣稀薄B.發(fā)動機的壓氣機葉片損壞C.燃油質(zhì)量不符合標準D.飛機的飛行速度過快15、航空航天中的制造工藝對于保證產(chǎn)品質(zhì)量和性能至關(guān)重要。以下關(guān)于先進制造技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用，哪一項是錯誤的？（）A.3D打印技術(shù)可以制造復(fù)雜形狀的零部件，減少材料浪費和加工時間B.數(shù)控加工技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高效率的零部件加工C.激光焊接技術(shù)可以提高焊接質(zhì)量和強度，適用于航空航天結(jié)構(gòu)的連接D.先進制造技術(shù)雖然有很多優(yōu)點，但成本高昂，不適合大規(guī)模應(yīng)用于航空航天生產(chǎn)16、在航天器的電源系統(tǒng)中，太陽能電池板和蓄電池是常見的電源設(shè)備。假設(shè)一顆衛(wèi)星的電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障。以下關(guān)于電源系統(tǒng)故障診斷和修復(fù)的描述，哪一個是恰當?shù)?？（）A.太陽能電池板損壞后，只能等待衛(wèi)星進入日照區(qū)進行自我修復(fù)B.蓄電池老化導(dǎo)致的容量下降無法通過任何方法恢復(fù)C.電源管理系統(tǒng)故障可以通過重新啟動衛(wèi)星來解決D.對電源系統(tǒng)的故障診斷需要綜合考慮多個因素，并采取相應(yīng)的修復(fù)措施17、飛行器在飛行過程中會產(chǎn)生噪聲，對環(huán)境和人員造成影響。以下關(guān)于飛行器噪聲的來源和控制方法，哪一項是不準確的？（）A.飛行器噪聲的主要來源包括發(fā)動機噪聲、空氣動力噪聲和機械噪聲等B.優(yōu)化飛行器的外形設(shè)計、采用消聲材料和技術(shù)可以降低噪聲水平C.發(fā)動機的降噪是飛行器噪聲控制的重點，通過改進發(fā)動機的設(shè)計和燃燒過程可以有效降低噪聲D.飛行器噪聲對環(huán)境和人員的影響不大，不需要采取嚴格的控制措施18、航天器的軌道設(shè)計和控制是航天任務(wù)成功的關(guān)鍵之一。例如，衛(wèi)星需要被送入特定的軌道，以實現(xiàn)其預(yù)定的功能。在軌道控制中，需要考慮到地球引力、大氣阻力、太陽輻射壓力等因素的影響。假設(shè)一顆低軌道衛(wèi)星的軌道高度逐漸降低，需要進行軌道提升操作。以下哪種推進方式最適合進行軌道提升？（）A.化學(xué)推進B.電推進C.太陽帆推進D.核推進19、航天器的姿態(tài)控制通常采用多種執(zhí)行機構(gòu)。假設(shè)一個小型衛(wèi)星需要精確的姿態(tài)調(diào)整。以下關(guān)于姿態(tài)控制執(zhí)行機構(gòu)的描述，哪一項是最適合的？（）A.僅使用反作用輪，不考慮其他執(zhí)行機構(gòu)B.依靠推進器進行姿態(tài)控制，不考慮其燃料消耗C.結(jié)合使用反作用輪、推進器和磁力矩器，根據(jù)任務(wù)需求靈活選擇D.姿態(tài)控制執(zhí)行機構(gòu)的性能不受衛(wèi)星的形狀和質(zhì)量分布影響20、太空探索中的深空探測任務(wù)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。以下關(guān)于深空探測的困難和解決方案，哪一項是錯誤的？（）A.深空探測面臨著遙遠距離帶來的通信延遲和信號衰減問題B.能源供應(yīng)是深空探測的難題之一，需要開發(fā)高效的能源系統(tǒng)C.長時間的太空飛行對宇航員的身心健康有很大影響，需要采取有效的保障措施D.目前還沒有有效的解決方案來應(yīng)對深空探測中的各種困難，深空探測的發(fā)展陷入停滯二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細論述飛機的機翼顫振現(xiàn)象，包括顫振的產(chǎn)生機理、影響因素和預(yù)防措施。解釋如何通過氣動設(shè)計、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和主動控制技術(shù)抑制機翼顫振，以及顫振對飛行安全的潛在威脅。2、（本題5分）論述航空航天領(lǐng)域中的飛行器可靠性數(shù)據(jù)分析方法，解釋如何從大量數(shù)據(jù)中提取有用信息以支持可靠性評估和決策。3、（本題5分）深入探討熱防護系統(tǒng)在高超聲速飛行器中的作用和面臨的挑戰(zhàn)，包括極端高溫環(huán)境下的熱防護材料選擇、熱傳遞機制、結(jié)構(gòu)可靠性等，分析當前熱防護技術(shù)的發(fā)展趨勢和研究方向。4、（本題5分）簡述航空發(fā)動機的喘振現(xiàn)象和預(yù)防措施，分析喘振對發(fā)動機性能和結(jié)構(gòu)的危害。5、（本題5分）深入探討航空發(fā)動機的尾氣排放控制技術(shù)，包括氮氧化物減排、顆粒物捕集和溫室氣體減排等方面。分析尾氣排放標準的制定和發(fā)展趨勢，以及發(fā)動機制造商采取的減排措施和技術(shù)創(chuàng)新。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一架客機在飛行中遭遇強烈氣流，導(dǎo)致機身劇烈顛簸，部分乘客受傷。請分析強烈氣流對飛機飛行的影響機制，探討如何通過氣象預(yù)報、飛行策略調(diào)整和飛機結(jié)構(gòu)加強來減少此類情況對飛行安全的威脅。2、（本題5分）某型戰(zhàn)斗機在進行空中格斗訓(xùn)練時，發(fā)現(xiàn)其機動性不如預(yù)期，在大過載機動時出現(xiàn)失速現(xiàn)象。請分析影響戰(zhàn)斗機機動性的因素，如機翼設(shè)計、發(fā)動機推力、飛控系統(tǒng)等，并提出改進戰(zhàn)斗機機動性的方案。3、（本題5分）一架客機的飛行數(shù)據(jù)記錄器在事故后發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失，給事故調(diào)查帶來困難。分析飛行數(shù)據(jù)記錄器數(shù)據(jù)丟失的原因，可能是存儲設(shè)備故障、數(shù)據(jù)傳輸中斷或遭受外部破壞等，并提出改進數(shù)據(jù)記錄和存儲技術(shù)的建議。4、（本題5分）某型飛機在飛行過程中，飛行員報告發(fā)動機出現(xiàn)異常抖動和功率下降。地面維護人員通過對飛行數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機的燃油壓力不穩(wěn)定，同時排氣溫度過高。請分析可能導(dǎo)致這些故障的原因，并提出相應(yīng)的排故措施和預(yù)防建議。5、（本題5分）某型直升機在飛行中，主旋翼系統(tǒng)出現(xiàn)異常振動，影響了飛行安全和舒適性。通過對旋翼槳葉、傳動軸、旋翼頭和控制系統(tǒng)等部件的檢查和測試，請分析可能引起振動的原因，并提出解決振動問題的措施。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細分析飛機的空氣動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計流程。闡述從概念設(shè)計到詳細設(shè)計階段的空氣動力學(xué)分析和優(yōu)化方法。探討