常州工學院《航空工程力學》2022-2023學年第一學期期末試卷

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頁常州工學院《航空工程力學》

2022-2023學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個小題，每小題1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、航空航天工程中的飛行仿真技術(shù)可以在虛擬環(huán)境中模擬飛行器的飛行過程。以下關(guān)于飛行仿真技術(shù)的作用和應(yīng)用，哪一項是錯誤的？（）A.飛行仿真技術(shù)可以用于飛行器的設(shè)計和研發(fā)，提前評估設(shè)計方案的可行性和性能B.飛行仿真技術(shù)可以為飛行員提供訓練平臺，提高飛行技能和應(yīng)對突發(fā)情況的能力C.飛行仿真技術(shù)可以用于航空航天領(lǐng)域的科學研究，如空氣動力學、飛行力學等方面的研究D.飛行仿真技術(shù)只是一種娛樂工具，對航空航天工程的實際應(yīng)用沒有太大幫助2、在航空電子系統(tǒng)中，導航系統(tǒng)的精度和可靠性至關(guān)重要。假設(shè)一架飛機在復雜的氣象條件下飛行。以下關(guān)于導航系統(tǒng)性能和應(yīng)對策略的描述，哪一個是準確的？（）A.慣性導航系統(tǒng)在長時間飛行后會產(chǎn)生較大誤差，無法修正B.衛(wèi)星導航在惡劣天氣下完全失效，不能依賴C.組合導航系統(tǒng)可以綜合多種導航信息，提高導航精度和可靠性D.飛機的導航系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，飛行員只能依靠目視飛行3、航天器的熱控制是保證其正常運行的關(guān)鍵。以下關(guān)于航天器熱控制技術(shù)的說法，不正確的是：（）A.多層隔熱材料可以有效減少航天器內(nèi)部與外部環(huán)境的熱交換B.熱管可以將熱量從高溫區(qū)域傳遞到低溫區(qū)域，實現(xiàn)熱量的均勻分布C.主動熱控制系統(tǒng)通過消耗大量能源來維持航天器的溫度穩(wěn)定D.航天器在進入地球陰影時，由于沒有太陽輻射，溫度會迅速降低，不需要熱控制4、飛機的起落架設(shè)計需要考慮多種因素，包括飛機的重量、速度、跑道條件等。起落架的減震系統(tǒng)對于減少飛機著陸時的沖擊至關(guān)重要。油氣式減震器是一種常見的起落架減震裝置，其工作原理是利用氣體的壓縮和液體的流動來吸收能量。在油氣式減震器中，氣體的壓力和液體的粘度對減震效果有著重要影響。為了提高減震效果，通常會：（）A.增加氣體壓力，降低液體粘度B.降低氣體壓力，增加液體粘度C.同時增加氣體壓力和液體粘度D.同時降低氣體壓力和液體粘度5、飛行器的導航系統(tǒng)是確保其準確飛行和到達目的地的關(guān)鍵。導航系統(tǒng)包括慣性導航、衛(wèi)星導航、無線電導航等多種方式。在長距離飛行中，哪種導航方式的精度和可靠性最高？（）A.慣性導航B.衛(wèi)星導航C.無線電導航D.組合導航6、在航空航天工程中，空氣動力學是研究飛行器與空氣相互作用的學科。對于高速飛行器，激波的產(chǎn)生會對其性能產(chǎn)生顯著影響。假設(shè)一架超音速飛機在飛行中遇到了激波阻力增大的問題。以下關(guān)于可能原因的分析中，錯誤的是：可能是飛機的外形設(shè)計不合理，導致激波強度增加。飛行速度超過了設(shè)計的最大超音速速度。大氣條件的變化，如溫度和濕度的改變，影響了激波的形成。那么，以下哪種情況最不可能導致激波阻力增大？（）A.飛機的表面粗糙度增加B.飛機的機翼后掠角減小C.飛機的發(fā)動機推力減小D.飛機的飛行高度降低7、航空發(fā)動機是飛行器的核心部件之一，其性能直接影響飛行器的飛行能力。假設(shè)在研發(fā)一款新型航空發(fā)動機，需要提高其燃油效率和推力。以下關(guān)于航空發(fā)動機的工作原理和優(yōu)化策略的描述，哪一項是最有效的？（）A.增加發(fā)動機的壓氣機級數(shù)，必然能提高燃油效率和推力B.單純提高燃燒室溫度，無需考慮材料的耐熱性能C.優(yōu)化渦輪葉片的形狀和材料，以提高能量轉(zhuǎn)換效率D.減少發(fā)動機的零部件數(shù)量，就能降低重量和提高性能8、在航空航天發(fā)動機的燃燒過程中，燃料的霧化效果對燃燒效率有重要影響。以下關(guān)于燃料霧化的描述，不正確的是：（）A.霧化后的燃料液滴越小，燃燒越充分B.燃料的霧化主要依靠噴油嘴的設(shè)計和工作參數(shù)C.霧化過程只與燃料的物理性質(zhì)有關(guān)，與燃燒室內(nèi)的壓力和溫度無關(guān)D.良好的霧化效果可以降低污染物的排放9、對于飛機的起落架設(shè)計，需要考慮多種因素。以下哪一項不是起落架設(shè)計的關(guān)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10、飛行控制系統(tǒng)對于飛行器的穩(wěn)定性和操縱性至關(guān)重要。現(xiàn)代飛行控制系統(tǒng)通常采用電傳操縱技術(shù)，通過傳感器感知飛行器的姿態(tài)和運動狀態(tài)，并將信號傳遞給計算機進行處理，然后控制舵面的運動。在電傳操縱系統(tǒng)中，傳感器的精度和可靠性對飛行安全有著重要影響。如果傳感器出現(xiàn)故障，可能導致飛行控制系統(tǒng)失效。那么，為了提高傳感器的可靠性，通常會采用：（）A.單一傳感器設(shè)計B.多個相同類型傳感器并聯(lián)C.多個不同類型傳感器串聯(lián)D.減少傳感器的使用數(shù)量11、飛機的機翼設(shè)計對于飛行性能有重要影響。以下關(guān)于機翼設(shè)計的原則，哪一項是不正確的？（）A.機翼的形狀和面積需要根據(jù)飛機的任務(wù)需求和飛行條件進行優(yōu)化B.增加機翼的后掠角可以提高飛機的高速性能，但會降低低速性能C.機翼的上反角可以增加飛機的橫向穩(wěn)定性D.機翼的設(shè)計只需要考慮空氣動力學性能，不需要考慮結(jié)構(gòu)強度和制造工藝12、航天器的姿態(tài)控制對于其完成任務(wù)和保持穩(wěn)定運行至關(guān)重要。姿態(tài)控制可以通過動量輪、推進器等裝置來實現(xiàn)。那么，以下哪種姿態(tài)控制方式精度最高？（）A.動量輪控制B.推進器控制C.兩者精度差不多D.取決于具體情況13、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14、航空航天工程中的太空環(huán)境對飛行器和航天員都有特殊的影響。以下關(guān)于太空輻射的危害和防護措施，哪一項是錯誤的？（）A.太空輻射包括太陽粒子輻射、宇宙射線等，可能對飛行器的電子設(shè)備和航天員的身體造成損害B.采用屏蔽材料、優(yōu)化飛行軌道和加強航天員的輻射防護訓練等可以減少太空輻射的危害C.太空輻射對航天員的影響主要是短期的，不會導致長期的健康問題D.對太空輻射的監(jiān)測和評估是保障太空任務(wù)安全的重要環(huán)節(jié)15、航空航天中的可靠性工程旨在確保系統(tǒng)的安全和可靠運行。以下關(guān)于可靠性設(shè)計的方法和原則，哪一項是不準確的？（）A.采用冗余設(shè)計，增加備份部件，提高系統(tǒng)的可靠性B.進行故障模式和影響分析，提前識別潛在的故障模式和其影響C.選擇高質(zhì)量、經(jīng)過驗證的零部件和材料D.為了降低成本，可以適當降低可靠性要求，只要不影響系統(tǒng)的基本功能就行16、航空航天工程中的空氣動力學研究對于飛行器的設(shè)計至關(guān)重要。以下關(guān)于翼型的空氣動力學特性，哪一項是不準確的？（）A.不同的翼型在不同的飛行條件下具有不同的升阻比，影響飛行器的飛行性能B.翼型的前緣形狀和后緣形狀對氣流的分離和附著有重要影響C.增加翼型的彎度可以提高升力，但也會增加阻力D.翼型的空氣動力學特性只取決于其幾何形狀，與來流速度和攻角無關(guān)17、在飛行器的空氣動力學設(shè)計中，翼型的選擇對飛行性能有顯著影響。假設(shè)正在設(shè)計一款新型客機的機翼，需要考慮多種飛行條件。以下關(guān)于翼型設(shè)計的考慮，哪一項是正確的？（）A.厚翼型在低速飛行時升力大，但高速飛行時阻力也大B.薄翼型在所有飛行速度下都能提供最佳的升阻比C.翼型的彎度越大，越有利于提高飛機的機動性，但穩(wěn)定性會降低D.為了降低阻力，應(yīng)選擇完全對稱的翼型，不考慮升力需求18、飛機的機翼結(jié)構(gòu)需要承受飛行中的各種載荷，包括升力、阻力、彎矩等。為了提高機翼結(jié)構(gòu)的強度和剛度，通常會采用加強肋、翼梁等結(jié)構(gòu)部件。假設(shè)某型飛機的機翼在飛行中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形。以下哪個結(jié)構(gòu)部件最有可能需要加強？（）A.加強肋B.翼梁C.蒙皮D.翼梢小翼19、飛機的燃油系統(tǒng)不僅要保證燃油的供應(yīng)，還要進行燃油的儲存、分配和測量。在復雜的飛行條件下，燃油系統(tǒng)需要穩(wěn)定可靠地工作。假設(shè)某型飛機在飛行中出現(xiàn)燃油流量不穩(wěn)定的情況。以下哪個部件最有可能出現(xiàn)故障？（）A.燃油泵B.燃油濾清器C.燃油計量裝置D.燃油箱20、在航空航天材料的疲勞性能研究中，材料在循環(huán)載荷作用下的耐久性是關(guān)注的重點。疲勞裂紋的萌生和擴展會導致材料失效。假設(shè)一種用于飛行器結(jié)構(gòu)的材料在疲勞試驗中表現(xiàn)不佳。以下關(guān)于可能原因的分析中，錯誤的是：可能是材料的微觀組織結(jié)構(gòu)存在缺陷，容易產(chǎn)生疲勞裂紋源。加載的頻率和幅值過高，加速了疲勞損傷的積累。材料的表面處理不當，存在應(yīng)力集中點。那么，以下哪種情況最不可能導致疲勞性能差？（）A.材料的化學成分不均勻B.試驗環(huán)境的濕度較大C.材料的熱處理工藝不合理D.加載過程中的振動過大21、飛行器在大氣層中飛行時，會與空氣產(chǎn)生摩擦，導致表面溫度升高。為了保護飛行器的結(jié)構(gòu)和設(shè)備，需要采用有效的熱防護措施。熱防護系統(tǒng)可以分為被動熱防護和主動熱防護。被動熱防護的主要方式是：（）A.利用冷卻劑進行降溫B.采用耐高溫材料C.安裝散熱風扇D.發(fā)射激光進行降溫22、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.化學推進B.電推進C.太陽帆推進D.核推進23、航天器在太空環(huán)境中運行，面臨著多種特殊的挑戰(zhàn)和條件。例如，太空環(huán)境中的微重力、高真空、強輻射等因素對航天器的材料、結(jié)構(gòu)和電子設(shè)備都有特殊要求。那么，在航天器的熱控制設(shè)計中，主要考慮的因素是什么？（）A.防止熱量散失B.避免熱量積聚C.減少輻射吸收D.增加對流散熱24、在航空材料的選擇中，關(guān)于鋁合金和鈦合金的性能特點和應(yīng)用范圍，以下說法不正確的是（）A.鋁合金具有密度小、強度高、耐腐蝕等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于飛機的機身和機翼結(jié)構(gòu)B.鈦合金比鋁合金強度更高、耐高溫性能更好，但價格昂貴，主要用于發(fā)動機部件和高溫部位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)動機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25、在航天器的電源系統(tǒng)中，不同類型的電源具有各自的特點。以下關(guān)于航天器電源類型的描述，錯誤的是：（）A.太陽能電池板是航天器常用的電源，但其在陰影區(qū)無法工作B.燃料電池具有高能量密度，但壽命較短，維護成本高C.核電源能夠提供長期穩(wěn)定的電力，但存在安全和環(huán)保問題D.化學電池重量輕、體積小，是航天器電源的首選26、航天器的熱控制是確保其在太空環(huán)境中正常工作的關(guān)鍵技術(shù)之一。太空環(huán)境中的溫度變化極大，航天器可能會受到太陽直射、地球陰影和太空背景輻射等因素的影響。以下關(guān)于航天器熱控制的描述，哪一項是不準確的？（）A.航天器表面通常會采用特殊的涂層來調(diào)節(jié)吸收和反射太陽輻射的比例，以控制溫度B.熱管和熱交換器等裝置可以有效地在航天器內(nèi)部傳遞熱量，保持溫度均勻C.主動熱控制方法，如電加熱和制冷系統(tǒng)，通常用于對溫度控制要求較高的部件D.航天器的熱控制只需要考慮在太空中的情況，不需要考慮發(fā)射和返回階段的熱環(huán)境27、飛行器的燃油系統(tǒng)設(shè)計需要考慮多方面因素。以下關(guān)于燃油系統(tǒng)的描述，不正確的是：（）A.燃油系統(tǒng)要確保在各種飛行姿態(tài)下都能穩(wěn)定地向發(fā)動機供油B.燃油箱的布局和形狀設(shè)計要考慮重心平衡和防泄漏等問題C.燃油濾清器可以過濾掉燃油中的雜質(zhì)，保護發(fā)動機，但會增加燃油的阻力D.燃油系統(tǒng)的設(shè)計不需要考慮飛機的改型和升級需求，只滿足當前型號的要求即可28、衛(wèi)星的姿態(tài)控制對于其正常工作和完成任務(wù)至關(guān)重要。姿態(tài)控制可以通過動量輪、磁力矩器和推力器等裝置來實現(xiàn)。動量輪通過改變自身的轉(zhuǎn)速來產(chǎn)生控制力矩，磁力矩器利用地球磁場產(chǎn)生控制力矩，推力器則通過噴出氣體產(chǎn)生推力來控制姿態(tài)。在衛(wèi)星姿態(tài)控制中，動量輪的主要優(yōu)點是：（）A.控制精度高B.響應(yīng)速度快C.消耗能量少D.不受外界干擾29、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)30、飛行器的燃油系統(tǒng)需要具備可靠和高效的性能。以下關(guān)于飛行器燃油系統(tǒng)的描述，不正確的是：（）A.燃油系統(tǒng)要能夠在不同飛行姿態(tài)下保證燃油的正常供應(yīng)B.燃油系統(tǒng)需要具備過濾和除雜功能，以防止雜質(zhì)進入發(fā)動機C.飛行器的燃油消耗率與飛行速度和高度無關(guān)D.為了提高安全性，燃油系統(tǒng)通常采用冗余設(shè)計二、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）全面論述飛行器飛行控制系統(tǒng)的組成、工作原理和設(shè)計方法，包括傳感器、控制器、執(zhí)行機構(gòu)等部分的功能和協(xié)同工作機制。探討飛行控制系統(tǒng)在保證飛行穩(wěn)定性、操縱性和安全性方面的作用，分析自動駕駛技術(shù)在現(xiàn)代飛行器中的應(yīng)用和發(fā)展前景。2、（本題5分）深入探討航空航天領(lǐng)域中的可靠性試驗方法。分析環(huán)境應(yīng)力篩選試驗、可靠性增長試驗等的目的、方法和應(yīng)用。研究如何通過可靠性試驗提高產(chǎn)品的可靠性水平。3、（本題5分）詳細分析航天器熱控制技術(shù)的原理和方法。探討在太空環(huán)境中，面對高溫和低溫的極端條件，如何有效地進行熱量的吸收、傳遞和排放。研究熱防護材料的選擇和應(yīng)用，以及熱控制系統(tǒng)的設(shè)計和優(yōu)化。4、（本題5分）深入探討航空發(fā)動機的尾氣排放控制技術(shù)。分析氮氧化物、顆粒物等污染物的生成機制。研究如何通過燃燒優(yōu)化、尾氣處理等手段降低發(fā)動機的尾氣排放，滿足環(huán)保要求。5、（本題5分）深入探討航空航天中的氣動彈性問題，包括機翼顫振、操縱面嗡鳴和結(jié)構(gòu)變形對氣動力的影響。分析氣動彈性分析方法和試驗技術(shù)，以及如何通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化和主動控制抑制氣動彈性不穩(wěn)定現(xiàn)象。研究新型飛行器布局（如