遼寧中醫(yī)藥大學(xué)杏林學(xué)院《航天器結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)》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頁遼寧中醫(yī)藥大學(xué)杏林學(xué)院

《航天器結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在航空航天工程中，空氣動力學(xué)是一門重要的學(xué)科。關(guān)于空氣動力學(xué)中的阻力，以下描述不正確的是：（）A.摩擦阻力是由于空氣與飛行器表面的摩擦產(chǎn)生的B.壓差阻力主要與飛行器的外形和氣流分離有關(guān)C.誘導(dǎo)阻力是由于機(jī)翼產(chǎn)生升力而導(dǎo)致的一種阻力D.減小飛行器的迎風(fēng)面積可以降低所有類型的阻力2、航空航天中的飛行安全管理是至關(guān)重要的。以下關(guān)于飛行事故的調(diào)查和預(yù)防，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.飛行事故調(diào)查需要收集各種數(shù)據(jù)和證據(jù)，分析事故的原因和過程B.根據(jù)調(diào)查結(jié)果制定相應(yīng)的預(yù)防措施，避免類似事故的再次發(fā)生C.飛行事故都是由單一原因引起的，只要解決了這個原因就能杜絕事故D.持續(xù)的安全培訓(xùn)和監(jiān)督對于提高飛行安全水平具有重要作用3、飛機(jī)的座艙環(huán)境控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)為飛行員和乘客提供舒適的環(huán)境。以下關(guān)于座艙環(huán)境控制系統(tǒng)的說法，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.座艙環(huán)境控制系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)座艙內(nèi)的溫度、濕度和壓力B.為了防止座艙玻璃起霧，需要對座艙進(jìn)行通風(fēng)和除濕處理C.座艙環(huán)境控制系統(tǒng)的性能不會影響飛行員的工作效率和乘客的舒適度D.在高空飛行時，座艙需要增壓以防止外界低壓對人體造成傷害4、在航天器的姿態(tài)確定系統(tǒng)中，常用的傳感器包括陀螺儀和星敏感器。關(guān)于星敏感器的特點(diǎn)，以下錯誤的是：（）A.星敏感器能夠高精度地測量航天器的姿態(tài)B.不受地球磁場和其他干擾因素的影響C.星敏感器在有云層遮擋時無法正常工作D.星敏感器的測量精度不會隨時間而降低5、航空航天中的熱防護(hù)系統(tǒng)對于保護(hù)飛行器和宇航員至關(guān)重要。以下關(guān)于熱防護(hù)系統(tǒng)的作用和類型，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.熱防護(hù)系統(tǒng)能夠阻止高溫氣流對飛行器表面的加熱，保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和設(shè)備B.燒蝕式熱防護(hù)系統(tǒng)通過材料的燒蝕帶走熱量，適用于高超聲速飛行C.隔熱式熱防護(hù)系統(tǒng)利用隔熱材料阻擋熱量傳遞，重量較輕但隔熱效果有限D(zhuǎn).熱防護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)只需要考慮飛行器再入大氣層時的高溫，不需要考慮其他飛行階段的熱環(huán)境6、飛行控制系統(tǒng)是飛機(jī)的“大腦”，負(fù)責(zé)控制飛機(jī)的姿態(tài)、速度、高度等參數(shù)?，F(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、計(jì)算機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)精確的控制。假設(shè)在一次飛行中，飛機(jī)的自動駕駛系統(tǒng)出現(xiàn)故障，飛行員需要手動操縱飛機(jī)。以下哪種情況會使手動操縱飛機(jī)變得更加困難？（）A.大氣湍流增加B.飛機(jī)重心位置發(fā)生變化C.飛行高度降低D.飛機(jī)燃油消耗不均7、飛行器的噪聲控制是一個重要的研究領(lǐng)域。以下關(guān)于飛行器噪聲產(chǎn)生的原因，不正確的是：（）A.發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和氣流的擾動是主要的噪聲源B.飛行器的外形設(shè)計(jì)對噪聲的產(chǎn)生有一定影響C.飛行速度越快，噪聲越大D.飛行器在地面滑行時不會產(chǎn)生噪聲8、航空電子設(shè)備是現(xiàn)代飛行器的重要組成部分。以下關(guān)于航空電子系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.集成化程度越來越高，將多個功能模塊集成在一個芯片上，減小體積和重量B.智能化水平不斷提高，能夠?qū)崿F(xiàn)自主診斷、故障預(yù)測和自適應(yīng)控制C.數(shù)字化程度進(jìn)一步加深，提高信號傳輸?shù)木群涂煽啃訢.航空電子系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到極限，未來不會有太大的變化9、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10、對于航天器的返回技術(shù)，以下關(guān)于再入大氣層和著陸過程的特點(diǎn)和挑戰(zhàn)，不正確的是（）A.航天器在再入大氣層時會受到強(qiáng)烈的氣動加熱，需要采用特殊的防熱措施B.著陸過程需要精確控制航天器的姿態(tài)和速度，以確保安全著陸C.航天器返回時的過載和振動對航天員的身體和設(shè)備會產(chǎn)生較大影響D.航天器的返回技術(shù)已經(jīng)非常成熟，不存在任何風(fēng)險和挑戰(zhàn)11、在航空航天工程中，風(fēng)洞試驗(yàn)是研究飛行器空氣動力學(xué)性能的重要手段。假設(shè)在一個風(fēng)洞試驗(yàn)中，對一種新型飛機(jī)模型進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)其在特定風(fēng)速下出現(xiàn)了明顯的氣流分離現(xiàn)象。為了改善這種情況，以下哪種措施最有可能有效？（）A.優(yōu)化機(jī)翼前緣形狀B.增加機(jī)翼的后掠角C.改變機(jī)身的形狀D.安裝翼梢小翼12、在飛行器的設(shè)計(jì)中，空氣動力學(xué)是關(guān)鍵因素之一。當(dāng)飛行器在高速飛行時，會產(chǎn)生激波現(xiàn)象。關(guān)于激波，以下說法錯誤的是：（）A.激波會導(dǎo)致飛行器的阻力急劇增加B.激波的強(qiáng)度與飛行器的飛行速度和外形有關(guān)C.跨音速飛行時，激波會使飛行器的穩(wěn)定性下降D.激波總是對飛行器的性能產(chǎn)生不利影響，應(yīng)盡量避免13、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，以下說法錯誤的是：（）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14、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)在長距離飛行中具有獨(dú)特的優(yōu)勢D.飛行器的導(dǎo)航系統(tǒng)一旦確定，就不能再更改或升級15、在飛行器的設(shè)計(jì)中，空氣動力學(xué)的研究對于優(yōu)化性能至關(guān)重要。飛機(jī)在飛行時，周圍的氣流會產(chǎn)生升力、阻力、力矩等作用。當(dāng)飛機(jī)進(jìn)行高速飛行時，可能會出現(xiàn)激波現(xiàn)象，影響飛行性能和穩(wěn)定性。假設(shè)一款新型超音速飛機(jī)在試飛過程中出現(xiàn)了激波阻力過大的問題。以下哪種設(shè)計(jì)改進(jìn)措施最有可能降低激波阻力？（）A.優(yōu)化飛機(jī)的外形，減小迎風(fēng)面積B.增加機(jī)翼的后掠角C.采用更薄的翼型D.以上措施綜合使用16、飛行器的氣動噪聲會對其性能和環(huán)境產(chǎn)生影響。以下關(guān)于氣動噪聲的產(chǎn)生和控制，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.氣動噪聲主要來源于氣流與飛行器表面的相互作用以及氣流的湍流運(yùn)動B.采用流線型的外形設(shè)計(jì)和表面處理技術(shù)可以降低氣動噪聲C.增加飛行器的飛行速度可以減少氣動噪聲的產(chǎn)生D.安裝消聲器等聲學(xué)裝置可以在一定程度上降低氣動噪聲17、飛行器的飛行控制是確保其安全穩(wěn)定飛行的關(guān)鍵?，F(xiàn)代飛行器通常采用電傳操縱系統(tǒng)來控制飛行姿態(tài)。以下關(guān)于電傳操縱系統(tǒng)的說法，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.電傳操縱系統(tǒng)通過傳感器感知飛行器的姿態(tài)和運(yùn)動狀態(tài)，并將信息傳輸給計(jì)算機(jī)B.計(jì)算機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的控制律和傳感器信息計(jì)算出操縱指令，控制舵面的運(yùn)動C.電傳操縱系統(tǒng)可以提高飛行器的操縱性能和穩(wěn)定性，減少飛行員的工作負(fù)荷D.電傳操縱系統(tǒng)完全不需要機(jī)械備份，因?yàn)槠淇煽啃詷O高，不會出現(xiàn)故障18、在航空航天領(lǐng)域，飛行器的飛行控制是一個關(guān)鍵問題。以下關(guān)于飛行控制系統(tǒng)的描述，錯誤的是：（）A.飛行控制系統(tǒng)能夠穩(wěn)定飛行器的姿態(tài)和軌跡，確保飛行安全B.現(xiàn)代飛行控制系統(tǒng)通常采用計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感器來實(shí)現(xiàn)精確控制C.飛行控制系統(tǒng)只在飛行器起飛和降落階段發(fā)揮作用，在巡航階段作用不大D.飛行控制系統(tǒng)需要不斷根據(jù)飛行條件和任務(wù)需求進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化19、在航空航天領(lǐng)域，可靠性和安全性是至關(guān)重要的。以下關(guān)于可靠性和安全性設(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，即在關(guān)鍵部位設(shè)置備份B.故障預(yù)測和診斷技術(shù)能夠及時發(fā)現(xiàn)潛在的故障，保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行C.可靠性和安全性設(shè)計(jì)只在飛行器的硬件部分進(jìn)行，軟件部分不重要D.嚴(yán)格的質(zhì)量控制和測試流程是確保可靠性和安全性的重要手段20、航空航天工程中的數(shù)值計(jì)算方法在飛行器設(shè)計(jì)和性能分析中得到廣泛應(yīng)用。數(shù)值計(jì)算方法可以求解復(fù)雜的流體力學(xué)、熱力學(xué)等問題。那么，以下哪種數(shù)值計(jì)算方法在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛？（）A.有限差分法B.有限體積法C.有限元法D.以上都很常用21、航空航天工程中的人機(jī)工效學(xué)旨在優(yōu)化人與飛行器系統(tǒng)的交互。以下關(guān)于人機(jī)工效學(xué)的描述，不正確的是：（）A.駕駛艙的布局和儀表設(shè)計(jì)要符合飛行員的操作習(xí)慣和視覺需求B.座椅的設(shè)計(jì)要考慮人體的舒適性和支撐性，減少飛行員的疲勞C.人機(jī)交互界面要簡潔明了，提供清晰準(zhǔn)確的信息D.人機(jī)工效學(xué)只關(guān)注飛行員的生理需求，不考慮心理因素22、航天器的熱環(huán)境模擬試驗(yàn)對于驗(yàn)證熱防護(hù)系統(tǒng)的性能非常重要。假設(shè)在一次熱環(huán)境模擬試驗(yàn)中，熱防護(hù)系統(tǒng)的部分區(qū)域溫度超過了設(shè)計(jì)極限。以下哪種原因最有可能導(dǎo)致這種情況？（）A.試驗(yàn)條件設(shè)置過于苛刻B.熱防護(hù)材料的性能下降C.熱防護(hù)系統(tǒng)的安裝存在缺陷D.以上都有可能23、航空航天中的人機(jī)工效學(xué)關(guān)注人員與設(shè)備的交互關(guān)系。以下關(guān)于人機(jī)工效學(xué)的描述，不正確的是：（）A.設(shè)計(jì)合理的駕駛艙布局，提高飛行員的操作舒適性和效率B.考慮人的生理和心理特點(diǎn)，優(yōu)化設(shè)備的操作界面和顯示方式C.人機(jī)工效學(xué)只適用于飛行器的設(shè)計(jì)，不適用于航天器D.進(jìn)行人員培訓(xùn)，提高其對設(shè)備的操作熟練程度和應(yīng)急處理能力24、在飛行器的空氣動力學(xué)設(shè)計(jì)中，翼型的選擇對升力和阻力特性有重要影響。假設(shè)一種新型的無人機(jī)需要在低速飛行條件下獲得較大的升力，同時減小阻力。以下哪種翼型最適合？（）A.對稱翼型B.上凸下平翼型C.超臨界翼型D.層流翼型25、在航空航天工程中，氣動彈性問題會影響飛行器的性能和安全性。以下關(guān)于氣動彈性的描述，不正確的是：（）A.氣動彈性現(xiàn)象包括顫振、抖振和變形等B.飛行器的結(jié)構(gòu)剛度和氣動外形設(shè)計(jì)對氣動彈性問題有重要影響C.氣動彈性問題只在高速飛行時出現(xiàn)，低速飛行時可以忽略D.對氣動彈性問題的研究可以通過風(fēng)洞試驗(yàn)和數(shù)值模擬等方法進(jìn)行二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）深入探討衛(wèi)星通信系統(tǒng)的原理和組成，包括衛(wèi)星軌道選擇、天線設(shè)計(jì)、發(fā)射和接收設(shè)備、信號調(diào)制和解調(diào)等方面。分析衛(wèi)星通信系統(tǒng)的頻段選擇、覆蓋范圍、容量和抗干擾能力，以及在不同應(yīng)用場景（如廣播電視、移動通信、數(shù)據(jù)傳輸）中的性能特點(diǎn)。2、（本題5分）論述高超音速飛行器的關(guān)鍵技術(shù)和挑戰(zhàn)，包括氣動加熱、材料性能、推進(jìn)系統(tǒng)和控制技術(shù)等。分析高超音速飛行器的發(fā)展現(xiàn)狀和未來應(yīng)用前景。3、（本題5分）詳細(xì)論述衛(wèi)星遙感技術(shù)在地球觀測中的應(yīng)用，如土地利用監(jiān)測、氣象預(yù)報、海洋觀測、災(zāi)害預(yù)警等，解釋遙感數(shù)據(jù)的獲取、處理和分析方法，分析衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢和應(yīng)用前景。4、（本題5分）詳細(xì)闡述航天器的結(jié)構(gòu)振動抑制技術(shù)，包括被動振動抑制（如阻尼材料、吸振器）和主動振動抑制（如作動器、控制算法）的原理和應(yīng)用，分析結(jié)構(gòu)振動對航天器性能和可靠性的影響。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一家航空公司的客機(jī)在航線飛行中，遭遇雷電天氣，飛機(jī)的電子設(shè)備受到一定干擾。請研究雷電對飛機(jī)電子系統(tǒng)的可能干擾途徑，如直接電擊、感應(yīng)電流等，評估對飛行安全的威脅，并提出飛機(jī)雷電防護(hù)和應(yīng)急處置措施。2、（本題5分）某型戰(zhàn)斗機(jī)在進(jìn)行高速俯沖時，出現(xiàn)了失速現(xiàn)象。請分析導(dǎo)致失速的可能原因，如迎角過大、氣流分離等，評估對戰(zhàn)斗機(jī)飛行安全的危害，并提出預(yù)防失速的措施和改進(jìn)飛機(jī)設(shè)計(jì)的建議。3、（本題5分）在一次火箭發(fā)射任務(wù)中，整流罩未能按計(jì)劃分離，影響了衛(wèi)星入軌精度。請分析整流罩分離故障的可能原因，如分離機(jī)構(gòu)卡死、控制信號異常等，探討對衛(wèi)星發(fā)射的影響，并提出整流罩分離系統(tǒng)的優(yōu)化和可靠性提升措施。4、（本題5分）一顆通信衛(wèi)星在軌道運(yùn)行期間，出現(xiàn)了姿態(tài)失控的情況，影響了正常的通信服務(wù)。經(jīng)過地面控制中心的努力，最終恢復(fù)了衛(wèi)星的正常姿態(tài)。請研究導(dǎo)致衛(wèi)星姿態(tài)失控的可能因素，分析地面控制中心采取的恢復(fù)措施的有效性，并提出如何加強(qiáng)衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。5、（本題5分）某型戰(zhàn)斗機(jī)在進(jìn)行高強(qiáng)度訓(xùn)練時，機(jī)體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了疲勞裂紋。這一問題引起了高度關(guān)注，因?yàn)樗赡芪＜帮w行安全。請分析導(dǎo)致機(jī)體結(jié)構(gòu)疲勞裂紋產(chǎn)生的原因，如材料性能、飛行載荷、使用頻率等，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施和維護(hù)策略。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)分