上海健康醫(yī)學(xué)院《行星際飛行軌道理論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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、在航天任務(wù)中，軌道力學(xué)是基礎(chǔ)。對(duì)于地球同步軌道衛(wèi)星，以下描述錯(cuò)誤的是：（）A.衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同B.衛(wèi)星的軌道高度是固定的C.衛(wèi)星相對(duì)地球表面是靜止的，因此不需要進(jìn)行軌道調(diào)整D.該軌道上的衛(wèi)星可以用于通信、氣象觀測(cè)等多種任務(wù)2、飛行器的導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)于準(zhǔn)確飛行至關(guān)重要。全球定位系統(tǒng)（GPS）是一種常用的導(dǎo)航手段，以下關(guān)于GPS導(dǎo)航的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.GPS通過(guò)接收衛(wèi)星信號(hào)來(lái)確定飛行器的位置、速度和時(shí)間信息B.GPS導(dǎo)航的精度不受天氣條件和電磁干擾的影響C.為了提高導(dǎo)航精度，可以采用差分GPS技術(shù)D.GPS系統(tǒng)由衛(wèi)星星座、地面控制站和用戶設(shè)備三部分組成3、航天器的姿態(tài)確定通常依靠多種傳感器。假設(shè)一個(gè)衛(wèi)星需要高精度的姿態(tài)確定。以下關(guān)于姿態(tài)傳感器的選擇和組合的描述，哪一項(xiàng)是合適的？（）A.只使用一種姿態(tài)傳感器，如陀螺儀B.不考慮傳感器的誤差和噪聲特性，隨意組合使用C.綜合使用陀螺儀、星敏感器、太陽(yáng)敏感器等傳感器，并進(jìn)行數(shù)據(jù)融合和誤差補(bǔ)償D.姿態(tài)傳感器的性能不受衛(wèi)星的軌道和姿態(tài)變化的影響4、航空航天工程中，數(shù)值模擬技術(shù)在飛行器設(shè)計(jì)和性能分析中發(fā)揮著重要作用。通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型和使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行求解，可以預(yù)測(cè)飛行器的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)等。數(shù)值模擬技術(shù)的準(zhǔn)確性取決于：（）A.計(jì)算模型的復(fù)雜度B.計(jì)算機(jī)的性能C.邊界條件的設(shè)置D.以上因素都有關(guān)系5、在航空航天材料的選擇中，需要考慮強(qiáng)度、剛度、耐高溫、耐腐蝕等多種性能。碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高剛度和低密度等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而，這種材料也存在一些局限性。碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在以下哪種情況下性能表現(xiàn)相對(duì)較差？（）A.承受拉伸載荷B.承受壓縮載荷C.高溫環(huán)境下D.潮濕環(huán)境下6、在航空航天工程中的復(fù)合材料應(yīng)用，以下對(duì)于碳纖維復(fù)合材料和玻璃纖維復(fù)合材料的性能差異，不正確的是（）A.碳纖維復(fù)合材料具有更高的強(qiáng)度和模量，但價(jià)格相對(duì)較高B.玻璃纖維復(fù)合材料的耐腐蝕性能優(yōu)于碳纖維復(fù)合材料C.碳纖維復(fù)合材料在高溫環(huán)境下的性能比玻璃纖維復(fù)合材料穩(wěn)定D.在航空航天領(lǐng)域，玻璃纖維復(fù)合材料的應(yīng)用范圍比碳纖維復(fù)合材料更廣泛7、航天器的熱控制對(duì)于保證其內(nèi)部設(shè)備的正常運(yùn)行至關(guān)重要。在太空中，航天器會(huì)受到太陽(yáng)輻射、地球紅外輻射和自身發(fā)熱等多種熱源的影響。為了維持航天器內(nèi)部的適宜溫度，通常會(huì)采用散熱片、隔熱材料和主動(dòng)熱控系統(tǒng)等措施。當(dāng)航天器處于陰影區(qū)時(shí)，主要依靠：（）A.散熱片散熱B.隔熱材料保溫C.主動(dòng)熱控系統(tǒng)加熱D.以上措施同時(shí)作用8、飛行器的可靠性和安全性是設(shè)計(jì)的重要考慮因素。假設(shè)一種新型飛行器在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行了故障模式和影響分析（FMEA）。以下哪種故障模式對(duì)飛行器的安全性影響最大？（）A.電子設(shè)備的短路故障B.液壓系統(tǒng)的泄漏故障C.結(jié)構(gòu)件的疲勞裂紋D.發(fā)動(dòng)機(jī)的喘振故障9、對(duì)于飛行器的飛行控制，以下關(guān)于自動(dòng)駕駛儀和人工操縱的描述，不正確的是（）A.自動(dòng)駕駛儀可以根據(jù)預(yù)設(shè)的程序和傳感器數(shù)據(jù)自動(dòng)控制飛行器的姿態(tài)、航向和高度，減輕飛行員的工作負(fù)擔(dān)B.人工操縱在某些情況下，如應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況或進(jìn)行特殊飛行任務(wù)時(shí)，具有更高的靈活性和決策能力C.自動(dòng)駕駛儀完全可以取代人工操縱，未來(lái)的飛行器將不再需要飛行員進(jìn)行手動(dòng)控制D.現(xiàn)代飛行器通常采用自動(dòng)駕駛儀和人工操縱相結(jié)合的方式，以提高飛行的安全性和效率10、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11、航空航天領(lǐng)域中，復(fù)合材料的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。除了碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料和芳綸纖維增強(qiáng)復(fù)合材料也有一定的應(yīng)用。與碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料相比，玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的特點(diǎn)是：（）A.強(qiáng)度更高B.剛度更大C.成本更低D.耐高溫性能更好12、在飛行器的設(shè)計(jì)中，風(fēng)洞試驗(yàn)是重要的研究手段。假設(shè)要對(duì)一款新型飛行器模型進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。以下關(guān)于風(fēng)洞試驗(yàn)的目的和作用的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.風(fēng)洞試驗(yàn)只能獲取飛行器的阻力數(shù)據(jù)，對(duì)升力和力矩的測(cè)量不準(zhǔn)確B.風(fēng)洞試驗(yàn)可以完全替代計(jì)算機(jī)模擬，無(wú)需進(jìn)行數(shù)值計(jì)算C.用于測(cè)量飛行器在不同風(fēng)速和攻角下的氣動(dòng)力特性，驗(yàn)證設(shè)計(jì)和改進(jìn)方案D.風(fēng)洞試驗(yàn)的結(jié)果不受模型比例和試驗(yàn)條件的影響13、飛行器的氣動(dòng)外形優(yōu)化是提高性能的重要途徑。以下關(guān)于氣動(dòng)外形優(yōu)化的方法，不正確的是：（）A.通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)獲取數(shù)據(jù)，改進(jìn)外形設(shè)計(jì)B.利用數(shù)值模擬計(jì)算分析氣流特性C.只關(guān)注飛行器的升力特性，忽略阻力特性D.綜合考慮多種飛行條件和任務(wù)需求14、飛機(jī)的液壓系統(tǒng)用于驅(qū)動(dòng)起落架、舵面等部件，是飛機(jī)的重要?jiǎng)恿ο到y(tǒng)之一。液壓系統(tǒng)需要具備高可靠性和穩(wěn)定性。那么，以下哪種措施可以提高液壓系統(tǒng)的可靠性？（）A.采用冗余設(shè)計(jì)B.定期維護(hù)和檢測(cè)C.優(yōu)化液壓管路布局D.以上都是15、在飛機(jī)設(shè)計(jì)中，翼梢小翼是一種常見(jiàn)的增升裝置。以下關(guān)于翼梢小翼的作用，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.翼梢小翼可以減小機(jī)翼的誘導(dǎo)阻力，提高飛機(jī)的燃油效率B.翼梢小翼可以增加機(jī)翼的升力，改善飛機(jī)的起飛和著陸性能C.翼梢小翼可以降低飛機(jī)的巡航速度，減少噪音和排放D.翼梢小翼的安裝和設(shè)計(jì)需要綜合考慮飛機(jī)的氣動(dòng)性能、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和重量等因素16、在航天器的軌道設(shè)計(jì)中，需要考慮多種因素。假設(shè)要將一顆衛(wèi)星送入特定的軌道，該軌道需要滿足特定的覆蓋范圍和觀測(cè)需求。以下關(guān)于軌道選擇和設(shè)計(jì)的描述，哪一項(xiàng)是恰當(dāng)?shù)?？（）A.低地球軌道衛(wèi)星覆蓋范圍廣，適合進(jìn)行全球氣象觀測(cè)B.地球同步軌道衛(wèi)星相對(duì)地球靜止，不需要考慮軌道維持問(wèn)題C.太陽(yáng)同步軌道衛(wèi)星可以始終保持在相同的光照條件下，有利于對(duì)地觀測(cè)D.橢圓軌道衛(wèi)星軌道不穩(wěn)定，不適合用于長(zhǎng)期的航天任務(wù)17、航天器的熱控制是保證其內(nèi)部設(shè)備正常工作的關(guān)鍵。假設(shè)一顆運(yùn)行在地球陰影區(qū)的衛(wèi)星，其表面溫度會(huì)急劇下降。為了保持衛(wèi)星內(nèi)部的溫度穩(wěn)定，以下哪種熱控制措施最適合？（）A.采用多層隔熱材料B.安裝電加熱裝置C.增加散熱片面積D.涂覆高反射率涂層18、在飛行器的液壓系統(tǒng)中，液壓油的質(zhì)量和壓力對(duì)于系統(tǒng)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。假設(shè)一架飛機(jī)的液壓系統(tǒng)出現(xiàn)工作異常。以下關(guān)于可能原因的分析中，錯(cuò)誤的是：可能是液壓油受到污染，導(dǎo)致液壓元件磨損和堵塞。液壓系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)閥故障，無(wú)法維持穩(wěn)定的壓力。液壓管路存在泄漏，造成壓力損失。那么，以下哪種情況最不可能導(dǎo)致液壓系統(tǒng)異常？（）A.飛機(jī)的飛行姿態(tài)頻繁變化B.液壓油的溫度過(guò)低C.液壓泵的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定D.飛機(jī)的起落架收起和放下次數(shù)過(guò)多19、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(wèn)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.以上都很常用二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）一架戰(zhàn)斗機(jī)在進(jìn)行編隊(duì)飛行訓(xùn)練時(shí)，與相鄰戰(zhàn)機(jī)發(fā)生輕微碰撞。請(qǐng)分析碰撞事故的可能原因，評(píng)價(jià)對(duì)訓(xùn)練任務(wù)和飛行安全的影響，并提出避免編隊(duì)飛行碰撞的訓(xùn)練和技術(shù)改進(jìn)建議。2、（本題5分）詳細(xì)分析高溫合金在航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用，包括其在渦輪葉片、燃燒室等關(guān)鍵部件中的性能要求和制造工藝。同時(shí)討論如何提高高溫合金的性能以滿足未來(lái)航空航天發(fā)展的需求。3、（本題5分）闡述衛(wèi)星遙感中的多光譜和高光譜成像技術(shù)的原理和應(yīng)用，分析其在環(huán)境監(jiān)測(cè)和資源勘查中的優(yōu)勢(shì)。三、案例分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在一次火箭發(fā)射任務(wù)中，火箭在上升過(guò)程中發(fā)生異常，未能將衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。請(qǐng)?zhí)接懣赡軐?dǎo)致火箭發(fā)射失敗的技術(shù)原因，如發(fā)動(dòng)機(jī)故障、控制系統(tǒng)失誤或燃料供應(yīng)問(wèn)題等，評(píng)估發(fā)射前的檢測(cè)和準(zhǔn)備工作是否充分，并提出改進(jìn)火箭發(fā)射可靠性的方案。2、（本題5分）一家航空公司的某架飛機(jī)在飛行中，駕駛艙內(nèi)的儀表顯示出現(xiàn)混亂，飛行員無(wú)法準(zhǔn)確獲取飛行參數(shù)。分析儀表顯示故障的原因，比如傳感器故障、數(shù)據(jù)傳輸線路問(wèn)題或顯示系統(tǒng)軟件錯(cuò)誤等，并探討如何提高儀表系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。3、（本題5分）某火箭的制導(dǎo)系統(tǒng)在飛行中出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致火箭偏離預(yù)定彈道。研究制導(dǎo)系統(tǒng)偏差產(chǎn)生的原因，可能是傳感器誤差、算法不完善或外界干擾等，并提出提高制導(dǎo)系統(tǒng)精度和可靠性的措施。4、（本題5分）一顆衛(wèi)星在長(zhǎng)期運(yùn)行后，出現(xiàn)軌道衰減現(xiàn)象，需要進(jìn)行軌道提升操作。請(qǐng)分析軌道衰減的可能原因，如大氣阻力、地球引力場(chǎng)不均勻等，評(píng)估對(duì)衛(wèi)星功能的影響，并提出軌道維持和提升的方案。5、（本題5分）某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片在工作一段時(shí)間后出現(xiàn)裂紋，影響了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命和安全性。請(qǐng)分析渦輪葉片產(chǎn)生裂紋的原因，如高溫疲勞、熱應(yīng)力、材料缺陷等，并研究如何延長(zhǎng)渦輪葉片的使用壽命。四、論述題（本大題共2個(gè)小題，共20分)1、（本題10分）深入探討飛行器的氣動(dòng)噪聲產(chǎn)生機(jī)