廣東工商職業(yè)技術(shù)大學(xué)《航天器空間環(huán)境工程》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，共3頁廣東工商職業(yè)技術(shù)大學(xué)《航天器空間環(huán)境工程》

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15個(gè)小題，每小題2分，共30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、飛行器的飛行性能受到大氣環(huán)境的影響，例如大氣溫度、濕度和壓力等。在高海拔地區(qū)，大氣壓力較低，空氣密度較小，這會(huì)導(dǎo)致飛行器的：（）A.升力增加，阻力減小B.升力減小，阻力增加C.升力和阻力都增加D.升力和阻力都減小2、航天器在太空中的運(yùn)行需要遵循一系列的軌道力學(xué)原理。關(guān)于地球同步軌道，以下哪一項(xiàng)描述是不正確的？（）A.地球同步軌道上的航天器繞地球運(yùn)行的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，從地面上看，航天器好像靜止在天空中的某一位置B.地球同步軌道分為地球靜止軌道、傾斜地球同步軌道和太陽同步軌道，它們具有不同的特點(diǎn)和應(yīng)用C.要將航天器送入地球同步軌道，需要精確計(jì)算發(fā)射速度和軌道參數(shù)，并且在發(fā)射過程中進(jìn)行多次軌道調(diào)整D.地球同步軌道上的航天器不受地球引力的影響，處于完全失重狀態(tài)3、對(duì)于航空航天領(lǐng)域的飛行試驗(yàn)，以下哪種試驗(yàn)類型主要用于驗(yàn)證飛行器的操縱性和穩(wěn)定性？（）A.性能試驗(yàn)B.結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)C.飛行品質(zhì)試驗(yàn)D.可靠性試驗(yàn)4、在飛行器的飛行性能評(píng)估中，爬升率是一個(gè)重要的指標(biāo)。以下關(guān)于爬升率的影響因素，錯(cuò)誤的是：（）A.發(fā)動(dòng)機(jī)推力越大，爬升率越高B.飛行器重量越輕，爬升率越高C.空氣密度越大，爬升率越高D.機(jī)翼升力系數(shù)越大，爬升率越高5、有關(guān)飛機(jī)的機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以下對(duì)于單翼和雙翼機(jī)翼布局的優(yōu)缺點(diǎn)分析，正確的是：（）A.單翼機(jī)翼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，阻力小，但升力性能不如雙翼機(jī)翼；雙翼機(jī)翼升力大，穩(wěn)定性好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量大，阻力大B.單翼機(jī)翼適用于高速飛行，雙翼機(jī)翼適用于低速飛行，且兩者在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和操縱性方面沒有明顯差異C.單翼機(jī)翼的制造和維護(hù)成本低，雙翼機(jī)翼則具有更好的機(jī)動(dòng)性和短距起降能力D.單翼機(jī)翼和雙翼機(jī)翼在性能和特點(diǎn)上完全相同，選擇哪種布局取決于設(shè)計(jì)師的個(gè)人喜好6、在航天器的熱控制技術(shù)中，以下關(guān)于被動(dòng)熱控制和主動(dòng)熱控制的方法，不正確的是（）A.被動(dòng)熱控制主要通過選擇合適的材料、表面涂層和隔熱結(jié)構(gòu)來控制航天器的溫度，無需額外的能源消耗B.主動(dòng)熱控制則通過電加熱器、散熱器、制冷機(jī)等設(shè)備來精確調(diào)節(jié)航天器的溫度C.航天器在進(jìn)入陰影區(qū)時(shí)溫度會(huì)迅速下降，此時(shí)需要主動(dòng)熱控制來維持設(shè)備的正常工作溫度D.被動(dòng)熱控制能夠完全滿足航天器在各種軌道和工作條件下的熱控制需求，不需要使用主動(dòng)熱控制7、衛(wèi)星通信系統(tǒng)在現(xiàn)代通信中發(fā)揮著重要作用。假設(shè)一顆地球同步軌道通信衛(wèi)星出現(xiàn)了信號(hào)傳輸問題，需要對(duì)其進(jìn)行故障診斷。以下關(guān)于可能的故障原因和解決方法的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.衛(wèi)星的太陽能電池板損壞，導(dǎo)致電力不足，只能等待衛(wèi)星自然退役B.通信天線的指向偏差，可以通過地面控制站發(fā)送指令調(diào)整天線角度來解決C.衛(wèi)星上的電子設(shè)備老化，唯一的辦法是派遣宇航員進(jìn)行維修D(zhuǎn).衛(wèi)星軌道發(fā)生偏移，由于無法調(diào)整，將導(dǎo)致衛(wèi)星通信完全中斷8、在飛機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析中，需要考慮多種載荷和工況。以下關(guān)于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析的方法，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以采用有限元分析方法對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模和計(jì)算B.靜力試驗(yàn)可以驗(yàn)證飛機(jī)結(jié)構(gòu)在靜載荷下的強(qiáng)度和變形C.疲勞試驗(yàn)用于評(píng)估飛機(jī)結(jié)構(gòu)在重復(fù)載荷下的壽命D.結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析只需要考慮正常飛行情況下的載荷，不需要考慮意外事故和極端情況9、航天器的姿態(tài)控制通常采用動(dòng)量輪、噴氣推進(jìn)器等裝置。姿態(tài)控制系統(tǒng)要能夠精確地調(diào)整航天器的姿態(tài)，以滿足任務(wù)需求。假設(shè)一個(gè)航天器在姿態(tài)調(diào)整過程中出現(xiàn)了較大的誤差。以下關(guān)于可能原因的分析中，錯(cuò)誤的是：可能是動(dòng)量輪的轉(zhuǎn)速控制不準(zhǔn)確，無法產(chǎn)生預(yù)期的力矩。噴氣推進(jìn)器的推力大小或方向存在偏差。傳感器提供的姿態(tài)信息有誤，導(dǎo)致控制系統(tǒng)做出錯(cuò)誤的決策。那么，以下哪種情況最不可能導(dǎo)致姿態(tài)控制誤差較大？（）A.航天器受到微小隕石撞擊B.姿態(tài)控制系統(tǒng)的電源電壓波動(dòng)C.航天器內(nèi)部設(shè)備的布局改變D.宇宙射線對(duì)電子元件的干擾10、衛(wèi)星遙感技術(shù)在氣象預(yù)報(bào)、資源勘查、環(huán)境監(jiān)測(cè)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(duì)于監(jiān)測(cè)植被生長(zhǎng)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11、在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片制造技術(shù)中，以下關(guān)于鍛造葉片和鑄造葉片的特點(diǎn)和應(yīng)用，不正確的是（）A.鍛造葉片具有較高的強(qiáng)度和疲勞壽命，適用于工作條件惡劣的高壓渦輪葉片B.鑄造葉片的制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，成本較低，常用于低壓渦輪葉片和壓氣機(jī)葉片C.隨著制造技術(shù)的進(jìn)步，鑄造葉片的性能逐漸接近鍛造葉片，可以在更多的部位替代鍛造葉片D.鍛造葉片和鑄造葉片在材料選擇和制造工藝上沒有區(qū)別，只是形狀和尺寸不同12、衛(wèi)星通信是現(xiàn)代通信的重要手段之一。以下關(guān)于衛(wèi)星通信的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.衛(wèi)星通信覆蓋范圍廣，可以實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的通信B.通信容量大，能夠同時(shí)傳輸大量的數(shù)據(jù)、語音和圖像信息C.不受地理?xiàng)l件限制，在山區(qū)、海洋等偏遠(yuǎn)地區(qū)也能提供穩(wěn)定的通信服務(wù)D.衛(wèi)星通信的信號(hào)傳輸延遲小，與地面通信幾乎沒有差別13、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14、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15、航空航天領(lǐng)域中的飛行模擬器對(duì)于飛行員的訓(xùn)練和飛行器的設(shè)計(jì)評(píng)估具有重要作用。以下關(guān)于飛行模擬器的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.飛行模擬器可以模擬各種飛行條件和故障情況，提高飛行員的應(yīng)對(duì)能力B.飛行模擬器的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)可以提供逼真的動(dòng)感，增強(qiáng)模擬的真實(shí)感C.飛行模擬器的視景系統(tǒng)可以通過計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)生成逼真的外部景象D.飛行模擬器的性能和效果與真實(shí)飛行器完全相同，飛行員可以完全依賴模擬器進(jìn)行訓(xùn)練二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)分析航天器電源系統(tǒng)的類型（如太陽能電池、燃料電池等）和特點(diǎn)，討論在不同軌道和任務(wù)需求下電源系統(tǒng)的選擇和優(yōu)化。2、（本題5分）詳細(xì)分析航天器的對(duì)接技術(shù)，包括空間交會(huì)對(duì)接的過程、測(cè)量與控制方法、對(duì)接機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，分析對(duì)接技術(shù)在空間站建設(shè)和太空探索中的重要性。3、（本題5分）全面剖析飛機(jī)的防冰和除冰技術(shù)，包括機(jī)翼、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道、風(fēng)擋等部位的防冰和除冰方法，分析結(jié)冰對(duì)飛機(jī)性能的影響，以及防冰和除冰系統(tǒng)的工作原理和可靠性。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過程和燃燒效率優(yōu)化方法，包括燃油噴射、混合、燃燒室內(nèi)流場(chǎng)組織等。分析燃燒不穩(wěn)定性的產(chǎn)生機(jī)制和抑制措施，以及如何降低污染物排放（如氮氧化物、碳煙）滿足環(huán)保要求。研究先進(jìn)燃燒技術(shù)（如超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒、微燃燒）在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用前景。2、（本題5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，以及在航空航天領(lǐng)域推廣應(yīng)用所面臨的挑戰(zhàn)。3、（本題5分）詳細(xì)分析航天器熱控制的重要性和實(shí)現(xiàn)方法，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）。研究在極端太空環(huán)境下如何保證航天器內(nèi)部設(shè)備的正常工作溫度。4、（本題5分）全面論述航空航天中的飛行力學(xué)建模與仿真，包括建立飛行器的運(yùn)動(dòng)方程、氣動(dòng)力模型和控制模型。分析仿真模型的驗(yàn)證和校驗(yàn)方法，以及如何利用仿真結(jié)果進(jìn)行飛行性能預(yù)測(cè)、控制律設(shè)計(jì)和飛行任務(wù)規(guī)劃。探討飛行力學(xué)仿真在航空航天教育和培訓(xùn)中的應(yīng)用。5、（本題5分）詳細(xì)分析飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)的類型和方法，包括靜力試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)和損傷容限試驗(yàn)等。探討試驗(yàn)過程中的加載方式、數(shù)據(jù)采集和結(jié)果分析。研究如何通過結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)驗(yàn)證飛機(jī)結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。四、案例分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某型航空發(fā)動(dòng)機(jī)的滑油系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)滑油壓力過低的警報(bào)。請(qǐng)分析滑油壓力異常的可能原因，如油泵故障、油路堵塞、滑油泄漏等，并提出保障滑油系統(tǒng)正常工作的措施。2、（本題10分）某無人機(jī)編隊(duì)在執(zhí)行表演任務(wù)時(shí)，部