天津交通職業(yè)學(xué)院《航天器總體設(shè)計》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁天津交通職業(yè)學(xué)院《航天器總體設(shè)計》

2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、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、在航天器的通信系統(tǒng)中，信號傳輸面臨諸多挑戰(zhàn)。以下關(guān)于航天器通信的描述，不正確的是：（）A.航天器通信需要克服距離遠、信號衰減和干擾等問題B.采用高增益天線和編碼技術(shù)可以提高通信質(zhì)量C.航天器通信的頻段選擇不受限制，可以隨意使用D.深空通信需要采用特殊的技術(shù)和協(xié)議2、在航空航天領(lǐng)域，飛行器的飛行原理至關(guān)重要。以下關(guān)于固定翼飛機產(chǎn)生升力的原理，哪一項是不正確的？（）A.飛機的機翼形狀通常是上凸下平，使得氣流在上方流速快，下方流速慢，從而產(chǎn)生壓力差，形成升力B.飛機的迎角（機翼弦線與相對氣流的夾角）適當(dāng)增大時，升力會增加，但迎角過大則可能導(dǎo)致失速C.飛機的速度越快，機翼上下方的壓力差越大，產(chǎn)生的升力也就越大D.飛機的升力只與機翼的形狀和飛機的速度有關(guān)，與空氣密度等因素?zé)o關(guān)3、在航空航天領(lǐng)域，材料的疲勞性能是一個重要的考慮因素。以下關(guān)于材料疲勞的描述，不正確的是：（）A.材料在循環(huán)載荷作用下會發(fā)生疲勞損傷，最終導(dǎo)致失效B.提高材料的強度可以有效提高其抗疲勞性能C.疲勞壽命的預(yù)測對于航空航天結(jié)構(gòu)的設(shè)計和維護非常重要D.材料的表面處理和加工工藝對疲勞性能有顯著影響4、衛(wèi)星的軌道類型多種多樣，包括地球同步軌道、太陽同步軌道和極地軌道等。地球同步軌道衛(wèi)星的軌道高度約為36000千米，其繞地球運行的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同。太陽同步軌道衛(wèi)星的特點是：（）A.軌道平面與太陽始終保持固定的夾角B.軌道高度固定不變C.軌道周期固定不變D.軌道形狀為圓形5、在飛機的飛行性能評估中，以下哪個參數(shù)對于短程航線的運營最為重要（）A.最大航程B.最大起飛重量C.起降性能D.巡航速度6、航空航天中的飛行力學(xué)研究飛行器的運動規(guī)律。對于飛行器的穩(wěn)定性，下列說法不正確的是：（）A.飛行器的縱向穩(wěn)定性主要取決于重心和氣動焦點的相對位置B.增加垂尾面積可以提高飛行器的方向穩(wěn)定性C.飛行器的穩(wěn)定性越好，操縱性就越差D.飛行器在飛行過程中穩(wěn)定性始終保持不變，不會受到外界干擾的影響7、航空航天工程中的飛行器制造工藝包括多種技術(shù)和方法。以下關(guān)于飛行器復(fù)合材料制造工藝，哪一項是不準確的？（）A.復(fù)合材料制造工藝包括手糊成型、纏繞成型、拉擠成型等，不同工藝適用于不同的結(jié)構(gòu)和形狀B.自動鋪絲技術(shù)可以提高復(fù)合材料構(gòu)件的制造效率和質(zhì)量，減少人工操作的誤差C.復(fù)合材料制造過程中需要進行嚴格的質(zhì)量控制和檢測，確保構(gòu)件的性能和可靠性D.復(fù)合材料制造工藝簡單，成本低，可以大規(guī)模應(yīng)用于飛行器的所有結(jié)構(gòu)部件8、在飛行器的空氣動力學(xué)中，升力和阻力是兩個重要的概念。以下關(guān)于升力和阻力的描述，不正確的是：（）A.飛行器的升力主要由機翼產(chǎn)生，與機翼的形狀和迎角有關(guān)B.增加飛行器的速度可以增大升力，但同時也會增加阻力C.飛行器的阻力包括摩擦阻力、壓差阻力和誘導(dǎo)阻力等D.為了減小阻力，飛行器的外形應(yīng)該盡量設(shè)計得復(fù)雜，增加表面粗糙度9、航空航天領(lǐng)域中的導(dǎo)航系統(tǒng)對于飛行器的準確位置確定和路徑規(guī)劃至關(guān)重要。假設(shè)一架飛機在跨洋飛行中，需要依賴導(dǎo)航系統(tǒng)。以下關(guān)于導(dǎo)航系統(tǒng)的類型和特點的描述，哪一項是最可靠的選擇？（）A.僅依靠慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，無需其他輔助導(dǎo)航手段B.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在任何情況下都能提供高精度的位置信息，不受干擾C.結(jié)合慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航和地面無線電導(dǎo)航等多種系統(tǒng)，提高導(dǎo)航的可靠性和精度D.導(dǎo)航系統(tǒng)的精度不受飛行器的速度和高度影響10、航空航天中的飛行管理系統(tǒng)負責(zé)統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)飛行任務(wù)。以下關(guān)于飛行管理系統(tǒng)的功能和特點，哪一項是不正確的？（）A.飛行管理系統(tǒng)可以制定飛行計劃，包括航線、速度和高度等B.能夠?qū)崟r監(jiān)測飛行器的狀態(tài)和性能參數(shù)，提供決策支持C.與其他航空電子系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互和協(xié)同工作D.飛行管理系統(tǒng)是一個獨立的系統(tǒng)，不需要與外界進行信息交換11、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由多顆衛(wèi)星組成星座。關(guān)于衛(wèi)星星座的構(gòu)型，以下說法錯誤的是：（）A.全球定位系統(tǒng)（GPS）采用的是中軌道衛(wèi)星星座B.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用了混合星座構(gòu)型，包括中圓軌道、地球靜止軌道和傾斜地球同步軌道衛(wèi)星C.衛(wèi)星星座的構(gòu)型會影響導(dǎo)航系統(tǒng)的覆蓋范圍和精度D.衛(wèi)星星座的衛(wèi)星數(shù)量越多，導(dǎo)航系統(tǒng)的性能就越好，沒有任何限制12、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?，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(dǎo)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13、飛行器的飛行控制是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。電傳飛控系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)的機械飛控系統(tǒng)，具有諸多優(yōu)勢，以下哪一項不是電傳飛控系統(tǒng)的優(yōu)勢？（）A.減輕飛行器重量B.提高控制精度和響應(yīng)速度C.降低系統(tǒng)復(fù)雜度和維護成本D.增強系統(tǒng)的可靠性和容錯能力14、在航空航天電子設(shè)備中，關(guān)于雷達系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的工作頻率選擇，以下描述準確的是：（）A.雷達系統(tǒng)通常選擇較高的工作頻率以獲得更高的分辨率，但傳播損耗較大；通信系統(tǒng)則根據(jù)不同的應(yīng)用需求選擇合適的頻率，兼顧傳輸距離和帶寬B.雷達系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的工作頻率選擇沒有特殊要求，可以隨意設(shè)定C.通信系統(tǒng)總是選擇較低的工作頻率以保證信號的穩(wěn)定傳輸，雷達系統(tǒng)則相反D.雷達系統(tǒng)和通信系統(tǒng)應(yīng)選擇相同的工作頻率，以簡化電子設(shè)備的設(shè)計15、在飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要考慮多種因素。以下關(guān)于飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計的描述，正確的是：（）A.結(jié)構(gòu)設(shè)計要保證飛行器在各種載荷條件下具有足夠的強度和剛度B.為了減輕重量，飛行器結(jié)構(gòu)可以采用強度較低但密度很小的材料C.飛行器的結(jié)構(gòu)布局對其空氣動力學(xué)性能沒有影響D.復(fù)合材料在飛行器結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用主要是因為其成本低，易于加工16、航空發(fā)動機是飛機的核心部件之一，其性能直接決定了飛機的飛行能力。渦輪風(fēng)扇發(fā)動機由于具有推力大、燃油效率高的特點，在現(xiàn)代民航客機中得到廣泛應(yīng)用。在渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的工作過程中，進氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪和尾噴管等部件協(xié)同工作，實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換和推力的產(chǎn)生。假設(shè)某型渦輪風(fēng)扇發(fā)動機在高空飛行時出現(xiàn)推力下降的問題，經(jīng)過檢測，發(fā)現(xiàn)壓氣機的效率降低。以下哪個因素最有可能導(dǎo)致壓氣機效率降低？（）A.壓氣機葉片表面的污垢和腐蝕B.進氣道的氣流畸變C.燃燒室的燃燒不完全D.尾噴管的出口面積過大17、太空環(huán)境對宇航員的身體健康會產(chǎn)生多種影響，如太空輻射、微重力等。為了保障宇航員在太空任務(wù)中的健康和安全，需要采取一系列的防護和保障措施。那么，以下哪種措施對于減輕太空輻射的影響最為有效？（）A.穿著特制的防護服B.服用抗輻射藥物C.增加太空艙的屏蔽厚度D.縮短太空任務(wù)時間18、航天器的熱控系統(tǒng)用于維持設(shè)備的正常工作溫度。假設(shè)一個衛(wèi)星在日照和陰影區(qū)交替運行。以下關(guān)于熱控系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計要點的描述，哪一項是正確的？（）A.熱控系統(tǒng)只需要在日照區(qū)工作，陰影區(qū)無需控制溫度B.采用被動熱控措施即可滿足所有溫度控制需求C.結(jié)合被動熱控和主動熱控手段，如隔熱材料、散熱片、加熱裝置等，根據(jù)衛(wèi)星的熱環(huán)境進行調(diào)節(jié)D.熱控系統(tǒng)的設(shè)計不考慮衛(wèi)星內(nèi)部設(shè)備的發(fā)熱情況19、航天器的交會對接技術(shù)是實現(xiàn)空間站建設(shè)、衛(wèi)星維修等任務(wù)的關(guān)鍵。交會對接過程需要精確的導(dǎo)航、制導(dǎo)和控制。那么，以下哪種交會對接方式精度最高？（）A.自動交會對接B.手動交會對接C.半自動交會對接D.取決于具體情況20、在飛行器的空氣動力學(xué)設(shè)計中，關(guān)于翼型的選擇對升阻比的影響，以下說法正確的是：（）A.薄翼型通常具有較高的升阻比，適用于高速飛行；厚翼型升阻比較低，適用于低速飛行B.翼型的彎度越大，升阻比越高，因此在設(shè)計中應(yīng)盡量選擇彎度大的翼型C.翼型的前緣半徑對升阻比沒有影響，在設(shè)計中可以忽略D.不同的翼型對升阻比的影響不大，飛行器的升阻比主要取決于飛行速度和姿態(tài)二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入探討航空航天中的通信技術(shù)，包括衛(wèi)星通信、深空通信、航空通信等的特點和技術(shù)挑戰(zhàn)，分析通信頻段的選擇、信號調(diào)制解調(diào)、天線設(shè)計等方面的關(guān)鍵技術(shù)。2、（本題5分）詳細說明航空航天工程中的飛行器結(jié)構(gòu)振動抑制技術(shù)，討論如何降低振動對飛行器性能和結(jié)構(gòu)疲勞的影響。3、（本題5分）深入探討飛行器的飛行控制系統(tǒng)，包括自動駕駛儀、姿態(tài)控制、導(dǎo)航系統(tǒng)等的組成和工作原理，分析飛行控制系統(tǒng)在保證飛行器穩(wěn)定性和操縱性方面的重要作用。4、（本題5分）詳細論述航空航天材料的性能要求和種類，如高強度鋁合金、鈦合金、碳纖維復(fù)合材料等。分析這些材料的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢和局限性，以及材料的制備和加工工藝。5、（本題5分）闡述無人機在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展趨勢，包括軍事偵察、民用測繪、物流配送等方面。分析無人機技術(shù)面臨的問題和挑戰(zhàn)，如續(xù)航能力、自主飛行控制和法規(guī)監(jiān)管等。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某型火箭在發(fā)射前的測試中，發(fā)現(xiàn)電氣系統(tǒng)存在短路隱患。請分析電氣系統(tǒng)短路的可能原因，如線路老化、連接器故障等，提出檢測和排除短路隱患的方法，以及如何在設(shè)計和制造過程中提高電氣系統(tǒng)的可靠性。2、（本題5分）一顆衛(wèi)星在長期運行后，其星載計算機出現(xiàn)了死機現(xiàn)象，影響了衛(wèi)星的正常工作。請?zhí)接懶禽d計算機死機的可能原因，如軟件漏洞、硬件老化、太空輻射等，并提出提高星載計算機可靠性的設(shè)計和維護方法。3、（本題5分）某型導(dǎo)彈在儲存過程中，其制導(dǎo)部件出現(xiàn)老化和性能下降。探討制導(dǎo)部件老化的原因，對導(dǎo)彈儲存壽命和作戰(zhàn)效能的影響，以及如何采取有效的防護和檢測措施來延長部件的使用壽命。4、（本題5分）某衛(wèi)星在軌道運行一段時間后，其太陽能電池板的發(fā)電效率明顯下降，影響了衛(wèi)星的正常工作。研究人員通過遙測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，電池板表面有部分區(qū)域出現(xiàn)了陰影和污垢。請分析造成太陽能電池板發(fā)電效率下降的具體原因，以及如何采取措施來解決這一問題，保證衛(wèi)星的能源供應(yīng)。5、（本題5分）在一次衛(wèi)星的姿態(tài)調(diào)整過程中，姿態(tài)控制發(fā)動機點火后未能達到預(yù)期效果，衛(wèi)星姿態(tài)調(diào)整失敗。請分析姿態(tài)控制發(fā)動機工作異常的原因，如燃料供應(yīng)問題、點火裝置故障、發(fā)動機推力偏差等，并提出確保姿態(tài)控制發(fā)動機可靠工作的措施。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述航空發(fā)動機的尾氣排放對環(huán)境的影響，包括污染物的種類、形成機制和減排技術(shù)的發(fā)展，以及