學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁上海農林職業技術學院

《航天器自主導航原理》2023-2024學年第二學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、在航空航天材料的選擇中，關于鈦合金和鋁合金的性能特點及應用范圍，以下描述恰當的是：（）A.鈦合金具有高強度、高耐熱性和良好的耐腐蝕性，但價格昂貴，主要用于航空發動機的關鍵部件；鋁合金密度小，強度適中，價格較低，廣泛應用于飛機機身和機翼結構B.鈦合金和鋁合金在強度、耐熱性和耐腐蝕性方面性能相似，因此在航空航天領域的應用可以相互替代C.鈦合金由于其重量大、加工難度高，在航空航天領域的應用逐漸減少；鋁合金則由于性能有限，只適用于一些次要結構D.鈦合金主要用于制造飛機的內飾和非承力部件，鋁合金則用于制造發動機葉片等高負荷部件2、航天器的返回過程充滿挑戰。以下關于航天器返回的描述，不正確的是：（）A.航天器在返回時需要經歷高溫和高壓的氣動加熱環境B.采用降落傘可以減緩航天器的下降速度，實現安全著陸C.航天器返回的軌道和時間可以隨意選擇，不受任何限制D.在返回過程中，需要精確控制航天器的姿態和速度3、在航空航天領域，材料的疲勞性能是一個重要的考慮因素。以下關于材料疲勞的描述，不正確的是：（）A.材料在循環載荷作用下會發生疲勞損傷，最終導致失效B.提高材料的強度可以有效提高其抗疲勞性能C.疲勞壽命的預測對于航空航天結構的設計和維護非常重要D.材料的表面處理和加工工藝對疲勞性能有顯著影響4、飛機的起落架系統是保障飛機安全起降的關鍵部件。以下關于飛機起落架的設計要求，哪一項是不正確的？（）A.起落架需要具備足夠的強度和剛度，以承受飛機在起降過程中的沖擊和載荷B.起落架的收放系統應簡單可靠，確保在飛行過程中起落架能夠順利收起和放下C.起落架的輪胎應具有良好的減震性能和耐磨性，以適應不同的跑道條件D.為了減輕飛機的重量，起落架的結構應盡量簡單，不需要考慮冗余設計和備份系統5、衛星遙感技術在氣象預報、資源勘查、環境監測等領域發揮著重要作用。衛星遙感通過接收和分析地表反射或發射的電磁波來獲取信息。那么，以下哪種衛星遙感波段對于監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6、航天器的軌道機動需要消耗大量的能量，并精確控制推力的大小和方向。假設一個航天器在進行軌道機動時未能達到預期的位置。以下關于可能原因的分析中，錯誤的是：可能是推力器的工作時間計算錯誤，導致推力作用時間不足。推力器的推力大小與預期不符，無法提供足夠的動力。軌道計算模型存在誤差，對航天器的位置預測不準確。那么，以下哪種情況最不可能導致軌道機動失?。浚ǎ〢.航天器的質量分布發生變化B.太陽風的強度突然增加C.推力器的燃料泄漏D.地面控制指令傳輸延遲7、太空探索中的深空探測任務面臨著巨大的挑戰。以下關于深空探測的困難和解決方案，哪一項是錯誤的？（）A.深空探測面臨著遙遠距離帶來的通信延遲和信號衰減問題B.能源供應是深空探測的難題之一，需要開發高效的能源系統C.長時間的太空飛行對宇航員的身心健康有很大影響，需要采取有效的保障措施D.目前還沒有有效的解決方案來應對深空探測中的各種困難，深空探測的發展陷入停滯8、飛行器的噪聲控制是航空領域的一個重要問題。假設一架客機在起飛階段產生了較大的噪聲，以下哪種措施最有可能有效地降低噪聲水平？（）A.優化發動機的噴管設計B.改進飛機的外形，減少氣流擾動C.安裝消聲器D.降低發動機的轉速9、飛行器的導航系統需要精確的測量數據。關于衛星導航系統的精度，以下描述錯誤的是：（）A.衛星導航系統的精度可以達到米級甚至厘米級B.大氣折射會影響衛星導航信號的傳播，導致精度下降C.多顆衛星同時定位可以提高導航精度D.衛星導航系統的精度不受衛星軌道誤差的影響10、飛機的燃油系統不僅要保證燃油的供應，還要進行燃油的儲存、分配和測量。在復雜的飛行條件下，燃油系統需要穩定可靠地工作。假設某型飛機在飛行中出現燃油流量不穩定的情況。以下哪個部件最有可能出現故障？（）A.燃油泵B.燃油濾清器C.燃油計量裝置D.燃油箱11、航天器在太空中運行時，需要考慮多種軌道力學因素。在近地軌道上運行的航天器，受到地球引力和大氣阻力的影響。以下關于近地軌道航天器的描述，哪一項是不正確的？（）A.大氣阻力會導致航天器的軌道逐漸降低，需要定期進行軌道維持操作B.為了保持在穩定的近地軌道上，航天器的速度需要精確控制在一定范圍內C.地球的非球形引力對近地軌道航天器的軌道影響較小，可以忽略不計D.太陽活動可能會引起地球高層大氣密度的變化，從而影響近地軌道航天器的軌道12、飛行器的飛行性能評估包括多個方面。以下關于飛行性能評估的描述，錯誤的是：（）A.最大飛行速度、航程、升限等是評估飛行器性能的重要指標B.飛行性能評估需要考慮飛行器在不同氣象條件和任務剖面下的表現C.飛行器的燃油效率越高，其飛行性能就一定越好D.飛行性能評估的結果可以為飛行器的改進和優化提供依據13、航天器在太空中運行需要克服諸多困難。關于航天器軌道的描述，錯誤的是：（）A.地球同步軌道上的航天器繞地球運行的周期與地球自轉周期相同B.太陽同步軌道可以使航天器在經過同一地區時，太陽照射角度基本相同C.低地球軌道的航天器受到的大氣阻力較大，需要經常進行軌道維持D.航天器在任何軌道上運行時，其軌道都是固定不變的，不會受到其他因素的影響14、航空航天中的飛行任務規劃需要綜合考慮多種因素。以下關于飛行任務規劃的描述，不正確的是：（）A.要根據任務目標、飛行器性能和氣象條件等確定飛行航線和高度B.考慮到燃料消耗和續航能力，合理安排飛行速度和停留時間C.飛行任務規劃只需要在出發前制定一次，飛行過程中不需要調整D.對于軍事飛行任務，還需要考慮敵方的防御和干擾等因素15、在航空航天領域，飛行器的設計和性能優化是至關重要的?？諝鈩恿W原理在飛行器的外形設計、飛行控制等方面發揮著關鍵作用。例如，飛機的機翼形狀設計是為了產生足夠的升力，同時減小阻力。那么，以下關于飛機機翼產生升力的原理，哪一項是正確的？飛機機翼上表面的氣流速度比下表面快，根據伯努利原理，會產生壓力差，從而形成升力。在機翼設計中，以下哪個因素對升力的產生影響最大？（）A.機翼的面積B.機翼的厚度C.機翼的彎度D.機翼的長度16、航天器在太空中的運行需要遵循一系列的軌道力學原理。關于地球同步軌道，以下哪一項描述是不正確的？（）A.地球同步軌道上的航天器繞地球運行的周期與地球自轉周期相同，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和應用C.要將航天器送入地球同步軌道，需要精確計算發射速度和軌道參數，并且在發射過程中進行多次軌道調整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17、航空航天工程中的推進劑選擇對于飛行器的性能和任務可行性有重要影響。假設要為一款新型火箭選擇推進劑。以下關于推進劑的性能和特點的描述，哪一項是關鍵的考慮因素？（）A.只關注推進劑的能量密度，不考慮其儲存和使用的安全性B.選擇成本低但性能一般的推進劑，以降低總體成本C.綜合考慮推進劑的能量密度、燃燒穩定性、儲存安全性和對環境的影響D.推進劑的性能在不同的任務和環境條件下影響不大18、航空航天中的飛行試驗數據處理是一項重要工作。以下關于飛行試驗數據處理的描述，錯誤的是：（）A.飛行試驗數據處理可以對采集到的數據進行篩選、整理和分析B.通過數據處理可以提取有用的信息，評估飛行器的性能和發現潛在問題C.飛行試驗數據處理只需要簡單的統計方法，不需要復雜的數學模型D.數據處理的結果可以為后續的飛行器設計和改進提供依據19、在航天器的軌道力學中，軌道的類型和參數決定了航天器的運行軌跡和任務需求。假設一顆地球觀測衛星需要在特定的太陽同步軌道上運行，以保證對地球表面的均勻觀測。為了實現這一軌道，衛星的軌道高度和軌道傾角應滿足以下哪種條件？（）A.低軌道高度，小傾角B.高軌道高度，大傾角C.中等軌道高度，特定的傾角D.任意軌道高度，任意傾角20、在航空航天工程中，可靠性和安全性是至關重要的。以下關于提高系統可靠性的方法，哪一項是不準確的？（）A.采用冗余設計，增加備份部件B.進行嚴格的質量控制和測試C.減少系統的復雜度，降低故障發生的概率D.一旦系統發生故障，立即停止使用，進行全面檢修二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（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、碳纖維復合材料等。分析這些材料的力學性能、物理性能和化學性能在航空航天領域的應用優勢和局限性，以及材料的制備和加工工藝。2、（本題5分）某航天飛機在返回地球大氣層時，隔熱瓦部分脫落，導致機身局部過熱。但最終航天飛機安全著陸。請分析隔熱瓦脫落的可能原因，評估航天飛機的熱防護系統設計是否存在缺陷，并提出改進隔熱瓦安裝和檢測方法的建議。3、（本題5分）論述航天器的軌道交會對接的相對導航技術，解釋相對位置、速度和姿態的測量方法，分析相對導航精度對交會對接成功的關鍵作用。4、（本題5分）論述航空航天中的風洞試驗技術，包括風洞的類型、試驗原理、測量設備和試驗流程，分析風洞試驗在飛行器設計和空氣動力學研究中的重要性及局限性。5、（本題5分）某航天探測器在著陸行星表面后，太陽能充電效率遠低于預期。請探討太陽能充電效率低下的原因，評估對探測器后續工作的影響，并提出提高太陽能充電效率的解決方案。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一次航天任務中，航天器的遙測數據突然中斷，地面控制中心失去對航天器的有效監測。請分析遙測數據中斷的可能原因，如天線故障、數據傳輸鏈路問題等，探討對航天任務的影響，并提出恢復遙測通信和增強可靠性的措施。2、（本題5分）某航空公司的一架客機在巡航階段，突然遭遇強烈的氣流顛簸，導致部分乘客受傷，客艙內的一些設備也出現損壞。請分析造成此次顛簸的可能氣象原因，評估飛機結構和設備受損情況，提出改進飛機應對氣流顛簸能力的措施。3、（本題5分）某型號火箭發動機在地面試車過程中，燃燒室內出現異常高溫，超過了設計極限。相關工程師對這一現象進行了研究。請分析燃燒室內異常高溫的產生原因，對發動機性能和壽命的影響，以及在發動機設計和試驗中應如何避免此類情況的發生。4、（本題5分）一家航空公司的某架飛機在飛行中，客艙內的氧氣系統出現故障，緊急啟用備用氧氣系統。分析氧氣系統故障的原因，比如氧氣瓶泄漏、管路堵塞或壓力調節器失效等，并探討如何加強氧氣系統的日常維護和檢測。5、（本題5分）在一次火箭整流罩分離試驗中，整流罩碎片對火箭主體造成了輕微損傷。請研究整流罩分離過程中產生碎片的原因，可能是分離機構設計缺陷、材料強度不足或分離姿態控制不當，評估對火箭飛行安全的潛在威脅，以及采取的碎片防護措施的有效性，并給出優化整流罩分離設計和減少碎片產生的方案。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）深入論述飛行器空氣動力學性能優化的方法和策略，包括外形優化、流動控制技術、減阻增升措施等的應用。研究空氣動力學在飛行器設計中的迭代過程，分析風洞試驗和數值模擬在空氣動力學性能評估中的作用，以及高超音速飛