2025年大学航空航天工程（航空航天工程设计）试题及答案.doc

2025年大学航空航天工程（航空航天工程设计）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共30分）
答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分，每题只有一个选项符合题意)
w1. 以下哪种飞行器不属于航空航天器范畴？（ ）
A. 飞机 B. 卫星 C. 热气球 D. 宇宙飞船
w2. 航空航天工程设计中，空气动力学主要研究（ ）。
A. 飞行器在大气层内的运动规律 B. 飞行器在太空中的运动规律
C. 飞行器的结构强度 D. 飞行器的动力系统
w3. 飞机机翼的主要作用是（ ）。
A. 提供升力 B. 安装发动机 C. 放置起落架 D. 增加飞机重量
w4. 航天工程中，火箭发动机工作的原理是基于（ ）。
A. 牛顿第三定律 B. 伯努利原理 C. 欧姆定律 D. 电磁感应定律
w5. 航空航天材料要求具有（ ）等特性。
A. 高强度、低密度 B. 低强度、高密度
C. 高强度、高韧性 D. 低强度、低韧性
w6. 卫星轨道的设计主要考虑（ ）等因素。
A. 地球引力、太阳引力 B. 空气阻力 C. 飞行器外形 D. 发动机功率
w7. 飞机的飞行速度与空气密度有关，空气密度越大，飞行速度（ ）。
A. 越高 B. 越低 C. 不变 D. 先高后低
w8. 航天工程设计中，航天器姿态控制主要依靠（ ）。
A. 推进器 B. 机翼 C. 起落架 D. 太阳能板
w9. 航空发动机的核心部件是（ ）。
A. 燃烧室 B.叶片 C. 涡轮 D. 进气道
w10. 航天器返回地球时，需要克服的主要力是（ ）。
A. 地球引力 B. 空气阻力 C. 太阳引力 D. 月球引力

第II卷（非选择题共70分）
w11. （10分）简述航空航天工程设计中飞行器结构设计的基本原则。
w12. （15分）分析火箭发动机推进剂选择的重要性及常见推进剂类型。
w13. （15分）结合材料：某新型飞机在试飞过程中出现机翼震颤问题。请从空气动力学和结构力学角度分析可能原因及解决措施。
材料：在一次新型飞机的试飞中，飞行员发现飞机在特定速度下机翼出现明显震颤，影响飞行稳定性。经检查，飞机结构无明显损坏，但机翼的空气动力学性能数据显示异常。
w14. （20分）阅读材料：随着航天技术发展，小型卫星在通信、科研等领域应用广泛。请谈谈小型卫星设计的特点及优势。
材料：近年来，小型卫星凭借其成本低、研制周期短等优势在航天领域崭露头角。许多国家和企业纷纷投入小型卫星的研发，用于通信、地球观测、科学实验等多种任务。小型卫星一般重量在几百千克以下，相比传统大型卫星，具有更灵活的轨道选择和部署能力。例如，某公司研制的小型通信卫星，能够快速响应市场需求，为偏远地区提供通信服务。
w15. （20分）论述航空航天工程设计对人类社会发展的重要意义。

答案：
w1. C
w2. A
w3. A
w4. A
w5. A
w6. A
w7. B
w8. A
w9. C
w10. B
w11. 飞行器结构设计基本原则：满足强度要求，确保在各种飞行条件下能承受载荷；具备良好的刚度，防止过度变形；考虑轻量化，减轻重量以提高性能；保证结构的可靠性和安全性，有冗余设计应对突发情况；符合空气动力学外形要求，减少阻力；易于制造、维护和检修，降低成本。
w12. 推进剂选择至关重要，它直接影响火箭发动机的性能、推力、比冲等。合适的推进剂能提高火箭运载能力、延长飞行距离等。常见推进剂类型有化学推进剂，如液氧煤油、液氧液氢等，化学推进剂能量密度较高；还有电推进剂，如离子推进剂等，但电推进剂推力较小，常用于航天器的姿态控制和轨道微调等。
w13. 从空气动力学角度，可能是机翼外形设计不合理，导致气流在机翼表面分布不均匀，形成紊流，引发震颤。也可能是机翼的展弦比等参数不合适。从结构力学角度，可能是机翼的固有频率与气流激励频率接近，产生共振。解决措施：优化机翼外形，通过风洞试验等手段调整机翼形状，使气流更平稳流过；调整机翼结构参数，改变固有频率，避免共振；增加机翼的阻尼装置，减少振动幅度。
w14. 小型卫星设计特点：重量轻体积小，便于发射和部署；成本低，研制周期短，降低航天项目风险；轨道选择灵活，可执行多种任务。优势：能快速响应市场需求，如为偏远地区提供通信服务；可进行分布式组网观测，提高观测精度和覆盖范围；适合开展科学实验，为科研提供更多数据和机会，推动航天技术在多领域发展。
w15. 航空航天工程设计对人类社会发展意义重大。在航空方面，飞机使人们出行更便捷，促进全球经济文化交流；航空运输推动国际贸易发展。在航天方面，卫星用于通信、气象预报、导航等，提高生活质量和生产效率；太空探索拓展人类认知边界，激发科技进步；航天技术的发展带动相关产业升级，创造新的经济增长点，对国防安全也起到重要保障作用，提升国家综合实力。