2025年大学飞行器动力工程（动力系统）试题及答案.doc

2025年大学飞行器动力工程（动力系统）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：本卷共6题，每题5分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。

1. 以下哪种发动机不属于飞行器动力系统中的喷气发动机？（ ）
A. 涡轮喷气发动机
B. 冲压喷气发动机
C. 活塞发动机
D. 涡轮风扇发动机
2. 飞行器动力系统中，提高发动机热效率的关键因素是（ ）
A. 增加燃油流量
B. 提高燃烧室温度
C. 优化压气机设计
D. 改进尾喷管结构
3. 涡轮喷气发动机中，压气机的主要作用是（ ）
A. 压缩空气，提高空气压力
B. 燃烧燃油，释放能量
C. 排出废气，产生推力
D. 带动涡轮旋转
4. 对于冲压喷气发动机，其工作特点是（ ）
A. 只在低速时有效
B. 不需要压气机和涡轮
C. 燃油消耗率低
D. 推力受飞行速度影响小
5. 飞行器动力系统的核心性能指标不包括（ ）
A. 推力
B. 燃油消耗率
C. 发动机重量
D. 飞行高度
6. 以下关于发动机进气道的说法，错误的是（ ）
A. 亚音速进气道可提高空气压力
B. 超音速进气道能适应高速气流
C. 进气道设计对发动机性能无影响
D. 进气道可防止外来物进入发动机

第II卷（非选择题 共70分）

一、填空题（共10分）

答题要求：本大题共5个空，每空2分。请将答案填在横线上。

1. 飞行器动力系统主要由发动机、进气道、______和尾喷管等组成。
2. 涡轮风扇发动机的外涵道气流主要用于______。
3. 提高发动机推重比的途径包括提高发动机推力和降低______。
4. 燃烧室中燃油与空气混合的方式有______和喷雾混合等。
5. 发动机的工作循环包括进气、压缩、燃烧和______四个过程。

二、简答题（共20分）

答题要求：本大题共2题，每题10分。简要回答问题，要求条理清晰，要点准确。

1. 简述涡轮喷气发动机的工作原理。
2. 说明影响飞行器动力系统性能的主要因素有哪些？

三、论述题（共20分）

答题要求：本大题共1题，20分。论述应观点明确，论据充分，逻辑严密。

论述未来飞行器动力系统的发展趋势及面临的挑战。

四、案例分析题（共10分）

材料：某新型飞行器采用了一种新型发动机，在试飞过程中发现发动机推力不足，燃油消耗率较高。经分析，发现发动机进气道设计存在缺陷，导致空气流量不足，同时燃烧室的燃烧效率也有待提高。

答题要求：针对上述案例，分析问题产生的原因，并提出改进措施。

五、设计题（共10分）

材料：设计一款适用于小型无人机的动力系统，要求具备一定的推力，燃油消耗率低，且重量轻。

答题要求：阐述你设计的动力系统的主要组成部分及其工作原理，说明如何满足设计要求。

答案：
第I卷：1. C 2. C 3. A 4. B 5. D 6. C
第II卷：一、1. 燃油系统 2. 降低噪音等 3. 发动机重量 4. 气流扰动混合 5. 排气
二、1. 空气通过进气道进入压气机，被压缩后进入燃烧室。燃油喷入燃烧室与空气混合燃烧，产生高温高压燃气。燃气进入涡轮，推动涡轮旋转，带动压气机工作。最后燃气从尾喷管高速喷出，产生推力。2. 包括发动机设计参数（如压比、涡轮前温度等）、飞行条件（速度、高度等）、进气道性能、燃油品质等。
三、发展趋势：提高推重比、降低油耗、采用新型能源等。面临挑战：高温材料研发、高效燃烧技术难题、新型能源系统集成等。
四、原因：进气道设计缺陷致空气流量不足，燃烧室燃烧效率低。措施：改进进气道设计，优化空气流入；研究改进燃烧室结构和燃油喷射方式，提高燃烧效率。
五、组成：采用小型涡轮风扇发动机，包括进气道、压气机、燃烧室、涡轮、外涵道、尾喷管和燃油系统。原理：空气经进气道进入，压气机压缩，燃油在燃烧室与空气混合燃烧，燃气推动涡轮，外涵道气流辅助，燃气从尾喷管排出产生推力。通过合理设计各部件参数满足推力、油耗和重量要求。