2025年大学航空航天工程（飞行器设计）试题及答案.doc

2025年大学航空航天工程（飞行器设计）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）
每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确选项填在括号内。(总共6题，每题5分)
1. 飞行器设计中，关于机翼的升力原理，以下正确的是（ ）
A. 机翼上下表面气流速度相同，压力相同产生升力
B. 机翼上表面气流速度快，压力小，下表面气流速度慢，压力大，上下表面压力差产生升力
C. 机翼上表面气流速度慢，压力大，下表面气流速度快，压力小，上下表面压力差产生升力
D. 机翼升力与气流速度和压力无关
2. 飞行器的稳定性不包括以下哪种（ ）
A. 纵向稳定性
B. 横向稳定性
C. 航向稳定性
D. 动力稳定性
3. 以下哪种材料不属于飞行器常用结构材料（ ）
A. 铝合金
B. 钛合金
C. 陶瓷
D. 复合材料
4. 对于飞行器的气动布局，以下说法错误的是（ ）
A. 常规布局是最常见的气动布局
B. 鸭式布局具有独特的优势
C. 飞翼布局不利于提高升力
D. 无尾布局有其特定的应用场景
5. 飞行器设计中，关于发动机推力与飞行器速度的关系，正确的是（ ）
A. 速度越快，推力越大
B. 速度越快，推力越小
C. 推力与速度无关
D. 先随着速度增加推力增大，达到一定速度后推力可能减小
6. 飞行器的飞行性能指标不包括（ ）
A. 航程
B. 巡航速度
C. 起飞重量
D. 隐身性能

第 II 卷（非选择题，共70分）
7. 简答题：简述飞行器设计中减轻重量的主要方法。(10分)
8. 论述题：论述飞行器气动外形设计对飞行性能的重要影响。(15分)
9. 分析题：给出一种飞行器的故障现象，分析可能导致该故障的设计因素。(15分)
10. 材料分析题：阅读以下材料，回答问题：材料：在飞行器设计过程中，不断追求更高的性能和可靠性。新型飞行器采用了先进的空气动力学设计，提高了升阻比。同时，使用了更轻质高强的复合材料，减轻了结构重量。但在实际飞行测试中，发现飞行器在某些气象条件下的稳定性有所下降。请分析可能导致稳定性下降的原因，并提出改进措施。(20分)
11. 设计题：设计一种小型无人机的基本结构和主要参数，并说明设计依据。(20分)

答案
1. B
2. D
3. C
4. C
5. D
6. D
7. 采用轻质材料，如铝合金、钛合金、复合材料等；优化结构设计，减少不必要的结构重量；合理布局设备，使重量分布更均匀，降低重心偏移影响；采用先进制造工艺，提高材料利用率，减少加工余量。
8. 气动外形设计直接影响飞行器的升力、阻力、稳定性和操纵性等飞行性能。良好的气动外形可提高升阻比，增加航程和巡航速度；合理的外形能保证飞行器在不同飞行状态下的稳定性，确保飞行安全；精确的气动设计有助于实现高效的操纵性，使飞行器能灵活改变飞行姿态。
9. 例如飞行器在飞行中出现偏航问题。可能的设计因素：方向舵设计不合理，面积、形状或安装位置不当，导致控制力矩不足；机翼两侧气动外形不对称，产生不同的侧向力；垂尾设计参数不合适，如高度、面积、后掠角等，影响航向稳定性。
10. 可能原因：新型空气动力学设计在某些气象条件下与原设计稳定性匹配不佳；复合材料结构特性与原结构不同，影响了整体稳定性。改进措施：对新的空气动力学设计进行更全面的风洞试验和数值模拟，针对不同气象条件优化；对复合材料结构进行稳定性分析，调整结构连接方式或增加辅助稳定装置。
11. 小型无人机基本结构：采用十字形机翼布局，机身采用轻质碳纤维管材搭建框架，外覆轻质塑料蒙皮。主要参数：翼展1米，机长0.6米，起飞重量2千克。设计依据：十字形机翼布局简单，易于制造和控制；轻质材料保证飞行性能同时减轻重量；根据目标任务确定合适的尺寸和重量参数，满足一定的飞行续航和操控要求。