1、
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
2、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
3、 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
4、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
5、
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
6、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。