航空航天飛行器設(shè)計(jì)知識(shí)考點(diǎn)

綜合試卷第=PAGE1*2-11頁(yè)（共=NUMPAGES1*22頁(yè)） 綜合試卷第=PAGE1*22頁(yè)（共=NUMPAGES1*22頁(yè)）PAGE①姓名所在地區(qū)姓名所在地區(qū)身份證號(hào)密封線1.請(qǐng)首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號(hào)和所在地區(qū)名稱。2.請(qǐng)仔細(xì)閱讀各種題目的回答要求，在規(guī)定的位置填寫您的答案。3.不要在試卷上亂涂亂畫，不要在標(biāo)封區(qū)內(nèi)填寫無(wú)關(guān)內(nèi)容。一、選擇題1.航空航天飛行器設(shè)計(jì)的基本原則包括哪些？

A.結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度

B.安全性和可靠性

C.經(jīng)濟(jì)性

D.可維護(hù)性和可制造性

E.與環(huán)境兼容性

答案：ABCDE

解題思路：航空航天飛行器設(shè)計(jì)的基本原則涵蓋了從設(shè)計(jì)到制造、運(yùn)行的各個(gè)方面，包括保證飛行器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度、安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、維護(hù)和制造方便性，以及與環(huán)境和諧共存。

2.飛行器的基本氣動(dòng)布局有哪些？

A.直升機(jī)布局

B.固定翼飛機(jī)布局

C.飛艇布局

D.飛機(jī)直升機(jī)混合布局

E.飛機(jī)飛艇混合布局

答案：ABCD

解題思路：飛行器的氣動(dòng)布局是根據(jù)其飛行特性和用途設(shè)計(jì)的，常見的布局包括固定翼飛機(jī)布局、直升機(jī)布局、飛艇布局以及兩者的混合布局。

3.航空航天飛行器的推進(jìn)系統(tǒng)主要有哪些類型？

A.熱力推進(jìn)系統(tǒng)

B.電磁推進(jìn)系統(tǒng)

C.反沖推進(jìn)系統(tǒng)

D.液態(tài)推進(jìn)系統(tǒng)

E.固態(tài)推進(jìn)系統(tǒng)

答案：ABCDE

解題思路：推進(jìn)系統(tǒng)是飛行器動(dòng)力系統(tǒng)的重要組成部分，根據(jù)推進(jìn)劑類型和工作原理，可以分為熱力推進(jìn)系統(tǒng)、電磁推進(jìn)系統(tǒng)、反沖推進(jìn)系統(tǒng)、液態(tài)推進(jìn)系統(tǒng)和固態(tài)推進(jìn)系統(tǒng)。

4.飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，常用的材料有哪些？

A.鋼合金

B.鋁合金

C.鈦合金

D.復(fù)合材料

E.鈦鋁合金

答案：ABCD

解題思路：飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮材料的強(qiáng)度、重量、耐腐蝕性等因素。常用的材料包括鋼合金、鋁合金、鈦合金和復(fù)合材料。

5.飛行器控制系統(tǒng)的主要功能是什么？

A.保持飛行姿態(tài)穩(wěn)定

B.實(shí)現(xiàn)飛行軌跡控制

C.自動(dòng)化飛行操作

D.防御外部干擾

E.提高飛行功能

答案：ABCDE

解題思路：飛行器控制系統(tǒng)的主要功能是保證飛行器能夠按照預(yù)定軌跡和姿態(tài)飛行，同時(shí)抵抗外部干擾，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，并提高飛行功能。

6.航空航天飛行器的設(shè)計(jì)階段主要包括哪些？

A.需求分析

B.原型設(shè)計(jì)

C.技術(shù)評(píng)審

D.詳細(xì)設(shè)計(jì)

E.制造和測(cè)試

答案：ABCDE

解題思路：航空航天飛行器的設(shè)計(jì)階段是一個(gè)復(fù)雜的過程，通常包括需求分析、原型設(shè)計(jì)、技術(shù)評(píng)審、詳細(xì)設(shè)計(jì)以及制造和測(cè)試等階段。

7.飛行器氣動(dòng)熱防護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則有哪些？

A.優(yōu)化熱流分布

B.減小熱應(yīng)力和熱變形

C.提高材料耐熱性

D.降低重量

E.增強(qiáng)防護(hù)層耐久性

答案：ABCDE

解題思路：氣動(dòng)熱防護(hù)系統(tǒng)是防止飛行器在高速飛行中因摩擦產(chǎn)生高溫的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)原則包括優(yōu)化熱流分布、減小熱應(yīng)力和熱變形、提高材料耐熱性、降低重量以及增強(qiáng)防護(hù)層耐久性。

8.飛行器動(dòng)力系統(tǒng)的熱力循環(huán)有哪些類型？

A.卡爾文循環(huán)

B.瑞利循環(huán)

C.奧特循環(huán)

D.摩根循環(huán)

E.卡諾循環(huán)

答案：ABDE

解題思路：飛行器動(dòng)力系統(tǒng)的熱力循環(huán)描述了熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程。常見的類型包括卡爾文循環(huán)、瑞利循環(huán)、卡諾循環(huán)等，其中奧特循環(huán)和摩根循環(huán)較少應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。二、填空題1.航空航天飛行器設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括______總體設(shè)計(jì)______、______結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)______、______系統(tǒng)設(shè)計(jì)______等。

2.飛行器的空氣動(dòng)力學(xué)特性主要包括______升力______、______阻力______、______穩(wěn)定性______等。

3.航空航天飛行器的推進(jìn)系統(tǒng)主要包括______火箭推進(jìn)系統(tǒng)______、______噴氣推進(jìn)系統(tǒng)______、______核推進(jìn)系統(tǒng)______等。

4.飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的因素有______材料強(qiáng)度______、______重量?jī)?yōu)化______、______耐久性______等。

5.飛行器控制系統(tǒng)的主要組成部分有______傳感器______、______執(zhí)行器______、______控制器______等。

6.航空航天飛行器的設(shè)計(jì)階段主要包括______方案設(shè)計(jì)______、______初步設(shè)計(jì)______、______詳細(xì)設(shè)計(jì)______等。

7.飛行器氣動(dòng)熱防護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則有______結(jié)構(gòu)輕量化______、______材料耐高溫______、______熱防護(hù)效果最大化______等。

8.飛行器動(dòng)力系統(tǒng)的熱力循環(huán)有______卡諾循環(huán)______、______奧托循環(huán)______、______布雷頓循環(huán)______等。

答案及解題思路：

答案：

1.總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.升力、阻力、穩(wěn)定性

3.火箭推進(jìn)系統(tǒng)、噴氣推進(jìn)系統(tǒng)、核推進(jìn)系統(tǒng)

4.材料強(qiáng)度、重量?jī)?yōu)化、耐久性

5.傳感器、執(zhí)行器、控制器

6.方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)

7.結(jié)構(gòu)輕量化、材料耐高溫、熱防護(hù)效果最大化

8.卡諾循環(huán)、奧托循環(huán)、布雷頓循環(huán)

解題思路：

1.航空航天飛行器設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括總體設(shè)計(jì)，即對(duì)飛行器進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的規(guī)劃和布局；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即確定飛行器的物理結(jié)構(gòu)和材料；系統(tǒng)設(shè)計(jì)，即設(shè)計(jì)飛行器所需的各個(gè)系統(tǒng)，如推進(jìn)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。

2.飛行器的空氣動(dòng)力學(xué)特性包括升力、阻力，以及保證飛行器在空中穩(wěn)定飛行的穩(wěn)定性。

3.推進(jìn)系統(tǒng)是飛行器飛行的動(dòng)力來(lái)源，包括火箭推進(jìn)、噴氣推進(jìn)和核推進(jìn)等。

4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需考慮材料的強(qiáng)度以保證結(jié)構(gòu)安全，重量?jī)?yōu)化以降低飛行器整體重量，以及耐久性以延長(zhǎng)飛行器的使用壽命。

5.控制系統(tǒng)是飛行器進(jìn)行精確操控的關(guān)鍵，包括傳感器、執(zhí)行器和控制器。

6.航空航天飛行器設(shè)計(jì)分為方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)三個(gè)階段，每個(gè)階段都有其特定的任務(wù)和目標(biāo)。

7.氣動(dòng)熱防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要考慮結(jié)構(gòu)輕量化、材料耐高溫以及熱防護(hù)效果最大化，以保證飛行器在極端熱環(huán)境下安全飛行。

8.飛行器動(dòng)力系統(tǒng)的熱力循環(huán)包括卡諾循環(huán)、奧托循環(huán)和布雷頓循環(huán)，這些循環(huán)描述了熱機(jī)的工作原理和熱效率。三、判斷題1.航空航天飛行器設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是提高飛行器的功能和安全性。（）

答案：√

解題思路：航空航天飛行器設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)確實(shí)包括提高飛行器的功能，如速度、載荷、航程等，以及保證飛行過程的安全性，減少風(fēng)險(xiǎn)。

2.飛行器的氣動(dòng)布局對(duì)飛行器的功能有重要影響。（）

答案：√

解題思路：氣動(dòng)布局是飛行器設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵因素，它直接影響到飛行器的升力、阻力、穩(wěn)定性和操縱性等功能。

3.航空航天飛行器的推進(jìn)系統(tǒng)主要包括火箭推進(jìn)和噴氣推進(jìn)兩種類型。（）

答案：√

解題思路：火箭推進(jìn)和噴氣推進(jìn)是航空航天飛行器推進(jìn)系統(tǒng)的兩種主要形式，它們分別適用于不同的飛行階段和環(huán)境。

4.飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮材料的強(qiáng)度、重量和耐久性等因素。（）

答案：√

解題思路：飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須綜合考慮材料的強(qiáng)度、重量和耐久性等因素，以保證飛行器的結(jié)構(gòu)安全和可靠性。

5.飛行器控制系統(tǒng)的主要功能是保證飛行器的穩(wěn)定性和安全性。（）

答案：√

解題思路：飛行器控制系統(tǒng)通過自動(dòng)或手動(dòng)控制飛行器的姿態(tài)和速度，保證其在飛行過程中的穩(wěn)定性和安全性。

6.航空航天飛行器的設(shè)計(jì)階段主要包括初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)驗(yàn)證等。（）

答案：√

解題思路：航空航天飛行器設(shè)計(jì)通常分為初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)驗(yàn)證三個(gè)階段，每個(gè)階段都有其特定的任務(wù)和目標(biāo)。

7.飛行器氣動(dòng)熱防護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則是保證飛行器在高溫環(huán)境下的安全。（）

答案：√

解題思路：氣動(dòng)熱防護(hù)系統(tǒng)是針對(duì)飛行器在高速飛行時(shí)產(chǎn)生的高溫環(huán)境設(shè)計(jì)的，其設(shè)計(jì)原則保證飛行器在極端高溫下能夠安全飛行。

8.飛行器動(dòng)力系統(tǒng)的熱力循環(huán)有循環(huán)流和直流循環(huán)兩種類型。（）

答案：×

解題思路：飛行器動(dòng)力系統(tǒng)的熱力循環(huán)主要包括開式循環(huán)和閉式循環(huán)，而非循環(huán)流和直流循環(huán)。這兩種循環(huán)描述不準(zhǔn)確，不符合實(shí)際的熱力循環(huán)分類。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述航空航天飛行器設(shè)計(jì)的主要原則。

原則一：安全性原則，保證飛行器在各種條件下都能安全運(yùn)行。

原則二：可靠性原則，保證飛行器在預(yù)定的使用期限內(nèi)正常工作。

原則三：經(jīng)濟(jì)性原則，在滿足功能要求的前提下，降低制造成本和使用維護(hù)成本。

原則四：可維護(hù)性原則，便于維修和更換零部件。

原則五：適應(yīng)性原則，飛行器應(yīng)適應(yīng)不同的任務(wù)和環(huán)境要求。

2.簡(jiǎn)述飛行器氣動(dòng)布局對(duì)飛行器功能的影響。

氣動(dòng)布局影響飛行器的升力、阻力和穩(wěn)定性。

不同的布局對(duì)飛行器的起飛、巡航和著陸功能有顯著影響。

布局設(shè)計(jì)還需考慮機(jī)動(dòng)性、航程和燃油效率等因素。

3.簡(jiǎn)述航空航天飛行器推進(jìn)系統(tǒng)的類型及其特點(diǎn)。

渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)：效率高，速度快，但重量較大。

渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)：更安靜，更經(jīng)濟(jì)，但速度較慢。

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)：適用于高速飛行和進(jìn)入太空，但燃料消耗快。

燃料電池推進(jìn)系統(tǒng)：環(huán)保，高效，但目前主要應(yīng)用于小型飛行器。

4.簡(jiǎn)述飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的因素。

結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度，保證飛行器在各種載荷下安全可靠。

質(zhì)量分布，優(yōu)化飛行器重心位置，提高操縱性。

結(jié)構(gòu)耐久性，設(shè)計(jì)要考慮飛行器在整個(gè)使用壽命內(nèi)的功能保持。

制造和維護(hù)的便捷性，降低制造成本和維護(hù)工作量。

5.簡(jiǎn)述飛行器控制系統(tǒng)的主要組成部分及其功能。

飛行控制計(jì)算機(jī)：處理傳感器數(shù)據(jù)，計(jì)算控制指令。

推力矢量控制：調(diào)整推力方向，增強(qiáng)飛行器的機(jī)動(dòng)性。

阻尼系統(tǒng)：減少飛行器不必要的振動(dòng)和搖擺。

飛行員或自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)：接收指令，執(zhí)行飛行操作。

6.簡(jiǎn)述航空航天飛行器的設(shè)計(jì)階段及其主要內(nèi)容。

需求分析階段：明確飛行器的任務(wù)需求和功能指標(biāo)。

初步設(shè)計(jì)階段：確定飛行器的基本布局和主要系統(tǒng)。

詳細(xì)設(shè)計(jì)階段：詳細(xì)設(shè)計(jì)各系統(tǒng)和部件，包括結(jié)構(gòu)、電氣、推進(jìn)等。

飛行器試飛和評(píng)估階段：測(cè)試飛行器的功能和安全性。

7.簡(jiǎn)述飛行器氣動(dòng)熱防護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則及其作用。

設(shè)計(jì)原則：耐高溫、耐腐蝕、耐沖擊，重量輕。

作用：保護(hù)飛行器結(jié)構(gòu)免受高溫氣流的損害，保證飛行安全。

8.簡(jiǎn)述飛行器動(dòng)力系統(tǒng)的熱力循環(huán)及其類型。

類型一：空氣標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)，適用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。

類型二：布雷頓循環(huán)，適用于熱氣發(fā)動(dòng)機(jī)。

類型三：卡諾循環(huán)，理論上的熱機(jī)效率極限。

類型四：熱管循環(huán)，適用于小型或微型飛行器。

答案及解題思路：

答案：

1.簡(jiǎn)述航空航天飛行器設(shè)計(jì)的主要原則。（見上方內(nèi)容）

2.簡(jiǎn)述飛行器氣動(dòng)布局對(duì)飛行器功能的影響。（見上方內(nèi)容）

3.簡(jiǎn)述航空航天飛行器推進(jìn)系統(tǒng)的類型及其特點(diǎn)。（見上方內(nèi)容）

4.簡(jiǎn)述飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的因素。（見上方內(nèi)容）

5.簡(jiǎn)述飛行器控制系統(tǒng)的主要組成部分及其功能。（見上方內(nèi)容）

6.簡(jiǎn)述航空航天飛行器的設(shè)計(jì)階段及其主要內(nèi)容。（見上方內(nèi)容）

7.簡(jiǎn)述飛行器氣動(dòng)熱防護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則及其作用。（見上方內(nèi)容）

8.簡(jiǎn)述飛行器動(dòng)力系統(tǒng)的熱力循環(huán)及其類型。（見上方內(nèi)容）

解題思路：

解題思路與上述答案內(nèi)容一一對(duì)應(yīng)，需結(jié)合航空航天飛行器設(shè)計(jì)的基本原理和實(shí)際應(yīng)用案例進(jìn)行闡述。例如在回答“簡(jiǎn)述航空航天飛行器設(shè)計(jì)的主要原則”時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)案例說明安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等原則如何影響飛行器的整體功能。五、論述題1.論述航空航天飛行器設(shè)計(jì)中的空氣動(dòng)力學(xué)問題及其解決方法。

答案：

在航空航天飛行器設(shè)計(jì)中，空氣動(dòng)力學(xué)問題主要涉及飛行器的升力、阻力、穩(wěn)定性、操縱性等方面。解決方法包括：

優(yōu)化飛行器外形設(shè)計(jì)，采用流線型設(shè)計(jì)減少阻力；

通過翼型設(shè)計(jì)提高升力系數(shù)；

采用控制面如襟翼、副翼等來(lái)調(diào)整飛行器的穩(wěn)定性與操縱性；

利用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）技術(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬，優(yōu)化設(shè)計(jì)；

采用翼身融合設(shè)計(jì)，提高氣動(dòng)效率。

解題思路：

首先概述航空航天飛行器設(shè)計(jì)中空氣動(dòng)力學(xué)問題的核心，然后列舉具體問題，如升力、阻力等，接著提出解決這些問題的方法，最后結(jié)合實(shí)際案例或技術(shù)進(jìn)行說明。

2.論述航空航天飛行器推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用。

答案：

航空航天飛行器推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)包括：

高比沖推進(jìn)技術(shù)，如離子推進(jìn)、霍爾效應(yīng)推進(jìn)等；

高效燃燒技術(shù)，如火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室設(shè)計(jì)；

推力矢量控制技術(shù)，如噴管偏轉(zhuǎn)；

推進(jìn)系統(tǒng)集成技術(shù)，如模塊化設(shè)計(jì)。

應(yīng)用實(shí)例：

離子推進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于深空探測(cè)任務(wù)；

高效燃燒技術(shù)應(yīng)用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，提高運(yùn)載能力；

推力矢量控制技術(shù)應(yīng)用于飛行器機(jī)動(dòng)性提升。

解題思路：

列舉推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)，然后分別介紹這些技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和實(shí)例，最后結(jié)合實(shí)際應(yīng)用說明這些技術(shù)的重要性。

3.論述航空航天飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的材料選擇及其影響因素。

答案：

材料選擇是航空航天飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，影響因素包括：

結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度要求；

質(zhì)量和體積限制；

工作溫度范圍；

抗腐蝕性和耐久性；

成本和可加工性。

常用材料：

鈦合金、鋁合金、復(fù)合材料等。

解題思路：

首先闡述材料選擇的重要性，然后分析影響材料選擇的主要因素，接著列舉常用材料，最后結(jié)合實(shí)際應(yīng)用說明材料選擇對(duì)飛行器功能的影響。

4.論述航空航天飛行器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題及其解決方案。

答案：

控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題包括：

精確性要求；

實(shí)時(shí)性要求；

抗干擾能力；

系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)。

解決方案：

采用先進(jìn)的控制算法，如自適應(yīng)控制、魯棒控制；

使用高功能傳感器和執(zhí)行器；

設(shè)計(jì)冗余控制系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的可靠性。

解題思路：

首先提出控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題，然后針對(duì)每個(gè)問題提出相應(yīng)的解決方案，最后結(jié)合實(shí)際案例說明解決方案的有效性。

5.論述航空航天飛行器設(shè)計(jì)中的安全性問題及其保障措施。

答案：

安全性問題包括：

結(jié)構(gòu)完整性；

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)安全性；

乘客和貨物的安全；

環(huán)境保護(hù)。

保障措施：

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用高可靠性材料；

發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵循安全標(biāo)準(zhǔn)；

實(shí)施嚴(yán)格的測(cè)試和驗(yàn)證程序；

設(shè)計(jì)應(yīng)急程序和逃生系統(tǒng)。

解題思路：

列舉航空航天飛行器設(shè)計(jì)中的安全性問題，然后針對(duì)每個(gè)問題提出相應(yīng)的保障措施，最后結(jié)合實(shí)際案例說明保障措施的重要性。

6.論述航空航天飛行器設(shè)計(jì)中的可維護(hù)性問題及其解決方法。

答案：

可維護(hù)性問題涉及：

零部件的易損性；

維修間隔時(shí)間；

維修難度。

解決方法：

設(shè)計(jì)模塊化結(jié)構(gòu)，便于更換和維修；

采用標(biāo)準(zhǔn)化零件，簡(jiǎn)化維修流程；

實(shí)施預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃。

解題思路：

首先闡述可維護(hù)性問題的重要性，然后分析可維護(hù)性問題的具體表現(xiàn)，接著提出解決這些問題的方法，最后結(jié)合實(shí)際案例說明解決方法的有效性。

7.論述航空航天飛行器設(shè)計(jì)中的環(huán)境適應(yīng)性問題及其應(yīng)對(duì)策略。

答案：

環(huán)境適應(yīng)性問題包括：

高空低溫環(huán)境；

空間輻射；

空氣密度變化。

應(yīng)對(duì)策略：

采用保溫材料，如絕熱泡沫；

設(shè)計(jì)輻射屏蔽層；

優(yōu)化氣動(dòng)設(shè)計(jì)，減少空氣阻力。

解題思路：

列舉航空航天飛行器設(shè)計(jì)中的環(huán)境適應(yīng)性問題，然后針對(duì)每個(gè)問題提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略，最后結(jié)合實(shí)際案例說明應(yīng)對(duì)策略的有效性。

8.論述航空航天飛行器設(shè)計(jì)中的經(jīng)濟(jì)性問題及其優(yōu)化措施。

答案：

經(jīng)濟(jì)性問題涉及：

成本控制；

運(yùn)營(yíng)效率；

投資回報(bào)。

優(yōu)化措施：

采用輕量化設(shè)計(jì)，降低成本；

提高制造和維修效率；

優(yōu)化供應(yīng)鏈管理。

解題思路：

首先提出航空航天飛行器設(shè)計(jì)中的經(jīng)濟(jì)性問題，然后針對(duì)每個(gè)問題提出相應(yīng)的優(yōu)化措施，最后結(jié)合實(shí)際案例說明優(yōu)化措施的有效性。六、計(jì)算題1.計(jì)算題：求飛行器升力系數(shù)C_L

已知：

飛行器翼型弦長(zhǎng)\(L\)

攻角\(\alpha\)

飛行器質(zhì)量\(m\)

飛行器重力\(W=mg\)

空氣密度\(\rho\)

要求：

計(jì)算飛行器的升力系數(shù)\(C_L\)

解答格式：

\[

C_L=\frac{L\cdot\rho\cdotV_{\text{來(lái)}}^2\cdot\sin\alpha}{0.5\cdotm\cdotg}

\]

其中，\(V_{\text{來(lái)}}\)為飛行器的來(lái)流速度。

2.計(jì)算題：求飛行器阻力系數(shù)C_D

已知：

飛行器翼型弦長(zhǎng)\(L\)

攻角\(\alpha\)

飛行器質(zhì)量\(m\)

飛行器重力\(W=mg\)

空氣密度\(\rho\)

飛行器的阻力\(D\)

要求：

計(jì)算飛行器的阻力系數(shù)\(C_D\)

解答格式：

\[

C_D=\frac{D\cdot0.5\cdot\rho\cdotV_{\text{來(lái)}}^2}{L\cdot\rho\cdotV_{\text{來(lái)}}^2}

\]

3.計(jì)算題：求飛行器加速度a

已知：

飛行器推進(jìn)系統(tǒng)推力\(F\)

飛行器質(zhì)量\(m\)

要求：

計(jì)算飛行器的加速度\(a\)

解答格式：

\[

a=\frac{F}{m}

\]

4.計(jì)算題：求材料剪切模量G

已知：

結(jié)構(gòu)材料密度\(\rho\)

彈性模量\(E\)

泊松比\(\nu\)

要求：

計(jì)算材料剪切模量\(G\)

解答格式：

\[

G=\frac{E}{2(1\nu)}

\]

5.計(jì)算題：求系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差

已知：

飛行器控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)\(G(s)\)

要求：

計(jì)算系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差

解答格式：

\[

e_{\text{ss}}=\frac{1}{1\text{polesofG(s)}

\]

6.計(jì)算題：求材料熱阻R

已知：

材料厚度\(t\)

熱導(dǎo)率\(k\)

要求：

計(jì)算材料熱阻\(R\)

解答格式：

\[

R=\frac{t}{k}

\]

7.計(jì)算題：求熱源和冷源的熱流密度q

已知：

熱力循環(huán)效率\(\eta\)

熱源溫度\(T_H\)

冷源溫度\(T_C\)

要求：

計(jì)算熱源和冷源的熱流密度\(q\)

解答格式：

\[

q=\frac{\eta}{1\eta}\cdot(T_HT_C)

\]

8.計(jì)算題：求結(jié)構(gòu)安全系數(shù)η_s

已知：

飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的載荷\(F\)

材料屈服強(qiáng)度\(\sigma_s\)

要求：

計(jì)算結(jié)構(gòu)安全系數(shù)\(\eta_s\)

解答格式：

\[

\eta_s=\frac{\sigma_s}{F}

\]

答案及解題思路：

1.解題思路：升力系數(shù)\(C_L\)表示翼型產(chǎn)生升力的能力。公式中，\(\rho\cdotV_{\text{來(lái)}}^2\cdot\sin\alpha\)表示單位面積翼型產(chǎn)生的升力，而\(0.5\cdotm\cdotg\)表示飛行器的重力。

2.解題思路：阻力系數(shù)\(C_D\)表示翼型產(chǎn)生阻力的能力。公式中，阻力\(D\)是由\(0.5\cdot\rho\cdotV_{\text{來(lái)}}^2\)和翼型弦長(zhǎng)\(L\)以及來(lái)流速度\(V_{\text{來(lái)}}\)的平方?jīng)Q定。

3.解題思路：根據(jù)牛頓第二定律\(F=ma\)，加速度\(a\)是由推力\(F\)除以質(zhì)量\(m\)計(jì)算得出。

4.解題思路：剪切模量\(G\)是材料抵抗剪切變形的能力，公式中考慮了材料的彈性模量\(E\)和泊松比\(\nu\)。

5.解題思路：穩(wěn)態(tài)誤差取決于系統(tǒng)傳遞函數(shù)的極點(diǎn)，通過求解傳遞函數(shù)的極點(diǎn)，可以計(jì)算出穩(wěn)態(tài)誤差。

6.解題思路：熱阻\(R\)是熱量流動(dòng)的阻礙，公式中通過材料的厚度\(t\)和熱導(dǎo)率\(k\)來(lái)計(jì)算。

7.解題思路：熱流密度\(q\)是熱能流動(dòng)的速率，通過熱力循環(huán)效率\(\eta\)和溫度差\(T_HT_C\)來(lái)計(jì)算。

8.解題思路：安全系數(shù)\(\eta_s\)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性的指標(biāo)，通過屈服強(qiáng)度\(\sigma_s\)和載荷\(F\)的比值計(jì)算得出。七、綜合應(yīng)用題1.選擇合適的氣動(dòng)布局和推進(jìn)系統(tǒng)

題目：某型亞音速戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)要求達(dá)到高速功能，請(qǐng)根據(jù)這一要求，選擇合適的氣動(dòng)布局和推進(jìn)系統(tǒng)，并說明理由。

解題思路：首先分析高速功能對(duì)氣動(dòng)布局的要求，如低阻力和良好的操縱性。然后根據(jù)戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計(jì)要求，選擇合適的推進(jìn)系統(tǒng)，如渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)，并分析其對(duì)功能的影響。

2.選擇合適的材料及其強(qiáng)度計(jì)算

題目：某型火箭需要承受極高的載荷，請(qǐng)選擇合適的材料，并計(jì)算其在特定載荷下的強(qiáng)度。

解題思路：根據(jù)火箭的結(jié)構(gòu)要求和載荷情況，選擇具有高強(qiáng)度和耐熱性的材料，如鈦合金或高溫合金。然后根據(jù)材料力學(xué)原理，進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，保證材料能夠承受載荷。

3.設(shè)計(jì)合適的控制系統(tǒng)方案

題目：設(shè)計(jì)一種新型的無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)，要求具有自動(dòng)穩(wěn)定和手動(dòng)控制功能，并簡(jiǎn)要說明設(shè)計(jì)原理。

解題思路：分析無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)的基本要求，包括穩(wěn)定性和響應(yīng)速度。設(shè)計(jì)包括飛行控制、姿態(tài)控制和導(dǎo)航系統(tǒng)。說明自動(dòng)控制算法和手動(dòng)控制機(jī)制。

4.設(shè)計(jì)合適的材料及其熱阻計(jì)算

題目：設(shè)計(jì)一種適用于高溫環(huán)境的飛行器氣動(dòng)熱防護(hù)系統(tǒng)，選擇合適的材料，并計(jì)算其熱阻。

解題思路：分析高溫環(huán)境對(duì)材料的要求，如耐高溫和良好的熱絕緣功能。選擇如碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料等材料。根據(jù)材料的熱物理性質(zhì)，計(jì)算熱阻，保證熱防護(hù)效果。

5.設(shè)計(jì)合適的熱力循環(huán)及其效率計(jì)算

題目：為某型高超音速飛行器設(shè)計(jì)熱力循環(huán)，并計(jì)算其熱效率。

解題思路：分析高超音