2018年北京航空航天大学宇航学院航天飞行器动力学原理试题-精选.pdf
北京航空航天大学能源与动力工程学院
航空航天大学宇航学院2009 年硕士研究生复试须知一、复试资格的取得原则凡参加全国统考报考我院各专业且考试成绩达到北航公布的相应专业复试基本线者，均自动取得复试资格（一般不另行通知到各位考生）；推免生不参加本次复试；单独考试和强军计划考生需满足学校要求。
二、复试考生均需要进行复试资格审查（详见研究生招生信息网主页）考生（含单独考试、强军计划考生）在复试时除复试通知书（北航研究生招生信息网上下载/ ，无须盖研招办公章）外，还须携带以下材料，只有材料齐全方可进入复试：1.本人有效件原件及一份复印件（、军官证，应届本科毕业生和成人应届本科毕业生还需持本人学生证，纸型为A4 纸，正、反面需复印在同一页面上）；2.交纳复试费100元（用铅笔在右下角写上自己的名字）；3.非应届本科毕业生及非成人应届本科毕业生还需携带以下各类材料：（1）学历证书原件及一份复印件；（2）由档案所在单位人事部门提供的在校历年学习成绩表复印件，并需加盖档案所在单位人事部门公章；4.应届本科毕业生需携带所在学校教务部门提供并加盖公章的在校历年学习成绩表（毕业证书需于新生开学报到时向院系提供原件与复印件）；5.以同等学力身份报考我校的考生，还需提供符合其报考资格要求的各类材料原件及复印件；6.现役军人、国防生、委培生、定向生等需和我校签署相关协议的考生请书面向院系说明；7.凡提交的报考信息需与本人实际相符合。
凡是不符者，一经发现，立即取消录取资格。
我院各专业复试时要审查考生的报考、学历和身份等相关材料，请考生按照复试资格审核办法的要求携带相关材料三、复试安排请各位取得复试资格的考生（含单考生、强军计划考生）根据所报考或申请调剂的专业，按下列各专业要求到相应地点参加复试。
具体各专业复试时间地点及负责人如下：飞行器设计（082501）复试时间：2009年3月31日（周二）上午8：30复试地点: 北航新主楼B-1128 复试容包括专业知识，知识综合、逻辑思维能力，口头表达能力和外语口语等，主要以问答的形式进行。
北京航空航天大学航空宇航科学与技术专业考研参考书。
北京航空航天大学宇航学院-航空宇航科学与技术专业（一）近3年分数线及招生人数变动情况专业类别时间总分划线专业划线复试总分招生人数录取比例航空宇航科学与技术2011年310 80 310 42 1.2:1 2012年320 85 320 40 1.2:1 2013年320 80 320 55 1.2:1（二）专业考试科目及参考书目专业类别及方向考试科目参考书目招生情况航空宇航科学与技术方向：01 飞行器设计02 航空宇航推进理论与工程初试科目：政治英语数学一控制工程综合或流体工热综合或机械设计综合或力学基础复试科目：综合面试初试参考书：1、控制工程综合(1)《自动控制原理》高等教育出版社，程鹏主编。
(2)《数字电子技术基础》（2007年二月第一版）北京航空航天大学出版社, 胡晓光主编。
或《数字电子技术基础》（2001第四版）高等教育出版社，阎石主编。
2、流体工热综合(1)《气体动力学基础》（第1、2、3、10章）西北工业大学出版社（2006年5月出版），王新月主编。
(2) 《工程热力学》（2001年6月第三版）高等教育出版社, 沈维道编。
(3) 《传热学》（2006年第四版）高等教育出版社，杨世铭编。
3、机械设计综合(1)《材料力学》Ⅰ、Ⅱ高等教育出版社，单辉祖编。
(2)《机械设计基础》下册（2007年第二版）北京航空航天大学出版社，吴瑞祥主编。
4、力学基础(1)《理论力学》高等教育出版社，谢传锋、王琪、程耀等。
(2)《材料力学I》、《材料力学II》高等教育出版社出版（第三版），单辉祖。
具体招生人数请看该年招生简章。
附：参考书目。
《航天器设计》复习材料整理
《航天器设计》复习材料整理《航天器设计》复习思考题北京航空航天大学宇航学院飞行器设计专业《航天器设计》期末复习思考题第一章绪论1.各国独立发射首颗卫星时间。
2.什么是航天器设计？1是工程设计的一个分支。
○在航天器设计中将应用工程设计中的研究成果，并结合航天器设计领域的特殊问题进一步深化工程设计的内容。
2以航天器为对象，为完成某一任务而进行的工程设计。
其活动过程与工程设计过程相同，○但要考虑航天器自身的特点和约束。
3.画图说明航天器系统设计的层次关系并简述各组成部分的作用。
作用：有效载荷分系统：卫星上装载的为直接实现卫星在轨运行要完成的特定任务的仪器、设备和分系统称为卫星有效载荷。
有效载荷是卫星的核心部分，在卫星设计中起主导作用。
在具体设计时应注意与应用系统的协调。
结构分系统：是航天器各受力和支承构件的总称。
服务与支持系统：服务和支持系统是航天器有效载荷正常工作的必要条件。
电源分系统：它具有发电、电能存储、电源控制、电源电压变换等功能。
星上一般采用太阳翼－蓄电池组联合电源，产生、储存和调节电能，以满足卫星在整个飞行过程中的电力需求。
航天工程系统发射场运载器航天器系统运载与航天器测控网地面应用系统航天员系统回收场系统有效载荷（有效载荷分系统）航天器平台（保障系统）航天器结构平台（结构分系统）电源分系统服务与支持系统姿态与轨道控制分系统推进分系统测控与通信分系统数据管理分系统热控制分系统热控分系统：它通过组织和合理调配星上各部分之间热量的吸收、存储和传递，对星内外热量进行管理与控制，以保证卫星飞行各阶段卫星上仪器、设备的工作温度均在要求的范围内，满足卫星上各分系统对热环境的要求。
姿态与轨道分系统：其主要任务是完成卫星在轨运行过程中所需的多种轨道和姿态机动控制，实现对地定向的卫星姿态。
推进分系统：它是卫星的动力系统，与制导、导航及控制分系统配合，根据指令提供卫星各种姿态的建立与保持、轨道控制和修正所需的动力，使卫星能按预定的控制方式工作。
北京航空航天2018年《力学基础》考试大纲
北京航空航天2018年《力学基础》考试大纲注意：总分150分，理论力学部分占40%，材料力学部分占60%。
第一部分理论力学大纲静力学1、几何静力学（第1－3章）基本内容：静力学的基本公理，受力分析，力系简化的基本方法和有关力学量的基本计算，平衡方程的建立与求解，摩擦（滑动摩擦和滚动摩擦）问题，桁架内力的计算，平衡结构的静定性问题。
基本要求：深入理解静力学中有关的公理，熟练掌握刚体（刚体系）的受力分析，力系简化的基本方法和有关基本概念和基本量的计算，能够确定给定力系作用下独立平衡方程的数目，能够用定性和定量的方法研究刚体（刚体系）的平衡问题。
能够分析研究考虑摩擦时刚体或刚体系的平衡问题以及平面桁架的内力计算问题。
2、分析静力学（第4章）基本内容：各种力（重力、弹性力、有势力、摩擦力、合力、等效力系）的功，约束及其分类、广义坐标和自由度、虚位移与虚功、理想约束、虚位移原理及其应用、有势力作用下质点系平衡位置的稳定性。
基本要求：熟练计算各种力的功，能够确定系统的约束类型，确定系统的自由度和广义坐标，理解虚位移的基本概念，会判断约束是否是理想约束；能够熟练应用虚位移原理求解质点系平衡问题；会判断有势力作用下质点系平衡位置的稳定性。
动力学1、质点动力学（第五章）基本内容：质点的运动方程、速度、加速度的各种表示方法（矢量法、直角坐标法、自然坐标法）以及有关基本量的计算，质点运动微分方程，点的复合运动（三种运动分析、速度合成定理和加速度合成定理），质点相对运动动力学基本方程。
基本要求：熟练掌握质点运动方程、速度和加速度的各种表示方法和有关基本量的计算，能够熟练建立质点运动微分方程，对于简单的运动微分方程能够求解。
熟练应用点的复合运动的基本理论与方法研究点的复合运动（速度和加速度）问题，能够在非惯性参考系下建立质点相对运动动力学基本方程，具有对质点的运动学和动力学问题进行定性和定量分析的初步能力。
2、质点系动力学（第六章）基本内容：质点系的动量定理、变质量质点动力学方程、动量矩定理（包括对固定点、动点和质心的动量矩定理）、动能定理及其有关基本量的计算。
北京航空航天大学2018-2019学年第二学期期末机械原理考试
北京航空航天大学2018－2019 学年第二学期期末《机械原理（A3）》考试C 卷班级______________学号 _________姓名______________成绩 _________2019年9月11日班号学号姓名成绩《机械原理（A3）》期末考试卷（C卷）注意事项：1、请将解答写在试卷上；2、草稿纸上的解答不作为批改试卷的依据；3、用铅笔绘图，图解法解答请保留作图过程和作图辅助线。
题目：一、机构自由度计算…………………………………………………………( 分)二、机构运动分析……………………………………………………………( 分)三、连杆机构…………………………………………………………………( 分)四、凸轮机构…………………………………………………………………( 分)五、齿轮机构…………………………………………………………………( 分)六、轮系………………………………………………………………………( 分)七、机械系统动力学…………………………………………………………( 分)一、 计算图示系统的自由度。
如有复合铰链、局部自由度、虚约束应注明。
若取图中绘有箭头的构件为原动件，试判断系统能否成为机构？为什么？ （本题14分）ABCDEFGHI齿轮啮合二、在图示机构中，已知原动件1以匀角速度沿逆时针方向转动，试确定：（1）1在图上标出机构的全部瞬心；（2）用瞬心法求构件3的速度V，需写出表达3式，并标出速度的方向。
（本题14分）三、设计一曲柄滑块机构。
已知曲柄长20=AB l mm ，偏心距15=e mm ，其最大压力角α=30 。
试用作图法确定连杆长度BC l ，滑块的最大行程H ，并标明其极位夹角θ，求出其行程速度变化系数K 。
（本题15分）四、在图示凸轮机构中，凸轮为偏心圆盘。
当凸轮逆时针方向转动时, 试用图解法作出:（1）该凸轮的基圆；（2）该凸轮的理论廓线；（3）图示位置时凸轮机构的压力角α；（4）凸轮由图示位置转过90︒时从动件的实际位移s。
航天器飞行力学试卷及答案
航天器飞行力学试卷及答案一、名词解释（20分）1、比冲2、过载3、二体问题4、轨道摄动5、星下点轨迹6、临界轨道7、顺行轨道8、轨道转移9、再入走廊10、总攻角二、简述（20分）1、直接反作用原理2、刚化原理（关于变质量物体质心运动方程和绕质心转动方程的描述）3、瞬时平衡假设4、开普勒三大定律三、简答题（40分）1、火箭产生控制力和控制力矩的方式有那些？写出各自的控制力和控制力矩计算公式。
2、在什么条件下，一般空间弹道方程可以分解成纵向运动方程和侧向运动方程？3、自由飞行段的运动有哪些基本特征、轨迹是什么形状、特征参数有哪些、特征参数与主动段终点参数有什么关系？4、轨道要素有哪些，其意义和作用是什么？5、卫星轨道的摄动因素有那些？6、双椭圆轨道机动的特征速度的确定方法？7、基于状态转移矩阵的双脉冲轨道机动的过程和特征速度的求解方法?8、航天器再入轨道有哪些类型，各有什么特点？四、推导题（20分）1、推导齐奥尔柯夫斯基公式（理想速度与质量变化的关系）2、推导二体问题基本方程参考答案一、名词解释（20分，每题2分）1、比冲：发动机在无限小时间间隔t δ内产生的冲量p t δ与该段时间间隔内消耗的推进剂重量0mt δ&g 之比，即00SP P t PP m t m δδ==&&g g ，式中0g 为海平面标准重力加速度。
2、过载：把火箭飞行中除重力以外作用在火箭上的所有其他外力称作过载。
3、二体问题：在卫星轨道的分析问题中，常假定卫星在地球中心引力场中运动，忽略其他各种摄动力的因素（如地球形状非球形、密度分布不均匀引起的摄动力和太阳、月球的引力等）。
这种卫星轨道称为二体轨道，分析这种轨道的特性称为二体问题。
4、轨道摄动：航天器的实际运动相对于理想轨道（即Kepler 轨道）运动的偏差称为轨道摄动。
5、星下点轨迹：星下点轨迹是卫星星下点在地球表面通过的路径，是卫星轨道运动和地球自转运动的合成。
2018年北京航空航天大学宇航学院航天飞行器动力学原理试题
航天飞行器动力学原理A 卷一、轨道力学的定义是什么,简述主要的研究内容。
二、什么是轨道要素，典型的轨道要素如何描述航天器的轨道特性，给出典型轨道的定义，并用图示方法具体说明。
三、简述太阳同步轨道，地球同步轨道，地球静止轨道，临界轨道以及回归轨道的定义，说明上述各种对应轨道要素应满足的数学条件。
四、根据322RR dt R d μ-=,说明L E H ,,三个积分常量及其具体含义（物理意义）。
五、什么是霍曼转移轨道，试求平面内霍曼轨道转移所需的两次轨道增量和变轨作用时间（包括轨道转移和轨道交会的时间条件）。
六、弹道导弹弹道一般由哪几段组成，各段有什么特点？七、弹道导弹自由飞行段的最大射程弹道是惟一的，，已知关机点速度0q ，试根据开普勒方程给出自由飞行段最大射程角ϕ，最大射程对应的关机点当地弹道倾角0ε的表达式（利用半通径0,εq 的关系）。
八、忽略地球转动并假设地球为圆球形，设导弹以常值当地弹道倾角再入，已知再入点高度e h 和当地弹道倾角e ε，再入段射程如何计算？九、分析垂直上升段飞行时间计算公式()1//40001-=G P t 的物理意义。
十、什么是比力，加速度计感受到的是什么量，导引惯性加速度和比力的关系？航天飞行器动力学原理B 卷(补考)一、轨道力学定义，内容二、瞬时轨道要素，平均轨道要素，开普勒轨道要素的定义，区别三、太阳同步轨道定义，数学条件，特点 四、根据322RR dt R d μ-=,说明L E H ,,三个积分常量及其具体含义（物理意义） 五、轨道平面转移相关（一次脉冲和三次脉冲的分界点）六、主动段氛围哪几段，要求是是什么。
七、已知关机点的r,v ,从发射坐标系转换到当地铅锤坐标系。
八、求q,e,a 和000,,εv r 的关系利用()θcos 1/e p r +=说出为什么会有高低轨道 （20分）九、推导再入段方程组力垂直于速度方向的方程（原题给出了方程，我懒得写了）。
2018年北京航空航天大学宇航学院弹道学与动态分析试题
2018年弹道学与动态分析A 卷一、影响地空导弹助推段下沉量的因素是（仰角越大，下沉量越小；离轨速度越大，下沉量越小）。
二、弹道坐标系与地面坐标系之间的关系为（弹道倾角）和（弹道偏角）。
三、周期等效操纵力的大小由(调宽角)决定，方向由（初始相位角）决定。
四、需用过载，极限过载与可用过载三者的关系：需用<可用<极限。
五、什么是瞬时平衡假设，运用的前提是什么？（5分）六、目标做等速直线运动，导弹做匀速运动，并用比例导引法，速比a=2，引导系数k=5，初始速度前置角为0η，目标视线角为0q ，存在多少直线弹道，多少条稳定？七、小攻角和瞬时平衡假设下，飞航导弹实现等高直线飞行需要的条件。
并列出一种可实现等高飞行的俯仰舵偏角的控制形式。
八、（1）线化的前提是什么? （5分）（2）将γϑβγϑβαϑβαθsin cos sin cos cos cos sin sin cos cos sin --=线性化。
（几何关系方程第一式） （10分）九、目标等高匀速运动，导弹采用纯追踪法追击目标，导弹和目标在同一铅锤面内运动，设导弹推力沿弹轴方向，目标和导弹的总体参数已知，各运动参数的初值已知，请建立导弹追击目标的完整运动方程组。
十、24a 的物理含义是什么，分析24a 不同条件下对最简单情况短周期扰动运动的影响，即列出24a 在五种不同条件下，特征根的形式及相应的导弹运动形态（最简单情况短周期扰动运动的特征方程为;()0)(34222424342=+--+a a a a a λλ ）十一、侧向扰动运动试题：（15分）（1）试推导滚转角γ的扰动运动dtd γ∆的微分方程。
（2）用速度分布法说明偏航阻尼力矩y y y M ωω的物理原因。
2018年弹道学与动态分析B 卷(补考)一、关于单通道导弹A 、旋转和不旋转导弹对弹道坐标系的y O 和z O 的空气动力没有影响。
B 、“+”型旋转和不旋转弹体对弹体系的yt O 和zt O 的空气动力没有影响。
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航天飞行器动力学原理
A 卷一、轨道力学的定义是什么
,简述主要的研究内容。
二、什么是轨道要素，典型的轨道要素如何描述航天器的轨道特性，给出典型轨道的定义，并用图示方法具体说明。
三、简述太阳同步轨道，地球同步轨道，地球静止轨道，临界轨道以及回归轨道的定义，说明上述各种对应轨道要素应满足的数学条件。
四、根据322R R dt R
d ,说明L E H ,,三个积分常量及其具体含义（物理意义）。
五、什么是霍曼转移轨道，试求平面内霍曼轨道转移所需的两次轨道增量和变轨作用时间（包括轨道转移和轨道交会的时间条件）。
六、弹道导弹弹道一般由哪几段组成，各段有什么特点？
七、弹道导弹自由飞行段的最大射程弹道是惟一的，
，已知关机点速度0q ，试根据开普勒方程给出自由飞行段最大射程角
，最大射程对应的关机点当地弹道倾角0的表达式（利用半通径0,q 的关系）。
八、忽略地球转动并假设地球为圆球形，
设导弹以常值当地弹道倾角再入，已知再入点高度e h 和当地弹道倾角e ，再入段射程如何计算？
九、分析垂直上升段飞行时间计算公式1//40001G P t 的物理意义。
十、什么是比力，加速度计感受到的是什么量，导引惯性加速度和比力的关系？
航天飞行器动力学原理
B 卷(补考)
一、轨道力学定义，内容二、瞬时轨道要素，平均轨道要素，开普勒轨道要素的定义，区别
三、太阳同步轨道定义，数学条件，特点
四、根据322R
R dt R
d ,说明L E H ,,三个积分常量及其具体含义（物理意义）五、轨道平面转移相关（一次脉冲和三次脉冲的分界点）
六、主动段氛围哪几段，要求是是什么。
七、已知关机点的r,v ,从发射坐标系转换到当地铅锤坐标系。
八、求q,e,a 和000,,v r 的关系
利用cos 1/e p r 说出为什么会有高低轨道
（20分）九、推导再入段方程组力垂直于速度方向的方程（原题给出了方程，我懒得写了）。