航空航天技術知識競賽試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30題）1.下列哪項屬于航天器的運行環(huán)境特征？A.大氣密度隨高度增加而遞增B.存在高能帶電粒子輻射帶C.地表氣壓為1標準大氣壓D.對流層溫度隨高度升高而降低答案：B（航天器運行于大氣層外，需應對范艾倫輻射帶等高能粒子環(huán)境）2.火箭發(fā)動機的比沖（Isp）定義為：A.推力與推進劑質量流量的比值B.總沖量與消耗推進劑重量的比值C.燃燒室壓力與噴管出口壓力的比值D.發(fā)動機效率與推進劑熱值的乘積答案：B（比沖單位為秒，反映推進劑能量利用效率）3.中國首顆繞月探測衛(wèi)星“嫦娥一號”采用的軌道轉移方式是：A.霍曼轉移軌道B.直接地月轉移軌道C.多次近地點變軌的地月轉移軌道D.太陽同步軌道答案：C（嫦娥一號通過4次近地點加速進入地月轉移軌道）4.以下哪種航空器的升力主要由發(fā)動機推力的垂直分量提供？A.固定翼飛機B.直升機C.傾轉旋翼機D.飛艇答案：C（傾轉旋翼機旋翼傾轉時，推力垂直分量提供升力）5.衛(wèi)星導航系統(tǒng)中，用戶設備接收的“偽距”是指：A.衛(wèi)星到用戶的真實距離B.考慮電離層延遲后的修正距離C.信號傳播時間乘以光速的測量值D.衛(wèi)星鐘差與用戶鐘差的差值答案：C（偽距是未修正誤差的原始測量距離）6.航天器返回大氣層時，“黑障”現(xiàn)象的成因是：A.大氣密度過高導致光線折射B.高溫等離子體屏蔽無線電信號C.航天器表面燒蝕材料遮擋視線D.太陽耀斑干擾通信答案：B（高速返回時，周圍空氣電離形成等離子鞘套，阻斷電磁波）7.下列火箭發(fā)動機中，屬于化學推進的是：A.離子發(fā)動機B.核熱推進發(fā)動機C.液氧煤油發(fā)動機D.電推進發(fā)動機答案：C（液氧煤油為化學燃料，通過燃燒釋放能量）8.國際空間站（ISS）的主要結構模塊中，由中國參與建造的是：A.節(jié)點艙B.科學實驗艙C.無（中國未參與ISS，獨立建造天宮空間站）D.服務艙答案：C（中國空間站為獨立建造的“天宮”系列）9.空氣動力學中，“激波”產生的條件是：A.氣流速度小于音速（亞音速）B.氣流速度等于音速（音速）C.氣流速度大于音速（超音速）D.氣流流經曲面時答案：C（超音速氣流壓縮導致激波形成）10.探月工程中，“采樣返回”任務的關鍵技術不包括：A.月面自動采樣封裝B.月地轉移軌道設計C.高增益天線通信D.航天器自主避障著陸答案：C（高增益天線為通信通用技術，非采樣返回特有）11.下列哪種衛(wèi)星的軌道周期與地球自轉周期相同？A.太陽同步軌道衛(wèi)星B.地球靜止軌道衛(wèi)星C.近地軌道衛(wèi)星D.極地軌道衛(wèi)星答案：B（靜止軌道周期23小時56分4秒，與地球自轉同步）12.火箭發(fā)射時，“發(fā)射窗口”的確定不考慮以下哪個因素？A.目標軌道的相位要求B.氣象條件（如風速、降水）C.火箭整流罩的熱防護能力D.地面測控站的覆蓋范圍答案：C（整流罩熱防護為設計指標，不影響發(fā)射窗口選擇）13.載人航天器的生命保障系統(tǒng)中，“薩巴蒂爾反應”的作用是：A.電解水制氧B.吸收二氧化碳并生成水C.過濾空氣中的微塵D.調節(jié)艙內溫度答案：B（薩巴蒂爾反應：CO?+4H?→CH?+2H?O，實現(xiàn)二氧化碳再生）14.下列關于“高超音速飛行器”的描述，錯誤的是：A.飛行速度超過5倍音速（馬赫數(shù)>5）B.需采用超燃沖壓發(fā)動機C.可利用“乘波體”外形提升升阻比D.僅用于軍事領域答案：D（高超音速技術已向民用領域拓展，如高速運輸）15.中國“長征五號”運載火箭的芯一級采用的推進劑組合是：A.液氧液氫B.液氧煤油C.四氧化二氮偏二甲肼D.固體推進劑答案：A（長征五號芯一級為2臺YF77液氧液氫發(fā)動機）16.衛(wèi)星的“軌道傾角”是指：A.軌道平面與赤道平面的夾角B.衛(wèi)星與地心連線與赤道的夾角C.衛(wèi)星速度方向與當?shù)厮矫娴膴A角D.軌道近地點與遠地點的高度差答案：A（傾角決定軌道覆蓋范圍，0°為赤道軌道，90°為極地軌道）17.下列哪項屬于“航天技術”而非“航空技術”的范疇？A.無人機自主導航B.火箭姿態(tài)控制C.飛機機翼增升裝置D.航空發(fā)動機熱端部件答案：B（火箭屬航天器，姿態(tài)控制為航天技術）18.深空探測任務中，“引力彈弓效應”的作用是：A.增加探測器的速度B.減少推進劑消耗C.調整軌道方向D.以上都是答案：D（利用行星引力加速、轉向，節(jié)省燃料）19.航天器的“熱控系統(tǒng)”主要解決的問題是：A.真空環(huán)境下的熱量散失與吸收不平衡B.大氣摩擦產生的高溫C.太陽輻射導致的艙內溫度過高D.推進劑燃燒的廢熱排放答案：A（真空無對流，需通過熱輻射、導熱控制溫度）20.中國“天問一號”火星探測器的任務目標不包括：A.火星環(huán)繞探測B.火星表面巡視C.火星采樣返回D.火星大氣成分分析答案：C（采樣返回為后續(xù)任務，天問一號完成繞、落、巡）21.下列關于“固體火箭發(fā)動機”的特點，錯誤的是：A.結構簡單，可靠性高B.推力調節(jié)困難C.比沖高于液體發(fā)動機D.可長期貯存答案：C（固體發(fā)動機比沖通常低于液體發(fā)動機）22.空氣動力學中的“升力系數(shù)”與以下哪項無關？A.機翼面積B.氣流速度C.迎角D.空氣密度答案：B（升力系數(shù)是無量綱參數(shù)，與速度無關）23.衛(wèi)星的“軌道衰減”主要由以下哪種因素引起？A.太陽活動導致的大氣密度變化B.地球扁率攝動C.月球引力干擾D.衛(wèi)星自身設備功耗答案：A（近地軌道衛(wèi)星受殘余大氣阻力影響，軌道高度逐漸降低）24.載人航天中，“航天服”的“壓力制度”通常設定為：A.與地面相同的101kPaB.約3040kPa的純氧環(huán)境C.與艙內相同的混合氣體壓力D.真空環(huán)境答案：B（降低壓力減輕航天服剛性，純氧避免氮氣栓塞）25.下列哪項是“可重復使用火箭”的關鍵技術？A.高精度軟著陸控制B.大推重比發(fā)動機C.輕質結構材料D.以上都是答案：D（需同時解決著陸控制、發(fā)動機復用、結構減重等問題）26.探空火箭與運載火箭的主要區(qū)別是：A.探空火箭不進入軌道，運載火箭需入軌B.探空火箭使用固體燃料，運載火箭使用液體燃料C.探空火箭無制導系統(tǒng)，運載火箭有D.探空火箭載荷小，運載火箭載荷大答案：A（探空火箭僅亞軌道飛行，用于近太空探測）27.衛(wèi)星通信中，“轉發(fā)器”的主要功能是：A.接收地面信號并放大轉發(fā)B.處理信號加密C.調整衛(wèi)星軌道D.監(jiān)測衛(wèi)星狀態(tài)答案：A（轉發(fā)器完成信號的接收、變頻、放大和發(fā)射）28.下列關于“火箭逃逸系統(tǒng)”的描述，正確的是：A.僅用于火箭發(fā)射前的緊急撤離B.由逃逸塔、分離發(fā)動機等組成C.航天員需手動啟動D.僅載人火箭配備答案：B（逃逸系統(tǒng)在火箭故障時帶飛船脫離，載人火箭必備）29.空氣動力學中的“雷諾數(shù)”反映了：A.慣性力與粘性力的比值B.升力與阻力的比值C.壓力與速度的關系D.溫度與密度的關系答案：A（雷諾數(shù)Re=ρvL/μ，用于判斷流態(tài)）30.中國“嫦娥五號”任務中，實現(xiàn)的技術突破是：A.月面軟著陸B(tài).月球軌道無人交會對接C.繞月探測D.月壤成分分析答案：B（嫦娥五號首次完成月球軌道無人自動交會對接）二、填空題（每題2分，共15題）1.航空器的升力主要由________與空氣的相對運動產生。（機翼）2.火箭的“推重比”是指發(fā)動機________與火箭________的比值。（推力；總重量）3.衛(wèi)星的“近地點”是指軌道上離地球________的點，“遠地點”是離地球________的點。（最近；最遠）4.中國首艘載人飛船是________，首次載人航天員是________。（神舟五號；楊利偉）5.航天推進技術中，“電推進”的典型代表是________發(fā)動機，其特點是比沖________（填“高”或“低”）。（離子/霍爾；高）6.空氣動力學中，“臨界馬赫數(shù)”是指氣流在物體表面某點達到________時的來流馬赫數(shù)。（音速）7.國際上通用的衛(wèi)星軌道分類中，“低地球軌道（LEO）”的高度范圍約為________千米。（2002000）8.探月工程“繞、落、回”三步走中，“回”對應的任務是________。（采樣返回）9.航天器的“軌道維持”是指通過________調整軌道參數(shù)，抵消攝動影響。（發(fā)動機點火）10.航空發(fā)動機的“熱效率”是指燃料燃燒釋放的熱量轉化為________的比例。（機械功）11.衛(wèi)星的“星歷”是描述________隨時間變化的參數(shù)，用于導航定位。（衛(wèi)星位置）12.載人航天器的“應急返回”模式中，“彈道式返回”的特點是升阻比________（填“高”或“低”），再入過載________（填“大”或“小”）。（低；大）13.深空探測器的“自主導航”技術主要依賴________測量和________數(shù)據(jù)融合。（天體；地面觀測）14.火箭的“級間分離”方式包括________分離（前一級發(fā)動機關機后，后一級點火推離）和________分離（利用爆炸螺栓分離后，前一級制動）。（熱；冷）15.中國“北斗三號”全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的空間段由________顆衛(wèi)星組成，包括________顆地球靜止軌道衛(wèi)星。（35；5）三、判斷題（每題1分，共10題）1.直升機的旋翼既是升力面又是推進面。（√）2.所有航天器都需要攜帶推進劑以維持軌道。（×，部分衛(wèi)星利用電推進或大氣阻力輔助，非必須）3.火箭的“一子級”是指最上面的一級。（×，一子級為最下面的一級）4.衛(wèi)星的“太陽同步軌道”能保證衛(wèi)星在相同地方時經過同一緯度。（√）5.空氣密度隨高度增加而降低，因此飛機飛行高度越高，所需升力越小。（×，高度升高空氣密度降低，需增大速度或迎角保持升力）6.載人飛船返回時，“升力式返回”比“彈道式返回”的落點精度更高。（√）7.固體火箭發(fā)動機的燃燒室壓力由推進劑燃速和噴管喉徑共同決定。（√）8.衛(wèi)星的“軌道周期”僅與軌道半長軸有關，與偏心率無關。（√，開普勒第三定律）9.航空發(fā)動機的“涵道比”是指外涵道空氣質量流量與內涵道的比值。（√）10.深空探測器無需考慮地球自轉對軌道的影響。（×，發(fā)射時需利用地球自轉速度）四、簡答題（每題5分，共6題）1.簡述火箭采用多級設計的原因。答案：多級火箭通過逐級分離減輕自重，提高最終速度。每一級完成任務后脫離，減少后續(xù)飛行的無效質量，使剩余推進劑更高效地加速有效載荷，突破單級火箭的速度極限（受齊奧爾科夫斯基公式限制）。2.衛(wèi)星導航系統(tǒng)由哪三大部分組成？各部分的主要功能是什么？答案：①空間段：導航衛(wèi)星，發(fā)射導航信號；②地面段：測控站、注入站、監(jiān)測站，跟蹤衛(wèi)星、更新星歷、校準時間；③用戶段：接收機，接收信號并解算位置、速度、時間。3.航天器熱控系統(tǒng)的主要技術手段有哪些？（至少列舉3種）答案：①熱輻射器（通過表面涂層調節(jié)輻射散熱）；②相變材料（利用熔化/凝固儲存釋放熱量）；③熱控百葉窗（調節(jié)散熱面積）；④導熱管（高效傳遞熱量）；⑤電加熱器（主動補償散熱）。4.比較液體火箭發(fā)動機與固體火箭發(fā)動機的優(yōu)缺點。答案：液體發(fā)動機優(yōu)點：比沖高、推力可調節(jié)、可多次啟動；缺點：結構復雜、推進劑需臨射加注。固體發(fā)動機優(yōu)點：結構簡單、可靠性高、可長期貯存；缺點：比沖低、推力不可調節(jié)、一旦點火無法關閉。5.載人航天中，為什么需要對航天員進行“航天環(huán)境適應性訓練”？主要包括哪些內容？答案：太空環(huán)境（微重力、輻射、密閉空間等）會對人體生理產生影響，訓練可提高航天員適應能力。內容包括：①微重力訓練（拋物線飛行）；②超重訓練（離心機）；③航天服穿脫與應急操作；④艙內設備使用；⑤心理抗壓訓練。6.簡述“高超聲速飛行器”面臨的主要技術挑戰(zhàn)。答案：①熱防護：高速飛行產生極高溫（>2000℃），需新型防熱材料（如碳/碳復合材料）；②推進技術：超燃沖壓發(fā)動機需解決燃料混合、燃燒穩(wěn)定性問題；③氣動力設計：乘波體外形需兼顧升阻比與操控性；④材料強度：高溫下結構強度下降，需耐高溫合金；⑤通信技術：黑障區(qū)無線電信號中斷，需新型通信手段。五、論述題（每題10分，共2題）1.結合中國航天工程實例，論述“運載火箭技術”對航天事業(yè)發(fā)展的支撐作用。答案：運載火箭是進入太空的“天梯”，其技術水平直接決定航天任務的能力。例如