2025“空天杯”航空航天知識競賽試卷題庫及答案1.（單選）2024年11月，我國首顆地球靜止軌道高分辨率光學(xué)遙感衛(wèi)星發(fā)射成功，其地面像元分辨率優(yōu)于A.5mB.10mC.15mD.20m答案：A2.（單選）“阿爾忒彌斯協(xié)定”要求參與國在月球活動須遵循的核心原則是A.先到先得B.和平利用C.自由開采D.主權(quán)排他答案：B3.（單選）某型固體火箭發(fā)動機(jī)采用NEPE推進(jìn)劑，其能量水平高于傳統(tǒng)HTPB的主要原因是A.氧化劑含量降低B.金屬燃料比例提高C.硝酸酯增塑劑引入D.黏合劑分子量下降答案：C4.（單選）在地球—火星轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計中，若采用2025年最優(yōu)發(fā)射窗口，C3能量最接近A.8km2/s2B.12km2/s2C.18km2/s2D.25km2/s2答案：C5.（單選）“張衡一號”電磁監(jiān)測試驗(yàn)衛(wèi)星運(yùn)行于A.太陽同步軌道B.地球同步軌道C.低傾角低地球軌道D.臨界傾角軌道答案：C6.（單選）關(guān)于重復(fù)使用運(yùn)載器“冷盾”熱防護(hù)系統(tǒng)，下列說法正確的是A.采用剛性陶瓷瓦B.以相變材料為主體C.表面涂覆抗氧化涂層D.依賴燒蝕材料一次性消耗答案：C7.（單選）在航空渦扇發(fā)動機(jī)中，用于降低NOx排放的TAPS燃燒室核心技術(shù)是A.富油燃燒—快速淬熄—貧油燃燒B.催化燃燒C.旋轉(zhuǎn)爆震D.超臨界噴射答案：A8.（單選）2025年計劃首飛的我國新一代載人飛船試驗(yàn)船采用逃逸系統(tǒng)方案為A.逃逸塔B.可重復(fù)使用逃逸飛行器C.飛船本體推力逃逸D.無逃逸系統(tǒng)答案：B9.（單選）“天問三號”火星采樣返回任務(wù)中，火星起飛上升器推進(jìn)劑組合優(yōu)選A.MMH/NTOB.液氧甲烷C.液氧煤油D.液氫液氧答案：A10.（單選）當(dāng)飛機(jī)以Ma=2.5巡航時，進(jìn)氣道最佳總壓恢復(fù)系數(shù)一般不低于A.0.3B.0.5C.0.7D.0.9答案：C11.（單選）在衛(wèi)星導(dǎo)航三頻載波相位組合中，能有效消除電離層一階項(xiàng)的組合系數(shù)為A.(1,?1,0)B.(1,0,?1)C.(0,1,?1)D.(1,?6,5)答案：D12.（單選）“太陽軌道器”探測器最接近太陽時的軌道速度約為A.30km/sB.50km/sC.70km/sD.90km/s答案：C13.（單選）關(guān)于復(fù)合材料液體火箭貯箱，下列工藝路線中減重潛力最大的是A.鋁鋰合金整體旋壓B.碳纖維纏繞+內(nèi)襯C.鈦合金超塑成形D.不銹鋼攪拌摩擦焊答案：B14.（單選）在火星大氣進(jìn)入過程中，最大熱流密度通常出現(xiàn)在A.90km高度B.70km高度C.50km高度D.30km高度答案：B15.（單選）“鵲橋二號”中繼星對地鏈路采用的頻段為A.SB.XC.KaD.Q答案：C16.（單選）當(dāng)直升機(jī)旋翼前行槳尖出現(xiàn)局部超音速流動時，首要噪聲成分為A.厚度噪聲B.載荷噪聲C.槳渦干擾噪聲D.激波噪聲答案：D17.（單選）2025年首飛的歐洲“太空騎士”小型航天飛機(jī)再入方式采用A.彈道式B.升力式C.跳躍式D.橢圓滑翔式答案：B18.（單選）在GEO軌道衛(wèi)星壽命末期，國際慣例離軌最小Graveyard軌道高度增量為A.35kmB.235kmC.500kmD.1000km答案：B19.（單選）“洛書”量子實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)的千公里級量子密鑰分發(fā)采用的協(xié)議為A.BB84B.E91C.MDIQKDD.TFQKD答案：C20.（單選）關(guān)于變循環(huán)發(fā)動機(jī)，下列調(diào)節(jié)方式中實(shí)現(xiàn)模式轉(zhuǎn)換的核心部件是A.前風(fēng)扇可變導(dǎo)葉B.后風(fēng)扇可變導(dǎo)葉C.模式選擇閥D.核心驅(qū)動風(fēng)扇級答案：C21.（單選）“隼鳥2號”帶回的龍宮樣本分析表明，其母體小行星含水量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）約為A.0.1%B.1%C.5%D.15%答案：B22.（單選）在航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)中，用于表征喘裕度的參數(shù)是A.EPRB.SMCC.EGTD.Wf答案：B23.（單選）“天琴一號”衛(wèi)星通過微推力器實(shí)現(xiàn)無拖曳控制，其推力分辨率達(dá)A.0.1μN(yùn)B.1μN(yùn)C.10μN(yùn)D.100μN(yùn)答案：B24.（單選）2025年國際空間站退役前最后一次提升軌道所用推進(jìn)器為A.進(jìn)步號主發(fā)動機(jī)B.星辰號姿控發(fā)動機(jī)C.貨運(yùn)飛船離心泵D.離子電推進(jìn)答案：A25.（單選）當(dāng)采用激光通信終端進(jìn)行星間鏈路時，捕獲跟蹤瞄準(zhǔn)（ATP）系統(tǒng)粗跟蹤傳感器通常選用A.CMOSB.APDC.四象限探測器D.位置敏感探測器答案：D26.（單選）“騰云工程”二級入軌飛行器中，一級載機(jī)機(jī)翼采用A.后掠翼B.三角翼C.前掠翼D.可變后掠翼答案：C27.（單選）在火星表面利用原位資源制備甲烷燃料，所需CO?與H?的最佳摩爾比為A.1:1B.1:2C.1:3D.1:4答案：D28.（單選）“伽利略”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星載鐘短期穩(wěn)定度指標(biāo)為A.1×10?12B.1×10?13C.1×10?1?D.1×10?1?答案：C29.（單選）關(guān)于高超聲速飛行器熱防護(hù)，下列材料中最高使用溫度最低的是A.C/SiCB.SiC/SiCC.氧化物陶瓷基復(fù)合材料D.難熔金屬答案：C30.（單選）“嫦娥七號”將搭載飛躍探測器，其動力形式為A.火箭發(fā)動機(jī)B.同位素加熱氣體C.電推進(jìn)D.壓縮彈簧答案：B31.（多選）下列關(guān)于2025年計劃部署的“超低軌”遙感衛(wèi)星特點(diǎn)描述正確的是A.軌道高度160kmB.大氣阻力補(bǔ)償需電推進(jìn)C.分辨率可達(dá)0.05mD.軌道維持需每周一次E.對地幅寬大于500km答案：ABC32.（多選）在航空渦扇發(fā)動機(jī)中，采用陶瓷基復(fù)合材料（CMC）的部件包括A.高壓渦輪導(dǎo)向葉片B.燃燒室機(jī)匣C.低壓渦輪轉(zhuǎn)子葉片D.尾噴管魚鱗片E.風(fēng)扇葉片答案：ABD33.（多選）“天問二號”小行星采樣返回任務(wù)需飛越的天體有A.地球B.火星C.311P/PANSTARRSD.469219Kamo?oalewaE.木星答案：ACD34.（多選）影響GEO衛(wèi)星太陽翼輸出功率的軌道因素有A.地影時長B.太陽赤緯C.軌道傾角D.太陽距離E.衛(wèi)星質(zhì)量答案：ABCD35.（多選）關(guān)于電動垂直起降（eVTOL）城市飛行器，下列技術(shù)可降低噪聲的有A.分布式電推進(jìn)B.變轉(zhuǎn)速控制C.傾轉(zhuǎn)旋翼D.槳葉后掠E.高槳尖速度答案：ABD36.（多選）在重復(fù)使用火箭垂直返回過程中，用于減速的段級包括A.氣動減速段B.動力減速段C.氣動加熱段D.著陸段E.上升段答案：ABD37.（多選）“愛因斯坦探針”衛(wèi)星采用“龍蝦眼”微孔光學(xué)元件的優(yōu)點(diǎn)有A.大視場B.高角分辨率C.低質(zhì)量D.無像差E.低成本答案：AC38.（多選）下列關(guān)于火星直升機(jī)“機(jī)智號”說法正確的有A.總質(zhì)量1.8kgB.旋翼轉(zhuǎn)速2400rpmC.采用共軸雙旋翼D.使用太陽能充電E.最大飛行高度12m答案：ABCD39.（多選）在衛(wèi)星姿態(tài)確定中，可作為參考矢量的有A.太陽方向B.地心方向C.地磁場方向D.恒星方向E.月球方向答案：ABCDE40.（多選）關(guān)于高超聲速邊界層轉(zhuǎn)捩，下列因素促進(jìn)轉(zhuǎn)捩的有A.壁面冷卻B.粗糙元C.逆壓梯度D.高聲強(qiáng)噪聲E.順壓梯度答案：BCD41.（判斷）“祝融號”火星車采用主動懸架實(shí)現(xiàn)蟹行與蠕動，其最大爬坡角度為30°。答案：正確42.（判斷）在液體火箭發(fā)動機(jī)中，氧渦輪泵采用氦氣隔離的目的是防止富氧燃?xì)膺M(jìn)入軸承腔。答案：正確43.（判斷）“鴻雁”星座首批衛(wèi)星采用激光星間鏈路，單星數(shù)據(jù)速率達(dá)200Gbps。答案：錯誤44.（判斷）航空煤油熱值隨芳烴含量增加而升高。答案：錯誤45.（判斷）“帕克”太陽探測器在近日點(diǎn)飛行時，其碳碳防熱罩表面溫度約1370℃。答案：正確46.（判斷）對于GEO衛(wèi)星，南北位置保持比東西位置保持消耗更多燃料。答案：正確47.（判斷）在真空環(huán)境下，碳纖維/環(huán)氧樹脂層合板的熱膨脹系數(shù)沿纖維方向?yàn)檎?。答案：錯誤48.（判斷）“星際客機(jī)”O(jiān)FT2任務(wù)中，由于推進(jìn)器閥門腐蝕導(dǎo)致對接失敗。答案：錯誤49.（判斷）采用脈沖等離子體推進(jìn)（PPT）的微小衛(wèi)星，其比沖通常低于化學(xué)推進(jìn)。答案：錯誤50.（判斷）“藍(lán)箭”朱雀二號火箭使用的“天鵲”發(fā)動機(jī)是我國首臺入軌級的液氧甲烷發(fā)動機(jī)。答案：正確51.（填空）2025年，我國“巡天”空間光學(xué)望遠(yuǎn)鏡主鏡口徑為________m，視場角直徑________度。答案：2，1.152.（填空）在航空渦輪冷卻葉片中，采用“蛇形通道+氣膜孔”結(jié)構(gòu)，其綜合冷卻效率可達(dá)________。答案：0.753.（填空）“引力波暴高能電磁對應(yīng)體全天監(jiān)測器”英文縮寫為________。答案：GECAM54.（填空）火星表面平均大氣壓約為地球的________%。答案：0.655.（填空）重復(fù)使用火箭“獵鷹9”Block5一級返回時，柵格舵表面最高溫度約________℃。答案：100056.（填空）在衛(wèi)星熱控中，OSR二次表面鏡的太陽吸收率αs一般小于________。答案：0.157.（填空）“騰云工程”一級載機(jī)所用組合循環(huán)發(fā)動機(jī)模態(tài)轉(zhuǎn)換馬赫數(shù)約為________。答案：358.（填空）“天和”核心艙機(jī)械臂末端定位精度優(yōu)于________mm。答案：4559.（填空）采用液氧甲烷推進(jìn)劑的火箭，其理論真空比沖約為________s。答案：38060.（填空）“慧眼”衛(wèi)星在100keV能段的能量分辨率約為________%。答案：1561.（簡答）說明重復(fù)使用火箭垂直回收過程中“柵格舵—反推聯(lián)合控制”相比純反推控制的兩項(xiàng)優(yōu)勢，并給出量化對比數(shù)據(jù)。答案：1.柵格舵在稀薄大氣（40—10km）即可產(chǎn)生控制力矩，使發(fā)動機(jī)擺角需求降低約30%，節(jié)省推進(jìn)劑約200kg；2.柵格舵提供氣動阻尼，使著陸前姿態(tài)角速度由≤5°/s降至≤2°/s，提高著陸精度CEP由20m降至10m。62.（簡答）闡述火星大氣進(jìn)入段“升力控制+彈道系數(shù)調(diào)節(jié)”對降低最大過載的作用機(jī)理，并給出過載峰值對比。答案：通過配平翼偏產(chǎn)生0.24升阻比，使進(jìn)入走廊上邊界抬升8km；同時拋掉120kg配重塊使彈道系數(shù)由85kg/m2降至55kg/m2，峰值過載由8g降至5g，熱流密度峰值下降15%。63.（簡答）說明電動垂直起降飛行器采用分布式電推進(jìn)對噪聲的抑制原理，并給出實(shí)測聲壓級對比。答案：將1個大槳拆分為16個小槳，單槳推力降低至1/16，槳尖馬赫數(shù)由0.8降至0.45；小槳高頻噪聲更易被大氣吸收，100m處A計權(quán)聲壓級由78dB降至62dB，滿足城市晝夜噪聲標(biāo)準(zhǔn)。64.（簡答）概述“龍蝦眼”X射線聚焦鏡的微孔陣列排布規(guī)律，并給出其視場角與角分辨率公式。答案：微孔為方孔，長邊沿球面子午方向，孔軸指向曲率中心；排布滿足d/R=常數(shù)，其中d為孔間距，R為曲率半徑。視場角FOV=2arctan(L/2R)，角分辨率θ=2d/L，L為鏡面有效長度。65.（簡答）說明衛(wèi)星大型可展開天線在軌熱誘發(fā)振動的主要成因，并給出抑制措施。答案：低地球軌道±180℃交變熱載荷使復(fù)合材料桁架產(chǎn)生非均勻熱彎矩，激發(fā)0.05—0.2Hz低頻振動；措施：1.在鉸鏈處設(shè)置熱阻墊片降低熱梯度60%；2.采用形狀記憶合金阻尼器，將振幅衰減時間由1000s縮短至200s。66.（計算）某型固體火箭發(fā)動機(jī)殼體采用T800碳纖維/環(huán)氧復(fù)合材料，單層厚度0.15mm，環(huán)向彈性模量Eθ=140GPa，軸向Ex=10GPa，泊松比νxθ=0.3。若內(nèi)壓p=8MPa，殼體半徑R=0.5m，壁厚t=3mm，求環(huán)向應(yīng)力σθ與軸向應(yīng)力σx，并校核環(huán)向應(yīng)變是否小于0.3%。答案：σθ=pR/t=8×0.5/0.003=1333MPa；σx=pR/2t=667MPa；環(huán)向應(yīng)變εθ=(σθ?νxθσx)/Eθ=(1333?0.3×667)/140000=0.0081<0.3%，滿足。67.（計算）一型地球靜止軌道衛(wèi)星質(zhì)量2500kg，采用離子電推進(jìn)南北位保，比沖3800s，效率65%，若每年需修正速度增量Δv=45m/s，求一年消耗推進(jìn)劑質(zhì)量。答案：mp=mΔv/(Isp·g0·η)=2500×45/(3800×9.81×0.65)=4.7kg。68.（計算）某高超聲速飛行器以Ma=6在30km高度巡航，來流靜壓p=1.18kPa，靜溫T=226K，比熱比γ=1.4，氣體常數(shù)R=287J/(kg·K)，求頭部正激波后總壓p0，并給出總壓恢復(fù)損失百分比。答案：Ma=6，正激波后總壓比p0/p0∞=0.0022，p0∞=p(1+0.2Ma2)^3.5=1.18×(1+7.2)^3.5=1.18×151.2=178.4kPa；p0=0.0022×178.4=0.39kPa；損失百分比=(178.4?0.39)/178.4=99.8%。69.（計算）火星直升機(jī)旋翼直徑1.2m，火星大氣密度ρ=0.02kg/m3，若需產(chǎn)生3.8N升力，求所需槳盤面積與轉(zhuǎn)速（假設(shè)升力系數(shù)CL=0.4，槳盤載荷均勻）。答案：槳盤面積A=πR2=1.13m2；由L=?ρA(ΩR)2CL得Ω=√(2L/ρACL)/R=√(7.6/(0.02×1.13×0.4))/0.6=√840=29rad/s=277rpm。70.（計算）某衛(wèi)星太陽翼總面積20m2，太陽電池效率30%，太陽常數(shù)1367W/m2，壽命末期功率衰減10%，若負(fù)載功率需求為3kW，求壽命末期所需最小光照角θ（設(shè)cosθ為有效因子）。答案：壽命末期功率P=1367×20×0.3×0.9×cosθ=7380cosθ≥3000；cosθ≥0.406→θ≤66°。71.（綜合）閱讀材料：2025年，我國計劃實(shí)施“近地小行星2015XF261采樣返回”任務(wù)，探測器總重2000kg，目標(biāo)星直徑60m，自轉(zhuǎn)周期2.8h，密度2.2g/cm3，軌道傾角i=18°，近日距0.9AU。任務(wù)方案：離子電推進(jìn)+地球引力輔助，采樣質(zhì)量≥100g，返回艙再入速度≤12km/s。問題：（1）估算小行星表面重力加速度；（2）給出探測器停泊軌道高度與速度；（3）計算采樣機(jī)械臂需克服的最大慣性力（假設(shè)采樣時間2s，臂展2m，采樣頭質(zhì)量5kg）；（4）分析再入速度約束對返回軌道設(shè)計的限制，并提出兩種減速措施。答案：（1）g=GM/R2=4πGρR/3=4π×6.67e11×2200×30=1.8×10?3m/s2；（2）選擇50m懸停軌道，軌道速度v=√(g(R+h))=√(1.8e3×80)=0.38m/s；（3）自轉(zhuǎn)角速度ω=2π/T=6.28/10080=6.2×10??rad/s，向心加速度a=ω2r=6.2e42