2025年大學(xué)航天工程（航天器設(shè)計(jì)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案填寫在括號(hào)內(nèi)）1.航天器設(shè)計(jì)中，關(guān)于軌道選擇的主要依據(jù)不包括以下哪項(xiàng)？（）A.任務(wù)需求B.航天器性能C.發(fā)射成本D.地球自轉(zhuǎn)速度2.以下哪種結(jié)構(gòu)材料常用于航天器的主體框架，以減輕重量并保證強(qiáng)度？（）A.鋁合金B(yǎng).不銹鋼C.鈦合金D.碳纖維復(fù)合材料3.航天器的姿態(tài)控制系統(tǒng)主要作用是（）。A.控制航天器的軌道高度B.調(diào)整航天器的發(fā)射角度C.保持航天器特定的姿態(tài)指向D.監(jiān)測(cè)航天器的飛行速度4.對(duì)于太陽能電池板的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵考慮因素不包括（）。A.光照強(qiáng)度B.電池轉(zhuǎn)換效率C.陰影遮擋影響D.航天器外觀美觀度5.在航天器熱控系統(tǒng)中，常用的散熱方式是（）。A.自然對(duì)流散熱B.強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱C.輻射散熱D.液體冷卻散熱6.航天器的通信系統(tǒng)主要用于（）。A.與地面控制中心通信B.與其他航天器通信C.兩者皆是D.僅用于廣播信號(hào)7.設(shè)計(jì)航天器的推進(jìn)系統(tǒng)時(shí)，需要考慮的因素有（）。A.推力大小B.燃料類型C.推進(jìn)效率D.以上都是8.關(guān)于航天器的導(dǎo)航系統(tǒng)，以下說法錯(cuò)誤的是（）。A.依靠衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)確定位置B.可通過慣性測(cè)量單元輔助定位C.導(dǎo)航精度不受外界環(huán)境影響D.能實(shí)時(shí)更新航天器的位置信息9.航天器設(shè)計(jì)中，對(duì)電子設(shè)備的抗輻射要求是因?yàn)椋ǎ?。A.太空中輻射強(qiáng)度高B.電子設(shè)備易發(fā)熱C.防止電磁干擾D.提高設(shè)備運(yùn)算速度10.以下哪種航天器構(gòu)型適合進(jìn)行星際探索任務(wù)？（）A.三軸穩(wěn)定構(gòu)型B.自旋穩(wěn)定構(gòu)型C.混合構(gòu)型D.多面體構(gòu)型二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題5分，每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，請(qǐng)將正確答案填寫在括號(hào)內(nèi)，多選、少選、錯(cuò)選均不得分）1.航天器設(shè)計(jì)中，影響軌道壽命的因素包括（）。A.大氣阻力B.地球引力變化C.太陽輻射壓力D.航天器自身質(zhì)量損耗2.航天器熱控系統(tǒng)的組成部分通常有（）。A.隔熱材料B.溫控傳感器C.加熱器D.散熱裝置3.航天器通信系統(tǒng)的主要組成模塊有（）。A.發(fā)射天線B.接收天線C.信號(hào)調(diào)制解調(diào)器D.數(shù)據(jù)處理單元4.推進(jìn)系統(tǒng)對(duì)于航天器的重要性體現(xiàn)在（）。A.提供軌道機(jī)動(dòng)能力B.修正軌道偏差C.維持姿態(tài)穩(wěn)定D.輔助設(shè)備供電5.在航天器設(shè)計(jì)中，考慮可靠性設(shè)計(jì)的方面有（）。A.冗余設(shè)計(jì)B.故障診斷與容錯(cuò)C.環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)D.材料耐久性設(shè)計(jì)三、判斷題（總共10題，每題2分，請(qǐng)判斷對(duì)錯(cuò)，在括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”）1.航天器的軌道傾角越大，覆蓋地球的范圍越小。（）2.碳纖維復(fù)合材料比金屬材料更適合在高溫環(huán)境下使用。（）3.姿態(tài)控制系統(tǒng)只能在航天器發(fā)射階段發(fā)揮作用。（）4.太陽能電池板的面積越大，發(fā)電能力一定越強(qiáng)。（）5.航天器熱控系統(tǒng)主要是為了防止航天器過熱。（）6.通信系統(tǒng)的帶寬越大，數(shù)據(jù)傳輸速率越低。（）7.化學(xué)推進(jìn)劑的比沖越高，推進(jìn)效率越高。（）8.導(dǎo)航系統(tǒng)可以完全自主確定航天器在太空中的精確位置，無需地面支持。（）9.電子設(shè)備在航天器上的布局會(huì)影響散熱效果。（）10.不同任務(wù)的航天器構(gòu)型設(shè)計(jì)基本相同，無需針對(duì)性設(shè)計(jì)。（）四、簡(jiǎn)答題（總共3題，每題10分，請(qǐng)簡(jiǎn)要回答以下問題）1.請(qǐng)簡(jiǎn)述航天器軌道設(shè)計(jì)需要考慮的主要因素及各因素的影響。2.說明航天器熱控系統(tǒng)中主動(dòng)熱控和被動(dòng)熱控的工作原理及應(yīng)用場(chǎng)景。3.闡述航天器推進(jìn)系統(tǒng)中化學(xué)推進(jìn)和電推進(jìn)的特點(diǎn)及適用任務(wù)類型。五、綜合分析題（總共2題，每題15分，請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析以下問題）1.假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)用于月球探測(cè)的航天器，從軌道選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、能源系統(tǒng)、熱控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等方面闡述設(shè)計(jì)要點(diǎn)。2.隨著航天技術(shù)的發(fā)展，未來航天器可能會(huì)面臨更加復(fù)雜的任務(wù)和環(huán)境。請(qǐng)分析在這種趨勢(shì)下，航天器設(shè)計(jì)在可靠性、性能提升等方面可能需要做出哪些改進(jìn)和創(chuàng)新。答案1.選擇題答案-1.D-2.D-3.C-４.D-5.C-6.C-7.D-8.C-9.A-10.A2.多項(xiàng)選擇題答案-1.ABC-2.ABCD-3.ABCD-4.ABC-5.ABCD3.判斷題答案-1.×-2.√-3.×-4.×-5.×-6.×-7.√-8.×-9.√-10.×4.簡(jiǎn)答題答案-1.航天器軌道設(shè)計(jì)需考慮任務(wù)需求，如通信、觀測(cè)等任務(wù)對(duì)軌道覆蓋范圍等的要求；地球引力，影響軌道形狀和穩(wěn)定性；發(fā)射能力，決定可到達(dá)的軌道；軌道壽命，受大氣阻力等因素影響。大氣阻力會(huì)使低軌道航天器軌道衰減，地球引力是軌道運(yùn)動(dòng)的根本驅(qū)動(dòng)力等。-2.主動(dòng)熱控通過加熱器、制冷器等設(shè)備主動(dòng)調(diào)節(jié)航天器溫度，如在低溫環(huán)境下啟動(dòng)加熱器升溫。被動(dòng)熱控利用隔熱材料、散熱涂層等依靠熱傳導(dǎo)、輻射等自然方式調(diào)節(jié)溫度，如高發(fā)射率涂層增強(qiáng)散熱。主動(dòng)熱控用于溫度變化大或精度要求高的情況，被動(dòng)熱控用于一般性溫度調(diào)節(jié)。-3.化學(xué)推進(jìn)推力大，可實(shí)現(xiàn)快速軌道機(jī)動(dòng)，適用于航天器發(fā)射、軌道轉(zhuǎn)移等任務(wù)。電推進(jìn)比沖高、精度高，適合長(zhǎng)時(shí)間小推力任務(wù)，如衛(wèi)星姿態(tài)保持、星際航行中的微調(diào)等。5.綜合分析題答案-1.軌道選擇：采用近月軌道，便于對(duì)月球進(jìn)行詳細(xì)觀測(cè)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：采用輕量化材料，減輕重量以降低發(fā)射成本，同時(shí)保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。能源系統(tǒng)：配備太陽能電池板，利用月球光照發(fā)電，輔以蓄電池儲(chǔ)能。熱控系統(tǒng)：考慮月球晝夜溫差大，采用高效隔熱和散熱措施。通信系統(tǒng)：確保與地球穩(wěn)定通信，采用合適的天線