航天器熱控系統(tǒng)仿真工程師崗位招聘考試試卷及答案航天器熱控系統(tǒng)仿真工程師崗位招聘考試試卷及答案一、填空題（共10題，每題1分）1.航天器熱控系統(tǒng)中，無需額外能源的溫度控制技術稱為________。2.航天器熱傳遞的三種基本方式：導熱、對流和________。3.常用航天器熱仿真軟件包括SINDA/FLUINT、________（列舉1種）。4.熱控涂層的核心參數(shù)是太陽吸收比α?和________。5.航天器在軌主要外熱源：太陽輻射、地球反照和________。6.熱管依靠________（液體蒸發(fā)+蒸汽冷凝）實現(xiàn)高效傳熱。7.熱平衡試驗的核心是驗證航天器________是否滿足設計要求。8.航天器常用儲熱材料為________（如石蠟、水合鹽）。9.熱控系統(tǒng)設計遵循“熱平衡、熱穩(wěn)定、________”三大原則。10.航天器熱負荷分為穩(wěn)態(tài)負荷和________負荷兩類。答案：1.被動熱控；2.輻射；3.ThermalDesktop（或ANSYSFluent）；4.發(fā)射率ε；5.地球紅外輻射；6.相變；7.溫度場；8.相變材料（PCM）；9.熱安全；10.瞬態(tài)二、單項選擇題（共10題，每題2分）1.下列屬于主動熱控技術的是（）A.多層隔熱材料（MLI）B.電加熱器C.熱控涂層D.熱管2.航天器輻射散熱效率與________無關？A.散熱面發(fā)射率B.散熱面面積C.散熱面與熱源距離D.軌道熱環(huán)境3.適用于高真空環(huán)境的熱管類型是（）A.重力輔助熱管B.環(huán)路熱管C.毛細泵環(huán)D.以上都是4.熱仿真模型中“節(jié)點”的作用是（）A.簡化熱計算B.增加精度C.模擬對流D.模擬輻射5.熱控設計首要目標是（）A.最大化散熱B.最小化質(zhì)量C.保證設備溫度范圍D.降低功耗6.熱平衡試驗“熱流模擬”的目的是（）A.模擬在軌熱負荷B.驗證涂層性能C.測試熱管效率D.檢查電路7.低α?、高ε的熱控涂層常用材料是（）A.鋁B.銀C.白漆D.黑漆8.航天器在軌陰影區(qū)主要熱過程是（）A.太陽輻射吸收B.地球紅外吸收C.自身輻射散熱D.對流換熱9.熱仿真輻射換熱計算常用（）A.有限差分法B.有限元法C.蒙特卡洛法D.節(jié)點網(wǎng)絡法10.可能導致設備過熱的故障是（）A.MLI破損B.電加熱器失效C.散熱面被遮擋D.以上都是答案：1.B；2.C；3.D；4.A；5.C；6.A；7.C；8.C；9.C；10.C三、多項選擇題（共10題，每題2分）1.航天器熱控系統(tǒng)組成包括（）A.被動熱控組件B.主動熱控組件C.熱仿真軟件D.熱平衡設備2.熱仿真需考慮的邊界條件（）A.太陽輻射通量B.地球反照通量C.地球紅外通量D.設備功耗3.熱控涂層的作用（）A.調(diào)節(jié)熱吸收/發(fā)射B.防污染C.防原子氧侵蝕D.增加結構強度4.熱管的優(yōu)點（）A.高效傳熱B.等溫性好C.無運動部件D.重量輕5.熱平衡試驗內(nèi)容（）A.穩(wěn)態(tài)溫度測試B.瞬態(tài)溫度測試C.熱流密度測試D.涂層性能測試6.航天器熱負荷組成（）A.設備功耗B.外熱源輸入C.散熱損失D.結構熱慣性7.熱控材料要求（）A.低質(zhì)量B.高可靠性C.空間適應性D.低成本8.熱仿真軟件核心功能（）A.熱網(wǎng)絡建模B.輻射計算C.瞬態(tài)溫度分析D.試驗數(shù)據(jù)處理9.熱控關鍵技術（）A.熱仿真B.涂層技術C.熱管技術D.相變儲熱10.熱控設計流程（）A.熱環(huán)境分析B.熱負荷計算C.方案設計D.仿真驗證答案：1.AB；2.ABCD；3.ABC；4.ABCD；5.ABC；6.AB；7.ABC；8.ABC；9.ABCD；10.ABCD四、判斷題（共10題，每題2分）1.被動熱控需消耗電能。（）2.輻射散熱是航天器在軌主要散熱方式。（）3.α?/ε比值越大，越易散熱。（）4.熱管只能沿重力方向傳熱。（）5.熱平衡試驗需在真空環(huán)境下進行。（）6.相變材料（PCM）只能儲熱不能放熱。（）7.仿真模型越復雜，結果越準確。（）8.地球紅外輻射是在軌主要外熱源之一。（）9.熱控故障僅影響溫度，不影響其他系統(tǒng)。（）10.熱控設計無需考慮故障工況。（）答案：1.×；2.√；3.×；4.×；5.√；6.×；7.×；8.√；9.×；10.×五、簡答題（共4題，每題5分）1.簡述航天器熱控系統(tǒng)的主要組成及功能。答：主要由被動組件和主動組件組成。被動組件：①多層隔熱材料（MLI），減少內(nèi)外熱交換；②熱控涂層，調(diào)節(jié)表面熱吸收/發(fā)射；③熱管，高效傳遞集中熱量；④相變材料，穩(wěn)定瞬態(tài)溫度。主動組件：①電加熱器，補充熱量防過冷；②環(huán)路熱管，主動控制熱量傳輸；③泵閥，調(diào)節(jié)流體循環(huán)散熱。協(xié)同保證設備溫度在允許范圍。2.熱仿真在熱控設計中的作用是什么？答：①早期預測在軌溫度場，驗證方案可行性；②量化熱負荷與散熱能力，優(yōu)化組件布局（如散熱面面積、熱管位置）；③分析瞬態(tài)工況（陰影/光照切換）下的溫度變化；④減少地面試驗，降低成本周期；⑤輔助故障分析，識別潛在風險（如散熱面遮擋）。3.航天器常用散熱方式及適用場景？答：①輻射散熱：所有在軌場景（主要方式，通過高發(fā)射率面向深冷空間輻射）；②熱管散熱：熱量集中區(qū)域（如設備艙→散熱面）；③流體循環(huán)散熱：大功率設備（如推進系統(tǒng)→泵驅(qū)動流體帶走熱量）；④相變儲熱：瞬態(tài)熱波動場景（如陰影區(qū)補充熱量、光照區(qū)儲熱）。4.熱平衡試驗的目的及主要內(nèi)容？答：目的：驗證熱控設計是否滿足在軌溫度要求，暴露缺陷。內(nèi)容：①穩(wěn)態(tài)試驗：模擬在軌穩(wěn)態(tài)環(huán)境，測試設備溫度范圍；②瞬態(tài)試驗：模擬陰影/機動工況，測試溫度變化速率；③熱流模擬：電加熱模擬功耗/外熱源，驗證熱傳遞路徑；④邊界驗證：確認涂層、熱管性能與設計一致。六、討論題（共2題，每題5分）1.如何通過熱仿真優(yōu)化熱控設計以適應在軌極端工況？答：①建立高精度模型，涵蓋軌道熱環(huán)境（太陽角變化、反照波動）、設備功耗動態(tài)；②參數(shù)化分析：優(yōu)化散熱面面積、熱管數(shù)量、涂層比值，確保極端工況（太陽直射、長期陰影）溫度不超限；③不確定性分析：考慮涂層退化、熱管衰減，增加冗余（備用加熱器、多路徑散熱）；④結合試驗數(shù)據(jù)修正模型，提高可信度，保證極端工況穩(wěn)定。2.火星探測航天器熱控設計面臨哪些挑戰(zhàn)？如何應對？答：挑戰(zhàn)：①熱環(huán)境極端（-120℃~20℃，陰影長）；②太陽輻射弱（地球1/3），散熱/加熱