2025年大學(xué)本科三年級（航空航天工程）航天器設(shè)計基礎(chǔ)階段測試試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）請將每小題的正確答案填在括號內(nèi)。（總共10題，每題3分，每題只有一個正確答案，錯選、多選均不得分）1.航天器設(shè)計中，以下哪種軌道類型常用于地球同步軌道衛(wèi)星？（）A.極地軌道B.太陽同步軌道C.地球靜止軌道D.橢圓軌道2.航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)中，常用的測量角度的傳感器是（）。A.加速度計B.陀螺儀C.太陽敏感器D.星敏感器3.以下哪種材料不屬于航天器常用的結(jié)構(gòu)材料？（）A.鋁合金B(yǎng).鈦合金C.碳纖維復(fù)合材料D.不銹鋼4.航天器熱控系統(tǒng)中，通過改變表面涂層顏色來調(diào)節(jié)輻射散熱的方法稱為（）。A.導(dǎo)熱B.對流C.輻射制冷D.蒸發(fā)制冷5.對于航天器的推進系統(tǒng)，化學(xué)推進劑中比沖較高的是（）。A.液氧/煤油B.液氫/液氧C.肼類推進劑D.固體推進劑6.在航天器設(shè)計中，考慮微流星體撞擊防護時，常用的防護材料是（）。A.玻璃纖維B.Kevlar纖維C.陶瓷瓦D.橡膠7.航天器電源系統(tǒng)中，能夠提供持續(xù)穩(wěn)定電能的是（）。A.蓄電池B.太陽能電池陣C.燃料電池D.核電源8.以下關(guān)于航天器軌道機動的說法，正確的是（）。A.軌道機動只能增加軌道高度B.軌道機動需要消耗大量推進劑C.軌道機動不改變軌道平面D.軌道機動只能在近地軌道進行9.航天器設(shè)計中，用于測量航天器內(nèi)部壓力的儀器是（）。A.溫度計B.壓力傳感器C.濕度傳感器D.流量傳感器10.對于深空探測器，常用的通信方式是（）。A.短波通信B.超短波通信C.微波通信D.激光通信第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡述航天器設(shè)計中軌道選擇的主要考慮因素。12.（15分）畫出航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)的基本組成框圖，并簡要說明各部分的作用。13.（15分）分析航天器熱控系統(tǒng)的主要熱傳遞方式及其特點。14.（15分）閱讀以下材料：在航天器設(shè)計中，推進系統(tǒng)的性能至關(guān)重要。某型號航天器采用了離子推進系統(tǒng)。離子推進系統(tǒng)通過電離推進劑產(chǎn)生離子，然后利用電場加速離子，從而產(chǎn)生推力。與傳統(tǒng)化學(xué)推進系統(tǒng)相比，離子推進系統(tǒng)具有比沖高、推力小但可長時間工作等特點。問題：請結(jié)合材料分析離子推進系統(tǒng)適合應(yīng)用于哪些類型的航天器任務(wù)，并說明理由。15.（15分）閱讀以下材料：隨著航天技術(shù)的發(fā)展，航天器的可靠性要求越來越高。在航天器設(shè)計過程中，需要進行大量的可靠性設(shè)計與驗證工作。例如，對航天器的關(guān)鍵部件進行冗余設(shè)計，通過增加備份部件來提高系統(tǒng)的可靠性；同時，進行嚴格的環(huán)境模擬試驗，包括高低溫循環(huán)試驗、振動試驗、真空試驗等，以檢驗航天器在各種惡劣環(huán)境下的性能和可靠性。問題：請根據(jù)材料，闡述航天器可靠性設(shè)計的重要性以及主要的可靠性設(shè)計方法。答案：1.C2.C3.D4.C5.B6.C7.B8.B9.B10.C11.軌道選擇主要考慮因素有：任務(wù)需求，如通信、觀測等；航天器功能，不同功能對軌道有不同要求；軌道特性，如高度、傾角等影響覆蓋范圍和周期；壽命要求，不同軌道壽命不同；發(fā)射條件和成本，某些軌道發(fā)射難度和成本有差異。12.基本組成框圖：敏感器（測量姿態(tài)）-控制器（處理信號并發(fā)出控制指令）-執(zhí)行機構(gòu)（調(diào)整姿態(tài)）。敏感器測量航天器姿態(tài)信息并反饋給控制器，控制器根據(jù)設(shè)定和反饋信號計算控制指令，驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)調(diào)整航天器姿態(tài)。13.主要熱傳遞方式有導(dǎo)熱、對流和輻射。導(dǎo)熱是通過航天器結(jié)構(gòu)材料傳導(dǎo)熱量；對流是依靠內(nèi)部氣體流動傳熱；輻射是通過表面輻射散熱。導(dǎo)熱受材料熱導(dǎo)率影響，對流與氣體流動狀態(tài)有關(guān)，輻射取決于表面溫度和發(fā)射率等，各有特點且相互關(guān)聯(lián)影響航天器熱控。14.離子推進系統(tǒng)適合應(yīng)用于深空探測任務(wù)。因為深空探測任務(wù)往往需要航天器長時間工作，傳統(tǒng)化學(xué)推進劑消耗快難以滿足長時間需求。離子推進系統(tǒng)比沖高，可長時間提供較小但持續(xù)的推力，能滿足深空探測長航程、長時間運行的要求，幫助航天器更高效地完成遠距離探測任務(wù)。15.航天器可靠性設(shè)計至關(guān)重要，因為航天器工作環(huán)境復(fù)雜，一旦出現(xiàn)故障可