廣西桂航杯航天知識競賽試題及答案1.【單選】“桂航杯”賽事用火箭模型采用的三級分離順序，下列哪一項符合廣西低緯度發(fā)射的能量最優(yōu)原則？A.一級熄火后立即分離二級，二級點火延遲3sB.一級熄火后延遲1.2s分離，二級點火延遲0.8sC.一級熄火與二級點火同步，無延遲D.一級熄火前2s提前分離，二級點火延遲5s答案：B解析：低緯度地球自轉(zhuǎn)線速度大，火箭可利用較大初速度減少推進(jìn)劑消耗。一級熄火后1.2s分離可利用剩余推力克服阻力，二級0.8s延遲點火確保動壓下降，兼顧重力損失與結(jié)構(gòu)安全，能量最優(yōu)。2.【單選】2022年廣西參與研制的“桂微一號”衛(wèi)星運行在軌道高度535km、傾角97.4°的軌道，該軌道類型屬于：A.地球靜止軌道B.太陽同步回歸軌道C.臨界傾角軌道D.地球同步轉(zhuǎn)移軌道答案：B解析：97.4°接近98°，為典型太陽同步軌道，配合535km高度可實現(xiàn)地面地方時正午成像，回歸周期通過半長軸與地球扁率耦合設(shè)計，保證全球覆蓋。3.【單選】長征八號遙二任務(wù)中，助推器采用液氧煤油發(fā)動機(jī)YF-100，其比沖在海平面約為：A.255sB.286sC.301sD.342s答案：C解析：YF-100海平面比沖301s，真空比沖335s，富氧預(yù)燃分級燃燒循環(huán)提高燃燒效率，煤油冷卻再生噴管降低損失。4.【單選】在月球背面軟著陸時，探測器無法直接接收地球測控信號，中繼衛(wèi)星必須部署在：A.地月L1點暈軌道B.地月L2點暈軌道C.月球極地軌道D.地球同步軌道答案：B解析：地月L2點位于月球背面外側(cè)約6.5萬km，暈軌道周期14天，可連續(xù)視場覆蓋月球背面與地球，實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)發(fā)。5.【單選】某型固體火箭發(fā)動機(jī)殼體材料為T800碳纖維/環(huán)氧復(fù)合材料，其典型環(huán)向拉伸強(qiáng)度約為：A.1.2GPaB.2.1GPaC.3.5GPaD.5.8GPa答案：C解析：T800纖維拉伸強(qiáng)度5.8GPa，但殼體采用±20°纏繞，纖維利用率約60%，復(fù)合后環(huán)向強(qiáng)度3.5GPa，兼顧輕量與爆破安全裕度。6.【單選】“嫦娥五號”返回器再入速度約11km/s，采用“半彈道跳躍式”再入，第二次再入點距第一次約：A.300kmB.800kmC.1500kmD.2500km答案：C解析：第一次再入減速至7.5km/s后躍起，彈道系數(shù)降低，第二次再入點水平距離約1500km，利用大氣層邊緣滑行耗散能量，降低過載峰值至4g。7.【單選】在火箭推進(jìn)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)λ=0.91、比沖Isp=310s、速度增量ΔV=7200m/s的條件下，根據(jù)齊奧爾科夫斯基公式，結(jié)構(gòu)系數(shù)φ約為：A.0.06B.0.08C.0.10D.0.12答案：B解析：ΔV=Isp·g0·ln[(1+λ)/(φ+λ)]，代入得φ≈0.08，表明貯箱與殼體需采用鋁鋰合金與復(fù)合材料輕量化。8.【單選】北斗三號衛(wèi)星采用銣鐘與氫鐘組合，氫鐘短期穩(wěn)定度（1sAllan方差）典型值：A.1×10?1?B.1×10?12C.1×10?1?D.1×10?1?答案：C解析：被動型氫鐘1sAllan方差1×10?1?，優(yōu)于銣鐘兩個量級，提高系統(tǒng)定位精度至厘米級。9.【單選】在廣西文昌發(fā)射場，地球自轉(zhuǎn)帶來的向東發(fā)射初速度約為：A.288m/sB.410m/sC.465m/sD.520m/s答案：B解析：文昌緯度19.6°，地球自轉(zhuǎn)線速度V=ω·R·cosφ=7.292×10??×6378×103×cos19.6°≈410m/s，較酒泉提升約200m/s。10.【單選】“天問一號”進(jìn)入火星捕獲軌道時，相對火星的速度需從5.6km/s降至4.4km/s，主要減速手段為：A.氣動捕獲B.化學(xué)制動C.電推進(jìn)減速D.大氣剎車答案：B解析：近火點300km處3000N發(fā)動機(jī)點火15min，消耗約1t燃料，ΔV1.2km/s，直接進(jìn)入大橢圓捕獲軌道，氣動與大氣剎車風(fēng)險高未采用。11.【單選】火箭級間分離常用的“爆炸螺栓+彈簧推桿”方案，爆炸螺栓典型臨界斷裂時間散布：A.0.1msB.0.5msC.1.2msD.2.0ms答案：C解析：起爆器橋絲發(fā)火至螺栓斷裂1.2ms，散布±0.2ms，需與后級發(fā)動機(jī)點火時序匹配，避免碰撞。12.【單選】在衛(wèi)星熱控中，廣西濕熱環(huán)境導(dǎo)致多層隔熱材料（MLI）邊緣易受潮，地面貯存需控制相對濕度低于：A.40%B.50%C.60%D.70%答案：B解析：鍍鋁聚酯膜受潮后太陽吸收比αs由0.08升至0.25，導(dǎo)致在軌過熱，地面貯存≤50%RH并充氮密封。13.【單選】“桂航杯”模型火箭采用碳纖維復(fù)合材料舵面，其顫振臨界速度估算使用：A.活塞理論B.偶極子格網(wǎng)法C.非定常CFD/CSM耦合D.準(zhǔn)定速Theodorsen法答案：C解析：大攻角跨音速舵面需耦合Navier-Stokes方程與結(jié)構(gòu)模態(tài)，準(zhǔn)確預(yù)測極限環(huán)顫振，傳統(tǒng)線性方法誤差>20%。14.【單選】月球極區(qū)永久陰影坑內(nèi)水冰探測，最可靠的遙感手段為：A.可見光成像B.中子譜儀C.激光高度計D.微波輻射計答案：B解析：中子譜儀可探測氫原子，能量0.1–1000eV中子計數(shù)下降指示水冰含量，月船1號與LRO均驗證。15.【單選】火箭垂直回收時，發(fā)動機(jī)關(guān)機(jī)后殘余推進(jìn)劑蒸發(fā)導(dǎo)致質(zhì)心偏移，抑制晃動的常用裝置為：A.環(huán)形隔板B.彈性膜袋C.徑向防晃板D.海綿狀金屬泡沫答案：C解析：徑向防晃板利用表面張力與黏滯阻尼，降低低重力下slosh力矩，質(zhì)量代價<1%，膜袋易破裂未采用。16.【單選】“鵲橋”中繼衛(wèi)星對地鏈路采用X波段，下行碼速率最高1.2Gbps，其信道編碼方式為：A.RS(255,223)B.LDPC(8160,7136)C.Turbo(1784,1/2)D.BCH(127,92)答案：B解析：深空LDPC碼長8160，碼率0.875，較RS增益2.5dB，降低地面站天線口徑需求。17.【單選】在火星表面，利用大氣CO?與H?制備甲烷，薩巴蒂爾反應(yīng)器最佳催化劑為：A.Fe-NiB.Ru-Al?O?C.Cu-ZnOD.Pt-CeO?答案：B解析：Ru/Al?O?在350°C、3MPa下CO?轉(zhuǎn)化率>99%，CH?選擇性>97%，抗積碳，MOXIE實驗采用。18.【單選】火箭低溫貯箱采用“共底”結(jié)構(gòu)，中間真空夾層的支柱材料常選：A.304不銹鋼B.Ti-6Al-4VC.GFRPD.高硅氧酚醛答案：B解析：鈦合金比強(qiáng)度高，線膨脹系數(shù)與復(fù)材匹配，熱導(dǎo)率僅為不銹鋼1/6，降低漏熱。19.【單選】“高分十二號”衛(wèi)星采用敏捷機(jī)動成像，其控制力矩陀螺（CMG）角動量容量：A.15N·m·sB.50N·m·sC.150N·m·sD.500N·m·s答案：C解析：150N·m·s雙平行構(gòu)型，可在25s內(nèi)實現(xiàn)30°側(cè)擺，滿足對地分辨率0.5m的推掃成像。20.【單選】在軌衛(wèi)星太陽電池陣輸出功率衰減模型中，廣西地區(qū)輻射帶質(zhì)子通量較低，GaAs/Ge電池年衰減率約：A.1.5%B.2.3%C.3.8%D.5.1%答案：B解析：內(nèi)輻射帶質(zhì)子通量<10?cm?2·s?1，年衰減2.3%，較地球同步軌道低1%，壽命15年仍可保持70%功率。21.【單選】火箭飛行中，跨音速段動壓最大，其出現(xiàn)馬赫數(shù)區(qū)間：A.0.4–0.7B.0.8–1.2C.1.5–2.0D.2.5–3.0答案：B解析：0.8–1.2馬赫激波與附面層干擾導(dǎo)致動壓峰值，結(jié)構(gòu)載荷設(shè)計以此工況為基準(zhǔn)。22.【單選】“嫦娥四號”月面生物實驗，棉花種子發(fā)芽所需最低光照強(qiáng)度：A.10lxB.50lxC.200lxD.1000lx答案：B解析：密閉微環(huán)境CO?濃度高，50lxLED紅光即可觸發(fā)光形態(tài)建成，實驗持續(xù)212h。23.【單選】在火箭回收著陸腿中，采用鋁蜂窩緩沖，其名義壓潰應(yīng)力：A.0.5MPaB.1.8MPaC.3.5MPaD.7.0MPa答案：B解析：5052鋁蜂窩密度80kg/m3，壓潰應(yīng)力1.8MPa，吸能穩(wěn)定，質(zhì)量效率>90%。24.【單選】“天鏈一號”中繼衛(wèi)星對低軌用戶星采用S波段單址鏈路，其EIRP值：A.20dBWB.34dBWC.48dBWD.60dBW答案：B解析：2m拋物面天線增益34dBi，行波管功放10W，EIRP=10log10(10)+34≈44dBW，考慮損耗實測34dBW。25.【單選】火箭液氧渦輪泵誘導(dǎo)輪汽蝕系數(shù)σ典型值：A.0.02B.0.05C.0.08D.0.12答案：B解析：σ=0.05對應(yīng)NPSH15m，誘導(dǎo)輪揚程系數(shù)1.2，可抑制主葉輪汽蝕，提高轉(zhuǎn)速至30000rpm。26.【單選】“張衡一號”電磁監(jiān)測衛(wèi)星載荷量程0–1MHz，其磁場分辨率：A.1pT/√HzB.10pT/√HzC.0.1nT/√HzD.1nT/√Hz答案：B解析：磁通門與感應(yīng)線圈組合，10pT/√Hz@1kHz，可捕捉地震前兆ULF波。27.【單選】火箭整流罩過頂沖擊噪聲最大頻率：A.20HzB.63HzC.200HzD.1000Hz答案：B解析：邊界層湍流脈動主導(dǎo)63Hz，聲壓級145dB，衛(wèi)星需避開整星基頻。28.【單選】“祝融號”火星車采用“蝶形”四翼太陽翼，其電池片覆蓋率：A.60%C.80%D.95%答案：B解析：翼面布置CIC組件，80%覆蓋率兼顧散熱與防塵，火星塵埃遮擋年均衰減5%。29.【單選】在火箭姿態(tài)控制中，采用“加速度計+陀螺”組合，陀螺零偏不穩(wěn)定性要求：A.0.01°/hB.0.1°/hC.1°/hD.10°/h答案：B解析：戰(zhàn)術(shù)級光纖陀螺0.1°/h，滿足500s飛行累積誤差<0.05°，成本與精度平衡。30.【單選】“谷神星一號”固體火箭采用石墨環(huán)氧復(fù)合材料殼體，其爆破系數(shù)（P_b·R/t）典型值：A.30MPaB.45MPaC.60MPaD.80MPa答案：B解析：T800/環(huán)氧爆破系數(shù)45MPa，安全系數(shù)1.4，工作壓強(qiáng)10MPa，殼體質(zhì)量比0.88。31.【多選】下列哪些措施可降低火箭上面級在軌爆炸風(fēng)險？A.推進(jìn)劑鈍化排放B.貯箱超壓爆破膜C.鋰-ion電池完全斷電D.太陽翼展開鎖定答案：A、B、C解析：排放剩余液氧與液氫、設(shè)置爆破膜避免壓力升高、電池斷電防止熱失控，太陽翼展開無關(guān)。32.【多選】關(guān)于“嫦娥五號”月面起飛，下列說法正確的是：A.起飛初始姿態(tài)由著陸平臺水平儀提供B.上升器主發(fā)動機(jī)為7500N變推力液發(fā)C.起飛質(zhì)量約500kgD.進(jìn)入15×180km環(huán)月軌道需ΔV1.7km/s答案：B、C、D解析：7500N發(fā)動機(jī)節(jié)流20–100%，起飛質(zhì)量508kg，ΔV1.68km/s，姿態(tài)由慣導(dǎo)+星敏，非平臺水平儀。33.【多選】火箭回收格柵舵材料需滿足：A.高溫抗氧化B.高比剛度C.焊接性能D.低密度答案：A、B、D解析：格柵舵再入溫度800°C，需Inconel625增材制造，高比剛度防顫振，焊接非必須。34.【多選】“北斗”星間鏈路Ka波段測距精度受限于：A.電離色散B.設(shè)備時延標(biāo)校C.衛(wèi)星鐘差D.多路徑答案：B、C解析：Ka波段電離層影響<1cm，設(shè)備群時延標(biāo)校殘差3cm，鐘差通過雙向比對消除，多路徑空間negligible。35.【多選】在火星EDL階段，“天問一號”進(jìn)入角偏差±0.2°將導(dǎo)致：A.開傘高度±2kmB.峰值過載±0.5gC.著陸橢圓長短軸±20kmD.進(jìn)入走廊寬度±0.7°答案：A、B、C解析：進(jìn)入角±0.2°對應(yīng)航程±20km，開傘高度±2km，過載±0.5g，走廊寬度僅±0.7°，需軌道修正。36.【多選】衛(wèi)星鋰離子蓄電池組在廣西高濕熱環(huán)境地面貯存需：A.荷電狀態(tài)30–50%B.溫度15–25°CC.每3月補電一次D.充放電循環(huán)激活答案：A、B、C解析：高濕熱加速自放電，SOC40%降低銅溶解，15–25°C抑制SEI膜增厚，每3月補電避免過放，循環(huán)激活非必要。37.【多選】火箭低溫輸送軟管采用金屬波紋管，其疲勞壽命取決于：A.波紋數(shù)B.壁厚C.層間摩擦D.內(nèi)壓幅值答案：A、B、C、D解析：低周疲勞壽命N∝(δ)^-3，波紋數(shù)多、壁厚薄、層間干摩擦大、內(nèi)壓幅值高均降低壽命。38.【多選】“高分七號”激光測高儀系統(tǒng)誤差來源：A.大氣折射B.海況偏差C.指向角誤差D.計時jitter答案：A、C、D解析：陸地?zé)o海況，大氣折射殘差5cm，指向角誤差1″對應(yīng)地面3.5m，計時jitter100ps對應(yīng)1.5cm。39.【多選】火箭上面級鈍化時，液氧排放最佳方向：A.沿速度方向B.反速度方向C.徑向向外D.自旋軸向答案：B、C解析：反速度方向降低軌道壽命，徑向向外避免碰撞本體，速度方向會抬高軌道。40.【多選】“鵲橋”中繼衛(wèi)星暈軌道保持年ΔV預(yù)算包括：A.太陽輻射壓B.月球非球形J?C.地球引力攝動D.衛(wèi)星干重變化答案：A、B、C解析：L2暈軌道不穩(wěn)定，需每7天一次站保持，年ΔV≈45m/s，干重變化對軌道無直接攝動。41.【判斷】“嫦娥五號”返回器再入過載峰值大于“神舟”飛船返回艙。答案：錯誤解析：嫦娥五號跳躍式再入最大過載4g，神舟彈道式再入峰值4.5–5g，前者更低。42.【判斷】火箭液氧煤油發(fā)動機(jī)燃?xì)獍l(fā)生器循環(huán)比補燃循環(huán)比沖更高。答案：錯誤解析：補燃循環(huán)全部推進(jìn)劑經(jīng)主燃燒室，比沖提高5–7%，燃?xì)獍l(fā)生器存在溢流損失。43.【判斷】在火星表面，利用CO?與H?制氧，每生產(chǎn)1kgO?需消耗CO?約2.5kg。答案：正確解析：2CO?→2CO+O?，摩爾質(zhì)量88→32，理論比2.75，考慮轉(zhuǎn)化率實際2.5kg。44.【判斷】廣西地區(qū)地磁場傾角約30°，對低軌衛(wèi)星磁控力矩?zé)o顯著影響。答案：錯誤解析：傾角30°導(dǎo)致磁矩與地磁場夾角變化，磁控需實時解耦，影響顯著。45.【判斷】火箭整流罩分離火工品鈍感藥劑HMX臨界沖擊能量高于RDX。答案：正確解析：HMX沖擊感度7J，RDX4J，HMX更鈍感，適合航天火工。46.【判斷】“天問一號”中繼星“鵲橋”對地通信采用S波段，雨衰可忽略。答案：正確解析：S波段2GHz，雨衰<0.1dB，遠(yuǎn)低于Ka波段，可忽略。47.【判斷】衛(wèi)星太陽電池陣采用MPPT控制器，比直接能量傳輸效率提升約30%。答案：錯誤解析：MPPT提升10–15%，30%夸大，受溫度系數(shù)限制。48.【判斷】火箭回收支腿鋁蜂窩緩沖器可重復(fù)使用10次而不更換。答案：錯誤解析：蜂窩為一次性壓潰，回收后需更換，不可重復(fù)。49.【判斷】“北斗”三號衛(wèi)星氫鐘物理部分真空度需優(yōu)于1×10??Pa。答案：正確解析：真空度<10??Pa減少碰撞頻移，保證1×10?1?穩(wěn)定度。50.【判斷】在軌衛(wèi)星CMG角動量飽和后，可用磁卸載或噴氣卸載。答案：正確解析：磁卸載利用地磁場，噴氣使用肼推力器，均為常用手段。51.【填空】“桂航杯”模型火箭采用碳纖維纏繞殼體，縱向纏繞角度為____°，環(huán)向角度為____°。答案：±15，90解析：±15°提供軸向強(qiáng)度，90°承受環(huán)向壓力，經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)理論最優(yōu)。52.【填空】長征八號液氧煤油發(fā)動機(jī)YF-100燃燒室壓強(qiáng)為____MPa，混合比____。答案：18，2.6解析：高壓補燃循環(huán)，混合比2.6保證富氧燃?xì)怛?qū)動渦輪后進(jìn)入主室。53.【填空】“嫦娥五號”月面起飛上升器主發(fā)動機(jī)工作時間____s，關(guān)機(jī)速度____m/s。答案：360，1720解析：360s內(nèi)從0加速至1720m/s，進(jìn)入15×180km軌道，平均推力6000N。54.【填空】火箭跨音速脈動壓力功率譜峰值頻率f_p與直徑D關(guān)系經(jīng)驗公式f_p≈____·U/D。答案：0.2解析：斯特勞哈爾數(shù)0.2，U為飛行速度，用于整流罩聲學(xué)設(shè)計。55.【填空】“鵲橋”中繼衛(wèi)星L2暈軌道振幅A_z約____km，周期____天。答案：13000，14解析：z方向振幅13000km，14天周期，與月球公轉(zhuǎn)同步。56.【填空】火星制氧MOXIE實驗，每小時產(chǎn)氧____g，功耗____W。答案：6，300解析：6g/hO?，電解ZrO?電池300W，未來放大至2kg/h支持載人。57.【填空】衛(wèi)星鋰離子蓄電池DOD30%循環(huán)壽命可達(dá)____次，容量保持率____%。答案：8000，80解析：18650型電池，低DOD延長壽命，滿足15年任務(wù)。58.【填空】火箭回收格柵舵鉸鏈力矩系數(shù)C_h在Mach0.8時約____，需電機(jī)扭矩____N·m。答案：0.05，150解析：0.05×q×S×c，動壓25kPa，面積0.3m2，弦長0.4m，得150N·m。59.【填空】“天問一號”中繼通信X波段上行頻率____GHz，下行____GHz。答案：7.2，8.4解析：深空標(biāo)準(zhǔn)，7.2GHz上行指令，8.4GHz下行遙測。60.【填空】廣西參與研制的微小衛(wèi)星熱控涂層α_s/ε_h比值需小于____，以控制在溫。答案：0.4解析：低吸收高發(fā)射，α_s/ε_h<0.4，確保在±80°C范圍。61.【簡答】說明火箭回收支腿鋁蜂窩緩沖器設(shè)計步驟，并給出壓潰行程計算公式。答案：1)根據(jù)著陸質(zhì)量m與允許過載n，求總吸能E=mg(n-1)h，h為壓縮行程；2)選擇蜂窩名義壓潰應(yīng)力σ_d，則所需截面積A=E/(σ_d·s)，s為行程；3)行程s取支腿長10–15%，s=βL，β=0.12；4)校核穩(wěn)定性，長細(xì)比<15；5)公式：s=(mv2)/(2σ_dA)，其中v為觸地速度。62.【簡答】闡述“嫦娥五號”月面起飛無塔架導(dǎo)航方案，并給出初始姿態(tài)誤差分配。答案：采用慣導(dǎo)+視覺地形匹配，著陸器提供基準(zhǔn)坐標(biāo)，上升器IMU零偏0.02°/h，星敏姿態(tài)誤差±0.05°，地形匹配修正±0.3°，總初始姿態(tài)誤差±0.35°，在發(fā)動機(jī)擺角±5°范圍內(nèi)，滿足制導(dǎo)精度。63.【簡答】說明固體火箭發(fā)動機(jī)復(fù)合材料殼體爆破系數(shù)與安全系數(shù)關(guān)系，并給出計算例。答案：爆破系數(shù)K_b=P_b·R/t，工作壓強(qiáng)P_w=K_b/1.4，例：R=0.4m，t=2mm，K_b=45MPa，則P_w=32MPa，安全系數(shù)1.4符合國軍標(biāo)。64.【簡答】描述火星EDL階段“天問一號”降落傘開傘條件，并給出動壓閾值。答案：馬赫數(shù)<2.0，動壓q=400–600Pa，高度11km，傘艙彈射速度30m/s，傘繩張力<18kN，確保盤縫帶傘充氣穩(wěn)定。65.【簡答】說明衛(wèi)星鋰離子蓄電池組在廣西高濕熱環(huán)境長期貯存的三項關(guān)鍵控制指標(biāo)。答案：1)SOC40±5%，降低銅集流體溶解；2)溫度20±5°C，避免SEI膜過度生長；3)相對濕度<50%，防止鋁塑膜層間水解。66.【計算】某型火箭二級液氧貯箱直徑3m，長度6m，壁板采用鋁鋰2195，密度2700kg/m3，屈服強(qiáng)度455MPa，安全系數(shù)1.5，貯箱內(nèi)壓0.35MPa，求最小壁厚與貯箱結(jié)構(gòu)質(zhì)量。答案：環(huán)向應(yīng)力σ=PR/t，t=PR/σ_allow=0.35×1.5×10?/(455×10?/1.5)=0.00173m=1.73mm；取2mm，質(zhì)量m=ρ·πDL·t=2700×π×3×6×0.002=305kg。67.【計算】“鵲橋”中繼衛(wèi)星L2暈軌道保持，假設(shè)太陽輻射壓加速度a=1.2×10??m/s2，面積質(zhì)量比A/m=0.05m2/kg，求年累積ΔV。答案：a持續(xù)作用，年ΔV=a·T=1.2×10??×3.15×10?=3.78m/s，與月球攝動共同構(gòu)成45m/s預(yù)算的一部分。68.【計算】火箭回收支腿觸地速度2m/s，質(zhì)量2000kg，允許過載5g，鋁蜂窩σ_d=1.8MPa，求緩沖行程與截面積。答案：E=?mv2=4000J，吸能E=m(n-1)gs=2000×4×9.81×s，得s=0.051m；A=E/(σ_d·s)=4000/(1.8×10?×0.051)=0.0435m2=435cm2。69.【計算】火星表面制氧，2CO?→2CO+O?，電解功率300W，電壓1.5V，求每小時產(chǎn)氧質(zhì)量與電流。答案：I=P/U=200A，每摩爾O?需4mole?，n=200×3600/(4×96485)=1.87mol，m=1.87×32=60g，考慮效率10%，實際6g，電流200A。70.【計算】衛(wèi)星太陽翼面積10m2，效率30%，太陽常數(shù)1367W/m2，壽命15年衰減25%，求末期功率。答案：P=1367×10×0.3×0.75=3075W，末期功率3.1kW。71.【綜合】設(shè)計一款用于“桂航杯”的二級模型火箭，要求最大高度8km，起飛質(zhì)量≤20kg，給出推進(jìn)劑選型、級間分離時序、回收方案，并計算速度增量與最大動壓。答案：1)推進(jìn)劑：一級采用AP/HTPB復(fù)合固體，Isp260s，二級采用N?O/HTPB混合，Isp250s；2)質(zhì)量分配：一級12kg含8kg推進(jìn)劑，二級6kg含4kg推進(jìn)劑，載荷2kg；3)ΔV：一級ΔV=260×9.81×ln(20/12)=1300m/s，二級ΔV=250×9.81×ln(8/4)=1715m/s，總3015m/s，考慮損失2500m/s，可達(dá)8km；4)分離：一級熄火后0.5s火工分離，二級點火延遲0.3s；5)回收：一級傘降，二級滑翔翼傘，落區(qū)橢圓長軸2km；6)最大動壓：q_max=?ρV2，在Mach0.8，高度5km，ρ=0.736kg/m3，V=270m/s，q=26.8kPa。72.【綜合】“廣西一號”遙感衛(wèi)星運行在535kmSSO，要求地面分辨率1m，相機(jī)焦距f=3.5m，探測器像元尺寸a=5μm，求軌道高度是否滿足，并給出幅寬與衛(wèi)星平臺穩(wěn)定度要求。答案：地面采樣距離GSD=a·H/f，H=535km，GSD=5×10??×535×103/3.5=0.764m<1m，滿足；幅寬=像元數(shù)×GSD，探測器6000像元，幅寬4.6km；穩(wěn)定度要求：像移<0.3像元，積分2ms，角穩(wěn)定度<0.3×GSD/(V·t)=0.3×0.764/(7.5×103×0.002)=0.015°，需微振動抑制<10μg/√Hz。73.【綜合】火星EDL通信“黑障”持續(xù)約100s，提出一種中繼方案降低中斷，給出鏈路預(yù)算。答案：采用兩艘中繼飛行器：一艘在火星同步軌道，一艘在橢圓大橢圓軌道，利用UHF400MHz穿透等離子體，衰減<5dB；發(fā)射功率10W，天線增益0dBi，距離3500km，自由空間損耗L=20log(4πR/λ)=157dB，接收天線3m，增益20dBi，系統(tǒng)噪聲-130dBm，所需Eb/N0=5dB，碼率1kbps，鏈路余量=10log(10×1/10?13)-157+20-5=8dB，滿足。74.【綜合】計算廣西文昌發(fā)射場發(fā)射地球同步轉(zhuǎn)移軌道衛(wèi)星，利用地球自轉(zhuǎn)可節(jié)省的推進(jìn)劑百分比，給出推導(dǎo)。答案：地球自轉(zhuǎn)線速度ΔV=410m/s，GTO所需ΔV≈2500m/s，節(jié)省比例=410/2500=16.4%；考慮重力損失與比沖310s，推進(jìn)劑節(jié)省百分比=1-exp(-ΔV/(Isp·g0))=1-exp(-410/3038)=13%。75.【綜合】設(shè)計一款立方星6U熱控系統(tǒng)，運行在535kmSSO，功耗30W，軌道周期95min，陰影35min，求散熱面面積與涂層選擇，并給出被動熱控穩(wěn)態(tài)方程。答案：陰影期需蓄電池供電，廢熱Q=30×2100=63kJ；穩(wěn)態(tài)方程：εσAT?=Q/t，t=2100s，ε=0.8，σ=5.67×10??，ΔT=30K，A=√(Q/(εσΔT?))=0.12m2；采用OSR涂層α_s=0.08，ε=0.8，散熱面0.12m2，安裝于對地面，滿足-10–40°C。76.【綜合】“桂航杯”火箭采用碳纖維復(fù)合材料壓力容器，設(shè)計爆破壓力8MPa，直徑200mm，求纖維用量與纏繞層數(shù)，已知T800纖維強(qiáng)度5.8GPa，樹脂體積分?jǐn)?shù)40%，纖維利用率60%。答案：環(huán)向力平衡：N_θ=PR=8×0.1=0.8MN/m