2025年大學(xué)大三（航空航天工程）航天器設(shè)計(jì)綜合測(cè)試試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：本卷共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.航天器設(shè)計(jì)中，以下哪種軌道類型最適合地球同步軌道衛(wèi)星？A.極地軌道B.太陽(yáng)同步軌道C.地球靜止軌道D.橢圓軌道2.航天器的姿態(tài)控制系統(tǒng)主要作用不包括以下哪一項(xiàng)？A.保持航天器穩(wěn)定的飛行姿態(tài)B.改變航天器的飛行軌道C.調(diào)整航天器的指向D.克服航天器受到的外力干擾3.關(guān)于航天器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，下列說(shuō)法正確的是？A.結(jié)構(gòu)越輕越好，無(wú)需考慮強(qiáng)度B.要同時(shí)兼顧強(qiáng)度和輕量化C.強(qiáng)度優(yōu)先，重量其次D.重量?jī)?yōu)先，強(qiáng)度其次4.航天器熱控系統(tǒng)的主要功能是？A.調(diào)節(jié)航天器內(nèi)部溫度B.控制航天器外部溫度C.保持航天器溫度恒定D.以上都是5.以下哪種推進(jìn)系統(tǒng)常用于航天器的軌道轉(zhuǎn)移？A.化學(xué)推進(jìn)系統(tǒng)B.電推進(jìn)系統(tǒng)C.太陽(yáng)能推進(jìn)系統(tǒng)D.核能推進(jìn)系統(tǒng)6.航天器設(shè)計(jì)中，考慮空間環(huán)境因素時(shí)，不需要重點(diǎn)關(guān)注的是？A.真空環(huán)境B.電磁輻射C.微流星體撞擊D.地球引力7.對(duì)于載人航天器，生命保障系統(tǒng)不包括以下哪個(gè)部分？A.氧氣供應(yīng)系統(tǒng)B.食品供應(yīng)系統(tǒng)C.通信系統(tǒng)D.環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)8.航天器的導(dǎo)航與制導(dǎo)系統(tǒng)主要作用是？A.確定航天器的位置和速度B.規(guī)劃航天器的飛行路線C.控制航天器按照預(yù)定軌道飛行D.以上都是9.以下哪種材料常用于航天器的結(jié)構(gòu)制造？A.鋁合金B(yǎng).不銹鋼C.碳纖維復(fù)合材料D.以上都有可能10.航天器設(shè)計(jì)中，關(guān)于能源系統(tǒng)，說(shuō)法錯(cuò)誤的是？A.太陽(yáng)能電池是常用能源之一B.燃料電池可作為應(yīng)急能源C.核能在航天器上廣泛應(yīng)用D.能源系統(tǒng)要滿足航天器的功率需求第II卷（非選擇題，共70分）二、填空題（共15分）答題要求：本大題共5小題，每空3分。請(qǐng)將答案填寫(xiě)在相應(yīng)的橫線上。1.航天器的軌道要素包括軌道半長(zhǎng)軸、軌道偏心率、軌道傾角、升交點(diǎn)赤經(jīng)和______。2.姿態(tài)控制系統(tǒng)通常由測(cè)量部件、控制部件和______組成。3.熱控系統(tǒng)的散熱方式主要有熱輻射、熱傳導(dǎo)和______。4.化學(xué)推進(jìn)系統(tǒng)主要由推進(jìn)劑、推力室和______組成。5.航天器設(shè)計(jì)中，可靠性設(shè)計(jì)包括可靠性預(yù)計(jì)、可靠性分配和______。三、簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每題5分。簡(jiǎn)要回答問(wèn)題。1.簡(jiǎn)述航天器設(shè)計(jì)中軌道選擇的重要性。2.說(shuō)明姿態(tài)控制系統(tǒng)的工作原理。3.熱控系統(tǒng)在航天器設(shè)計(jì)中有哪些關(guān)鍵作用？4.簡(jiǎn)述化學(xué)推進(jìn)系統(tǒng)的工作過(guò)程。四、材料分析題（共15分）答題要求：閱讀以下材料，回答問(wèn)題。材料：在航天器設(shè)計(jì)中，某型號(hào)衛(wèi)星的能源系統(tǒng)采用了太陽(yáng)能電池陣。該太陽(yáng)能電池陣由多個(gè)太陽(yáng)能電池板組成，其轉(zhuǎn)換效率直接影響衛(wèi)星的供電能力。在衛(wèi)星運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)能電池陣的輸出功率逐漸下降。經(jīng)過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)是由于空間環(huán)境中的高能粒子輻射導(dǎo)致太陽(yáng)能電池的性能退化。1.請(qǐng)分析太陽(yáng)能電池陣輸出功率下降的原因。（5分）2.針對(duì)這一問(wèn)題，提出可能的解決措施。（5分）3.從該材料中，你能得到關(guān)于航天器能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)的哪些啟示？（5分）五、綜合設(shè)計(jì)題（共20分）答題要求：假設(shè)你要設(shè)計(jì)一顆低地球軌道的遙感衛(wèi)星，要求回答以下問(wèn)題。1.簡(jiǎn)述該遙感衛(wèi)星的主要任務(wù)和功能。（5分）2.設(shè)計(jì)該衛(wèi)星的軌道參數(shù)，包括軌道高度、軌道傾角等，并說(shuō)明理由。（5分）3.闡述該衛(wèi)星的主要分系統(tǒng)組成及各分系統(tǒng)的作用。（5分）4.考慮衛(wèi)星在軌道上可能面臨的環(huán)境因素，提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。（5分）答案：一、1.C2.B3.B4.D5.A6.D7.C8.D9.D10.C二、1.近地點(diǎn)幅角2.執(zhí)行部件3.對(duì)流4.推進(jìn)劑輸送系統(tǒng)5.可靠性驗(yàn)證三、1.軌道選擇決定航天器的運(yùn)行區(qū)域、周期等，影響其觀測(cè)范圍、通信覆蓋等功能實(shí)現(xiàn)，不同任務(wù)需特定軌道，合適軌道能提高航天器工作效率和壽命。2.測(cè)量部件獲取航天器姿態(tài)信息，傳輸給控制部件，控制部件根據(jù)信息計(jì)算并發(fā)出控制指令，執(zhí)行部件依據(jù)指令調(diào)整航天器姿態(tài)。3.保持航天器溫度適宜，防止過(guò)熱或過(guò)冷影響儀器設(shè)備性能和壽命，確保航天器各系統(tǒng)正常工作。4.推進(jìn)劑在推力室中燃燒，產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)猓細(xì)鈴膰姽芨咚賴姵?，產(chǎn)生反作用力推動(dòng)航天器前進(jìn)。四、1.空間環(huán)境中的高能粒子輻射使太陽(yáng)能電池性能退化，導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率降低，從而輸出功率下降。2.可采用抗輻射性能更好的太陽(yáng)能電池材料；對(duì)太陽(yáng)能電池陣進(jìn)行防護(hù)，如增加屏蔽層。3.能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)要充分考慮空間環(huán)境對(duì)能源部件的影響，選擇合適的能源類型和材料，采取防護(hù)措施保障能源系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。五、1.主要任務(wù)是對(duì)地球表面進(jìn)行遙感觀測(cè)，獲取地形地貌、資源分布、環(huán)境變化等信息。功能是拍攝高分辨率圖像，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和處理。2.軌道高度約400-800公里，軌道傾角98°左右。較低軌道高度可獲取高分辨率圖像，近極地軌道便于全球觀測(cè)。3