2025年大學(xué)大三（航空航天工程）空間飛行器設(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。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.以下哪種飛行器不屬于空間飛行器范疇？（）A.人造地球衛(wèi)星B.航天飛機(jī)C.民航客機(jī)D.深空探測(cè)器2.空間飛行器設(shè)計(jì)中，關(guān)于軌道設(shè)計(jì)，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.低地球軌道運(yùn)行周期短B.高軌道受地球引力影響小C.橢圓軌道只有一個(gè)焦點(diǎn)D.同步軌道可實(shí)現(xiàn)與地球相對(duì)靜止3.飛行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要考慮諸多因素，其中不包括（）A.強(qiáng)度要求B.空氣動(dòng)力學(xué)外形C.重量控制D.電磁兼容性4.對(duì)于空間飛行器的推進(jìn)系統(tǒng)，以下哪種推進(jìn)方式效率相對(duì)較低？（）A.化學(xué)推進(jìn)B.電推進(jìn)C.太陽能帆推進(jìn)D.核能推進(jìn)5.空間飛行器的熱控系統(tǒng)主要作用不包括（）A.保證儀器設(shè)備正常工作溫度B.防止飛行器過熱或過冷C.提高飛行器飛行速度D.調(diào)節(jié)飛行器表面溫度分布6.以下關(guān)于飛行器姿態(tài)控制的說法正確的是（）A.只能通過噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)控制姿態(tài)B.姿態(tài)控制與軌道控制無關(guān)C.利用陀螺儀等傳感器感知姿態(tài)D.姿態(tài)控制只在發(fā)射階段重要7.空間飛行器設(shè)計(jì)中，關(guān)于材料選擇，不需要考慮的性能是（）A.高強(qiáng)度B.低密度C.高導(dǎo)電性D.耐高溫8.對(duì)于星際探測(cè)器的通信系統(tǒng)，以下說法不正確的是（）A.距離越遠(yuǎn)信號(hào)衰減越大B.采用特定頻段避免干擾C.只能通過衛(wèi)星中繼通信D.信號(hào)傳輸受宇宙環(huán)境影響9.飛行器的能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以下哪種能源在空間應(yīng)用中有局限性？（）A.太陽能B.核能C.化學(xué)電池D.風(fēng)能10.空間飛行器設(shè)計(jì)時(shí)，考慮微流星體撞擊防護(hù)，以下措施不合理的是（）A.增加飛行器外殼厚度B.采用吸能材料覆蓋C.設(shè)計(jì)合理外形減少撞擊概率D.降低飛行器飛行速度避免撞擊第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)將答案填在橫線上。1.空間飛行器的軌道參數(shù)包括______、______、______等。2.飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要載荷類型有______、______、______。3.推進(jìn)系統(tǒng)的性能指標(biāo)有______、______、______。4.熱控系統(tǒng)的常用方法有______、______、______。5.姿態(tài)控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有______、______、______。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)要回答問題。1.簡(jiǎn)述空間飛行器設(shè)計(jì)中軌道選擇的重要性及主要考慮因素。2.說明飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中減輕重量的主要措施。3.分析推進(jìn)系統(tǒng)對(duì)空間飛行器任務(wù)執(zhí)行的關(guān)鍵作用。4.闡述熱控系統(tǒng)如何保障空間飛行器內(nèi)部設(shè)備正常運(yùn)行。四、材料分析題（共15分）材料：在某新型空間飛行器設(shè)計(jì)中，采用了一種新型復(fù)合材料作為外殼材料。該材料具有高強(qiáng)度、低密度的特點(diǎn)，能有效減輕飛行器重量。在軌道設(shè)計(jì)方面，選擇了橢圓軌道，近地點(diǎn)高度為200公里，遠(yuǎn)地點(diǎn)高度為1000公里。推進(jìn)系統(tǒng)采用了先進(jìn)的化學(xué)推進(jìn)劑，比沖達(dá)到了300秒左右。熱控系統(tǒng)采用了多層隔熱材料和散熱片相結(jié)合的方式，能較好地調(diào)節(jié)飛行器表面溫度。姿態(tài)控制系統(tǒng)通過精確控制噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推力來實(shí)現(xiàn)飛行器姿態(tài)的穩(wěn)定。答題要求：根據(jù)上述材料，回答以下問題。每小題5分。1.分析新型復(fù)合材料外殼對(duì)飛行器性能的提升作用。2.說明橢圓軌道選擇的可能優(yōu)勢(shì)。3.闡述推進(jìn)系統(tǒng)比沖指標(biāo)對(duì)飛行器飛行的影響。五、論述題（共20分）答題要求：本大題共1小題。請(qǐng)結(jié)合空間飛行器設(shè)計(jì)的多方面知識(shí)，論述如何提高空間飛行器的綜合性能以滿足復(fù)雜任務(wù)需求。答案：一、選擇題答案：1.C2.C3.B4.A5.C6.C7.C8.C9.D10.D二、填空題答案：1.軌道高度、軌道傾角、偏心率2.重力載荷、氣動(dòng)力載荷、慣性載荷3.推力、比沖、推進(jìn)效率4.被動(dòng)熱控、主動(dòng)熱控、半主動(dòng)熱控5.噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、飛輪、磁力矩器三、簡(jiǎn)答題答案：1.軌道選擇至關(guān)重要，它決定了飛行器的運(yùn)行區(qū)域、周期等。主要考慮因素有任務(wù)需求，如對(duì)地觀測(cè)需低軌道，通信需同步軌道；引力影響，不同軌道受地球引力不同；能源獲取，太陽能豐富區(qū)域軌道有利等。2.采用輕質(zhì)材料，如新型復(fù)合材料；優(yōu)化結(jié)構(gòu)形狀，減少多余結(jié)構(gòu)；合理布局設(shè)備，減輕局部受力；采用一體化設(shè)計(jì)，減少連接部件重量。3.推進(jìn)系統(tǒng)提供動(dòng)力使飛行器克服引力進(jìn)入軌道并改變軌道；滿足不同任務(wù)階段速度和姿態(tài)調(diào)整需求；是飛行器執(zhí)行深空探測(cè)等任務(wù)的動(dòng)力保障。4.熱控系統(tǒng)通過隔熱材料減少外界熱量傳入，散熱片散發(fā)內(nèi)部熱量，調(diào)節(jié)溫度范圍，避免設(shè)備因過熱或過冷損壞，確保設(shè)備在適宜溫度下正常運(yùn)行。四、材料分析題答案：1.新型復(fù)合材料外殼減輕了飛行器重量，有利于提高飛行器的運(yùn)載能力和機(jī)動(dòng)性，同時(shí)高強(qiáng)度保證了飛行器結(jié)構(gòu)安全，提升了整體性能。2.橢圓軌道近地點(diǎn)可快速獲取地球資源或進(jìn)行觀測(cè)，遠(yuǎn)地點(diǎn)可進(jìn)行深空探測(cè)等，能滿足多種任務(wù)需求，且不同軌道高度可利用不同環(huán)境資源。3.推進(jìn)系統(tǒng)比沖達(dá)到300秒左右，可使飛行器在相同燃料下獲得更大速度增量，飛行更遠(yuǎn)距離，提高任務(wù)執(zhí)行效率，增加飛行器活動(dòng)范圍。五、論述題答案：要提高空間飛行器綜合性能，軌道設(shè)計(jì)需精準(zhǔn)，根據(jù)任務(wù)選擇合適軌道，充分利用軌道特性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要優(yōu)化，采用