航天器推进系统设计与制造考核试卷

航天器推进系统设计与制造考核试卷考生姓名：答题日期：得分：判卷人：

本次考核旨在检验考生对航天器推进系统设计与制造相关理论、方法和实践能力的掌握程度，包括推进系统基本原理、设计流程、关键部件制造工艺、测试与评估等方面的知识。

一、单项选择题（本题共30小题，每小题0.5分，共15分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）

1.航天器推进系统的主要作用是（）。

A.提供航天器姿态控制

B.提供航天器轨道机动

C.提供航天器电源

D.提供航天器通信

2.液态氢作为火箭燃料的主要优点是（）。

A.燃烧温度高

B.燃烧效率高

C.密度大

D.易于储存

3.氢氧火箭发动机的工作原理基于（）。

A.燃烧反应放热

B.燃烧反应吸热

C.压缩空气

D.电解水

4.固态火箭推进剂的主要优点是（）。

A.燃烧时间长

B.燃烧效率高

C.结构简单

D.密度大

5.推进剂比冲是指（）。

A.推进剂的质量流量

B.推进剂的密度

C.推进剂燃烧产生的推力

D.推进剂单位质量产生的推力

6.航天器推进系统的效率是指（）。

A.推进剂质量流量与推力的比值

B.推力与燃烧功率的比值

C.推进剂燃烧产生的热量与推力的比值

D.推进剂质量流量与推进剂燃烧产生的热量的比值

7.推进系统设计时，首先需要确定的是（）。

A.推进剂的种类

B.推进系统的总体布局

C.推进剂的储存方式

D.推进剂输送管道

8.航天器推进系统的热防护系统主要作用是（）。

A.降低推进剂温度

B.防止推进剂泄漏

C.防热辐射

D.防止高温气体侵入

9.推进系统中的储箱主要用于（）。

A.储存推进剂

B.产生推力

C.压缩推进剂

D.调节推力

10.推进剂输送泵的主要作用是（）。

A.储存推进剂

B.产生推力

C.压送推进剂

D.调节推力

11.推进系统中的燃料控制器的作用是（）。

A.控制推进剂流量

B.控制推力

C.控制燃烧室温度

D.控制推进剂压力

12.航天器推进系统中的燃烧室主要作用是（）。

A.储存推进剂

B.产生推力

C.压送推进剂

D.调节推力

13.推进系统中的喷管的主要作用是（）。

A.增加推力

B.降低推进剂压力

C.增加推进剂比冲

D.调节推力方向

14.航天器推进系统中的控制系统的主要作用是（）。

A.控制推进剂流量

B.控制推力

C.控制燃烧室温度

D.控制推进剂压力

15.推进系统中的热交换器的主要作用是（）。

A.降低推进剂温度

B.防止推进剂泄漏

C.防热辐射

D.防止高温气体侵入

16.航天器推进系统中的燃料泵的主要作用是（）。

A.储存推进剂

B.产生推力

C.压送推进剂

D.调节推力

17.推进系统中的喷管设计时，需要考虑的主要因素是（）。

A.推进剂种类

B.推进剂流量

C.推进剂压力

D.推进剂比冲

18.航天器推进系统中的燃烧室设计时，需要考虑的主要因素是（）。

A.推进剂种类

B.推进剂流量

C.推进剂压力

D.推进剂比冲

19.推进系统中的燃料控制器设计时，需要考虑的主要因素是（）。

A.推进剂种类

B.推进剂流量

C.推进剂压力

D.推进剂比冲

20.航天器推进系统中的控制系统设计时，需要考虑的主要因素是（）。

A.推进剂种类

B.推进剂流量

C.推进剂压力

D.推进剂比冲

21.推进系统中的热交换器设计时，需要考虑的主要因素是（）。

A.推进剂种类

B.推进剂流量

C.推进剂压力

D.推进剂比冲

22.航天器推进系统中的燃料泵设计时，需要考虑的主要因素是（）。

A.推进剂种类

B.推进剂流量

C.推进剂压力

D.推进剂比冲

23.推进系统中的喷管制造时，需要采用的主要工艺是（）。

A.焊接

B.塑料成型

C.粉末冶金

D.精密铸造

24.航天器推进系统中的燃烧室制造时，需要采用的主要工艺是（）。

A.焊接

B.塑料成型

C.粉末冶金

D.精密铸造

25.推进系统中的燃料控制器制造时，需要采用的主要工艺是（）。

A.焊接

B.塑料成型

C.粉末冶金

D.精密铸造

26.航天器推进系统中的控制系统制造时，需要采用的主要工艺是（）。

A.焊接

B.塑料成型

C.粉末冶金

D.精密铸造

27.推进系统中的热交换器制造时，需要采用的主要工艺是（）。

A.焊接

B.塑料成型

C.粉末冶金

D.精密铸造

28.航天器推进系统中的燃料泵制造时，需要采用的主要工艺是（）。

A.焊接

B.塑料成型

C.粉末冶金

D.精密铸造

29.推进系统中的喷管测试时，需要进行的测试项目是（）。

A.压力测试

B.温度测试

C.推力测试

D.密封性测试

30.航天器推进系统中的燃烧室测试时，需要进行的测试项目是（）。

A.压力测试

B.温度测试

C.推力测试

D.密封性测试

二、多选题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的选项中，至少有一项是符合题目要求的）

1.航天器推进系统的主要功能包括（）。

A.提供航天器轨道机动

B.实现航天器姿态控制

C.为航天器提供推进动力

D.为航天器提供能源

E.实现航天器返回地球

2.液态氧作为火箭氧化剂的主要优点是（）。

A.燃烧温度高

B.密度大

C.燃烧效率高

D.易于储存

E.燃烧产物无毒

3.固态火箭推进剂的设计需要考虑的因素有（）。

A.推进剂的燃烧速度

B.推进剂的密度

C.推进剂的化学稳定性

D.推进剂的热稳定性

E.推进剂的力学性能

4.推进剂比冲的计算公式中，涉及到的参数有（）。

A.推力

B.推进剂流量

C.推进剂密度

D.推进剂燃烧速度

E.推进剂的热值

5.航天器推进系统设计时，需要考虑的热力学参数包括（）。

A.推进剂比热容

B.推进剂热值

C.推进剂燃烧温度

D.推进剂密度

E.推进剂压力

6.推进系统中的储箱设计时，需要考虑的因素有（）。

A.储箱材料的耐压性能

B.储箱的容积

C.储箱的重量

D.储箱的密封性能

E.储箱的耐腐蚀性能

7.航天器推进系统中的燃料控制器设计时，需要考虑的电气参数有（）。

A.控制器的功率

B.控制器的响应速度

C.控制器的精度

D.控制器的可靠性

E.控制器的耐温性能

8.推进系统中的喷管设计时，需要考虑的气动参数有（）。

A.喷管的面积比

B.喷管的喉部直径

C.喷管的扩张比

D.推进剂的比冲

E.推进剂的燃烧速度

9.航天器推进系统中的控制系统设计时，需要考虑的机械参数有（）。

A.推进剂的流量

B.推进剂的压力

C.推进剂的温度

D.推进剂的质量流量

E.推进剂的比冲

10.推进系统中的热交换器设计时，需要考虑的热工参数有（）。

A.热交换器的传热系数

B.热交换器的热容量

C.热交换器的流体流速

D.热交换器的压力损失

E.热交换器的耐腐蚀性能

11.航天器推进系统中的燃料泵设计时，需要考虑的流体力学参数有（）。

A.泵的扬程

B.泵的流量

C.泵的效率

D.泵的耐腐蚀性能

E.泵的耐温性能

12.推进系统中的喷管制造时，可能采用的材料有（）。

A.不锈钢

B.钛合金

C.镍基合金

D.耐高温合金

E.塑料

13.航天器推进系统中的燃烧室制造时，可能采用的材料有（）。

A.钛合金

B.镍基合金

C.耐高温合金

D.碳纤维复合材料

E.玻璃钢

14.推进系统中的燃料控制器制造时，可能采用的电子元件有（）。

A.传感器

B.执行器

C.微处理器

D.电阻

E.电容

15.航天器推进系统中的控制系统制造时，可能采用的传感器有（）。

A.温度传感器

B.压力传感器

C.流量传感器

D.位置传感器

E.速度传感器

16.推进系统中的热交换器制造时，可能采用的热交换器类型有（）。

A.间壁式热交换器

B.逆流式热交换器

C.螺旋式热交换器

D.管壳式热交换器

E.环壳式热交换器

17.航天器推进系统中的燃料泵制造时，可能采用的泵类型有（）。

A.轮式泵

B.叶轮泵

C.齿轮泵

D.循环泵

E.柱塞泵

18.推进系统中的喷管测试时，可能进行的测试项目有（）。

A.压力测试

B.温度测试

C.推力测试

D.密封性测试

E.气动性能测试

19.航天器推进系统中的燃烧室测试时，可能进行的测试项目有（）。

A.压力测试

B.温度测试

C.推力测试

D.密封性测试

E.燃烧性能测试

20.航天器推进系统中的控制系统测试时，可能进行的测试项目有（）。

A.功能测试

B.性能测试

C.可靠性测试

D.抗干扰测试

E.环境适应性测试

三、填空题（本题共25小题，每小题1分，共25分，请将正确答案填到题目空白处）

1.航天器推进系统中的推进剂主要包括______和______。

2.航天器推进系统中的推进剂比冲是衡量______性能的重要指标。

3.液态氧和液态氢是常用的火箭氧化剂和燃料，它们的化学式分别是______和______。

4.固态火箭推进剂通常由______和______两部分组成。

5.航天器推进系统中的燃烧室是推进剂燃烧产生推力的地方，其工作温度通常在______℃以上。

6.航天器推进系统中的喷管设计需要考虑的主要参数是______和______。

7.推进系统中的储箱通常采用______材料制造，以承受高压和高温环境。

8.航天器推进系统中的燃料控制器通常采用______和______实现燃料流量的精确控制。

9.推进系统中的喷管通常采用______设计，以提高推进剂的比冲。

10.航天器推进系统中的燃烧室通常采用______设计，以增加燃烧效率。

11.航天器推进系统中的热交换器主要用于______和______。

12.航天器推进系统中的燃料泵通常采用______结构，以提高泵的效率。

13.推进系统中的控制系统通常采用______和______实现系统的自动控制。

14.航天器推进系统中的喷管测试时，需要测量的主要参数是______和______。

15.航天器推进系统中的燃烧室测试时，需要测量的主要参数是______和______。

16.推进系统中的热交换器测试时，需要测量的主要参数是______和______。

17.航天器推进系统中的燃料泵测试时，需要测量的主要参数是______和______。

18.航天器推进系统中的控制系统测试时，需要测量的主要参数是______和______。

19.航天器推进系统中的推进剂比冲可以通过______和______的比值来计算。

20.航天器推进系统中的热效率可以通过______和______的比值来计算。

21.航天器推进系统中的推重比可以通过______和______的比值来计算。

22.航天器推进系统中的燃料消耗率可以通过______和______的比值来计算。

23.航天器推进系统中的推进剂密度可以通过______和______的比值来计算。

24.航天器推进系统中的推进剂热值可以通过______和______的比值来计算。

25.航天器推进系统中的推进剂燃烧速度可以通过______和______的比值来计算。

四、判断题（本题共20小题，每题0.5分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）

1.航天器推进系统的设计过程中，比冲是衡量推进系统性能的唯一指标。（）

2.固态火箭推进剂由于结构简单，因此在航天器推进系统中应用广泛。（）

3.液态氧和液态氢的混合物是火箭最常用的推进剂组合。（）

4.推进系统的热防护系统是为了防止推进剂泄漏。（×）

5.航天器推进系统中的喷管设计得越长，比冲就越高。（×）

6.推进系统的比冲越大，所需的推进剂质量就越少。（√）

7.航天器推进系统中的控制系统负责调整推进剂流量。（√）

8.航天器推进系统中的燃料控制器是用来控制推进剂的压力的。（×）

9.航天器推进系统中的喷管是圆形的，因为圆形截面能够提供最大的推力。（×）

10.航天器推进系统中的储箱是用来储存推进剂的。（√）

11.航天器推进系统中的燃烧室温度越高，比冲就越高。（×）

12.航天器推进系统中的热交换器是用来冷却推进剂的。（√）

13.航天器推进系统中的燃料泵是用来输送推进剂的。（√）

14.航天器推进系统中的控制系统是通过电子信号来控制的。（√）

15.航天器推进系统中的喷管设计得越短，比冲就越高。（×）

16.航天器推进系统中的推进剂比冲是指单位质量的推进剂产生的推力。（√）

17.航天器推进系统中的推进剂储存方式不会影响比冲。（×）

18.航天器推进系统中的推进剂输送管道的直径越大，比冲就越高。（×）

19.航天器推进系统中的推进剂比冲是指单位质量的推进剂产生的推力与燃烧时间的比值。（√）

20.航天器推进系统中的推进剂比冲是指单位质量的推进剂产生的推力与燃烧温度的比值。（×）

五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）

1.请简要阐述航天器推进系统设计与制造过程中需要遵循的设计原则和注意事项。

2.结合实际案例，分析固态火箭推进剂和液态火箭推进剂的优缺点，并讨论在不同应用场景下的选择依据。

3.阐述航天器推进系统测试过程中，如何确保测试数据的准确性和可靠性，并举例说明。

4.讨论航天器推进系统设计与制造的未来发展趋势，包括新材料、新工艺和新技术在推进系统中的应用前景。

六、案例题（本题共2小题，每题5分，共10分）

1.案例题：某航天公司计划发射一颗通信卫星，卫星的轨道机动需要使用液态氢/液态氧火箭发动机。请根据以下信息，完成以下任务：

a.确定所需的发动机推力和比冲。

b.设计推进系统的总体布局，包括储箱、输送泵、控制器等关键部件。

c.讨论在制造过程中可能遇到的技术挑战和解决方案。

2.案例题：某航天器采用固态火箭推进剂，推进剂主要成分是偏二甲肼和四氧化二氮。请根据以下信息，完成以下任务：

a.计算该推进剂的比冲。

b.分析固态火箭推进剂在储存和运输过程中的安全措施。

c.讨论固态火箭推进剂在发射过程中的点火和燃烧控制策略。

标准答案

一、单项选择题

1.B

2.A

3.A

4.C

5.D

6.D

7.B

8.A

9.C

10.C

11.B

12.B

13.C

14.A

15.A

16.C

17.D

18.B

19.A

20.C

21.B

22.C

23.D

24.B

25.A

26.C

27.A

28.E

29.A

30.C

二、多选题

1.ABCDE

2.ACE

3.ABDE

4.ACDE

5.ABCDE

6.ABCDE

7.ABCDE

8.ABCDE

9.ABCDE

10.ABCDE

11.ABCDE

12.ABCDE

13.ABCDE

14.ABCDE

15.ABCDE

16.ABCDE

17.ABCDE

18.ABCDE

19.ABCDE

20.ABCDE

三、填空题

1.推进剂氧化剂

2.推进剂

3.H2O2

4.固体推进剂液体推进剂

5.3000

6.喷管扩张比喷管面积比

7.耐压高温

8.传感器执行器

9.扩张形

10.喷管冷却

11.冷却推进剂

12.离心式

13.微处理器传感器

14.