航天航空考试题库及答案2025

航天航空考试题库及答案20251.（单选）2024年12月，我国首颗碳排放监测卫星“碳测一号”采用的工作轨道为A.地球静止轨道B.太阳同步晨昏轨道C.闪电轨道D.冻结轨道答案：B2.（单选）在火星再入走廊设计中，若弹道系数β=150kg/m²，火星表面大气密度ρ=0.02kg/m³，则对应再入角θ的临界值约为A.5.2°B.7.8°C.11.4°D.15.1°答案：C3.（单选）某型液氧甲烷发动机采用富氧分级燃烧循环，其燃气发生器混合比为0.7，则主燃烧室混合比为A.2.3B.2.6C.3.1D.3.4答案：D4.（单选）在GEO卫星寿命末期，采用“墓地轨道”抬升策略时，所需速度增量Δv约为A.3m/sB.11m/sC.55m/sD.180m/s答案：B5.（单选）对于翼身融合体（BWB）客机，若采用分布式边界层抽吸（BLI）推进，理论上可降低的推进能耗比例为A.3%–5%B.8%–12%C.15%–20%D.25%–30%答案：C6.（单选）在月球南极探测任务中，光照率最高的区域其全年持续光照时间约为A.30%B.55%C.70%D.90%答案：C7.（单选）某型固体火箭发动机采用AP/HTPB/Al配方，若铝粉质量分数提升5%，则理论比冲变化趋势为A.增加0.8%B.增加2.1%C.降低0.5%D.降低1.7%答案：A8.（单选）在超声速燃烧室中，当飞行马赫数Ma=6时，为了实现高效燃烧，氢燃料喷射的最佳当量比φ约为A.0.3B.0.6C.1.0D.1.4答案：B9.（单选）2025年计划发射的“天问三号”火星采样返回任务，其轨道器与上升器在火星轨道交会时采用的制导律为A.Lambert迭代+CW方程B.滑模制导+LQRC.预测校正+零窗口D.多项式制导+增强ZEMZEV答案：D10.（单选）在卫星星座设计中，若采用WalkerDelta30/3/1构型，则其最小仰角为40°时，全球单重覆盖率为A.68%B.78%C.88%D.98%答案：C11.（单选）关于高超声速飞行器热防护系统（TPS），以下材料中最高使用温度最高的是A.C/SiCB.Al₂O₃纤维刚性瓦C.石英纤维柔性毡D.高纯石墨答案：A12.（单选）在电推进任务中，若霍尔推力器比冲为1800s，推力为40mN，则其功率需求约为A.0.7kWB.1.2kWC.1.8kWD.2.5kW答案：B13.（单选）对于采用主动流动控制的垂直起降（eVTOL）飞行器，在悬停状态下，螺旋桨滑流对机翼的下载荷通常占推力的A.2%–4%B.6%–9%C.12%–15%D.20%–25%答案：B14.（单选）在木星探测任务中，利用其磁层捕获的辐射带粒子对航天器造成的总电离剂量（TID）一年可高达A.10krad(Si)B.100krad(Si)C.500krad(Si)D.2Mrad(Si)答案：D15.（单选）某型复合材料机翼盒段采用T800/M21预浸料，其设计许用应变水平为A.2000μεB.3000μεC.4000μεD.5000με答案：C16.（单选）在卫星激光通信终端中，采用波长1550nm而非800nm的主要优势是A.发射端激光器效率更高B.大气衰减更小C.人眼安全阈值高D.接收天线增益更高答案：C17.（单选）对于采用氢燃料电池的无人机，其低温环境（40℃）启动策略中，首先需解决的瓶颈是A.膜电极结冰B.氢气泄漏C.压缩机喘振D.催化剂中毒答案：A18.（单选）在火星上升器推进剂选择中，若要求真空比冲>360s且可长期储存，最佳组合为A.MMH/NTOB.LOX/CH₄C.LOX/LH₂D.IRFNA/UDMH答案：B19.（单选）在卫星导航三频载波相位组合中，能有效消除一阶电离层延迟的组合系数为A.(1,1,0)B.(1,6,5)C.(4,2,1)D.(0,1,1)答案：B20.（单选）2025年国际空间站退役后，计划接替的商用空间站“轨道礁”轨道倾角为A.28.5°B.41.0°C.51.6°D.98.2°答案：B21.（多选）下列关于“旋转爆震发动机（RDE）”描述正确的是A.燃烧室压力增益大于1B.需要预爆震管起爆C.波头旋转频率与当量比无关D.可采用环形或圆柱形构型E.比冲比传统爆震发动机低答案：ABD22.（多选）在卫星姿控系统设计中，采用控制力矩陀螺（CMG）相比反作用轮（RW）的优势包括A.输出力矩大B.功耗低C.无高速轴承磨损D.可实现奇异规避E.质量更小答案：ABD23.（多选）关于“超声速客机音爆最小化”技术，以下措施有效的是A.机身长度延长B.机翼后掠角减小C.机头针状设计D.采用自适应襟翼E.低空亚声速加速答案：ACD24.（多选）在月球基地原位资源利用（ISRU）中，可从月壤中提取的挥发分包括A.He3B.H₂OC.CO₂D.NH₃E.CH₄答案：AB25.（多选）影响电推进羽流污染的关键因素有A.推力器壁面溅射B.中和器发射电流C.航天器表面电位D.太阳紫外辐射E.地磁暴强度答案：ABC26.（多选）在火星进入下降着陆（EDL）阶段，需实时估计的状态量包括A.相对火星速度B.高度aboveMOLAC.剩余燃料质量D.大气密度尺度高度E.着陆点斜率答案：ABDE27.（多选）关于“变体飞行器”智能材料驱动器，以下属于主流技术的是A.形状记忆合金（SMA）B.压电纤维复合材料（MFC）C.磁流变弹性体D.液晶聚合物E.气动人工肌肉答案：ABC28.（多选）在卫星星座频率协调中，需向ITU申报的参数有A.波束指向角B.等效全向辐射功率（EIRP）C.带外发射掩模D.地面接收机G/TE.卫星平台质量答案：ABC29.（多选）高超声速飞行器边界层转捩的促发因素包括A.粗糙元高度B.壁面冷却C.马赫数梯度D.声波扰动E.化学反应放热答案：ACDE30.（多选）在“空间太阳能电站”无线能量传输中，可采用的微波频率有A.2.45GHzB.5.8GHzC.24GHzD.35GHzE.94GHz答案：ABD31.（判断）对于采用“太阳帆”推进的星际探测器，其最大加速度与太阳距离的平方成反比。答案：正确32.（判断）在卫星热控设计中，采用“可变发射率热控涂层（VO₂）”可实现0.2–0.8的红外发射率动态调节。答案：正确33.（判断）“旋转弹箭”利用马格努斯效应进行弹道修正时，其侧向力大小与转速成正比，与飞行速度无关。答案：错误34.（判断）在液氧甲烷发动机中，若采用“全流量补燃循环”，则涡轮入口温度可低于富氧或富燃分级循环。答案：正确35.（判断）“量子雷达”利用纠缠光子对可完全克服传统雷达的“闪烁”效应。答案：错误36.（判断）对于GEO卫星，其东西位置保持的Δv年消耗量通常大于南北位置保持。答案：错误37.（判断）在火星大气中，CO₂含量超过95%，因此降落伞开伞冲击载荷主要受声速点动态压影响。答案：正确38.（判断）“超声速商务机”采用“Busemann进气道”可消除喉部激波，但存在起动困难问题。答案：正确39.（判断）“空间机械臂”在捕获非合作目标时，必须依赖“视觉伺服+力柔顺”混合控制。答案：正确40.（判断）“高超声速滑翔体”再入时，若攻角保持负值，可显著降低峰值热流密度。答案：错误41.（填空）在卫星轨道力学中，将地球扁率J₂项带入拉格朗日行星方程，可得升交点赤经Ω的长期变化率公式为__________。答案：3J₂Rₑ²√μa^(7/2)cosi/[2(1e²)²]42.（填空）某型涡轮风扇发动机在巡航点，涵道比B=12，总压比π=50，则其理想循环热效率ηₜ≈__________。答案：0.6043.（填空）在火星大气进入段，峰值热流q_max与进入速度v的__________次方成正比。答案：344.（填空）“霍尔推力器”中，电子回旋频率ωₑ与磁场B的关系式为__________。答案：ωₑ=eB/mₑ45.（填空）对于“碳纤维增强环氧树脂”，其层间剪切强度通常低于__________MPa。答案：8046.（填空）在卫星电源系统中，锂离子蓄电池组的“DOD”定义为__________。答案：放电深度=放电量/额定容量47.（填空）“天问二号”小行星采样返回任务，其利用地球引力辅助的转弯角Δθ与飞越高度h呈__________关系。答案：反比48.（填空）在超声速燃烧室中，为了使氢气在1ms内完成混合与燃烧，其喷射孔直径需小于__________mm。答案：0.549.（填空）“变推力液体火箭发动机”采用“针栓式喷注器”时，其推力调节比可达__________。答案：10:150.（填空）对于“全球导航卫星系统”，GDOP与可见星几何分布的关系可近似表示为GDOP=__________。答案：√tr[(GᵀG)⁻¹]51.（简答）阐述“旋转爆震发动机”相比传统爆震发动机在热循环效率上的优势，并给出理论依据。答案：RDE通过连续旋转爆震波实现等容燃烧，理论上可获得>15%的压力增益，使循环热效率提升约5–7%；其爆震波马赫数≈5，燃烧室出口总压提高，减少后续涡轮或喷管膨胀损失，依据为ZND模型与FickettJacobs循环分析。52.（简答）说明“空间太阳能电站”采用2.45GHz微波传输时，对地面生物的功率密度安全限值，并给出国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP）标准数值。答案：ICNIRP规定公众暴露限值为10W/m²（连续波），对于2.45GHz，考虑整流天线旁瓣与大气吸收，实际设计最大主瓣功率密度≤23W/m²，平均≤1kW/m²（中心区域），通过时域占空比控制满足安全要求。53.（简答）推导“电推进羽流污染模型”中，离子溅射产额Y(E)的通用公式，并指出关键参数。答案：Y(E)=A√E(1+√(E_th/E))(1E_th/E)²，其中A为材料常数，E_th为阈值能量，E为入射离子能量；关键参数包括离子质量、电荷态、角分布及表面结合能。54.（简答）描述“月球南极水冰探测”中，利用“中子谱仪”区分游离水与羟基的方法。答案：通过测量超热中子（0.4–100keV）与热中子（<0.4eV）计数比，游离水表现为超热中子计数显著降低且热中子增加，羟基则变化微弱；结合1.5–3.0μm红外反射谱，游离水在3μm处存在明显吸收峰，羟基在2.8–2.9μm。55.（简答）解释“高超声速飞行器边界层转捩”中，“第二模态”扰动波的物理机制，并给出抑制方法。答案：第二模态为快声波在边界层内反射形成的驻波，频率>100kHz，波长约2δ；抑制方法包括：多孔壁面（孔径<0.5mm）吸声、壁面冷却（T_w/T_e<0.6）、微槽道（深宽比≈1）及质量引射。56.（计算）某型遥感卫星质量m=800kg，运行在550km太阳同步轨道，拟采用氙离子推力器进行轨道维持，大气密度按指数模型ρ=ρ₀exp((hh₀)/H)，其中ρ₀=2.3×10⁻¹²kg/m³，H=60km，卫星迎风面积A=8m²，Cd=2.2，任务寿命5年，求所需氙气总质量。（离子推力器比冲Isp=3500s，效率η=60%）答案：1.计算阻力加速度：a_d=½ρv²CdA/mv=√(μ/a)=√(3.986×10¹⁴/(6378+550)×10³)=7.56km/sρ=2.3×10⁻¹²exp(550/60)=1.02×10⁻¹⁴kg/m³a_d=0.5×1.02×10⁻¹⁴×(7560)²×2.2×8/800=5.1×10⁻⁹m/s²2.年速度损失：Δv_year=a_d×T=5.1×10⁻⁹×3.15×10⁷=0.161m/s3.5年总Δv=0.805m/s4.推进剂质量：m_p=m(1exp(Δv/(Ispg₀)))=800(1exp(0.805/(3500×9.81)))≈0.018kg考虑30%裕度，取0.024kg，实际工程储备0.05kg。57.（计算）火星上升器从表面发射进入200km圆轨道，火星μ=4.28×10¹³m³/s²，R=3396km，忽略大气，求最小速度增量Δv。答案：1.轨道速度：v_c=√(μ/(R+h))=√(4.28×10¹³/(3396+200)×10³)=3.45km/s2.表面旋转速度：v_rot=2πR/T