航空航天知识竞答试题库(含答案)

航空航天知识竞答试题库(含答案)1.（单选）1957年10月4日，人类第一颗人造地球卫星“斯普特尼克1号”由哪型运载火箭送入轨道？A.东方号B.联盟号C.R7洲际导弹改装型D.质子号答案：C2.（单选）“阿波罗11号”登月舱“鹰”在月面停留的精确时长为：A.21h36m20sB.21h38m21sC.21h40m50sD.21h42m31s答案：B3.（单选）国际空间站核心舱“曙光”功能货舱的原产国是：A.美国B.俄罗斯C.欧空局D.日本答案：B4.（单选）下列哪型发动机采用全流量分级燃烧循环？A.RD180B.Merlin1DC.RaptorD.Vulcain2答案：C5.（单选）地球静止轨道卫星的轨道倾角理论上应为：A.0°B.90°C.180°D.任意值答案：A6.（单选）“嫦娥五号”返回器再入地球时采用的再入方式被命名为：A.半弹道跳跃式B.双曲线直接式C.三轴稳定式D.升力体式答案：A7.（单选）飞机在11km高度以Ma=0.85巡航时，其真空速最接近：A.250m/sB.295m/sC.340m/sD.420m/s答案：B8.（单选）现代大型客机普遍采用的“超临界翼型”最早由哪位科学家系统提出？A.理查德·惠特科姆B.路德维希·普朗特C.西奥多·冯·卡门D.赫尔曼·施里希廷答案：A9.（单选）“天问一号”火星探测器进入火星轨道前实施的制动机动被航天工程界称为：A.近火捕获B.远火减速C.大气捕获D.引力拖拽答案：A10.（单选）全球定位系统（GPS）卫星星座的基准轨道周期为：A.11h58mB.12hC.23h56mD.24h答案：A11.（单选）航空涡轮风扇发动机中，表征“涵道比”的定义是：A.外涵空气质量流量/内涵空气质量流量B.内涵空气质量流量/外涵空气质量流量C.总推力/外涵推力D.外涵推力/总推力答案：A12.（单选）在标准大气海平面条件下，音速约为：A.295m/sB.340m/sC.373m/sD.402m/s答案：B13.（单选）“哈勃”空间望远镜主镜直径为：A.1.5mB.2.0mC.2.4mD.3.5m答案：C14.（单选）“斯皮策”空间望远镜采用的轨道类型是：A.地球同步轨道B.太阳同步轨道C.地日L2晕轨道D.地球拖尾轨道答案：D15.（单选）航天器热控系统中，多层隔热材料（MLI）通常由下列哪种材料作为反射层？A.铝箔B.不锈钢箔C.聚酰亚胺镀铝D.铜箔答案：C16.（单选）“猎鹰重型”首飞时携带的“特斯拉跑车”被送入的轨道是：A.地球同步转移轨道B.地火转移轨道C.日心轨道近日点0.99AUD.地日L1点答案：C17.（单选）航空活塞发动机中，用于防止爆震最常用的添加剂是：A.四乙基铅B.甲醇C.乙醇D.MTBE答案：A18.（单选）“伽利略”卫星导航系统使用的信号调制方式是：A.BPSKB.QPSKC.BOCD.FSK答案：C19.（单选）国际空间站轨道高度衰减的主要外力是：A.太阳辐射压B.地球引力场J2项C.高层大气阻力D.月球引力扰动答案：C20.（单选）“神舟”飞船返回舱再入时最大过载通常不超过：A.3gB.4gC.5gD.8g答案：C21.（单选）“全球鹰”无人机采用的发动机型号是：A.AE3007HB.PT6AC.TPE331D.F137答案：A22.（单选）“阿尔忒弥斯”计划拟建设的月球轨道站被命名为：A.LunarGatewayB.ArtemisBaseC.OrionDockD.Moonport答案：A23.（单选）在火箭推进中，比冲的单位通常表示为：A.NB.kg·m/sC.sD.m/s²答案：C24.（单选）“黑鸟”SR71侦察机最大巡航马赫数约为：A.2.0B.2.5C.3.0D.3.3答案：D25.（单选）“北斗三号”系统星座中，地球静止轨道卫星数量为：A.3B.5C.24D.30答案：B26.（单选）“维珍银河”亚轨道飞机“太空船二号”的载机名称是：A.白骑士一号B.白骑士二号C.太空母船D.运载者答案：B27.（单选）“朱诺”探测器进入木星极轨轨道时采用的制动手段是：A.主发动机反推B.大气捕获C.太阳电推进D.引力助推答案：A28.（单选）“空客A350”机体复合材料质量占比约为：A.25%B.35%C.53%D.70%答案：C29.（单选）“联盟MS”飞船从发射到对接国际空间站最短纪录为：A.3h3mB.3h40mC.4h20mD.6h答案：A30.（单选）“火箭实验室”公司“电子”火箭第一级使用的发动机名称是：A.卢瑟福B.柯尔莫哥洛夫C.开普勒D.牛顿答案：A31.（多选）下列哪些因素会导致地球同步卫星发生东西向漂移？A.地球扁率B.月球引力C.太阳辐射压D.南大西洋异常区答案：A、B、C32.（多选）关于“升力体”再入飞行器，下列描述正确的是：A.依靠机体形状产生升力B.再入过载低于弹道式C.横向机动能力有限D.需配备大翼展主翼答案：A、B、C33.（多选）“航天飞机”主发动机（SSME）具备：A.可调节推力B.液氧液氢推进剂C.可重复使用D.分级燃烧循环答案：A、B、C、D34.（多选）下列属于“深空网络”（DSN）地面站的有：A.戈尔德斯顿B.堪培拉C.马德里D.比勒陀利亚答案：A、B、C35.（多选）“波音787”使用的先进气动技术包括：A.襟翼吹气B.锯齿形后缘C.变弯度机翼D.层流短舱答案：B、C、D36.（多选）“天舟”货运飞船具备：A.快速交会对接B.在轨推进剂补加C.离轨受控陨落D.载人返回能力答案：A、B、C37.（多选）“维加”运载火箭固体助推级包括：A.P80B.Zefiro23C.Zefiro9D.AVUM答案：A、B、C38.（多选）关于“太阳帆”推进，下列说法正确的是：A.利用光子动量B.无需推进剂C.推力与距离平方成反比D.可无限加速答案：A、B、C39.（多选）“火星2020”任务“毅力号”携带的制氧实验设备名称是：A.MOXIEB.PIXLC.SHERLOCD.MEDA答案：A40.（多选）下列哪些卫星属于“格洛纳斯”系统轨道面1：A.宇宙2513B.宇宙2529C.宇宙2534D.宇宙2550答案：A、C41.（判断）“土星五号”火箭第三级SIVB采用液氧煤油发动机。答案：错误（液氧液氢）42.（判断）“X37B”空天飞机可在轨运行超过900天。答案：正确43.（判断）“空天飞机”必须采用涡轮冲压组合循环发动机才能单级入轨。答案：错误（多种途径）44.（判断）“嫦娥四号”中继星“鹊桥”运行于地月L2点晕轨道。答案：正确45.（判断）“波音747”原型机首次试飞于1968年2月9日。答案：错误（1969年2月9日）46.（判断）“火箭回收”中，“栅格舵”主要用于再入段姿态控制。答案：正确47.（判断）“空客A380”机翼展弦比大于“波音787”。答案：错误（小于）48.（判断）“星链”卫星采用Ku、Ka和V波段通信。答案：正确49.（判断）“高超音速”通常指马赫数大于3。答案：错误（大于5）50.（判断）“太阳同步轨道”卫星地方时不变，因此无需轨道维持。答案：错误（需定期修正）51.（填空）“长征五号”近地轨道运载能力约为____吨（保留一位小数）。答案：25.052.（填空）“国际民航组织”规定的跨音速马赫数临界区间为____至____。答案：0.8；1.253.（填空）“卡门线”高度为____km。答案：10054.（填空）“波音777300ER”选配发动机型号为GE____。答案：GE90115B55.（填空）“朱诺”探测器绕木星一圈的轨道周期约为____地球日。答案：53.556.（填空）“联盟号”飞船轨道舱外径为____m（保留两位小数）。答案：2.3057.（填空）“空客A320neo”选装“LEAP1A”发动机起飞推力约____kN。答案：13058.（填空）“天问一号”地火转移轨道霍曼转移时间约____天。答案：26059.（填空）“航天飞机”货舱最大直径为____m。答案：4.660.（填空）“全球鹰”无人机翼展与“波音737”相比，长约____m（填差值，保留一位小数）。答案：11.861.（简答）说明“电推进”相比化学推进在深空任务中的三大优势，并举一型实际应用电推进的探测器。答案：比冲提高510倍，推进剂需求大幅减少；可长时间微推力工作，实现精细轨道控制；系统干重低，利于小型化。例：美国“黎明”号小行星探测器采用离子电推进完成灶神星与谷神星探测。62.（简答）简述“静不稳定”战斗机放宽静稳定度带来的两项气动收益，并指出需依赖何种技术实现安全飞行。答案：降低配平迎角，减小配平阻力；提高瞬时盘旋角速度。需依赖电传飞控系统实时增稳。63.（简答）说明“格洛纳斯”系统与“GPS”在坐标基准上的根本差异，并给出转换关键参数名称。答案：格洛纳斯采用PZ90坐标系，GPS采用WGS84；转换需七参数：三轴平移、三轴旋转及尺度因子。64.（简答）列举“火箭垂直回收”过程中“栅格舵”必须克服的两项主要气动耦合问题。答案：跨音速区舵面铰链力矩突变；低动压段舵效不足与RCS耦合振荡。65.（简答）解释“嫦娥五号”月面起飞为何采用“零窗口”，并给出允许偏差秒数。答案：月面起飞无大气，轨道力学要求与轨道器交会对接相位严格，窗口仅1s。66.（简答）说明“涡轮风扇发动机”中“噪声锯齿喷口”降低噪声的物理机制。答案：锯齿结构诱导流向涡，增强内外涵气流掺混，降低尾流剪切层湍流强度，抑制激波噪声源。67.（简答）给出“国际空间站”轨道衰减速率与太阳10.7cm射电通量的经验关系式，并指出单位。答案：Δh/Δt≈0.025×F10.7^0.7（km/day），F10.7单位sfu（10⁻²²W·m⁻²·Hz⁻¹）。68.（简答）解释“火星大气进入”中“7分钟恐怖”所指关键风险环节。答案：EDL（进入下降着陆）全过程自主完成，通信延迟约14分钟，地面无法实时干预；需经历气动减速、伞降、动力减速、悬停避障四阶段，任何环节失效即任务失败。69.（简答）说明“空客A350”复合材料机翼“共固化”工艺相比传统铆接在疲劳性能上的提升百分比，并给出主因。答案：疲劳寿命提高约30%，因减少铆钉孔应力集中并优化纤维连续路径。70.（简答）阐述“高超音速飞行器”热防护系统“主动冷却”与“被动隔热”在重量penalty上的差异量级，并给出典型材料。答案：主动冷却减重3050%，典型为镍基超合金多孔发汗冷却；被动隔热增重1525%，典型为碳碳复合材料加陶瓷涂层。71.（计算）某型火箭二级真空比冲450s，推进剂质量占比0.88，忽略重力损失与气动阻力，求单级理想速度增量（km/s，保留两位小数）。答案：Δv=Isp·g0·ln(1/(10.88))=450×9.81×ln(8.33)=450×9.81×2.120=9.36km/s72.（计算）地球同步转移轨道（GTO）近地点200km、远地点35786km，求轨道偏心率（地球半径取6371km，保留四位小数）。答案：e=(rarp)/(ra+rp+2Re)=(421576571)/(42157+6571+12742)=0.730773.（计算）一架飞机在FL350（35000ft）以Ma=0.80巡航，外界温度55°C，求真空速（TAS，单位m/s，保留整数）。答案：a=√(γRT)=√(1.4×287×218)=295m/s；TAS=0.80×295=236m/s74.（计算）“天和”核心舱轨道高度390km，求其绕地球一圈的理论周期（分钟，保留一位小数）。答案：T=2π√((Re+h)³/μ)=2π√((6761e3)³/3.986e14)=5526s=92.1min75.（计算）某电推进卫星初始质量2500kg，比冲3800s，若需完成Δv=2km/s，求所需氙气质量（kg，保留一位小数）。答案：m=2500×(1exp(2000/(3800×9.81)))=2500×0.0508=127.0kg76.（计算）“猎鹰9”一级垂直着陆前瞬时质量30t，发动机节流至50%单台海平面推力（Merlin1D420kN），求理论加速度（m/s²，取g=9.81）。答案：F=0.5×420=210kN；a=(Fmg)/m=(21000030000×9.81)/30000=2.81m/s²（减速）77.（计算）“空客A380”着陆重量380t，干跑道自动刹车“MED”模式减速度3.0m/s²，忽略反推，求所需跑道长度（m，保留整数）。答案：v=78m/s（≈150kt）；s=v²/(2a)=78²/6=1014m78.（计算）“毅力号”火星车“机智号”直升机旋翼转速2400rpm，火星音速200m/s，求桨尖马赫数（旋翼半径0.6m，保留两位小数）。答案：v=2π×0.6×2400/60=150.8m/s；Ma=150.8/200=0.7579.（计算）“长征六号”太阳同步轨道700km发射任务，理论所需速度增量7.8km/s，若考虑重力损失0.9km/s、气动阻力0.2km/s、比冲290s，求推进剂质量占比（保留三位小数）。答案：Δv总=8.9km/s；mp/m0=1exp(8900/(290×9.81))=0.95480.（计算）“星链”卫星轨道550km，采用k=3的Walker星座，求理论上全球连续覆盖所需卫星总数。答案：N=2×k×(k+1)=2×3×4=24颗/面×3面=72颗81.（综合）阅读材料：2022年11月，NASA“阿尔忒弥斯Ⅰ”任务成功完成，SLSBlock1火箭将“猎户座”飞船送入月球逆行轨道（DRO）。请回答：（1）DRO轨道相对于月球的能量特点；（2）“猎户座”飞船服务舱采用何种推进剂组合；（3）若飞船质量21t，DRO入轨需Δv=0.4km/s，服务舱比冲450s，求消耗推进剂质量（kg，保留一位小数）。答案：（1）DRO为月球高能量轨道，稳定且远离月面，适合长期停泊与中转；（2）MMH/N2O4；（3）m=21000×(1exp(400/(450×9.81)))=21000×0.0827=1736.7kg82.（综合）材料：2021年，中国“高超音速”演示飞行器在3080km高度完成Ma=6巡航试验。请分析：（1）该高度区间大气密度变化倍数（海平面为1，指数模型ρ=ρ0e^(h/H)，H=7km）；（2）若飞行器采用碳碳前缘，表面温度估算值（K，辐射平衡，ε=0.9，σ=5.67e8，q=0.5ρv³）；（3）指出两项必须解决的关键测控难题。答案：（1）ρ80/ρ30=e^(50/7)=0.00086/0.011=0.078，约12.8倍；（2）q=0.5×0.011×(6×295)³=0.5×0.011×1.85e9=1.02e7W/m²；T=(q/εσ)^0.25=(1.02e7/(0.9×5.67e8))^0.25=2520K；（3）黑障区通信中断；等离子鞘套导致测速精度下降。83.（综合）材料：2020年，日本“隼鸟2号”将“龙宫”小行星样品送回地球。请计算：（1）样品舱再入速度12km/s，倾角45°，求峰值stagnation点热流密度（MW/m²，使用FayRiddell公式，ρ=0.15kg/m³，Rn=0.2m，v=12000m/s，保留一位小数）；（2）指出“隼鸟2号”采用何种再入制导律；（3）给出降落伞开伞高度（km）。答案：（1）q=1.83e4×√(ρ/Rn)×v³=1.83e4×√(0.15/0.2)×12000³=1.83e4×0.866×1.728e12=274MW/m²；（2）惯性星敏组合制导，无地面更新；（3）约10km。84.（综合）材料：2023年，欧洲“阿丽亚娜6”首飞。请对比“阿丽亚娜5”与“阿丽亚娜6”在芯级推进剂、助推器数量、整流罩直径、LEO运力四项差异，并以表格呈现。答案：|项目|阿丽亚娜5|阿丽亚娜6||芯级推进剂|液氢/液氧|液氢/液氧||助推器数量|2（P241）|2或4（P120C）||整流罩直径(m)|5.4|5.4||LEO运力(t)|~21|~21.6（A62构型）|85.（综合）材料：2025年，中国新一代载人运载火箭拟将25t载荷送入LTO。请推导：（1）采用三级半构型，芯级液氢液氧比冲455s，助推液氧煤油比冲300s，若起飞质量1200t，求理论速度增量（km/s，忽略损失）；（2）若要求LTO入轨速度增量10.2km/s，求允许的结构质量系数上限（保留三位小数）。答案：（1）设助推占比0.75，芯级0.25，Δv=300×9.81×ln(1/(10.75))+455×9.81×ln(1/(10.25))=3.0×9.81×1.386+4.55×9.81×0.288=40.8+12.8=53.6km/s（理论极限，远高于需求，说明可大幅放宽系数）；（2）由10.2=300×9.81×ln(1/(1ηb))+455×9.81×ln(1/(1ηc))，设ηb=0.8，解得ηc=0.183，综合结构系数上限0.28。86.（综合）材料：2024年，美国“X59”静音超音速技术验证机拟在Ma=1.42巡航，目标前舱激波强度<0.8psf。请回答：（1）采用何种机头造型以降低N波；（2）给出长细比设计值；（3）若飞行高度16.8km，估算地面感知分贝PLdB（使用NASA模型PLdB=1603.5Δx，Δx=17km，保留整数）。答案：（1）针状长机头+下反鸭翼；（2）长细比≈3.0；（3）PLdB=1603.5×17=100dB。87.（综合）材料：