2025年大学本科三年级（航空航天工程）航天器设计基础阶段测试试题及答案

2025年大学本科三年级（航空航天工程）航天器设计基础阶段测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）请将每小题的正确答案填在括号内。（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，错选、多选均不得分）1.航天器设计中，以下哪种轨道类型常用于地球同步轨道卫星？（）A.极地轨道B.太阳同步轨道C.地球静止轨道D.椭圆轨道2.航天器姿态控制系统中，常用的测量角度的传感器是（）。A.加速度计B.陀螺仪C.太阳敏感器D.星敏感器3.以下哪种材料不属于航天器常用的结构材料？（）A.铝合金B.钛合金C.碳纤维复合材料D.不锈钢4.航天器热控系统中，通过改变表面涂层颜色来调节辐射散热的方法称为（）。A.导热B.对流C.辐射制冷D.蒸发制冷5.对于航天器的推进系统，化学推进剂中比冲较高的是（）。A.液氧/煤油B.液氢/液氧C.肼类推进剂D.固体推进剂6.在航天器设计中，考虑微流星体撞击防护时，常用的防护材料是（）。A.玻璃纤维B.Kevlar纤维C.陶瓷瓦D.橡胶7.航天器电源系统中，能够提供持续稳定电能的是（）。A.蓄电池B.太阳能电池阵C.燃料电池D.核电源8.以下关于航天器轨道机动的说法，正确的是（）。A.轨道机动只能增加轨道高度B.轨道机动需要消耗大量推进剂C.轨道机动不改变轨道平面D.轨道机动只能在近地轨道进行9.航天器设计中，用于测量航天器内部压力的仪器是（）。A.温度计B.压力传感器C.湿度传感器D.流量传感器10.对于深空探测器，常用的通信方式是（）。A.短波通信B.超短波通信C.微波通信D.激光通信第II卷（非选择题共70分）11.（10分）简述航天器设计中轨道选择的主要考虑因素。12.（15分）画出航天器姿态控制系统的基本组成框图，并简要说明各部分的作用。13.（15分）分析航天器热控系统的主要热传递方式及其特点。14.（15分）阅读以下材料：在航天器设计中，推进系统的性能至关重要。某型号航天器采用了离子推进系统。离子推进系统通过电离推进剂产生离子，然后利用电场加速离子，从而产生推力。与传统化学推进系统相比，离子推进系统具有比冲高、推力小但可长时间工作等特点。问题：请结合材料分析离子推进系统适合应用于哪些类型的航天器任务，并说明理由。15.（15分）阅读以下材料：随着航天技术的发展，航天器的可靠性要求越来越高。在航天器设计过程中，需要进行大量的可靠性设计与验证工作。例如，对航天器的关键部件进行冗余设计，通过增加备份部件来提高系统的可靠性；同时，进行严格的环境模拟试验，包括高低温循环试验、振动试验、真空试验等，以检验航天器在各种恶劣环境下的性能和可靠性。问题：请根据材料，阐述航天器可靠性设计的重要性以及主要的可靠性设计方法。答案：1.C2.C3.D4.C5.B6.C7.B8.B9.B10.C11.轨道选择主要考虑因素有：任务需求，如通信、观测等；航天器功能，不同功能对轨道有不同要求；轨道特性，如高度、倾角等影响覆盖范围和周期；寿命要求，不同轨道寿命不同；发射条件和成本，某些轨道发射难度和成本有差异。12.基本组成框图：敏感器（测量姿态）-控制器（处理信号并发出控制指令）-执行机构（调整姿态）。敏感器测量航天器姿态信息并反馈给控制器，控制器根据设定和反馈信号计算控制指令，驱动执行机构调整航天器姿态。13.主要热传递方式有导热、对流和辐射。导热是通过航天器结构材料传导热量；对流是依靠内部气体流动传热；辐射是通过表面辐射散热。导热受材料热导率影响，对流与气体流动状态有关，辐射取决于表面温度和发射率等，各有特点且相互关联影响航天器热控。14.离子推进系统适合应用于深空探测任务。因为深空探测任务往往需要航天器长时间工作，传统化学推进剂消耗快难以满足长时间需求。离子推进系统比冲高，可长时间提供较小但持续的推力，能满足深空探测长航程、长时间运行的要求，帮助航天器更高效地完成远距离探测任务。15.航天器可靠性设计至关重要，因为航天器工作环境复杂，一旦出现故障可