航天器推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造考核試卷

航天器推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在檢驗(yàn)考生對(duì)航天器推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造相關(guān)理論、方法和實(shí)踐能力的掌握程度，包括推進(jìn)系統(tǒng)基本原理、設(shè)計(jì)流程、關(guān)鍵部件制造工藝、測(cè)試與評(píng)估等方面的知識(shí)。

一、單項(xiàng)選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15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）

1.航天器推進(jìn)系統(tǒng)的主要作用是（）。

A.提供航天器姿態(tài)控制

B.提供航天器軌道機(jī)動(dòng)

C.提供航天器電源

D.提供航天器通信

2.液態(tài)氫作為火箭燃料的主要優(yōu)點(diǎn)是（）。

A.燃燒溫度高

B.燃燒效率高

C.密度大

D.易于儲(chǔ)存

3.氫氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理基于（）。

A.燃燒反應(yīng)放熱

B.燃燒反應(yīng)吸熱

C.壓縮空氣

D.電解水

4.固態(tài)火箭推進(jìn)劑的主要優(yōu)點(diǎn)是（）。

A.燃燒時(shí)間長(zhǎng)

B.燃燒效率高

C.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

D.密度大

5.推進(jìn)劑比沖是指（）。

A.推進(jìn)劑的質(zhì)量流量

B.推進(jìn)劑的密度

C.推進(jìn)劑燃燒產(chǎn)生的推力

D.推進(jìn)劑單位質(zhì)量產(chǎn)生的推力

6.航天器推進(jìn)系統(tǒng)的效率是指（）。

A.推進(jìn)劑質(zhì)量流量與推力的比值

B.推力與燃燒功率的比值

C.推進(jìn)劑燃燒產(chǎn)生的熱量與推力的比值

D.推進(jìn)劑質(zhì)量流量與推進(jìn)劑燃燒產(chǎn)生的熱量的比值

7.推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要確定的是（）。

A.推進(jìn)劑的種類

B.推進(jìn)系統(tǒng)的總體布局

C.推進(jìn)劑的儲(chǔ)存方式

D.推進(jìn)劑輸送管道

8.航天器推進(jìn)系統(tǒng)的熱防護(hù)系統(tǒng)主要作用是（）。

A.降低推進(jìn)劑溫度

B.防止推進(jìn)劑泄漏

C.防熱輻射

D.防止高溫氣體侵入

9.推進(jìn)系統(tǒng)中的儲(chǔ)箱主要用于（）。

A.儲(chǔ)存推進(jìn)劑

B.產(chǎn)生推力

C.壓縮推進(jìn)劑

D.調(diào)節(jié)推力

10.推進(jìn)劑輸送泵的主要作用是（）。

A.儲(chǔ)存推進(jìn)劑

B.產(chǎn)生推力

C.壓送推進(jìn)劑

D.調(diào)節(jié)推力

11.推進(jìn)系統(tǒng)中的燃料控制器的作用是（）。

A.控制推進(jìn)劑流量

B.控制推力

C.控制燃燒室溫度

D.控制推進(jìn)劑壓力

12.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的燃燒室主要作用是（）。

A.儲(chǔ)存推進(jìn)劑

B.產(chǎn)生推力

C.壓送推進(jìn)劑

D.調(diào)節(jié)推力

13.推進(jìn)系統(tǒng)中的噴管的主要作用是（）。

A.增加推力

B.降低推進(jìn)劑壓力

C.增加推進(jìn)劑比沖

D.調(diào)節(jié)推力方向

14.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)的主要作用是（）。

A.控制推進(jìn)劑流量

B.控制推力

C.控制燃燒室溫度

D.控制推進(jìn)劑壓力

15.推進(jìn)系統(tǒng)中的熱交換器的主要作用是（）。

A.降低推進(jìn)劑溫度

B.防止推進(jìn)劑泄漏

C.防熱輻射

D.防止高溫氣體侵入

16.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的燃料泵的主要作用是（）。

A.儲(chǔ)存推進(jìn)劑

B.產(chǎn)生推力

C.壓送推進(jìn)劑

D.調(diào)節(jié)推力

17.推進(jìn)系統(tǒng)中的噴管設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的主要因素是（）。

A.推進(jìn)劑種類

B.推進(jìn)劑流量

C.推進(jìn)劑壓力

D.推進(jìn)劑比沖

18.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的燃燒室設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的主要因素是（）。

A.推進(jìn)劑種類

B.推進(jìn)劑流量

C.推進(jìn)劑壓力

D.推進(jìn)劑比沖

19.推進(jìn)系統(tǒng)中的燃料控制器設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的主要因素是（）。

A.推進(jìn)劑種類

B.推進(jìn)劑流量

C.推進(jìn)劑壓力

D.推進(jìn)劑比沖

20.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的主要因素是（）。

A.推進(jìn)劑種類

B.推進(jìn)劑流量

C.推進(jìn)劑壓力

D.推進(jìn)劑比沖

21.推進(jìn)系統(tǒng)中的熱交換器設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的主要因素是（）。

A.推進(jìn)劑種類

B.推進(jìn)劑流量

C.推進(jìn)劑壓力

D.推進(jìn)劑比沖

22.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的燃料泵設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的主要因素是（）。

A.推進(jìn)劑種類

B.推進(jìn)劑流量

C.推進(jìn)劑壓力

D.推進(jìn)劑比沖

23.推進(jìn)系統(tǒng)中的噴管制造時(shí)，需要采用的主要工藝是（）。

A.焊接

B.塑料成型

C.粉末冶金

D.精密鑄造

24.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的燃燒室制造時(shí)，需要采用的主要工藝是（）。

A.焊接

B.塑料成型

C.粉末冶金

D.精密鑄造

25.推進(jìn)系統(tǒng)中的燃料控制器制造時(shí)，需要采用的主要工藝是（）。

A.焊接

B.塑料成型

C.粉末冶金

D.精密鑄造

26.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)制造時(shí)，需要采用的主要工藝是（）。

A.焊接

B.塑料成型

C.粉末冶金

D.精密鑄造

27.推進(jìn)系統(tǒng)中的熱交換器制造時(shí)，需要采用的主要工藝是（）。

A.焊接

B.塑料成型

C.粉末冶金

D.精密鑄造

28.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的燃料泵制造時(shí)，需要采用的主要工藝是（）。

A.焊接

B.塑料成型

C.粉末冶金

D.精密鑄造

29.推進(jìn)系統(tǒng)中的噴管測(cè)試時(shí)，需要進(jìn)行的測(cè)試項(xiàng)目是（）。

A.壓力測(cè)試

B.溫度測(cè)試

C.推力測(cè)試

D.密封性測(cè)試

30.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的燃燒室測(cè)試時(shí)，需要進(jìn)行的測(cè)試項(xiàng)目是（）。

A.壓力測(cè)試

B.溫度測(cè)試

C.推力測(cè)試

D.密封性測(cè)試

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.航天器推進(jìn)系統(tǒng)的主要功能包括（）。

A.提供航天器軌道機(jī)動(dòng)

B.實(shí)現(xiàn)航天器姿態(tài)控制

C.為航天器提供推進(jìn)動(dòng)力

D.為航天器提供能源

E.實(shí)現(xiàn)航天器返回地球

2.液態(tài)氧作為火箭氧化劑的主要優(yōu)點(diǎn)是（）。

A.燃燒溫度高

B.密度大

C.燃燒效率高

D.易于儲(chǔ)存

E.燃燒產(chǎn)物無(wú)毒

3.固態(tài)火箭推進(jìn)劑的設(shè)計(jì)需要考慮的因素有（）。

A.推進(jìn)劑的燃燒速度

B.推進(jìn)劑的密度

C.推進(jìn)劑的化學(xué)穩(wěn)定性

D.推進(jìn)劑的熱穩(wěn)定性

E.推進(jìn)劑的力學(xué)性能

4.推進(jìn)劑比沖的計(jì)算公式中，涉及到的參數(shù)有（）。

A.推力

B.推進(jìn)劑流量

C.推進(jìn)劑密度

D.推進(jìn)劑燃燒速度

E.推進(jìn)劑的熱值

5.航天器推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的熱力學(xué)參數(shù)包括（）。

A.推進(jìn)劑比熱容

B.推進(jìn)劑熱值

C.推進(jìn)劑燃燒溫度

D.推進(jìn)劑密度

E.推進(jìn)劑壓力

6.推進(jìn)系統(tǒng)中的儲(chǔ)箱設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的因素有（）。

A.儲(chǔ)箱材料的耐壓性能

B.儲(chǔ)箱的容積

C.儲(chǔ)箱的重量

D.儲(chǔ)箱的密封性能

E.儲(chǔ)箱的耐腐蝕性能

7.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的燃料控制器設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的電氣參數(shù)有（）。

A.控制器的功率

B.控制器的響應(yīng)速度

C.控制器的精度

D.控制器的可靠性

E.控制器的耐溫性能

8.推進(jìn)系統(tǒng)中的噴管設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的氣動(dòng)參數(shù)有（）。

A.噴管的面積比

B.噴管的喉部直徑

C.噴管的擴(kuò)張比

D.推進(jìn)劑的比沖

E.推進(jìn)劑的燃燒速度

9.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的機(jī)械參數(shù)有（）。

A.推進(jìn)劑的流量

B.推進(jìn)劑的壓力

C.推進(jìn)劑的溫度

D.推進(jìn)劑的質(zhì)量流量

E.推進(jìn)劑的比沖

10.推進(jìn)系統(tǒng)中的熱交換器設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的熱工參數(shù)有（）。

A.熱交換器的傳熱系數(shù)

B.熱交換器的熱容量

C.熱交換器的流體流速

D.熱交換器的壓力損失

E.熱交換器的耐腐蝕性能

11.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的燃料泵設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的流體力學(xué)參數(shù)有（）。

A.泵的揚(yáng)程

B.泵的流量

C.泵的效率

D.泵的耐腐蝕性能

E.泵的耐溫性能

12.推進(jìn)系統(tǒng)中的噴管制造時(shí)，可能采用的材料有（）。

A.不銹鋼

B.鈦合金

C.鎳基合金

D.耐高溫合金

E.塑料

13.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的燃燒室制造時(shí)，可能采用的材料有（）。

A.鈦合金

B.鎳基合金

C.耐高溫合金

D.碳纖維復(fù)合材料

E.玻璃鋼

14.推進(jìn)系統(tǒng)中的燃料控制器制造時(shí)，可能采用的電子元件有（）。

A.傳感器

B.執(zhí)行器

C.微處理器

D.電阻

E.電容

15.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)制造時(shí)，可能采用的傳感器有（）。

A.溫度傳感器

B.壓力傳感器

C.流量傳感器

D.位置傳感器

E.速度傳感器

16.推進(jìn)系統(tǒng)中的熱交換器制造時(shí)，可能采用的熱交換器類型有（）。

A.間壁式熱交換器

B.逆流式熱交換器

C.螺旋式熱交換器

D.管殼式熱交換器

E.環(huán)殼式熱交換器

17.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的燃料泵制造時(shí)，可能采用的泵類型有（）。

A.輪式泵

B.葉輪泵

C.齒輪泵

D.循環(huán)泵

E.柱塞泵

18.推進(jìn)系統(tǒng)中的噴管測(cè)試時(shí)，可能進(jìn)行的測(cè)試項(xiàng)目有（）。

A.壓力測(cè)試

B.溫度測(cè)試

C.推力測(cè)試

D.密封性測(cè)試

E.氣動(dòng)性能測(cè)試

19.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的燃燒室測(cè)試時(shí)，可能進(jìn)行的測(cè)試項(xiàng)目有（）。

A.壓力測(cè)試

B.溫度測(cè)試

C.推力測(cè)試

D.密封性測(cè)試

E.燃燒性能測(cè)試

20.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)測(cè)試時(shí)，可能進(jìn)行的測(cè)試項(xiàng)目有（）。

A.功能測(cè)試

B.性能測(cè)試

C.可靠性測(cè)試

D.抗干擾測(cè)試

E.環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的推進(jìn)劑主要包括______和______。

2.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的推進(jìn)劑比沖是衡量______性能的重要指標(biāo)。

3.液態(tài)氧和液態(tài)氫是常用的火箭氧化劑和燃料，它們的化學(xué)式分別是______和______。

4.固態(tài)火箭推進(jìn)劑通常由______和______兩部分組成。

5.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的燃燒室是推進(jìn)劑燃燒產(chǎn)生推力的地方，其工作溫度通常在______℃以上。

6.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的噴管設(shè)計(jì)需要考慮的主要參數(shù)是______和______。

7.推進(jìn)系統(tǒng)中的儲(chǔ)箱通常采用______材料制造，以承受高壓和高溫環(huán)境。

8.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的燃料控制器通常采用______和______實(shí)現(xiàn)燃料流量的精確控制。

9.推進(jìn)系統(tǒng)中的噴管通常采用______設(shè)計(jì)，以提高推進(jìn)劑的比沖。

10.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的燃燒室通常采用______設(shè)計(jì)，以增加燃燒效率。

11.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的熱交換器主要用于______和______。

12.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的燃料泵通常采用______結(jié)構(gòu)，以提高泵的效率。

13.推進(jìn)系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)通常采用______和______實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制。

14.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的噴管測(cè)試時(shí)，需要測(cè)量的主要參數(shù)是______和______。

15.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的燃燒室測(cè)試時(shí)，需要測(cè)量的主要參數(shù)是______和______。

16.推進(jìn)系統(tǒng)中的熱交換器測(cè)試時(shí)，需要測(cè)量的主要參數(shù)是______和______。

17.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的燃料泵測(cè)試時(shí)，需要測(cè)量的主要參數(shù)是______和______。

18.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)測(cè)試時(shí)，需要測(cè)量的主要參數(shù)是______和______。

19.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的推進(jìn)劑比沖可以通過(guò)______和______的比值來(lái)計(jì)算。

20.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的熱效率可以通過(guò)______和______的比值來(lái)計(jì)算。

21.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的推重比可以通過(guò)______和______的比值來(lái)計(jì)算。

22.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的燃料消耗率可以通過(guò)______和______的比值來(lái)計(jì)算。

23.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的推進(jìn)劑密度可以通過(guò)______和______的比值來(lái)計(jì)算。

24.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的推進(jìn)劑熱值可以通過(guò)______和______的比值來(lái)計(jì)算。

25.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的推進(jìn)劑燃燒速度可以通過(guò)______和______的比值來(lái)計(jì)算。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫√，錯(cuò)誤的畫×）

1.航天器推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，比沖是衡量推進(jìn)系統(tǒng)性能的唯一指標(biāo)。（）

2.固態(tài)火箭推進(jìn)劑由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此在航天器推進(jìn)系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。（）

3.液態(tài)氧和液態(tài)氫的混合物是火箭最常用的推進(jìn)劑組合。（）

4.推進(jìn)系統(tǒng)的熱防護(hù)系統(tǒng)是為了防止推進(jìn)劑泄漏。（×）

5.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的噴管設(shè)計(jì)得越長(zhǎng)，比沖就越高。（×）

6.推進(jìn)系統(tǒng)的比沖越大，所需的推進(jìn)劑質(zhì)量就越少。（√）

7.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)調(diào)整推進(jìn)劑流量。（√）

8.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的燃料控制器是用來(lái)控制推進(jìn)劑的壓力的。（×）

9.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的噴管是圓形的，因?yàn)閳A形截面能夠提供最大的推力。（×）

10.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的儲(chǔ)箱是用來(lái)儲(chǔ)存推進(jìn)劑的。（√）

11.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的燃燒室溫度越高，比沖就越高。（×）

12.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的熱交換器是用來(lái)冷卻推進(jìn)劑的。（√）

13.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的燃料泵是用來(lái)輸送推進(jìn)劑的。（√）

14.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)是通過(guò)電子信號(hào)來(lái)控制的。（√）

15.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的噴管設(shè)計(jì)得越短，比沖就越高。（×）

16.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的推進(jìn)劑比沖是指單位質(zhì)量的推進(jìn)劑產(chǎn)生的推力。（√）

17.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的推進(jìn)劑儲(chǔ)存方式不會(huì)影響比沖。（×）

18.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的推進(jìn)劑輸送管道的直徑越大，比沖就越高。（×）

19.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的推進(jìn)劑比沖是指單位質(zhì)量的推進(jìn)劑產(chǎn)生的推力與燃燒時(shí)間的比值。（√）

20.航天器推進(jìn)系統(tǒng)中的推進(jìn)劑比沖是指單位質(zhì)量的推進(jìn)劑產(chǎn)生的推力與燃燒溫度的比值。（×）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請(qǐng)簡(jiǎn)要闡述航天器推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中需要遵循的設(shè)計(jì)原則和注意事項(xiàng)。

2.結(jié)合實(shí)際案例，分析固態(tài)火箭推進(jìn)劑和液態(tài)火箭推進(jìn)劑的優(yōu)缺點(diǎn)，并討論在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的選擇依據(jù)。

3.闡述航天器推進(jìn)系統(tǒng)測(cè)試過(guò)程中，如何確保測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，并舉例說(shuō)明。

4.討論航天器推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，包括新材料、新工藝和新技術(shù)在推進(jìn)系統(tǒng)中的應(yīng)用前景。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：某航天公司計(jì)劃發(fā)射一顆通信衛(wèi)星，衛(wèi)星的軌道機(jī)動(dòng)需要使用液態(tài)氫/液態(tài)氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。請(qǐng)根據(jù)以下信息，完成以下任務(wù)：

a.確定所需的發(fā)動(dòng)機(jī)推力和比沖。

b.設(shè)計(jì)推進(jìn)系統(tǒng)的總體布局，包括儲(chǔ)箱、輸送泵、控制器等關(guān)鍵部件。

c.討論在制造過(guò)程中可能遇到的技術(shù)挑戰(zhàn)和解決方案。

2.案例題：某航天器采用固態(tài)火箭推進(jìn)劑，推進(jìn)劑主要成分是偏二甲肼和四氧化二氮。請(qǐng)根據(jù)以下信息，完成以下任務(wù)：

a.計(jì)算該推進(jìn)劑的比沖。

b.分析固態(tài)火箭推進(jìn)劑在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中的安全措施。

c.討論固態(tài)火箭推進(jìn)劑在發(fā)射過(guò)程中的點(diǎn)火和燃燒控制策略。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

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、多選題

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、填空題

1.推進(jìn)劑氧化劑

2.推進(jìn)劑

3.H2O2

4.固體推進(jìn)劑液體推進(jìn)劑

5.3000

6.噴管擴(kuò)張比噴管面積比

7.耐壓高溫

8.傳感器執(zhí)行器

9.擴(kuò)張形

10.噴管冷卻

11.冷卻推進(jìn)劑

12.離心式

13.微處理器傳感器

14.