航天器结构与机构题库及答案
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航天素质测试题及答案一、单项选择题(每题2分,共10题)1. 我国第一颗人造卫星“东方红一号”发射于哪一年?A. 1960年B. 1970年C. 1980年D. 1990年答案:B2. 下列哪一项不是航天器的主要组成部分?A. 推进系统B. 通信系统C. 导航系统D. 动力系统答案:D3. 国际空间站的主要建设国家不包括以下哪个?A. 美国B. 俄罗斯C. 中国D. 加拿大答案:C4. 月球上没有大气层,因此月球上的声音传播情况是?A. 可以传播B. 不能传播C. 传播速度加快D. 传播速度减慢答案:B5. 地球同步轨道卫星的轨道周期与地球自转周期相同,其轨道高度大约是多少?A. 600公里B. 36000公里C. 500公里D. 1000公里答案:B6. 太阳系中最大的行星是?A. 地球B. 木星C. 土星D. 海王星答案:B7. 航天员在太空中进行的实验不包括以下哪一项?A. 生物实验B. 物理实验C. 化学实验D. 地质实验答案:D8. 以下哪种火箭发动机使用的是液体燃料?A. 固体火箭发动机B. 液体火箭发动机C. 混合火箭发动机D. 电火箭发动机答案:B9. 国际单位制中,力的单位是?A. 牛顿B. 帕斯卡C. 焦耳D. 瓦特答案:A10. 地球的自转周期是?A. 24小时B. 23小时56分4秒C. 22小时D. 25小时答案:B二、多项选择题(每题3分,共5题)1. 以下哪些因素会影响卫星轨道的形状?A. 地球引力B. 太阳引力C. 卫星的初始速度D. 卫星的质量答案:A、B、C2. 航天器返回地球时需要克服哪些阻力?A. 空气阻力B. 地球引力C. 太阳引力D. 地球磁场答案:A、B3. 以下哪些是航天技术的应用领域?A. 通信B. 导航C. 气象预报D. 农业答案:A、B、C、D4. 航天器在太空中可能遇到哪些环境问题?A. 微流星体撞击B. 太空垃圾C. 极端温度变化D. 太阳辐射答案:A、B、C、D5. 以下哪些是航天器发射前需要进行的检查?A. 推进系统检查B. 通信系统检查C. 结构完整性检查D. 导航系统检查答案:A、B、C、D结束语:通过以上试题及答案的学习和测试,希望能够帮助同学们更好地理解和掌握航天领域的相关知识。
航天器制导与控制课后题答案(西电)1.3 航天器的基本系统组成及各部分作用?航天器基本系统一般分为有效载荷和保障系统两大类。
有效载荷:用于直接完成特定的航天飞行任务的部件、仪器或分系统。
保障系统:用于保障航天器从火箭起飞到工作寿命终止, 星上所有分系统的正常工作。
1.4 航天器轨道和姿态控制的概念、内容和相互关系各是什么?概念:轨道控制:对航天器的质心施以外力, 以有目的地改变其运动轨迹的技术; 姿态控制:对航天器绕质心施加力矩, 以保持或按需要改变其在空间的定向的技术。
内容:轨道控制包括轨道确定和轨道控制两方面的内容。
轨道确定的任务是研究如何确定航天器的位置和速度, 有时也称为空间导航, 简称导航; 轨道控制是根据航天器现有位置、速度、飞行的最终目标, 对质心施以控制力, 以改变其运动轨迹的技术, 有时也称为制导。
姿态控制包括姿态确定和姿态控制两方面内容。
姿态确定是研究航天器相对于某个基准的确定姿态方法。
姿态控制是航天器在规定或预先确定的方向( 可称为参考方向)上定向的过程, 它包括姿态稳定和姿态机动。
姿态稳定是指使姿态保持在指定方向, 而姿态机动是指航天器从一个姿态过渡到另一个姿态的再定向过程。
关系:轨道控制与姿态控制密切相关。
为实现轨道控制, 航天器姿态必须符合要求。
也就是说, 当需要对航天器进行轨道控制时, 同时也要求进行姿态控制。
在某些具体情况或某些飞行过程中,可以把姿态控制和轨道控制分开来考虑。
某些应用任务对航天器的轨道没有严格要求, 而对航天器的姿态却有要求。
1.5 阐述姿态稳定的各种方式, 比较其异同。
姿态稳定是保持已有姿态的控制, 航天器姿态稳定方式按航天器姿态运动的形式可大致分为两类。
自旋稳定:卫星等航天器绕其一轴(自旋轴) 旋转, 依靠旋转动量矩保持自旋轴在惯性空间的指向。
自旋稳定常辅以主动姿态控制, 来修正自旋轴指向误差。
三轴稳定: 依靠主动姿态控制或利用环境力矩, 保持航天器本体三条正交轴线在某一参考空间的方向。
2023年航天考试题库B(含答案)第一题题目:地球的自转是指什么?答案:地球自转是指地球围绕地轴进行旋转的运动。
第二题题目:请列举五种航天器的类型。
答案:五种航天器的类型包括:卫星、火箭、宇宙飞船、空间探测器、空间站。
第三题题目:什么是地球静止轨道?答案:地球静止轨道是指卫星在地球上的固定位置上进行运行,与地球自转的速度相等,始终停留在同一地点。
第四题题目:请问什么是航天器的重力势能?答案:航天器的重力势能是指由于处在地球或其他天体的引力场中所具有的能量。
第五题题目:请解释什么是航天器的轨道偏心率。
答案:轨道偏心率是指航天器轨道的离心程度,一般用数值来表示,数值越大表示轨道离心程度越大,反之数值越小表示轨道接近圆形。
第六题题目:请列举三个对航天器造成潜在危险的因素。
答案:对航天器造成潜在危险的因素包括:太空辐射、微小的微陨石和宇宙尘埃、失重状态下的生理影响等。
第七题题目:什么是航天器的推力?答案:航天器的推力是指发动机产生的推力,它能够使航天器克服重力的作用,实现轨道变化。
第八题题目:请解释什么是抗震设计。
答案:抗震设计是指在建筑物或工程结构设计中,考虑到地震的影响,采取一系列的设计措施,使建筑物或结构能够在地震中保持相对完整和稳定。
第九题题目:请列举三个航天器对人类的重要意义。
答案:航天器对人类的重要意义包括:探索宇宙奥秘、触类旁通地促进科学技术的发展、提供卫星通讯和导航服务等。
第十题题目:请解释什么是国际航天站。
答案:国际航天站是多个国家合作建设的太空站,用于进行科学研究、技术实验以及为太空任务提供支持等。
以上为2023年航天考试题库B的部分题目和答案。
航天知识问答题及答案随着市场经济体制的逐步发展、完善,航天技术成为了一个国家经济、科技、军事、文化发达与否的重要标志。
以下是由店铺整理关于航天知识问答题的内容,希望大家喜欢!航天知识问答题及答案(一)1、公元2003年10月15日,杨利伟乘坐我国自主研制的“神舟”五号载人飞船顺利飞入太空并于第二天成功返回地面,充分展示了中国科技事业的飞速发展,标志着我国综合国力的进一步提升,极大地振奋了民族精神。
对2、2010年12月18日,广东新中源陶瓷——中国航天事业合作伙伴签约仪式在华夏新中源大酒店四楼国际会议厅隆重举行,新中源陶瓷坚持“承接传统文化,创新以人为本”的企业文化与科技创新的精神与中国航天精神是一致的,此次与中国航天携手,将有助于新中源引入中国航天双归零质量管理体系,以先进的航天技术理念,对产品精益求精;同时,结合央视和新中源遍布全国的销售网络,全方位,多角度进行品牌传播,传扬中国航天精神与新中源品牌理念,形成双赢。
对3、新中源陶瓷是建陶行业唯一一家中国航天事业合作伙伴。
对4、1957年10月4日前苏联发射世界第一颗人造地球卫星。
一年后,美国的人造卫星上天。
错,半年后的1958年1月31日美国发射了第一个人造地球卫星“探险者一号”5、2012年6月16日,神舟七号飞船带着景海鹏、刘旺、刘洋三名航天员升空,两天后首次把航天员送入“天宫”。
本次任务的圆满完成,标志着我国已完全掌握了载人天地往返、航天员出舱活动以及空间交会对接三大载人航天基本技术,为下一步建造空间站、开展大规模的空间应用奠定了良好的基础。
错,是神舟九号飞船。
6、神舟十号飞船2013年6月中旬择机发射 3名航天员将再次访问天宫一号,天宫一号是中国第一个目标飞行器和国际空间站。
错,天宫一号是中国第一个目标飞行器和空间实验室。
7、2003年10月16日我国首次载人航天飞船“神舟五号”搭载航天员杨利伟,飞向太空。
对8、2007年11月24日我国首颗探月卫星发射成功,这颗卫星名称是嫦娥一号。
一、选择题
1.中国空间站“天宫”的核心舱段是?
A.天和核心舱(答案)
B.问天实验舱
C.梦天实验舱
D.神舟载人飞船
2.2024年,我国计划进行的航天发射任务中,哪一项是关键任务?
A.嫦娥七号月球探测任务(答案)
B.天舟货运飞船常规补给任务
C.北斗导航系统维护发射
D.商业航天发射项目
3.以下哪个国际航天合作项目在2024年有重大进展或计划?
A.国际空间站合作项目
B.中俄联合月球探测项目(答案)
C.欧盟-美国火星探测任务
D.亚洲航天联合发射项目
4.2024年,我国航天科技的重点发展方向之一是?
A.载人登月任务准备(答案)
B.深海探测技术
C.高速列车研发
D.量子通信技术
5.以下哪项技术是我国航天器在2024年计划突破的关键技术?
A.重型火箭发动机技术(答案)
B.核聚变能源技术
C.深海潜水器技术
D.高速计算机网络技术
6.2024年,计划发射的我国新一代载人飞船是?
A.神舟十五号
B.神舟十六号(答案)
C.神舟十七号
D.神舟十八号
7.我国在2024年航天领域的一项重要国际合作是?
A.与美国共同建设月球基地
B.与俄罗斯合作进行空间站维护(答案)
C.与欧盟联合发射深空探测器
D.与日本合作进行火星采样返回任务
8.2024年,我国航天科技在深空探测方面的主要目标是?
A.实现火星采样返回(答案)
B.金星探测任务启动
C.土星探测计划公布
D.木星探测器发射。
《航天器结构与机构》题库及参考答案1.1什么是航天器结构?主要功能有哪些?指为航天器提供总体构型,为各分系统仪器设备提供支撑,承受和传递载荷,并保持一定刚度和尺寸稳定性的部件或附件的总称。
功能:承受载荷,安装设备,提供构型1.2什么是航天器机构?主要功能有哪些?指使航天器及其部件或附件完成规定动作或运动的机械部件。
功能:连接(压紧),释放,展开,分离,指向,承载1.3目前我国卫星的主结构采用的形式有哪些?中心承力筒结构,杆系结构,箱型板式结构,壳体结构1.4我国返回式航天器的主结构形式是什么?壳体结构:密封舱等舱体结构1.5航天器鉴定试验和验收试验有何不同?鉴定试验是初样阶段,是设计验证的最有效手段,是对设计思想和设计方法的验证验收试验是正样阶段,是对飞行产品的试验1.6什么是航天器的附件结构?特指在空间伸展在航天器本体之外的部件,如太阳翼和可展开天线。
1.7航天器机构与航天器结构的最主要区别是什么?机构指实现动作和运动的部件,结构指提供稳定构型的部件1.8航天器上的一次性机构有哪些?压紧与释放机构,展开机构,连接与分离机构1.9航天器的研制共分为哪几个阶段?可行性论证阶段,方案阶段,初样阶段,正样阶段1.10航天器的初样研制阶段工作重点是什么?通过初样产品的设计、制造和试验,对航天器结构与机构的设计进行全面鉴定,包括:设计对设计要求的符合程度;设计所采用的分析方法和分析结果的正确性;设计所采用的材料工艺的合理性和可行性;设计所需地面试验的合理性和可行性;设计的可靠性和质量保证措施,等等。
2.1 一般说,航天器承受的载荷最严重的时刻是在哪个过程?起飞(最大噪声)和跨音速时(最大气动载荷)2.2 在下面四个环境中,对航天器机构的影响最大的环境是哪个?(1)地面环境;(2)发射环境;(3)空间环境;(4)再入环境。
(2)发射环境2.3 分别简述发射环境和在轨环境对航天器结构与机构的影响。
(1)发射环境:起飞冲击与噪声:排气压力产生瞬态空气压力脉动,噪声诱发火箭和航天器振动。
最大气动载荷:在火箭飞行速度达到亚音速或超音速时,气流产生巨大压力脉动,使火箭产生像梁一样的低频弯曲振动。
分离引起的动载荷:发动机熄火与点火、级间分离、整流罩脱落、星箭分离等会引起航天器瞬态振动。
稳态加速度飞行:火箭和航天器受到稳态惯性力作用,惯性力方向与飞行方向相反。
非正常条件:发射失败,逃逸塔火箭点火,航天员逃离火箭。
(2)在轨环境:工作环境:机构运动引起的载荷、锁定与解锁的冲击等真空:材料的蒸发、升华与分解,造成质损和性能退化,出气污染,冷焊,润滑剂挥发与干摩擦效应。
温度交变:向阳区与向阴区的温度差产生温度应力,太阳辐照区与地球阴影区的交替运行产生温度交变应力。
辐射与原子氧:带电粒子辐射、紫外辐射降低高分子聚合物性能,原子氧磨蚀表面材料,降低涂层性能,微流星和空间碎片:可能撞击航天器,微小尘埃造成污染。
2.4 造成冷焊的主要原因是什么?在超高真空条件下,同种金属的两个洁净表面相互接触,在一定的压力作用下,经过一段时间后,两个接触面的金属分子发生互相渗透而融合,从而将两个物体连接成一体。
2.5 在发射时每级火箭发动机燃烧过程中,由航天器的加速度产生的载荷为何种载荷?静载荷2.6 什么是噪声载荷?噪声诱发火箭和航天器振动2.7 着陆冲击载荷是哪一种(1)高频瞬态振动载荷;(2)低频瞬态振动载荷;(3)高频随机振动载荷;(4)低频随机振动载荷。
(1)高频瞬态振动载荷2.8 我国航天器中的准静态载荷是什么?指静态载荷和动态载荷的综合结果2.9 航天器载荷条件中规定的载荷系数单位是什么?重力加速度2.10 已知结构的质量为100kg,载荷条件中的载荷系数为1.2,则该结构实际受的载荷是大致是多少牛顿?100*1.2*9.8=1176N3.1 空间环境对结构材料的影响有哪些?真空:材料发生蒸发、升华和分解,造成质损和性能降低,尤其是高分子聚合物材料和复合材料。
带电粒子辐射:质子、电子、β射线、γ射线、x射线等产生充放电效应,发生电离和原子位移,降低聚合物材料性能。
紫外辐射:影响光学镜头、薄膜材料的性能。
温度交变:产生热应力和热变形,出现疲劳、裂纹、变硬、变脆等现象。
原子氧:原子氧产生高温氧化和高速撞击,产生剥蚀效应造成材料损伤。
影响大的材料有银、锇、温控涂层、润滑材料、密封材料等3.2 对航天器结构材料一般有哪些性能方面的要求?密度要求:低密度机械性能要求:高弹性模量、高强度、高韧性。
物理性能要求:线膨胀系数小、比热容高、热导率大、电导率大(反射面材料)、电导率小(电池表面材料)。
环境稳定性要求:长期在轨的材料,尤其是直接暴露的表面材料,其性能的改变和尺寸变化在设计范围内。
制造工艺性要求:(1)具有良好的形状适应性:能制成杆件、板壳、薄壳等形状。
(2)具有良好的成型加工工艺:金属要能铸造、锻造、热处理等,复材要能铺层、固化成型。
(3)具有良好的结构加工工艺:能进行切削、焊接、胶结、涂层等加工。
3.2 铝合金的比重一般为多少?2.7(重规定为干燥物体完全密实(没有孔隙)的重量和同体积的纯水在4℃时的重量之比)3.3 选择比模量高的材料作为航天器结构材料的主要目的是什么?航天器需要采用较高刚度的结构,比模量高的材料可以使同等刚度结构设计时质量更小。
3.4 镁合金在航天器结构中的应用不如铝合金广泛,主要原因是什么?化学活泼性强、易腐蚀、材料稳定性差,长期工作温度不超过150 ℃。
3.5 钛合金的主要优缺点有哪些?优点:(1)密度低、强度高、比强度很高(2)高低温性能好,工作范围-273℃—500 ℃(3)抗腐蚀性好,耐大气、海水、酸、碱(4)抗疲劳性能好(5)热导率低,适于隔热构件(6)线膨胀系数低,尺寸稳定性好缺点:(1)弹性模量低,比模量值与铝镁相当(2)耐磨性差,不能作运动部件(3)加工工艺差,切削、焊接难度大(4)成本高(5)高温下可能发生氢脆现象,使性能下降,高温加工时需要保护。
3.6 复合材料主要由哪几部分构成?(1)增强体,决定复合材料的性能,有玻璃纤维、碳纤维、凯夫拉纤维、硼纤维(2)基体,起着支撑和保护增强体的作用,影响复合材料的部分性能,分树脂材料和金属材料两类。
(3)界面层,增强体外部的涂层,增强体通过界面层与基体融为一体,起到传递载荷的作用,确保增强体和基体结合牢固。
3.7 石墨纤维与一般的碳纤维相比,具有什么特点?高模量3.8 纵向热膨胀系数可能为负值的纤维材料是哪种纤维?碳纤维和凯夫拉纤维3.9 目前复合材料在航天器机构中没有大量应用的主要原因是什么?目前大多数复合材料均采用环氧基树脂作为基体材料,韧性低、抗冲击性差、耐热和耐湿性差、不适宜在室温下长期储存和时间长等等。
这些缺点均影响了目前复合材料应用范围的进一步扩大。
3.10 与金属材料相比,复合材料的最大特点是什么?复合材料的优点: 复合材料的缺点:1、密度低 1、横向和层间性能差2、模量高 2、韧性差3、强度高 3、二次加工性能差4、可设计性强 4、质量稳定性差5、热稳定性高 5、耐热耐湿性差6、二次加工少 6、成本高7、有独特的物理化学性能 7、耐空间环境能力差3.11 形状记忆合金的记忆效应的原理是什么?形状记忆合金(SMA )在不同温度下有不同相变过程,在高温状态下为母相奥氏体状态,相变温度范围 ,当材料冷却到As 以下,成为另一种金相组织马氏体,相变温度范围Mf~Ms ,材料因相变而发生变形。
如果将材料加热到As 以上,将发生从马氏体到奥氏体的相变过程,材料自动恢复到原来的尺寸和形状,相当于有记忆功能。
分单向和双向记忆合金。
4.1 航天器结构设计的基本要求是什么?基本要求是航天器结构设计中必须始终遵循的基本原则,航天器结构设计的基本要求就是强度要求,即结构不能受到破坏。
4.2 航天器结构设计的强制要求是什么?强制要求实质上就是设计的约束条件,它一般是由运载火箭、航天器系统和其他分系统通过航天器系统下达的设计指标或要求。
它们是强制性的,但并不是不可更改的,在必要时有些指标(如基频、重量、温度环境等)也可在相互协调后做适当修正。
强制要求主要分为三类:运载火箭系统对航天器结构的设计约束;航天器系统对结构的设计约束;任务环境对结构的设计约束。
4.3 航天器结构设计的导出要求是什么?根据强制要求,通过分析论证和与各相关分系统充分协调后,对结构分系统的强制要求进行分析和转化,提出更具体的相关技术要求或技术指标,称之为导出要求。
导出要求包含了机、电、热各方面的设计要求,对不同结构,它的导出要求可能不完全相同。
4.4 什么是航天器的固有频率?航天器作自由振动时,其位移随时间按正弦规律变化,又称为简谐振动,简谐振动的频率航天器的固有频率。
4.5 安全裕度的定义是什么?在采用分析方法进行强度校核时,安全裕度定义为f s A A ~安全裕度(M.S )=破坏载荷设计载荷−1设计载荷=使用载荷×设计安全系数有时直接采用材料的破坏应力来计算安全裕度更为确切和方便,破坏应力可以包括材料极限(断裂破坏)应力、屈服(塑性破坏)应力或结构的屈服应力,此时上式改写为安全裕度(M.S )=破坏应力设计应力−1设计应力=使用应力×设计安全系数4.6 在航天器结构强度校核中,一般要求安全裕度的值是多少?按照结构强度设计规范,安全裕度值必须大于或等于零,具体数值可由航天器结构设计部门规定。
4.7 已知结构的飞行载荷为150Mpa ,破坏载荷为600Mpa ,取安全系数为2.0,则其安全裕度是多少?4.8 已知结构的破坏载荷与飞行载荷之比为3,要求安全裕度大于1,则至少取设计的安全系数为多少?4.9 已知方形截面杆的边长为1厘米,材料的破坏应力为300MPa ,取安全系数为1.5,为了保证安全裕度大于1,该杆最大可承受的载荷为多少?4.10 设一个铝合金圆管外径为Φ100mm ,受轴向拉力为N 310200 。
取安全系数为1.5,破坏强度为400MPa ,并且采用最大拉应力强度准则,为了保证在强度计算中安全裕度大于零,其壁厚应大致应取多少?4.11 优化设计问题的三个基本要素是什么?优化问题:设计变量、约束条件、目标函数。
5.1 航天器的模态的含义是什么?一个系统的模态是指系统固有频率及其相应的振动形式(或模态形状)5.2 航天器模态分析的最主要目的是什么?对航天器模态的要求(固有频率的要求)是大多数航天器结构设计,特别是卫星结构设计的重要要求。
是要分析整个航天器主要部件的模态,包括固有频率及其相应的振型5.3 什么是动态响应分析?航天器在整个飞行期间经受振动、声、冲击等各种复杂动力学载荷,这些载荷可能引起航天器结构和航天器上设备的失效和破坏,从而影响航天器的工作。