航天推进理论基础(西北工业大学) 中国大学mooc慕课答案2024版 m109270

第一周(1) 01 绪论 1.1和1.2讲 单元测验

1、 下列发动机中属于直接反作用式发动机的有：

答案: 火箭发动机;
冲压发动机

2、 火箭发动机的工作性能与飞行器的飞行速度、攻角之间的关系是：

答案: 火箭发动机性能与飞行器的飞行速度、攻角等飞行条件无关;
三者之间没有关系

3、 下列发动机中，自带燃料和氧化剂的有：

答案: 固体火箭发动机;
液体火箭发动机;
固液混合火箭发动机

4、 航天推进系统也可称为：

答案: 航天动力系统;
航天发动机;
航天喷气推进动力装置

5、 火箭发动机既可在大气层内工作也可在大气层外工作。

答案: 正确
分析：火箭发动机自带燃料和氧化剂，所以可在大气层内外工作。

6、 空气喷气发动机既可在大气层内工作也可在大气层外工作。

答案: 错误
分析：空气喷气发动机只携带燃料，燃料燃烧需要的氧化剂来自空气，所以空气喷气发动机只能在大气层内工作。

7、 目前，空天融合的组合推进是航天推进系统的发展趋势。

答案: 正确
分析：组合动力是推进剂系统的发展的大趋势

第一周（2） 02 航天推进系统的主要性能参数及理论计算方法 2.1和2.2讲单元测验

1、 有关火箭发动机的推力，下面描述正确的是：

答案: 发动机工作时作用于发动机全部表面（包括内外表面）上的气体压力的合力;
推力是导弹和火箭等各类飞行器的基本动力，是发动机最主要的性能参数之一。

2、 有关火箭发动机的喷气速度，下列描述正确的有：

答案: 火箭发动机的喷气速度就是喷管出口截面上燃气的流速。;
喷气速度是决定发动机推力的重要参数。

3、 影响火箭发动机推力的因素有：

答案: 喷管的膨胀状态;
发动机的工作高度;
喷管的质量流率

4、 在火箭发动机工作期间，通过变截面拉瓦尔喷管任一截面的燃气质量流率：

答案: 是相等的;
均等于每秒消耗的推进剂质量;
燃气比热比k的变化对其影响较小。

5、 推进剂燃烧产物的温度越高、平均分子量越小，则发动机的喷气速度越大。

答案: 正确
分析：推进剂燃烧产物的温度越高表示有更多的热能转化为动能使发动机的喷气速度越大；燃烧产物的平均分子量越小、则燃气膨胀加速越快将使发动机的喷气越大。

6、 喷气速度、等效喷气速度和极限喷气速度是同一个速度。

答案: 错误
分析：喷气速度是指发动机喷管出口截面上燃气的实际流速；等效喷气速度是将发动机的动、静推力全部等效为动推力时所对应的喷气速度，是一个假象的速度；极限喷气速度是指燃气的全部热能转换为动能而使喷气速度达到极限值，极限喷气速度是一个理论值，实际上由于散热及摩擦损失和喷管的有限膨胀加速，极限喷气速度永远不会达到。

第二周（1） 02 航天推进系统的主要性能参数及理论计算方法 2.3和2.4讲单元测验

1、 对特征速度这一概念，下面描述正确的是：

答案: 特征速度与流率系数互为倒数。;
特征速度具有速度的量纲。

2、 对流量系数这一概念，下面描述正确的是：

答案: 流量系数与特征速度互为倒数。;
流量系数的单位是秒/米。

3、 对推力系数这一概念，下面描述正确的是：

答案: 推力系数是一个无量纲系数。;
推力系数是表征发动机喷管性能的参数。;
在喷管内不产生激波和流动分离现象时，推力系数值越大，说明燃气在喷管内的膨胀越完善。

4、 影响推力系数的因素有：

答案: 燃烧产物的膨胀压强比，即：;
压强比：;
喷管扩张面积比

5、 特征速度的大小不但与燃烧产物的热力学性质有关，还与喷管喉部下游的流动过程有关。

答案: 错误

分析：特征速度的大小与喉部下游的燃气流动过程无关。

6、 推力系数也称为无量纲推力，是表征发动机喷管性能的参数。

答案: 正确
分析：推力系数就是推力的放大倍数，是没有单位的，也称为无量纲推力。

7、 流量系数的大小主要由推进剂组分所决定。

答案: 正确
分析：由流率系数的计算公式可见，流率系数与燃气的温度、气体常数、比热比等燃气热力学性质有关，而这些参数又与推进剂组成有关。

第二周（2） 02 航天推进系统的主要性能参数及理论计算方法 2.5和2.6讲单元测验

1、 全面评定发动机工作质量的重要性能参数是：

答案: 比冲;
特征速度与 推力系数的乘积

2、 火箭发动机的特征比冲，对应于火箭发动机喷管的：

答案: 完全膨胀状态;
状态，即：喷管出口截面燃气压强=环境压强状态

3、 火箭发动机的总冲：

答案: 是指发动机推力的冲量;
是发动机推力对工作时间的积分;
约等于等效喷气速度乘以发动机的装药量

4、 发动机比冲与飞行器最大速度间的关系是：

答案: 飞行器质量数不变时，飞行器最大速度随发动机比冲的增大而增大;
发动机比冲不变时，飞行器最大速度随飞行器质量数的增大而增大;
发动机的比冲与飞行器的最大速度成正比。

5、 一个运载火箭需要几十台不同用途的液体火箭发动机。

答案: 正确

6、 一般来说，固体火箭发动机的比冲比液体火箭发动机的比冲大、性能好。

答案: 错误

7、 飞行器要求的速度增量一定，分别采用单级推进运载和两级推进运载（推进系统的技术不变），两级推进的运载能力是大大提高的。

答案: 正确
分析：仔细观看视频里的计算可得出这一结论。

第三周（1） 03 火箭推进剂 3.1、3.2讲单元测试

1、 按能量的高低，固体推进剂可分为：

答案: 高能、中能、低能推进剂;
高比冲、中等比冲、低比冲的推进剂

2、 按固体推进剂的微观结构分类，固体推进剂可分为：

答案: 均质推进剂和异质推进剂;
燃料与氧化剂相互均匀结合形成胶体溶液结构的均质推进剂和只能在细微颗粒条件下尽量均匀的异质推进剂

3、 下列描述最接近固体双基推进剂压伸法制造工艺的有：

答案: 压伸法制造工艺有8道工序;
压伸法制造工艺包括药料的混合和压伸成型两个阶段多道工序

4、 下列描述正确的是：

答案: 固体推进剂装药是固体发动机的一个结构体;
固体推进剂装药既可自由装填在燃烧室内，也可贴壁浇铸在燃烧室内。;
固体推进剂装药是固体发动机的能源和工质源

5、 下列各参数中属于固体推进剂能量特性的有：

答案: 比冲;
特征速度;
推进剂的爆热

6、 固体双基推进剂是以硝化纤维素和消化甘油为基本组元的胶体结构。

答案: 正确
分析：固体双基推进剂是均质推进剂，在均质推进剂中，燃料组元和氧化剂组元互相均匀结合，形成一种胶体溶液的结构，其组成成分和性能在整个基体上都是均匀的。

7、 增塑剂是固体双基推进剂中的辅助组分，其主要功能是降低双基推进剂的玻璃化温度。

答案: 正确
分析：增塑剂的主要功能是降低双基推进剂的玻璃化温度，提高推进剂低温下的力学性能。

第三周（2） 03 火箭推进剂 3.3、3.4、3.5讲单元测试

1、 固体复合推进剂的基本组元是：

答案: 氧化剂、金属燃料、高分子黏结剂;
氧化剂、燃料、黏结剂

2、 下列有关黏结剂的描述，正确的有：

答案: 按黏结剂的固化机理，常温下变硬，温度升高到一定程度又变软呈塑性的粘结剂称为热塑性粘结剂。;
按黏结剂的固化机理，黏结剂固化后再升温不变软的称为热固性黏结剂。

3、 下面描述中哪些属于固体复合推进剂浇注法制备工序？

答案: 混合;
固化

4、 下列有关液体推进剂的分类，描述错误的有：

答案: 按进入推力室的基本组元数目，液体推进剂可分为地面可贮存的单组元和双组元推进剂;
按推进剂的贮存性能分类，液体推进剂可分为单组元、双组元、多组元推进剂

5、 固体复合推进剂对黏结剂的要求有：

答案: 能量高、工艺性好 ;
良好的粘接性和力学性 ;
物理化学安定性好、固化后玻璃化温度低

6、 固·体复合推进剂对金属燃料的要求有：

答案: 燃烧热值高 ;
相容性好且耗氧量低;
密度大 

7、 液体火箭发动机对液体推进剂的性能要求有：

答案: 高密度和高比冲;
具有较高的热值;
燃烧产物温度要高、分子量要低等

8、 固体复合推进剂中的黏结剂既是推进剂的弹性基体也是推进剂的能源和工质源。

答案: 正确

9、 固体推进剂的氧平衡一般是小于0的。

答案: 正确
分析：因为一般固体推进剂的氧系数都小于1，即：固体推进剂燃烧产物是富燃的，因此产物的平均分子量小、比冲高，而富燃的推进剂氧系数小于1、氧平衡也是小于0的。

10、 火箭推进剂的假定化学式：是把1kg推进剂看成是由基本元素组成的化合物的分子式。

答案: 正确
分析：因热力计算中的计算单位是1kg的推进剂，因此这是推进剂假定化学式的定义。

11、 改性双基推进剂仍然是均质推进剂。

答案: 错误
分析：改性双基推进剂是在双基推进剂的基础上加入了无机氧化剂等，因此它是异质推进剂。

12、 燃气发生剂一般具有燃烧温度低、成气量小但燃烧残渣大的特点。

答案: 错误
分析：燃气发生剂一般具有燃烧温度低、成气量大、燃烧残渣少等特点。

13、 液体推进剂的燃料组元和氧化剂组元都是混合物。

答案: 错误
分析：液体推进剂的燃料组元和氧化剂组元可以是单质、化合物或混合物。

第四周（1） 03 火箭推进剂 3.6、3.7、3.8讲的单元测试

1、 下列各描述中哪些不属于液体推进剂的物理化学性能参数？

答案: 冲击稳定性;
腐蚀性

2、 常用的液体燃料有：

答案: 液氢;
偏二甲肼

3、 常用的液体氧化剂有：

答案: 液氧;
硝酸;
四氧化二氮

4、 从近几年的发展情况看，固体推进剂技术呈现出以下发展特点：

答案: 双基推进剂以改性双基为主要发展;
要迅速发展高能复合推进剂;
降低推进剂的低特征信号

5、 液体推进剂未来发展特点有：

答案: 发展无毒无污染推进剂;
发展三组元高比冲推进剂;
高热值、高密度烃类燃料的研究

6、 1kg燃料完全燃烧需要的氧化剂的量，称为液体推进剂组元的理论混合比。

答案: 正确
分析：这是理论混合比的定义

7、 过氧化氢只能作为液体单组元推进剂使用。

答案: 错误
分析：过氧化氢既可作为液体单组元推进剂使用也可作为液体氧化剂使用。

第四周（2） 04 火箭发动机热力计算 4.1、4.2.1和4.2.2讲单元测验

1、 在热力计算中，1Kg推进剂总焓的国际制单位是：

答案: KJ/Kg ;
千焦耳/公斤

2、 用最小吉布斯自由能法计算平衡组分时，系统达到化学平衡状态的判据是：

答案: 在等温等压条件下，系统的吉布斯自由能G具有最小值。;
在等温等压条件下，系统吉布斯自由能G的变化为零，即dG=0.

3、 在一定的假设条件下，火箭发动机燃烧室热力计算的理论模型是：

答案: 绝热–化学平衡模型;
等焓模型;
1Kg推进剂的总焓=1Kg燃烧产物的总焓

4、 火箭发动机燃烧室热力计算遵循的基本原理有：

答案:  质量守恒原理 ;
化学平衡原理;
能量守恒原理 

5、 下列描述中属于固体火箭发动机燃烧室热力计算主要内容的有：

答案: 计算1kg固体推进剂的假定化学式与总焓;
根据质量守恒和化学平衡方程，在给定压强和温度条件下计算1kg燃烧产物的平衡组分;
根据能量守恒方程确定燃烧产物的绝热燃烧温度、该温度下产物的平衡组分等

6、 火箭发动机热力计算包括燃烧室热力计算和喷管流动热力计算两部分。

答案: 正确

7、 对具有化学反应的系统，物质的总焓等于物质的化学能和物质的焓之和。

答案: 正确

8、 化学能的大小不但取决于物质的结构，还与外界的温度及压强有关。

答案: 错误
分析：化学能的大小不但取决于物质的结构，还与外界的温度及压强无关。

9、 物质的总焓反映了物质具有的总能量。

答案: 正确

第五周（1） 04 火箭发动机热力计算 4.2.3和4.3讲的单元测验

1、 火箭发动机燃烧室热力计算可计算出的燃烧产物的热力学参数有：

答案: 凝相产物的质量百分数;
气相产物的平均摩尔质量;
整个燃烧产物的等价气体常数

2、 火箭发动机喷管流动过程热力计算的基本方程包括：

答案: 等熵方程 ;
表示喷管计算截面的方程 ;
质量守恒方程和化学平衡方程 

3、 根据能量守恒方程，求解推进剂绝热燃烧温度一般用迭代法求解。

答案: 正确

4、 在给定压强和指定温度条件下计算燃烧产物的平衡组分和在给定压强条件下根据能量守恒方程计算绝热燃烧温度是燃烧室热力计算的两项核心内容。

答案: 正确

5、 在喷管流动过程中，产物热能转换为动能，转换过程中能量守恒但总焓不守恒。

答案: 正确

第五周（2） 04 火箭发动机热力计算 4.4、4.5和4.6讲的单元测验

1、 利用火箭发动机热力计算结果可计算出的发动机理论性能参数有：

答案: 理论喷气速度;
发动机理论比冲;
理论特征速度 

2、 热力计算软件CEA可求解的问题类型有：

答案: 等焓定压的燃烧问题;
等内能定容的燃烧问题;
激波管

3、 喷管流动计算中，按平衡流动计算得到的发动机比冲大于按冻结流动计算得到的发动机比冲。

答案: 正确

4、 在火箭发动机热力计算中，热力学数据是指比热、焓、熵等参数随温度的变化。

答案: 正确

5、 常用的免费开源的热力计算软件是CHEMKIN.

答案: 错误
分析：常用的免费开源的热力计算软件是CEA。

6、 CEA软件的主要功能是在给定混合物组分和初始参数条件下，进行非化学平衡计算。

答案: 错误
分析：CEA软件的主要功能是在给定混合物组分和初始参数条件下，进行化学平衡计算。

第六周（1） 05 固体火箭发动机 5.1、5.2.1和5.2.2讲的单元测验

1、 表征固体推进剂燃烧过程的特性参数是：

答案: 燃速;
线燃速

2、 在固体推进剂主装药燃烧过程中，燃面退移遵循的规律是:

答案: 平行层燃烧定律;
燃烧过程中装药的燃面始终与起始燃面平行

3、 AP复合推进剂多火焰燃烧模型中包括下列哪种火焰？

答案: AP预混火焰;
初焰和终焰

4、 下列各部件中属于固体火箭发动机基本组成部件的是：

答案: 燃烧室;
主装药;
点火器;
喷管

5、 对于固体双基推进剂的多阶段燃烧模型，下列描述正确的有：

答案: 嘶嘶区是主要的放热区之一;
发光火焰区是主要的放热区之一;
暗区是一个积聚热量和催化物质的准备区域，该区域温度变化比较平缓

6、 固体火箭发动机工作过程的实质就是两次能量转换过程。

答案: 正确
分析：固体推进剂的化学能经燃烧转换为燃烧产物的热能、产物在喷管内膨胀加速将热能转换为动能

7、 根据固体双基推进剂多阶段燃烧模型，如果燃烧室内的压强太低，燃烧有可能在嘶嘶区终止，称为能量释放不完全的嘶嘶燃烧。

答案: 正确
分析：嘶嘶区之后的反应要在一定的压强和温度下才能继续，如果压强太低后面的反应无法稳定持续，燃烧就有可能在嘶嘶区终止。

8、 根据AP复合推进剂多火焰燃烧模型，AP颗粒的粒径越大，AP复合推进剂的燃速越大；而AP颗粒的粒径越小，AP复合推进剂的燃速越小。

答案: 错误
分析：AP颗粒的粒径表征了推进剂本身结构不均匀的程度。AP颗粒的粒径越大，在气化时形成的相应尺寸的氧化剂气柱也越粗，扩散混合过程所需的时间也越长，燃烧反应受扩散过程控制，这就使得火焰离开表面的距离增加，减少了火焰对固相的热反馈，使推进剂燃速减小。反之，AP颗粒的粒径越细小，燃速越大。

9、 固体推进剂的临界压强也称为燃烧极限，是指燃烧可以维持的最低压强。低于该压强，燃烧会停止或者不稳定。

答案: 正确
分析：固体推进剂的自持稳定燃烧是要在一定的压强下进行的，压强太低，燃烧会停止或者不稳定，能量释放不完全。

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