1       

 

 

 

 

Плазменные и ионные ракетные двигатели. Тест с ответами (2020 год) - вариант 1

 

 

Тест 1.

1. Нуждается ли оснащённый блоком маховиков космический аппарат в ракетных двигателях для ориентации?

2. Из-за чего геостационарные спутники вынуждены регулярно корректировать свою орбиту?

 

 

 

3. Какова ориентировочная характеристическая скорость перехода спутника с геостационарной орбиты на орбиту захоронения?

 

 

 

4. Какова ориентировочная характеристическая скорость перехода спутника с геопереходной орбиты на геостационарную?

 

 

5. Как характеристическая скорость ракеты зависит от отношения её начальной и конечной масс?

 

 

 

 

 

6. Что такое «удельный импульс»?

 

7. Как характеристическая скорость ракеты зависит удельной тяги двигателя?

 

 

8. Чем на фундаментальном уровне ограничена скорость ракеты?

 

 

9. Как на практике соотносятся максимальная скорость ракеты и средняя скорость истечения газа из её сопла?

 

10. На каком уровне находится скорость истечения газовой струи из сопла монотопливных химических ракетных двигателей?

 

 

 

 

 

 

 

 

Тест 2.

1. Какова максимальная возможная температура рабочего тела в электронагревательном ракетном двигателе?

 

2. По какой причине в космосе не используются электронагревательные двигатели, работающие на водороде?

3. Aerojet Rocketdyne MR-510 – это:

 

 

4. Как иначе называется двигатель с замкнутым дрейфом электронов и узкой зоной ускорения?

 

5. Какая страна впервые испытала в космосе холловские ракетные двигатели?

 

6. Во время какого полёта впервые были испытаны абляционные импульсные плазменные двигатели?

 

 

 

 

7. В каких годах в космосе впервые испытали ракетные двигатели с анодным слоем?

 

 

8. Какую форму имеют силовые линии магнитного поля внутри МПД двигателя с внешней магнитной системой во время его работы?

 

9. В каких года в космос был отправлен первый космический аппарат с ядерной энергетической установкой, питающей ионные двигатели?

 

 

 

10. Какое рабочее тело использовал ионный двигатель Кауфмана?

 

 

 

 

 

 

Тест 3.

1. Какое рабочее тело использует большинство АИПД?

 

2. Что из перечисленного является одним из достоинств АИПД?

 

3. Какова минимальная средняя потребляемая мощность, при которой АИПД остаются эффективными?

 

 

 

4. Какова минимальная средняя потребляемая мощность, при которой СПД остаются эффективными?

5. Какой процесс ограничивает ресурс СПД?

 

 

6. Что разгоняет рабочее тело в СПД?

 

 

 

 

 

7. Магнитное поле в разрядном канале СПД:

8. ДАС по отношению к СПД является:

 

 

9. В каких случаях ДАС предпочтительны по сравнению с СПД?

 

 

 

10. Каков главный недостаток ДАС по сравнению с СПД?

Тест 4.

1. Каковы различия катода СПД и нейтрализатора ионных двигателей?

 

 

2. Какое напряжение на внешней сетке в классическом двигателе Кауфмана?

 

 

3. Для чего в классическом двигателе Кауфмана нужно магнитное поле?

 

 

 

 

4. Для чего применение ионных двигателей наиболее оправданно?

 

5. Как ионизируется рабочее тело в ионных двигателях серии RIT?

 

6. У каких из перечисленных двигателей наиболее сложная конструкция?

 

 

 

 

 

 

 

7. В чём основное преимущество трёхсеточной ионной оптики перед двухсеточной?

 

 

8. В чём основное преимущество четырёхсеточной ионной оптики перед трёхсеточной?

 

 

9. Какой удельный импульс характерен для ионных двигателей, используемых сейчас на космических аппаратах?

 

 

10. Какой удельный импульс удалось достичь четырёхсеточным ионным двигателям?

 

 

Тест 5.

1. Какой типоразмер спутников CubeSat наиболее популярен?

 

2. Какой тип плазменных двигателей наиболее перспективен для применения на спутниках формата CubeSat?

 

 

3. Какой порядок мощности солнечных батарей у наиболее популярного формата CubeSat?

 

 

 

 

 

4. Какой металл не рассматривается в качестве рабочего тела для двигателей с полевой эмиссией ионов?

 

 

5. Каково основное отличие двигателей с полевой эмиссией ионов и коллоидных двигателей?

 

 

6. Какую мощность имеют прототипы коаксиальных СПД?

 

 

7. Какая мощность солнечных батарей характерна для тяжёлых геостационарных спутников связи?

 

 

8. Какую полярность питания имеют коллоидные ракетные двигатели?

 

 

9. При какой минимальной мощности могут быть эффективны МПД двигатели?

 

 

10. Каков максимальный уровень мощности, потенциально достижимый для безэлектродных ракетных двигателей?

 

 

 

 

 

 

Тест 6.

1. В каких годах появились первые в мире труды по МПД двигателям?

 

 

2. Какой магнитное поле используется в классических МПД двигателях с внешней магнитной системой?

 

 

3. В СССР работы над МПД двигателями шли в рамках подготовки к полёту на:

 

 

4. В каком диапазоне мощностей эффективны МПД двигатели?

 

 

5. Сила, разгоняющая плазму в МПД двигателе с собственным магнитным полем пропорциональна:

 

6. Какие МПД двигатели на данный момент являются наиболее перспективными?

 

 

7. Наиболее проработанный проект безэлектродного плазменного двигателя – это:

 

 

 

 

 

 

 

8. Какое магнитное поле используется в безэлектродных плазменных двигателях?

 

 

9. Какое рабочее тело на данный момент в основном используется в безэлектродных плазменных двигателях?

 

 

10. За счёт чего преимущественно подводится энергия к рабочему телу в безэлектродных ракетных двигателях?

 

 

 

 

 

 

 

Тест 7.

1. Каков порядок скорости вакуумной откачки, необходимый для испытаний типичных современных СПД?

 

 

2. Какой метод вакуумной откачки чаще всего используется при испытаниях СПД?

 

3. Во сколько раз отличается вес типичного СПД на поверхности Земли и сила его тяги?

 

 

 

 

 

4. Если измерить продольную скорость плазмы СПД и умножить её на массу ежесекундно напускаемого в двигатель ксенона, то полученная сила будет:

 

 

5. Побочным эффектом работы АИПД является генерация:

6. Побочным эффектом работы плазменных и ионных двигателей может быть:

 

 

 

 

 

 

7. В случае использования ксеноновых двигателей есть опасность:

8. Выходная мощность ракетного двигателя равна:

9. Каков ориентировочный КПД большинства современных плазменных и ионных двигателей?

 

 

 

 

 

 

10. Какова ориентировочная средняя за виток по орбите мощность солнечных батарей спутников формата CubeSat 3U?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тест 8.

1.      Сколько существует Кеплеровых элементов орбиты?

 

 

2. Какие двигатели используются для совершения манёвров по Гомановской траектории?

 

 

3. Сколько включений двигателя предполагает манёвр смены орбиты по Гомановской траектории?

4. Гомановская траектория представляет собой:

 

 

 

5. При смене наклонения с использованием двигателей большой тяги ΔV манёвра пропорциональна:

 

 

6. Наклонение околоземной орбиты спутника – это:

7. Для смены наклонения орбиты необходимо дать импульс двигателем:

 

 

8. Для снижения суммарного ΔV смены наклонения орбиты можно:

 

 

 

9. Начиная с какого соотношении радиусов орбит второй импульс манёвра повышения высоты орбиты по Гомановской траектории начинает снижаться?

10. Сколько импульсов двигателя необходимо для смены высоты орбиты по би-эллиптической траектории?

 

 

 

 

Тест 9.

1. Какое ускорение плазменные и ионные двигатели придают космическим аппаратам во время своей работы?

 

 

2. Для повышения высоты круговой орбиты плазменные и ионные двигатели:

 

3. Повышение высоты орбиты на двигателях малой тяги происходит по:

 

 

4. Как меняется орбитальная скорость космического аппарата, когда двигатели малой тяги создают тягу, направленную против его движения?

 

 

5. При смене наклонения орбиты с использованием двигателей малой тяги ΔV манёвра пропорциональна:

 

 

6. При смене наклонения орбиты плазменные и ионные двигатели:

 

 

7. По сравнению с перелётом по Гомановской траектории манёвр смены высоты орбиты двигателями малой тяги:

 

 

8. Смена наклонения орбиты с использованием двигателей малой тяги по сравнению с двигателями большой тяги:

 

 

 

9. Чему равно значение ΔV при смене высоты круговой орбиты двигателями малой тяги?

 

 

10. Во время выполнения манёвра по смене высоты круговой орбиты двигателями малой тяги проекция силы притяжения Земли на направление движения космического аппарата:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тест 10.

1. Какова величина второй космической скорости Земли?

 

 

2. Сколько импульсов работы двигателя большой тяги необходимо для совершения межпланетного перелёта по прямой траектории?

 

 

3. Если мы сложим величины ΔV манёвров покидания «гравитационного колодца» Земли, выхода на Гомановскую траекторию перелёта к другой планете, скругления орбиты по прилёту к планете и «спуска в гравитационный колодец» планеты, то в случае двигателей большой тяги получившаяся суммарная ΔV:

 

 

4. Если мы сложим величины ΔV манёвров покидания «гравитационного колодца» Земли, смены высоты околосолнечной орбиты до высоты орбиты другой планеты и «спуска в гравитационный колодец» этой планеты, то в случае двигателей малой тяги получившаяся суммарная ΔV:

 

 

5. При расчёте ΔV манёвра выхода с околоземной орбиты на траекторию полёта к другой планете важно смотреть та то, как от скорости поступательного движения космического аппарата зависит:

 

 

6. После полёта к Марсу по прямой траектории для выхода на его низкую орбиту с помощью двигателей большой тяги нужна ΔV:

 

 

7. В случае полётов с Земли к другим планетам использование плазменных и ионных двигателей:

 

 

8. Эффект Оберта заключается в:

 

 

9. Гравитационный манёвр позволяет:

 

 

 

 

10. Перелёты между планетами с использованием гравитационных манёвров: