Question

【題目】我國自主研制的某型新一代戰(zhàn)斗機，它具備超音速巡航、電磁隱身、超機動性、超視距攻擊等優(yōu)異性能，該飛機最大起飛質(zhì)量為37t，最大飛行高度達20000m，最大航行速度達2.5倍聲速（合3060km/h），最大載油量為10t，飛機航行時所受阻力的大小與速度的關系見下表：

已知飛機發(fā)動機燃油完全燃燒的能量轉(zhuǎn)化為機械能的效率是40%，飛機使用的航空燃油的熱值為5×107J/kg．求：

（1）飛機發(fā)動機完全燃燒10t燃油獲得的能量是多少焦？

（2）當飛機以400m/s的速度巡航時，飛機發(fā)動機的輸出功率是多少千瓦？

（3）若在飛機油箱中加滿燃油，并且以500m/s的速度巡航時，飛機的最大航程約是多少千米？

Answer 1

【答案】（1）5×1011J；（2）1.92×104kW，（3）2.7×103km．

【解析】

(1)燃油完全燃燒放出的熱量：Q＝mq＝1×104kg×5×107J/kg＝5×1011J；(2)由表中數(shù)據(jù)可知,飛機以400m/s的速度巡航時,所受阻力為4.8×104N，則飛機發(fā)動機的輸出功率PFv ＝4.8×104N×400m/s＝1.92×107W＝1.92×104kW，(3)由(1)可知Q＝5×1011J；已知飛機發(fā)動機燃油完全燃燒的能量轉(zhuǎn)化為機械能的效率是40%，則有用功W＝40%×Q＝40%×5×1011J＝2×1011J，根據(jù)表格查出500m/s時的阻力為7.5×104N，則由W＝fs＝Fs,可得s2.7×106m＝2.7×103km.