Question

【題目】我國自主研制的一款裝有單座雙發(fā)動(dòng)機(jī)并具備高隱身性、高態(tài)勢(shì)感知、高機(jī)動(dòng)性等能力的第五代戰(zhàn)斗機(jī)——殲－20于2017年9月28日已經(jīng)列裝部隊(duì)．殲－20長20.3 m，高4.45米，最大起飛質(zhì)量37 t，最大載油量為10 t，最大飛行速度為2.5馬赫(即2.5倍音速)，殲－20航行時(shí)所受阻力的大小與速度的關(guān)系見下表．已知?dú)灒?/span>20發(fā)動(dòng)機(jī)燃油完全燃燒的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是40%，殲－20使用的航空燃油的熱值為5×107J/kg.求：

(1)殲－20發(fā)動(dòng)機(jī)完全燃燒10 t燃油獲得的能量；

(2)當(dāng)殲－20以400 m/s的速度巡航時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率；

(3)若在殲－20油箱中加滿燃油，并且以500 m/s的速度巡航時(shí)，殲－20的最大航程是多少？

Answer 1

【答案】(1)5×1011J；(2)1.92×107W；(3)2.67×106m

【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(jī)以400m/s的速度巡航時(shí),所受阻力為4.8×104N，則飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率P＝＝Fv ＝4.8×104N×400m/s＝1.92×107W＝1.92×104kW，(3)由(1)可知Q＝5×1011J；已知飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油完全燃燒的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)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(shí)的阻力為7.5×104N，則由W＝fs＝Fs,可得s＝2.67×106m＝2.67×103km.