Question

【題目】我國自主研制的一款裝有單座雙發動機并具備高隱身性、高態勢感知、高機動性等能力的第五代戰斗機——殲－20于2017年9月28日已經列裝部隊．殲－20長20.3 m，高4.45米，最大起飛質量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航行時所受阻力的大小與速度的關系見下表．已知殲－20發動機燃油完全燃燒的能量轉化為機械能的效率是40%，殲－20使用的航空燃油的熱值為5×107J/kg.求：

(1)殲－20發動機完全燃燒10 t燃油獲得的能量；

(2)當殲－20以400 m/s的速度巡航時，發動機的輸出功率；

(3)若在殲－20油箱中加滿燃油，并且以500 m/s的速度巡航時，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)由表中數據可知,飛機以400m/s的速度巡航時,所受阻力為4.8×104N，則飛機發動機的輸出功率P＝＝Fv ＝4.8×104N×400m/s＝1.92×107W＝1.92×104kW，(3)由(1)可知Q＝5×1011J；已知飛機發動機燃油完全燃燒的能量轉化為機械能的效率是40%，則有用功W＝40%×Q＝40%×5×1011J＝2×1011J，根據表格查出500m/s時的阻力為7.5×104N，則由W＝fs＝Fs,可得s＝2.67×106m＝2.67×103km.