Question

【题目】我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能，该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度达20000m，最大航行速度达2.5倍声速（合3060km/h），最大载油量为10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表：

已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg．求：

（1）飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦？

（2）当飞机以400m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦？

（3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以500m/s的速度巡航时，飞机的最大航程约是多少千米？

Answer 1

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

【解析】

(1)燃油完全燃烧放出的热量：Q＝mq＝1×104kg×5×107J/kg＝5×1011J；(2)由表中数据可知,飞机以400m/s的速度巡航时,所受阻力为4.8×104N，则飞机发动机的输出功率PFv ＝4.8×104N×400m/s＝1.92×107W＝1.92×104kW，(3)由(1)可知Q＝5×1011J；已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，则有用功W＝40%×Q＝40%×5×1011J＝2×1011J，根据表格查出500m/s时的阻力为7.5×104N，则由W＝fs＝Fs,可得s2.7×106m＝2.7×103km.