Question

【题目】我国自主研制的一款装有单座双发动机并具备高隐身性、高态势感知、高机动性等能力的第五代战斗机——歼－20于2017年9月28日已经列装部队．歼－20长20.3 m，高4.45米，最大起飞质量37 t，最大载油量为10 t，最大飞行速度为2.5马赫(即2.5倍音速)，歼－20航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表．已知歼－20发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，歼－20使用的航空燃油的热值为5×107J/kg.求：

(1)歼－20发动机完全燃烧10 t燃油获得的能量；

(2)当歼－20以400 m/s的速度巡航时，发动机的输出功率；

(3)若在歼－20油箱中加满燃油，并且以500 m/s的速度巡航时，歼－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P＝＝Fv ＝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s＝2.67×106m＝2.67×103km.