Question

航空母舰上推动舰载机增大起飞速度、缩短滑跑距离的装置称为舰载机起飞弹射器,简称弹射器.电磁弹射器是新一代航母上用于舰载机快速升空的重要装备.设某现代化航母上要弹射起飞一架舰载战机,起飞质量2.4×10⁴kg,战机的喷气发动机水平总推力1.8×10⁵N,战机在弹射器和战机发动机合力作用下,由静止开始在水平弹射轨道上滑行75m后起飞,战机起飞速度为75m/s.设弹射器水平推力恒定,不计摩擦和空气阻力.

(1) 求战机在弹射轨道上从静止到起飞的时间;

(2) 若弹射时,发电机只给电磁弹射器供电,发电机效率为85%,电磁弹射器的效率为65%,求发电机功率.

Answer 1

答案:(15分)解：

(1)已知匀加速滑行距离，起飞速度，则匀加速滑行加速度

①

在弹射轨道上从静止到起飞的时间t，则②

代入数据得③

说明：①②③式各2分。

(2)已知喷气发动机水平总推力，战机起飞质量，设电磁弹射器提供推力为，则由牛顿第二定律得④

电磁弹射器推力对战机所做的功为W，则⑤

电磁弹射器输出功率为，则⑥

设发电机功率为，根据能量守恒定律得⑦

代入数据解得⑧

说明：④⑦式各3分，⑤⑥⑧式各1分。