我國(guó)自主研制的新一代戰(zhàn)斗機(jī),它最大起飛質(zhì)量為37t,最大飛行高度達(dá)20000m,最大航行速度達(dá)2.5倍聲速(合3060km/h),飛機(jī)航行時(shí)所受阻力的大小與速度的關(guān)系見(jiàn)表:
速度v/(m/s) |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
阻力f/(×104N) |
0.3 |
1.2 |
2.7 |
4.8 |
7.5 |
該飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率和推進(jìn)效率都較高,所謂熱效率是指發(fā)動(dòng)機(jī)獲得的機(jī)械能W
機(jī)械與燃料完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能Q
能之比,而推進(jìn)效率是指發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞給飛機(jī)的推進(jìn)功(推力所做的功W
推力)與其獲得的機(jī)械能之比,飛機(jī)使用的航空燃油的熱值為5×10
7J/kg。若該機(jī)以巡航速度500m/s水平飛行0.5h的過(guò)程中耗油5t,則:
(1)活率式發(fā)動(dòng)機(jī)是戰(zhàn)斗機(jī)的核心部件,其基本結(jié)構(gòu)及工作方式如圖所示,此時(shí)該發(fā)動(dòng)機(jī)處于
壓縮
壓縮
沖程,該沖程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是
機(jī)械
機(jī)械
能轉(zhuǎn)化為
內(nèi)
內(nèi)
能。
(2)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)完全燃燒5t燃油獲得內(nèi)能為
2.5×1011
2.5×1011
J;
(3)飛機(jī)以巡航速度500m/s水平飛行0.5h的過(guò)程中。飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)推力的功為
6.75×1010
6.75×1010
J;
(4)如該發(fā)動(dòng)機(jī)此時(shí)的熱效率為40%,則此過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率
67.5%
67.5%
。