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水下滑翔機(jī)水下滑翔機(jī)是一種新型的水下機(jī)器人。如圖甲所示,是我國自主研發(fā)的“海燕-X”深海水下滑翔機(jī),身長1.8m,直徑0.3m,質(zhì)量72.1kg。機(jī)身由鋁制合金材料制成,外觀采用流線型設(shè)計(jì),最大下潛深度達(dá)10619米,刷新了下潛深度的最新世界紀(jì)錄。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上浮和下潛,水下滑翔機(jī)設(shè)有密封艙和非密封艙,如圖乙所示。密封艙內(nèi)的內(nèi)油囊和非密封倉內(nèi)的外油囊由管道相連,通過液壓泵實(shí)現(xiàn)液壓油的內(nèi)外流動(dòng)。
水下滑翔機(jī)常態(tài)下依靠改變浮力實(shí)現(xiàn)浮沉,并借助一對(duì)“機(jī)翼”和“尾翼”更好的向前滑行。首先,水下滑翔機(jī)從海面俯沖進(jìn)入水中,向前滑行很長一段距離。當(dāng)墜落到預(yù)定深度后,液壓泵開始工作,使液壓油流動(dòng),滑翔機(jī)上?。划?dāng)?shù)竭_(dá)海面,并向衛(wèi)星傳輸已經(jīng)收集到的數(shù)據(jù)后,液壓泵反向工作,滑翔機(jī)再次下潛……如此往復(fù),在茫茫深海中前行。
滑翔機(jī)驅(qū)動(dòng)融合了最新的浮力驅(qū)動(dòng)與螺旋槳推進(jìn)技術(shù),可持續(xù)不間斷工作30天左右。
(1)水下滑翔機(jī)采用流線型外形,是為了減小滑翔時(shí)的
減小阻力
減小阻力
。
(2)水下滑翔機(jī)應(yīng)選用密度
小
小
、硬度
大
大
的合金材料制作機(jī)身。
(3)當(dāng)水下滑翔機(jī)從水面再次下潛時(shí),液壓泵工作,使內(nèi)油囊中油的質(zhì)量
增加
增加
,外油囊的體積
減小
減小
。
(4)已知海水密度隨深度變化如下表所示,在圖丙中描點(diǎn)并用平滑的曲線作出ρ-h圖像。
海水密度ρ/(kg/m3) |
1020 |
1025 |
1028 |
1030 |
1032 |
深度h/m |
0 |
200 |
400 |
600 |
800 |
(5)當(dāng)水下滑翔機(jī)浸沒水中,外油囊中無油時(shí),排開水的體積為0.05m
3。根據(jù)第(4)題表格信息,推算當(dāng)該滑翔機(jī)在600m深度懸浮時(shí),外油囊中油的體積為
0.02
0.02
m
3(忽略海水壓強(qiáng)對(duì)油和滑翔機(jī)外殼體積的影響)。