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水下滑翔機水下滑翔機是一種新型的水下機器人。如圖甲所示,是我國自主研發(fā)的“海燕-X”深海水下滑翔機,身長1.8m,直徑0.3m,質(zhì)量72.1kg。機身由鋁制合金材料制成,外觀采用流線型設(shè)計,最大下潛深度達10619米,刷新了下潛深度的最新世界紀(jì)錄。為了實現(xiàn)自動上浮和下潛,水下滑翔機設(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,通過液壓泵實現(xiàn)液壓油的內(nèi)外流動。
水下滑翔機常態(tài)下依靠改變浮力實現(xiàn)浮沉,并借助一對“機翼”和“尾翼”更好的向前滑行。首先,水下滑翔機從海面俯沖進入水中,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,滑翔機上?。划?dāng)?shù)竭_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,滑翔機再次下潛……如此往復(fù),在茫茫深海中前行。
滑翔機驅(qū)動融合了最新的浮力驅(qū)動與螺旋槳推進技術(shù),可持續(xù)不間斷工作30天左右。
(1)水下滑翔機采用流線型外形,是為了減小滑翔時的
。
(2)水下滑翔機應(yīng)選用密度
、硬度
的合金材料制作機身。
(3)當(dāng)水下滑翔機從水面再次下潛時,液壓泵工作,使內(nèi)油囊中油的質(zhì)量
,外油囊的體積
。
(4)已知海水密度隨深度變化如下表所示,在圖丙中描點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)水下滑翔機浸沒水中,外油囊中無油時,排開水的體積為0.05m
3。根據(jù)第(4)題表格信息,推算當(dāng)該滑翔機在600m深度懸浮時,外油囊中油的體積為
m
3(忽略海水壓強對油和滑翔機外殼體積的影響)。