9.(2020·扬州)阅读短文,回答问题。 2019年12月17日,我国第一艘国产航母“山东舰”交付海军。据公开资料显示,“山东舰”舰身长315米,舰宽约75米

9.(2020·扬州)阅读短文,回答问题。
2019年12月17日,我国第一艘国产航母“山东舰”交付海军。据公开资料显示,“山东舰”舰身长315米,舰宽约75米,满载排水量在6万吨左右,至少可以搭载36架歼﹣﹣15舰载机。航母飞行甲板倾角为12°,舰载机起飞的飞行仰角为14°。
“山东舰”是典型的常规动力航母,采用了全新的动力组,“山东舰”的燃料储备量达到了13000吨,若以20节航速航行,每天大约消耗1100吨燃料。
如表为歼﹣﹣15主要参数(g取10N/kg)

 


空重

17500kg

空载起飞距离

105m

正常起飞重量

27000kg

满载起飞距离

195m

最大起飞重量

32500kg

发动机

2×WS﹣10加力涡扇发动机

爬升率

325米/秒

正常起飞推力

2×117600N

最大速度

2.4马赫

应急起飞最大推力

2×125400N

(1)若航母正常航行时发动机的功率为1.5×105kW,速度为36km/h,则牵引力为     N,经过2h航行距离为     m。
(2)歼15空载正常起飞时,从启动到离开飞行甲板的过程中,飞机的动能     、重力势能     ,该过程中飞机发动机推力所做的功为     J。
(3)航母飞行甲板倾角为12°,舰载机起飞时飞行仰角约为14°,这样设计的目的是     
(4)若你是航母设计师,请你对国产航母提出一条改进意见:     

 

答案】(1)1.5×107;7.2×104;(2)增大;增大;2.4696×107;(3)舰载机在较短的距离内获得较大的升力便于起飞;(4)常规动力航母改建成核动力航母。
解析
(1)航母正常航行时发动机的功率P=1.5×105kW=1.5×108W,速度v=36km/h=10m/s,
由P==Fv可得,航母正常航行时发动机的牵引力:
F==1.5×107N;
由v=可得,经过2h航行距离:
s=vt=36km/h×2h=72km=7.2×104m;
(2)歼15空载正常起飞时,从启动到离开飞行甲板的过程中,
飞机的质量不变,速度变大,高度增加,则飞机的动能增大、重力势能增大,
该过程中飞机发动机推力所做的功:
W=F′s′=2×117600N×105m=2.4696×107J;
(3)舰载机的升力是根据流体压强与流速的关系来获得的,航母飞行甲板倾角为12°,舰载机起飞时飞行仰角约为14°,
这样设计可以在相同时间内,上方空气通过的路程较长,速度较大,
根据流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小可知,舰载机在较短的距离内获得较大的升力,从而便于舰载机起飞;
(4)由题意可知,“山东舰”的燃料储备量大,且每天以20节航速航行时的消耗量非常大,不利于航母的续航,为了提高航母的续航能力能源可以改为核动力。
答案为:(1)1.5×107;7.2×104;(2)增大;增大;2.4696×107;(3)舰载机在较短的距离内获得较大的升力便于起飞;(4)常规动力航母改建成核动力航母。

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