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“陽光動力2號”太陽能飛機
世界最大的太陽能飛機“陽光動力2號”（如圖）飛機的表面使用一種碳纖維材料，其承載能力要比一般材料更好，但質(zhì)量僅與一輛小型汽車相差無幾。飛機上設(shè)有的通話、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備，可隨時保證飛機與地面的聯(lián)系。白天，飛機飛行高度達到海拔8500米，依靠兩翼上安裝的太陽能電池板為直流電動機提供動力，同時對鋰電池充電以保證夜間或陰雨天不間斷飛行。晚上，依靠儲存在鋰電池里的電能繼續(xù)飛行。并且下降到1500米的高度，以減少能耗。飛機的有關(guān)技術(shù)參數(shù)如表：

飛機凈/總質(zhì)量kg	2300/3600	發(fā)動機最大功率kW	54
鋰電池能量密度kW?h/kg	0.25	發(fā)動機轉(zhuǎn)換效率	70%
鋰電池的總質(zhì)量kg	667	-

（1）白天飛機在高海拔高度飛行，而晚上下降到低海拔高度飛行，這一過程

重力勢

重力勢

能轉(zhuǎn)化為

動

動

能。
（2）若鋰電池充滿電后的總儲存量約為6×10⁸J。某次飛行消耗了鋰電池總儲存量的20%，發(fā)動機轉(zhuǎn)換效率為70%，則發(fā)動機輸出的機械能為

8.4×10⁷

8.4×10⁷

J，若這些機械能改由航空燃油來提供，不計能量損失，需要完全燃燒氫氣

0.6

0.6

m³。（已知氫氣的熱值為1.4×10⁸J/m³）。
（3）若飛機發(fā)動機最大功率為54kW，飛機在最大功率下，以30m/s的速度沿水平方向正常巡航，所受的阻力為

1.8×10³

1.8×10³

N，若飛機沿水平方向飛行過程中所受阻力與速度的平方成正比，則當飛機以15m/s速度沿水平方向運行時，發(fā)動機輸出的功率為

6.75×10³

6.75×10³

W。