太陽能飛機(jī)
2015年3月,全球最大的太陽能飛機(jī)“陽光動(dòng)力2號(hào)”(如圖所示)開始首次環(huán)球飛行,途徑我國重慶和南京兩個(gè)城市,此行的重要目的是傳播新能源概念。“陽光動(dòng)力”2號(hào)太陽能飛機(jī)翼展達(dá)到72米,比波音747-8型的翼展還要寬3.5米;機(jī)長(zhǎng)22.4米,接近一個(gè)籃球場(chǎng)的長(zhǎng)度;機(jī)高6.37米,相當(dāng)于三層樓;而重量?jī)H有2.3噸,跟一輛寶馬760Li的重量相差無幾。
跟它巨大的尺寸相比,“陽光動(dòng)力”2號(hào)的飛行性能數(shù)據(jù)可能會(huì)讓你有種回到萊特兄弟時(shí)代的感覺。它的起飛速度只有35千米/小時(shí),比博爾特奔跑的速度還要慢。巡航速度90千米/小時(shí),最大速度不過140千米/小時(shí),絕對(duì)是遵紀(jì)守法好司機(jī)的駕駛記錄水平。
然而,“陽光動(dòng)力”2號(hào)又是一架集合了當(dāng)今材料、電子、結(jié)構(gòu)、人機(jī)工程學(xué)最頂尖技術(shù)于一體的大號(hào)玩具。它的機(jī)翼、機(jī)身和水平尾翼上共貼敷了17248片135微米厚的單晶硅薄膜太陽能電池,雖然23%的光電效率并不是世界上最高的,卻是平衡了能效、強(qiáng)度和重量后的最優(yōu)選擇。
這些電池可以產(chǎn)生最大70千瓦的功率,這些電力可以輸出給四臺(tái)單臺(tái)功率13.5千瓦的電動(dòng)機(jī),帶動(dòng)四扇4米直徑的雙葉螺旋槳,給飛機(jī)提供動(dòng)力。整個(gè)推進(jìn)系統(tǒng)的電力-動(dòng)力轉(zhuǎn)換效率高達(dá)94%.陽光充足時(shí)多余的電力還會(huì)向四個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙中的鋰聚合物電池組充電。這四組電池總重633千克,能量密度達(dá)到了260瓦時(shí)/千克,目前市面上電動(dòng)汽車的電池能量密度水平還徘徊在200瓦時(shí)/千克。這些電池可以讓“陽光動(dòng)力”2號(hào)熬過漫長(zhǎng)的黑夜,迎來新一天的陽光。
由于要用盡可能少的能源飛更遠(yuǎn)的距離,整架飛機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)布局采取了有著超高升阻比的滑翔機(jī)外形。細(xì)長(zhǎng)的機(jī)翼給結(jié)構(gòu)和材料提出了嚴(yán)苛的要求。最終,機(jī)翼里布置了140根碳纖維肋條,外表的蒙皮則采用了一種全新開發(fā)的樹脂薄膜材料,厚度僅有17微米。除了機(jī)翼肋骨,機(jī)身的大部分骨架和硬質(zhì)外殼也都采用了碳纖維材料,某些碳纖維板材每平方米的重量?jī)H有25克,是普通打印紙的三分之一。
請(qǐng)解答下列問題
(1)該飛機(jī)白天飛行時(shí),利用高效太陽能電池板將電磁能(太陽能)轉(zhuǎn)化為電電能;夜間飛行時(shí),利用其超輕薄離子電池儲(chǔ)備的化學(xué)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,首次實(shí)現(xiàn)晝夜飛行而不耗費(fèi)一滴燃油。
(2)該機(jī)從重慶飛往南京的航程約為1260km,用時(shí)17.5h。則它的飛行速度為7272km/h;
(3)為降低飛行時(shí)的能量消耗,該機(jī)選用新型輕質(zhì)材料,取面積為1m2,厚度為1mm的新型材料,測(cè)得其質(zhì)量為250g,則該材料的密度為0.25×103kg/m30.25×103kg/m3。
【答案】電;化學(xué);72;0.25×103kg/m3
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:10引用:1難度:0.6
相似題
-
1.如表是福州至廈門的 D6201 次列車沿途部分站點(diǎn)的 到站、發(fā)車時(shí)刻表。請(qǐng)根據(jù)該表回答下列問題:
(1)列車從福州到廈門所用的總時(shí)間為多少分鐘?車站 里程/km 到站時(shí)刻 發(fā)車時(shí)刻 福州 0 06:30 福清 55 06:57 06:59 莆田 105 07:18 07:21 泉州 174 07:46 07:49 廈門 276 08:45
(2)列車從福州到莆田的平均速度為多少千米每小時(shí)?發(fā)布:2024/12/18 8:0:1組卷:48引用:2難度:0.5 -
2.連南到清遠(yuǎn)如果走清連高速公路全程為180km.小華坐轎車從連南出發(fā)走清連高速公路到清遠(yuǎn),出發(fā)時(shí)車內(nèi)的鐘表顯示為8h5min.到達(dá)陽山時(shí),路牌顯示如圖,鐘表顯示為8h53min.求:
(1)轎車從連南行駛到陽山用了多少小時(shí)?
(2)轎車從連南行駛到陽山的速度;
(3)轎車若仍以該速度繼續(xù)勻速行駛,從陽山到達(dá)清遠(yuǎn)需要多長(zhǎng)時(shí)間?發(fā)布:2024/12/29 8:0:2組卷:14引用:1難度:0.5 -
3.如表是福州至廈門D6201次動(dòng)車沿途部分站點(diǎn)的到站、發(fā)車時(shí)刻表。請(qǐng)根據(jù)該表回答下列問題:
車站里程/km 到站發(fā)車時(shí)刻 福州0 7:12 莆田105 7:54
7:56泉州174 8:17
8:19廈門276 9:02
(2)動(dòng)車從福州到泉州的平均速度為多少千米每小時(shí)?
(3)動(dòng)車在8:18的速度多大?發(fā)布:2024/12/18 8:0:1組卷:25引用:1難度:0.5