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“阳光动力2号”太阳能飞机
世界最大的太阳能飞机“阳光动力2号”（如图）飞机的表面使用一种碳纤维材料，其承载能力要比一般材料更好，但质量仅与一辆小型汽车相差无几。飞机上设有的通话、网络等设备，可随时保证飞机与地面的联系。白天，飞机飞行高度达到海拔8500米，依靠两翼上安装的太阳能电池板为直流电动机提供动力，同时对锂电池充电以保证夜间或阴雨天不间断飞行。晚上，依靠储存在锂电池里的电能继续飞行。并且下降到1500米的高度，以减少能耗。飞机的有关技术参数如表：

飞机净/总质量kg	2300/3600	发动机最大功率kW	54
锂电池能量密度kW•h/kg	0.25	发动机转换效率	70%
锂电池的总质量kg	667	-

（1）白天飞机在高海拔高度飞行，而晚上下降到低海拔高度飞行，这一过程

重力势

重力势

能转化为

动

动

能。
（2）若锂电池充满电后的总储存量约为6×10⁸J。某次飞行消耗了锂电池总储存量的20%，发动机转换效率为70%，则发动机输出的机械能为

8.4×10⁷

8.4×10⁷

J，若这些机械能改由航空燃油来提供，不计能量损失，需要完全燃烧氢气

0.6

0.6

m³。（已知氢气的热值为1.4×10⁸J/m³）。
（3）若飞机发动机最大功率为54kW，飞机在最大功率下，以30m/s的速度沿水平方向正常巡航，所受的阻力为

1.8×10³

1.8×10³

N，若飞机沿水平方向飞行过程中所受阻力与速度的平方成正比，则当飞机以15m/s速度沿水平方向运行时，发动机输出的功率为

6.75×10³

6.75×10³

W。