地效飞行器是一种可以低空高速飞行的飞机，它能停在水面或地面上，某型号飞行器的总质量为1.0×103t，最大飞行速度为720km/h，以最大速度飞行时的运输效率为25，运输效率是指飞行器飞行

Question

地效飞行器是一种可以低空高速飞行的飞机，它能停在水面或地面上，某型号飞行器的总质量为1.0×10³t，最大飞行速度为720km/h，以最大速度飞行时的运输效率为25，运输效率是指飞行器飞行时的总重与发动机推力的比值．（g取10N/kg）
（1）飞行器停在水平地面上时，轮子与地面的接触面积约为2m²，飞行器对地面压强为多少？
（2）飞行器以最大速度飞行1440km，发动机推力的功率为多少？（可以认为飞行器的总重不变）
（3）飞行器飞行时，为什么会获得向上的升力？

Answer 1

（1）飞行器对地面的压力：
F=G=mg=1.0×10⁶kg×10N/kg=1.0×10⁷N；
飞行器对地面压强：
p=(F)/(S)=(1.0×107N)/(2m2)=5×10⁶Pa；
（2）因为最大速度飞行时的运输效率为25，所以飞行器的发动机的推力：
F=(G)/(25)=(1.0×107N)/(25)=4×10⁵N，
由P=(W)/(t)和v=(s)/(t)可得，发动机推力的功率：
P=Fv=4×10⁵N×(720)/(3.6)m/s=8×10⁷W；
（3）飞行器飞行时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于有气流迎面流过机翼．气流被机翼分成上下两部分，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程较长，因而速度较大，它对机翼的压强较小；下方气流通过的路程较短，因而速度较小，它对机翼的压强较大．因此在机翼的上下表面存在压强差，对飞机产生了向上的升力．
答：（1）飞行器对地面压强为5×10⁶Pa；
（2）发动机推力的功率为8×10⁷W；
（3）飞行器飞行时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于有气流迎面流过机翼．气流被机翼分成上下两部分，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程较长，因而速度较大，它对机翼的压强较小；下方气流通过的路程较短，因而速度较小，它对机翼的压强较大．因此在机翼的上下表面存在压强差，对飞机产生了向上的升力．