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为什么军舰的速度总是在30节左右?30节到底有多

在军事报道中,细心的人会发现海、陆、空不同载具的速度单位不同。飞机的速度单位是“马赫”,即音速的倍数;地面车辆的速度是千米/小时,这是常见的速度单位;而船只的速度往往用“节”来表示,一节为1海里/小时。

海里的长度是1852米,是用地球子午线的“1角分”为标准设立的,这个长度从大航海时代沿用至今。现如今,世界各国军舰的航速普遍在25-35节左右,无论是巨型的航母还是小型的护卫舰,大多数都徘徊在30节上下,这一速度从二战时期就没怎么改变。

例如二战的著名战列舰,日本海军“大和号”的航速是27节,而如今美国的福特级航空母舰,巡航速度也才30节,最快速度才到35节。这两艘巨舰都是10万吨级的海上巨兽,但是半个多世纪过去,核动力航母居然和烧油的战列舰跑得一样快。

抛开军舰不谈,普通船只的速度更慢,一般低于15节,少数大型货轮能接近20节。

在整个20世纪,战斗机从时速不到100公里完成了超音速飞行,汽车也突破了500km/h的极限,为什么海上的船只航速却没什么变化呢?船只的航速停止在30节,到底是设计问题还是技术问题?

为什么军舰的速度总是在30节左右?30节到底有多快?能不能更快?

 

一、1吨的汽车和10万吨的军舰

形容航速的“节”(knot)这个单位,已经有400多年历史。

大航海时代的人类还没有测速工具,水手们只能用参照物来估计船只的航速。他们拿来沙漏和绳子,在绳子上打均匀的结,然后在船尾放下。在沙漏的固定时间内,水流带走多少绳结,水手就以此判断航速。

Knot有绳结的意思,水手们就以这个词为单位判断航速。

“节”在历史上曾表示不同的速度,直到近代才被统一规定,“一节”代表每小时1海里,也就是每小时行驶1852米。现代军舰的速度在30节左右,等于每小时55公里。在陆地交通工具里,小汽车随便跑了100公里没问题,就连功率较大的电动车,都能跑到每小时60公里,军舰这个速度绝对称不上快。

但是不要忘了,舰船的重量是人类所有的交通工具里最重的,小汽车1吨出头,卡车最重的十几吨,一列满载煤炭的火车才几千吨。而军舰动辄几千上万吨,航母和战列舰甚至有十万吨,这个体量是一般人无法想象的。

重量越大,它运行需要的动能就越大,船只的动力系统采用蒸汽轮机和燃气轮机两种,在推进方式上都适用螺旋桨。

几千上万吨的巨物,波浪起伏的海面上行驶,它的速度绝对不是“越快越好”。所以30节的黄金航速,是航海事业发展中各国海军共同总结出来的。

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二、决定船只速度的综合原因

船只比汽车和飞机慢,主要是因为水的阻力远大于空气,而且船只的重量远超于其他交通工具。

在水中开枪,哪怕是射程几百米的AK47步枪,子弹都会在1米内失去动能,而后迅速下坠。船只在水里航行,大量的动能都被水的阻力给抵消了,二战大和号的发动机马力高达16.6万匹,是大型飞机发动机的几百倍,但只能跑到27节的速度,时速不到60公里。

在大型内燃机技术基本定型的现代,要让船只更快,就需要付出成倍,甚至数倍的代价。

船只的发动机功率和船只航速的三次方成正比,假设让30节速度的军舰提速到50节,推进不到一倍的速度,需要发动机功率增加7倍以上。在现代科学技术的前提下,内燃机的功率无法突然做到如此大的提升,加大动力只能增加发动机体积,但是这又导致船只本身的载重失衡。

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而且速度更快,马力更大,也意味着消耗的燃料更多。船只的载重就那么多,给动力系统让出太多空间和载重,严重影响它的综合效能。

除了增大马力外,按照流体力学公式,船只的形状越纤细,船受到的阻力越小,速度就能越快。但是无论是货轮还是军舰,体型巨大的目的都是装下更多东西。军舰上的人员和武器装备非常多,大型雷达和火控系统,弹药储备,这些东西都需要空间。而且舰船在风浪下会产生剧烈颠簸,细长的船体较为脆弱,可能会受到损伤,所以军舰不可能造成“细长条状”。

在考虑到动力,设计,效率等等综合因素后,现代舰船的30节航速几乎是最好的答案。

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三、现代战争,跑再快都没用

现代海战的特殊形式影响了海军舰艇的速度发展,因为海战形式的改变,船只的速度快慢无足轻重,它搭载的武器才是决胜的关键。

二战时期的战舰拼了命地跑,因为那时候的海战还是在“视距”内进行的。

除了航母外,二战的军舰都是用舰炮作为武器,炮弹的射程就在十几到几十公里上,舰船要大马力进入战场,摆好位置,又要在身陷重围时灵活机动,速度自然是越快越好。

但是二战结束后,舰炮慢慢退出了历史舞台,导弹和鱼雷主宰了海战,这时候舰船的速度已经无法影响存亡,雷达和预警是舰队提升的关键技术。

早在二战时期,1944年的纳粹德国就发明了“反舰导弹”,这种武器在二战后迅速发展,其夸张的射程和射速让海战进入了全新阶段。目前世界主要强国的反舰导弹都进入了超音速时代,美国报道俄罗斯“锆石反舰导弹”速度接近8马赫,也就是每小时9000多公里,没有任何船只能躲过这种死神。

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而鱼雷一直是海战的重要武器,在二战结束后,鱼雷的速度从50节突破到了100节,在90年代达到了200节!等于时速350多公里,这种武器在距离舰队十几公里的地方发射,几分钟的反应时间都不够舰船转弯。

现代海军跑得最快的应该是小型护卫舰和驱逐舰,他们的速度能超过35节,在舰队周围巡逻,就是为了反潜和预警。等到真的看到反舰导弹和鱼雷袭击,军舰上的人只能自求多福了。

近几十年最大规模的现代战争都发生在中东,美国在两次海湾战争中都出动了海军舰队,但是并未打出传奇的海战。现代战争的海军角色发生变化,航空母舰是飞机的载体,而其他驱逐舰是导弹的载体。它们停靠在岸边上向内陆发射巡航导弹,变成了移动发射台,它的速度快慢已经不重要了。

现代海战是真正的“决胜于千里之外”,战略和武器水平高于一切,船只动力只要接近30节,足够它跟上舰队,续航靠谱就没问题。至于未来会不会有动力方面的巨大发展,只能寄希望于科学家们的相关研究了。