为何航母速度都在30节左右,30节换算成陆地交通工具是多快?

航母的速度一般是用“节”来计算,一节等于每小时1海里,也就是每小时行驶1.852公里。目前世界各国的航母一般航速都在25节到30节左右,例如美国的尼米兹级核动力航母,其最大航速就达到了30节。所以,如果一个航母以30节的速度行驶,那么它相当于每小时跑了55.56公里。换算成陆地交通工具,它大概有绿皮火车的一半快。




我的亲戚是一名海员,他说他们的船的速度是用节计算的,一般货船的速度是18节,最快的集装箱船是28节,再快就要出事了。而航母最快速度也控制在30节左右,这是有原因的。

航空母舰是一个国家军事实力的象征。它的主要用于海上作战,是海上作战武器的重要搭载平台。目前,全世界只有十多个国家拥有航空母舰,其中,美国的航母数量最多。

我们经常在军事报道中听到这样的消息:我国的首艘航母辽宁舰的排水量达到六万吨,航速可以达到30节。而对于一些鱼雷快艇的报道,会讲到时速达到40到50节。

有不少人对航母速度的计量单位“节”不理解,30节大约相当于陆地汽车多少时速呢?其实航母的速度控制在30节左右,有着非常重要的战略意义。本文将详细为大家介绍这方面的内容。


一、计量单位“节”的由来,一节相当于多少公里

节是一个速度的计量词,跟汽车时速的单位千米每小时的意义差不多。据说用“节”来计算船速是来自于16世纪海上航行水手。

我们知道大海茫茫无边,在海上没有任何参照物可以测量船的行驶速度,这样水手们会有种茫然不知所措的感觉。后来有一个水手,想出了一个办法,用绳子来计算船的速度。

他们在绳子上测量出相同的距离,然后打上一个结,船开始行驶时就把绳子扔到水中,计算一定时间内船拖出了多少个结,或者船每走过一个节需要多长的时间,以此来测量船只的航速。

后来国际上就把这种方法统一起来,规定为一节相当于1海里每小时。

而一海里的距离是以地球子午线上纬度1分的长度来计算。另一算法是按地球的赤道来计算,赤道大约是四万千米,如果把赤道看成一个圆形,那么一个圆周角是360度,1度是60分,所以1度的距离就是40000÷360÷60约等于1.852千米。

因为地球不是规则的圆形,所以不同纬度的1分的长度有所不同。比如在赤道一海里的距离大约是1843米,而纬度45度处的距离是1852.2米,两极纬度1分的距离大约为1861.6米,后来国际上统一纬度1分的平均长度即1852米,作为一海里。

航母的速度是30节,就相当于1852×30=55560米,也就是55到56千米,这个速度跟陆地上行驶的汽车每小时时速55千米的速度差不多。这个速度不是很快。

作为海上作战的重要平台,为何航母的速度要控制在30节左右呢?


二、为什么把航母的时速控制在30节?

目前,世界上航母航行速度最快的是美国的福特级航母,每小时保持在32节左右,相当于接近每小时60公里的速度。其他国家航母的速度一般,保持在26到30节这个区间里。

大家不要小看这几节的距离,里面涉及到很大的技术差异。一般的潜艇或者其他军舰时速保持在30节左右不算什么,但是航母时速保持在30节左右有着重要的意义。

1、保证舰载机顺利起飞

航空母舰是未来海洋战斗的主力战舰,它的主要作用是带着战斗机到目的地进行作战,这些战斗机叫作舰载机,舰载机必须在航母上起飞,航母要为舰载机提供足够的升空动力。

航空母舰的甲板最长只有100多米,也就是说舰载机要在航空母舰上起飞的距离非常短,海上波涛汹涌,海风阵阵,这给舰载机的起飞带来了很大的阻力。

舰载机在起飞时,航母是不可能停止前进的,它需要给舰载机提供一定的原动力,所以当舰载机起飞时,航母都是逆风以最高的航速前行,最高速度达到30节左右。这个速度恰好能保证舰载机在100多米的甲板上顺利起飞。

2、保持船身稳定

舰母的体积庞大,以辽宁舰为例,长大约304.5米,宽75米,标准排水量达到5.45万吨,吃水线大约有几层楼高。舰上人员包括飞行人员大约2500人,舰上可以搭载十多架直升机,搭载24架重型舰载机。

航母的总体积达到了几万吨级,这样的庞然大物在大海上行驶,保持每小时55到60公里的时速,即30节,可以保证船身的平稳,使船上的工作人员不受太大的影响。

更重要的是保持船身的安稳,为舰载机的下降提供必要的保障。舰载机起飞之后,自然需要降落,舰载机能否顺利降落,将关系到战争的胜败以及经济成本。

舰载机下降时,航母依然在前行,只有保持稳定的速度,才能让机载人员正确计算飞机下降的着板点,少一点或者多一点都不行,都会影响到战斗机的顺利降落。

这是一个技术难题,不仅需要在航母上安装一条拦截索,还需要航母稳定的航速。

3、在海上行驶面临很大的阻力

30节并不是航母的最高速度,航空母舰被制造出来之初,它的时速是达到了40节左右,大约是每小时74公里,后来才改为30节的。

要保证这个稳定的速度是一个很难的问题,因为航母在海上行走,会遇到各种阻力,分别是摩擦阻力、漩涡阻力、兴波阻力等,而最大阻力来自汹涌的海浪,海上的巨浪可以达到10米,即使是庞大的航母在巨浪面前都如一叶扁舟。

这些巨浪对航母的前行带来不小的影响,航母避无可避,会继续前行,不会随意转弯改道,这时的速度不能太快,不然船身会不稳。

其次,航母面临的第二阻力是海面上的大风,有时是台风。这也是难以避免的,虽然航母设计时已经考虑到台风的影响,一般可以抵抗12级台风,只是在大风中航行的速度不能过快,保持30节的速度最适合,这样才能保证船上人员的人身安全以及船体的安全。


4、节省燃油,增加航行时间

我们知道任何机器的运行速度越快,所需要的能量越多。这么大吨级及排量的航母每前进一步都需要消耗一定量的燃油,速度越快,耗油越多,这样会提高航母运行成本。

如果把30节的速度提高到40节,那么航母需要消耗的油量会增加70%,而航母的作用是为作战提供平台及增援,而不是花费大代价去追求速度。

航母在海上的续航能力才是需要考虑的要素,尽可能增加航行时间,为作战提供更多的便利。

5、让携带的舰队跟得上

航母的的出行不是孤身前行,而是需要携带一只舰队,包括护卫舰、巡洋舰和驱逐舰,水下还有核潜艇等。舰母是整个舰队的方向,它的速度太快,有些舰队会跟不上,这显然不利于作战。

结语:

航母的速度关系重大,虽然30节的速度不快,但它的舰载机可以灵活作战,速度快,飞行范围广,当然在非作战时间,航母只是完成日常巡航及战备远航时,速度保持在18节就足够了。




航母作为世界上最昂贵的武器,同时也是其他国家梦寐以求的高科技战舰,无论是工业体系还是科技力量,都是需要极高的水平才可以实现的,这也导致至今世界上也仅有少数国家拥有。

很多人都说航母的航速非常的快,一般都可以轻松达到30节,那么这个30节换算成陆地交通工具的话,到底有多快呢,今天我们就来聊一聊这个话题。

首先,对于货轮来说,18节是正常的速度,而对于速度较快的集装箱船而言,最快也就只能达到28节,如果速度再快一点的话,可能就会出现危险了。

而像我国的航空母舰排水量在六万吨左右,但航速却可以轻松达到30节,而像海上的鱼雷快艇,速度甚至可以达到夸张的50节,这也说明了其实海上速度是可以继续突破的,只不过目前而言没有需求罢了。

很多人对计量单位"节"感到陌生,但作为一个计量单位,其实与陆地上的千米每小时没有什么区别,而这个"节"的由来据说诞生自16世纪,当时因为没有可以测量的东西,所以水手们就将通过绳子来计算船的速度,通过在绳子上打上节并将其扔入水中,以此来计算船航行一节需要多久的时间,以此来测量船只的航速。

到了后来,国际组织便采用了这种计量方法,并规定一节为一海里每小时。除此之外,一海里的距离也被规定为在地球子午线上维度一分的长度计算,通过精密的计算之后,我们可以得出一节为1852米,而航母航行的30节则是1852X30=55560米。

而这个速度换算成陆地上行驶的汽车时速的话,约等于每小时55千米的速度,如果这样换算的话,其实速度并不是很快,那么为何航母不再设计的速度更快一些呢?

目前世界上最先进的航母是美国海军的福特级航母,目前每小时的航行速度为2节,约等于每小时60公里,而像其他国家的小型航母,目前的航行速度也只有26-30节左右,别看仅仅差了几节,但其中的差距非常明显,而且技术上的差异也非常的大。

而为何航母要保持30节左右的速度,其实是为了能够保持更稳定的航行,以辽宁舰为例,辽宁舰全长约305米,宽75米,船上大概有2500人,航母还打在了十多架直升机以及24架舰载机,其航母的总重量已经达到了几万吨,而在航行时保持30节的速度,可以保证航母船身的稳定性,同时还可以保证船员不会受到太大的影响,而更重要的是如果船身不稳定的话,就很容易导致舰载机起飞时出现问题,同时降落也会造成不必要的安全隐患,所以保持安全稳定才是航母最为重要的目标,而并非是速度。

其次,舰载机想要安全起飞的话,航母自身必须提供足够的升空动力,毕竟航母甲板全场才100米左右,如果航母的速度超过了30节,那么舰载机在升空时可能就会出现问题,导致起飞时发生升空动力方面的隐患。

其实航母最早设计时的航行速度是可以轻松达到40节的,也就是每小时74公里,但经过反复试验之后才最终改回了30节,这也说明的速度其实并不是航母首先追求的目标,而且航母在航行期间会遇到很多阻力,比如有兴波阻力、漩涡阻力以及摩擦阻力,在航行期间遇到最大的阻力其实更多的是海浪,如果海上天气不好的话,那么海浪甚至可以达到10米高,所以在遇到这种情况之后,速度就不能太快,而且在遇到台风等极端天气情况时,航母也只能抵抗12级左右的台风,而在台风中航行的速度也不能太快,所以权衡之下30节时比较符合日常航行的,这样不仅稳定的航母,同时也保证了船上工作人员的安全问题。

除了这些以外,30节其实也是为了节省燃油的消耗,从而增加航行的时间,大家都知道航母时吞金巨兽,每天的开销都是非常大的,所以航母在燃油方面的消耗也非常的夸张,所以能节省的时候一定要节省,以此来增加航行的时间,为作战提供更多的便利。




辽宁号航母是我们国家第1艘航空母舰,辽宁号航母最大航速32节,但是辽宁号航母始终以30节的速度全速巡航,而且全球所有现役航母都以30节的速度巡航,这究竟是为什么?听我慢慢讲来你就明白了。

(上图是停靠在港口的辽宁舰)

航空母舰航行速度分为4种:经济航速、巡航速度、全速巡航、最大航速。

①.经济航速是航母航行的最慢速度,经济航速一小时13节,虽然速度慢,但是这是一种最经济的航行速度,可以以最低的燃油消耗,让航母航行最远的距离。

②.巡航速度是航空母舰燃料经济性最高的一段,航空母舰的巡航速度一小时18节。

③航空母舰全速巡航速度一小时30节,这是世界上所有现役航空母舰标准的航行速度。航空母舰以一小时30节的速度巡航是在进行训练任务,航空母舰战斗群是以航母为首,其它舰艇以30节的速度配合航母前行。

④.最大航速是航空母舰航行的最快速度,这时航母是在进行作战任务。世界上最快的航空母舰一小时航行速度可达40节。航母的最大速度是航母的发动机满负荷运载航行的速度,这时虽然航行速度最快,但是燃油消耗量是经济航速的好几倍。

船舶在海上航行的速度有节和海里它们分别代表着什么意思?

节的由来:飞机和轮船都是以节为速度单位,那什么是节呢?节是怎么来的呢?以前航海没有GPS,也没法测量船舶航行的速度。人们在长长的绳子上打上很多等距的结,绳头上系上一个飘浮物,然后把绳头扔入海里。

漂浮物就在原地不动,船往前走水手就在后面放绳子,水手一边放绳子,一边数放下去的结。一小时放下去多少个结就代表船舶一小时航行了多少节,英文KNET就是绳节的意思,这就是节的由来。

海里的由来:人们把南极到北极分为180度,以赤道为0度,从南到南纬为90度,往北到北纬为90度,每度又可以划为60分,一海里就是一分在地球上划过的速度,一分是1852米,而地图上的格子多数是以经纬度来标注,如果用海里和节这一套单位来标注距离和速度,可以直接和地球上的经纬度对应,这样导航更加方便。


一节等于一海里,一海里等于1852米。因此可以得出航空母舰30节的航速就是30×1852,大约等于55.6公里/时。这个速度相当于陆地上电瓶车的速度,虽然这个速度在陆地上不算快,但是在海上航空母舰能保持这个速度航行,已经算是很快的速度了。

因为航空母舰体积庞大,:以我们国家辽宁舰为例,辽宁舰全长304.5米,舷宽75米,吃水深度10.5米,满载排水量60,900吨,辽宁舰最大航速32节。辽宁舰以32节航行一小时百公里油耗高达110吨。

航空母舰是海上移动的巨无霸,是一个国家军事实力的象征,能以时速55.6公里的速度前进,已经是非常不容易了。航母在海上航行受到海水阻力、洋流风力的影响能以30节/时速度前进,可以说是非常快了。

为什么所有国家现役的航空母舰都把速度定在30节呢?

①.航空母舰把速度定在30节是为了配合舰载机的起飞。

航空母舰上的飞机是航母的主要作战武器,航空母舰失去了飞机也就失去了战斗力,因此航母在航行的时候要保证舰载机的顺利起飞,航母必须以30节的速度航行为飞机起飞提供升力。

飞机在航空母舰上面起飞的条件要求:航空母舰需要迎风以最大速度航行,航空母舰上飞机的跑道只有短短的100米,航母以最大速度全速航行来给甲板上的飞机创造额外的升力,这样才能保证飞机顺利正常起飞。这是航母必须保持三十节航速的主要原因。

②航空母舰保持30节的速度航行是为了保证舰载机和武器系统的安全。

航空母舰自身体积非常庞大,航母在海上航行面临的阻力更大,如果航母航行速度过快,受到风和海水的阻力将增大,这样航母会出现颠簸的情况。航母上的舰载机和武器系统占满了甲板和机库。

航母上的战机和武器系统都是高精尖的装备,最怕碰撞和颠簸,如果航空母舰航行速度过快会出现颠簸,由于武器系统和舰载机密度大,出现颠簸战机很容易发生碰撞,武器系统碰撞会发生爆炸,舰载机发生碰撞会造成巨大的损失。

因此航母要保持稳定合适的速度航行,30节这个航速经过无数次的试验和总结这个速度刚刚好。30节的航速既能保证舰载机的顺利起飞,又能保证航空母舰上武器系统的平稳和安全,因此世界上拥有航空母舰的国家都把航母航速定在30节。

③.节省燃油,提高发动机的使用寿命。

以我们国家辽宁号航母为例,辽宁号可以携带8000吨燃油,辽宁舰以18节巡航速度行驶,百公里油耗50吨,8000吨燃油可以航行16,000公里左右。这样的航行速度虽然省油,但是无法为舰载机起飞提供升力,而舰载机的每一次起飞和降落都是不容易的,因此这种航行速度不推荐。

如果辽宁舰以32节最大速度航行,百公里油耗达到惊人的到110吨,8000吨燃油只能航行7270公里左右。辽宁舰以最大航速航行4台燃气轮机,要开足最大马力才能达到这个速度。

发动机动力达到极限必将影响发动机的使用寿命,航母上的发动机造价昂贵,以最大速度航行既浪费了燃油,又缩短了发动机的使用寿命。因此需要合适的速度航行,既能延长发动机的使用寿命和燃油的经济性,又能达到训练要求,保证战机顺利起降,因此30节的速度刚刚好。

④航母以30节的速度航行是为了配合整个航母战斗群的作战需要。

航母战斗群是以航空母舰为主力战舰,而航母上的战机又是整个航母编队的主要作战力量,航空母舰上的战机起飞是整个航母战斗群打击的核心力量。

通过上述分析航母必须达到30节才能做证战机顺利起飞,因此为了配合整个航母战斗群,其它航母编队的主力战舰都要配合航母达到30节的速度。

航空母舰战斗群的主要战舰包括:1艘航母 、1-2艘导弹巡洋舰、 2-3艘导弹驱逐舰、2-3艘护卫舰、1-2艘攻击核潜艇、2-3艘补给舰。

结束语:航空母舰是一个国家军事实力的体现,世界上拥有航空母舰的国家航母航速都在30节主要原因有以下四方面。

①.主要是为舰载机起飞提供升力。

②保证航母航行时的平稳性,预防舰载机和武器系统发生碰撞,确保航母航行安全。

③保证燃油的经济性,延长发动机的使用寿命。

④.航空母舰是整个航母战斗群的核心力量,航空母舰的主要任务就是保证舰载机的顺利起飞。舰载机顺利起飞的要求需要航母保持30节的速度航行,而整个航母战斗群的舰队也要保持30节的航速来配合整个航母战斗群,确保整个航母战斗群能发挥出最佳的作战配合能力。

虽然航母体积笨重,但是航母上面的舰载机可以灵活升空作战,航母只是为舰载机提供可以起降的平台,其作战能力还是要看舰载机以及整个航母舰队的配合。

节是海上的航行速度,海里是海上的航行距离,一海里等于1852米。因此航空母舰30节的航速就是30×1852,大约等于55.6公里/时,这个速度相当于陆地上60V电瓶车的最快速度。这个速度在陆地上不算快,但是在海洋上面这个航行速度已经算是很快了。




为何航母速度都在30节左右,30节换算成陆地交通工具是多快?

航速30节是航母一个非常重要的速度指标,假如达到这个指标,那么从动力上来看它就是一艘合格的航母,要是它达不到,就会被军迷戏称为半残废,比如印度的维拉特最高速度只有28节!

可能熟悉三哥航母的朋友应该知道,这破烂货不过是英国半人马级竞技神号R12航空母舰,二战期间就开始造了,年纪比莫迪还要大,能跑到28节就已经不错了!

但是全球“最先进的航母之一”的“伊丽莎白女王级航母”,抱歉这是英国人说的,不代表种花家的意见!但它的航速只有25节以上(维基资料),好一个以上,似乎跑出50节也可以不是吗?

一节究竟是多少距离?

一节就是一海里,也就是1.852千米,这是个专用于航海的速率单位,西方也将它用于飞行器的速度,但对于习惯公制单位的朋友来说,实在不太习惯!

节:空速表

节在最早期时(16世纪)水手们用来计算传播速度,将一根长绳上打很多节,然后丢入水里,看看一定时间能能被带下水多少节,后来这个方法就成了约定俗成的计算船舶的速度。

30节速度大约就是56千米不到一点,这个速度不快,但也绝对不慢了,学驾照的朋友应该深有体会,其实刚开始学车时,30千米速度就赶快很快了!

为什么航母的速度要定30节?

先来个有趣的问题,潜艇在水面和水下航行时,哪个速度更高?可能很多朋友都会猜是水面航行速度更高,毕竟水的阻力那么大,潜艇水面航行时一半露出水面,水的阻力减少一半,那不应该是水面更快吗?

答案是水下速度更快,当然潜艇和在水面和水面舰艇不可同日而语,但有一个道理要告诉大家,水面舰艇要在水面高速航行是很难的,因为它要突破几个阻力:空气阻力和船体的水阻力。

早期像船一样的潜艇

水的密度比空气要大800多倍,因此船舶航行时的阻力绝大部分都来自水的阻力,分为摩擦阻力、涡流阻力(形状阻力)和兴波阻力以及突出体阻力:

  • 1、摩擦阻力是水的粘性造成的,航行时会有一层水粘附船体表面,运动时会带着它克服水分子的摩擦,这个大小与浸润面积、表面光滑度以及航速高低有关;
  • 2、船体运动会产生涡流,这些涡流在船尾断面处更为明显,涡流会形成负压阻碍前进形成阻力,两头尖尖的船舶这种阻力明显会减少
  • 3、兴波阻力是由于船舶航行中掀起的船行波,产生与船舶前进方向相反的阻力,有船头波和船尾波两种,如果两者在船尾叠加,那么阻力会增加,反之则小,所以和船舶长度和速度有关。

苏联“阿尔法”级水滴型外形

潜艇水下航行时空气阻力不存在、兴波阻力趋向于零,早期潜艇两头尖尖,这是水面航行的最佳船型,但水下阻力最小的是水滴形(船舶舰首的球鼻也是这么来的),但水滴形在水面明显不佳,不过潜艇大部分时间都在水下,当然需要一个水下最佳形状了!

美国俄亥俄级核潜艇拉长水滴型。

高速船舶那么快,为何航母达不到如此高速?

快艇很容易可以达到50节以上,民用双体穿浪船可以达到60节以上,也就是110千米/小时,当然也有更快的船舶,但有一个非常奇特的问题,就是大部分大型水面舰艇,大部分速度都在30或者30节左右,就不能再高一点吗?

为什么偏偏定在30节?

其实二战时战列舰速度真的非常快,有的甚至能超过34节,不过二战航母速度普遍在30-32节之间,现在都过去了将近80年,速度为何没有提升?

其实从现在水面舰艇速度来看,速度已经不再是追求的目标,当年的海战还是在舰炮的射程之内,因此高速赶到战场是一个非常重要的指标,但现代海战已经不再是舰炮的世界,而是反舰导弹,速度再高也比不上导弹不是吗?

另一个问题是成本

船舶高速航行时,看起来最不起眼的兴波阻力能占总阻力的50%,因为兴波阻力和速度 的平方成正比关系,当速度越来越高,需要克服阻力给动力输出会出现成倍上升!

这种指数级关系,会让兴波阻力在30节附近会突然增加,形成类似于超音速中“音障”的效果,即使只增加一点点速度,功率也会成倍上升!

因此30节左右是个坎!在速度不占主要优势的情况下,那么就主要看编队速度,因为航母战斗群的核心就是航空母舰,它的舰载机可以保护整个战斗群,因此除了前出的驱逐舰以外,核心仍然在航母,而且也需要配合航母的速度行进。

美国海军亚伯拉罕·林肯号航母战斗群 (2000年环太平洋演习)

所以30节也是一个妥协的速度,它也要考虑驱逐舰、护卫舰、补给舰等多种舰艇的速度,航母最高速度在30节左右,但却很少跑到30节,大部分巡航也就是18节的经济航速!不过美国的独立级濒海战斗舰速度可达44节,自由级则可达47节。

当然还有一个问题,伊丽莎白女王号最大航速25节,原因是2台36兆瓦的MT-30燃气轮机+4台10兆瓦的柴油机作为发电后全电推进,但舰载设备大量电力的挤占导致它速度高不上去,而出于成本与设计因素,伊丽莎白女王号又不可能再增加动力,“日不落帝国”真的没有余粮了,所以就25节凑合下。

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页面更新:2024-03-05

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