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航速 一节等于多少公里

汽车火车时速都用公里,为什么军舰航母用节一节等于多少公里?为什么有些军舰的速度总是在30节左右30节到底有多快

jnlyseo998998 jnlyseo998998 发表于2022-10-08 13:20:54 浏览37 评论0

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汽车火车时速都用公里,为什么军舰航母用节一节等于多少公里

这个问题挺好玩的。

有人这样回答

节,是速度单位,浬,是距离单位,一节等于一海里,一浬等于1.852公里。

其实是没有学过航海的一般人的认识。

首先咱们说火车的速度,火车的速度是火车从A点到B点所经过的距离处以所经过的时间所得到的一个平均速度,或者微分后成为火车的顺时速度。同时要注意一点是,火车是在铁轨上运行的(当人了汽车是在路面上跑,人是在地面上走),铁轨是不会运动的,所以……火车的速度就可以简单的用v=s/t来计算了。

但是如果是船呢?船在水面上运动,这时就有一个问题了——水是不是静止不动的呢?船从水面上A点到B点的航行速度是不是可以简单的用v=s/t来计算呢?显然是不行的。原因很简单:水是流动的。你不可能定出来一个相对固定不动的坐标参数来计算航行的速度。

例如 港口的锚地距离港口有15公里的距离,船要航行一个小时才能达到港口。这样船的速度是15公里/小时吗?当然不一定,如果水流从港口流动到锚地的速度是每小时15公里的话,那么船需要有每小时30公里的速度才可以到达港口。

而如果锚地的水流到港口的流速是15公里/小时(当然了这只是打个比方),那么船就是一动不动的停在水面上,一个小时后也会到达港口。

假设一下如果你是一个船舶上的导航员当船长问你,到达目的地的时间的时候,你会怎么说呢?

这时你真不能说不知道吧?一般商船还好,如果是海盗船的话是不是得直接跳甲板了?

这时就需要一个工具叫做海图:

海图并不是指在一个地图上标记了海里的岛屿大陆方位和暗礁为止的简单地图。在海图上通常会标注岸形、岛屿、礁石、水深、航标、灯塔和无线电导航台等等很多等信息,同时高等级的海图上还会标记一些季节性的洋流流速信息。

这时利用航海尺就可以根据自己的速度(相对于水面)来做出航向了。

过程很繁琐就不展开说了。

但这里有一个问题——你怎么知道自己的速度?

在高速公路上我们经常能看到这样的牌子0-50米-100米,当车子经过0m的时候开始计数,到100米的时候所计的秒数通过计算就可以得到车子的真实速度,这个心算都可以算得出。但海面上可没有人给你立牌子啊,所以船的速度是一个迷。

直到16世纪航海家们想出了一个办法。

他们会在船的尾部放置一个绳轴,绳轴上的绳子末端会拖着一个斗。当绳子放到水里的时候这个斗会在水阻力的作用下将绳子从绳轴上拉出来。这时只要知道一个时间单位内拉出了多长的长度的绳子就可以近似的知道船相对于水面的速度。

而在当时则利用在绳子上打结的形式来标定绳子的长度。当一个沙漏的沙子流完(固定的时间单位),放出多少绳节就可以说是多块的速度了。所以节(Knot)这个词汇本身从绳子上的扣也就转变为速度单位了。单位的意思是 海里/小时大约是1.852公里/小时的时速

但有一点要说一下啊,很多人说水手在绳子上打结是一海里打一个结,这要是船的速度是15海里/小时,要准备15海里长的绳子吗?显然是很扯淡的。

绳子上打结的间距是和沙漏的时间成缩放关系的。几十厘米一个节就完全够用了,并不需要夸张到一海里一个节。通常沙漏会在30秒-1分钟内就可以流完。所以说利用绳子来测水面真速也就根本用不着几个小时。

当你知道水面真速度的时候,你就可以在海图上计算来确定自己到达目的地的大致时间了,也就不用跳甲板了。

这个方式从16世纪开始就一直流传下来,后来就约定俗成了,以至于现在不仅仅是航海用节这个单位,

在航空的领域中速度也会使用到“节”。注意上图空速表的单位,依然有KNOTS(KN)吧?原因嘛,空气也是流动的啊。再分来分去就得是“空速”和“地速”的概念了。和今天的问题没太大关系,咱回头再有合适的机会再讲吧

为什么有些军舰的速度总是在30节左右30节到底有多快

节为海事速度单位,所代表的长度为地球子午线纬度上一分的长度。节是海里/小时的简称,也是舰艇的一项重要性能指标。科学性和具体化可分为最大航速、全速、巡航速度、经济航速和最小航速。

(航母航速一般不超过三十节)

一般情况下,一节=1海里/小时=1.852公里/小时,为国际通用标准。一般水面舰艇的航速会远远高于水下潜艇,目前像航母、驱逐舰这种好几千吨或数万吨的水面舰艇航速一般不超过三十节,而之所以控制在30节左右,一是考虑到编队体系要求航速大致统一,如补给舰等航速偏低,如果作战舰艇航速偏高,会影响整个编队协同作战能力的发挥;二是三十节是最合适的经济航速,同样里程下30节一般比40节要节省60%燃料;最后则是抗风浪性,海上航行环境是难以预料的,如果大型舰艇航速过高,很可能在高风浪的海况下发生危险。而千吨级或以下的水面舰艇最高航速有的可以达到60节,如我国的022型隐身导弹艇航速就可以达到50节。因为轻型舰艇人员编制不多,追求的是机动性和应急反应能力,航速偏高是必需要求的。当然航速偏低是不被提倡的,像法国戴高乐号航母就是因为动力系统的“心病”,最高航速仅仅27节,看似比正常的三十节只低了一点,可是如若战争爆发时,会严重影响航母编队的实力发挥。

(图为英国原“海洋”号两栖攻击舰)

现役水下潜艇中跑的最快的是俄罗斯阿尔法级核潜艇,最高航速达到42节,一度成为世界上跑的最快的潜艇。而前苏联神父级巡航导弹核潜艇最高航速曾达到44节。潜艇的设计和理念决定了潜艇在水下航行的速度要比在水面航行高很多,空气阻力消失,兴波阻力减小,所以潜艇在水下要远快于在水上,这是需要了解的一个知识。

(俄罗斯“北风之神”级战略核潜艇)

为何现代军舰速度都是30节左右难道不是越快越好吗

▲航母战斗群的平均速度一般在30节左右,而这本身来说,是十分快了(图片来源于:网络)

对于现代海军主战舰艇来说,一般其航速我们说都在30节左右,而根据1节等于1.852公里/小时来说,30节的速度就等于55.56公里/小时,虽然这个速度在陆地上来看,并不算快,但对于远比陆地环境更复杂的海洋环境来说,这个速度已经是非常快了。

▲军用作战舰艇的动力系统是十分复杂的,而要提高航速,对动力系统以及整个军用作战舰艇的设计都要提出十分苛刻的条件,故而提速不是那么容易的(图片来源于:网络)

那为啥军舰不在追求更高的速度呢?因为,对于军用作战舰艇来说,特别是对于排水量几千吨甚至上万吨的军舰而言,要追求高速所付出的代价是很大的,比如说对于你自身的动力系统来说,就要求很高,而要具备使得大吨位军舰拥有更高的速度,这个动力系统本身的重量就不会太小,且消耗的燃料本身也会很大,虽然说可以应用上核能,但是这样一来,单艘军舰的造价也就非常高了,且对于现代军舰来说,虽然此前也曾经有一些千吨级的战舰达到30节以上的航速,比如我国的051型导弹驱逐舰的航速据称最高可达37节,但其实在现代条件下,那么高航速的军舰其本身的实在价值也降低了,毕竟,你军舰在快,也不可能有飞机和导弹来得快。

▲我国的051型驱逐舰,据称达到了37节的高速,但是其实这个速度在当代的意义已经不大了(图片来源于:网络)

故而,综上述而言,现代军舰一般也就要求30节左右的最高航速,毕竟这个航速条件下,军舰本身可以取得性能和经济上较好的平衡性。