问题补充: 越快越好吗?
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)
确实,军舰的航速是越快越好的,军舰的航速具有战略和战役价值,而不仅仅是战术价值,很多人上来就说,进入导弹时代,军舰跑不过导弹的飞行速度,跑的再快也是枉然,这就是拿战术当战役来考虑了。实际上,军舰的航速决定了海上机动作战的范围和速度。
战场总是有时效性的,兵贵神速在任何年代都有用,但是兵贵神速本身就是一个战役学的概念,而不是战术概念,需要快速的把自己的武装力量部署并且展开在相应的时间、相应的地点,战争从来都不是玩游戏那么简单:游戏是把军舰飞机坦克造出来,直接拉过去就打,而实战中是有机动过程的,这个过程陆地上依靠公路和铁路等交通线,空中依靠加油机、运输机,有时候还要转场,而海上则叫做海上机动作战,第一步叫做航渡。
举个简单的例子,两个大国开战之后,双方的舰队会在开战之前提前进入远海大洋,此时茫茫大海上的舰队是对外保密的,行踪更是不能确定,双方会在一个都有战略需求的海区碰面,在碰面之前的航路中,随时都会有可能遭到敌人在任何方向的打击,需要反复对周边海区进行搜索,海军舰队保持战斗队形。
承担后期保障的舰队也会在海上预先搭建起机动补给区,主力舰队在这里完成首次战役所需的补给后,就会机动到作战海区展开,在这个过程中,双方的舰队都在不断的机动和变换阵位,谁能够抢得优势的时间,优势的阵位发动进攻,谁就占有很大的便宜,中途岛海战就是一个典型的例子,有一句话叫,海军是在海上机动一礼拜,作战只有20分钟的军种。
没错,在这个过程中,起到主要作用的,一个是搜索能力,一个就是航速,这就是核动力航母对比常规动力航母的最大优势,他的机动速度更快,机动范围更大。因此,任何考虑说军舰跑不过导弹,就速度没有那么重要的说法,都是自以为是,对海战缺乏了解的说法。话说回来,为什么现在军舰航速基本都是30节左右?
答案也很简单,因为动力输出设备,也就是发动机的输出功率如今达到了瓶颈期,很难取得突破了,原动机虽然一直进步,从蒸汽轮机到柴油机到燃气轮机再到核动力,但是不论是哪个产生动力的原动机,都需要发动机来将之转化为动力能量,然而发动机是一个庞大的机械结构,是一台机器,他的机器复杂程度很高,每提高一点点的功率,整个机械的重量和复杂度都要提高很多,得不偿失。
科技的发展已经到了平台期,虽然电子技术发展很快,但是机械技术的进展其实不大,现在人们的汽车从机械结构上看,和30年代的汽车差别并不大,因此人类需要突破基础科技的瓶颈,才能在提高军舰的航速了。
说起战舰的航速,往往有一个很奇怪的现象,那就是很多战舰的最大航速大都是30节左右。比如美国海军在上世纪八十年代服役的“提康德罗加”级巡洋舰,其最大航速就是30节。在其之后建造的“阿利·伯克级”驱逐舰,最大航速是31节。新世纪之后美国建造的号称全球最先进的“朱姆沃尔特”驱逐舰,最大航速也是30节。除了这些战舰,很多航母的最大航速也是30节左右,比如“尼米兹”级和“福特”级核动力航母的最大航速,都是30节以上。那么,为什么战舰的最大航速大都是30节左右呢?30节的速度有多快呢?
战舰的最大航速保持在30节左右的原因
自从大型铁甲舰诞生以来,其最大航速一直保持在30~40节的范围,一直到现在都没有太大突破。但是其他武器装备均已经发生翻天覆地的变化,比如战斗机的最大飞行速度可以超过2马赫,导弹的最大速度甚至可以达到20马赫(高超音速导弹)。战舰的速度几乎没有太大变化,是受到很多因素制约的。
第一个原因是单位推进马力消耗比的制约。战舰在水中航行,受到摩擦阻力和兴波阻力的影响,摩擦阻力与船体的水下面积成正比,兴波阻力与航速成正比,与船长的平方根成反比。所以,战舰的航速越高,兴波阻力就越大。如果要达到某一航速,越大的战舰每吨所需要的推进马力反而比尺寸较小的战舰每吨所消耗的马力要少。比如排水量5000吨的驱逐舰和50000吨的航母,如果都要达到30节的航速的话,驱逐舰需要的总马力虽然要小,但是其单位马力消耗反而比航母更大。因此,为了将单位推进马力消耗比控制在合理范围,即便是小吨位的护卫舰,其航速也不可能大幅增加。
第二个原因是战术上的考量。在反舰导弹等武器出现之前,较快的航速有利于躲避舰炮和鱼雷的攻击,因此提高航速是具有一定积极意义的。但是在反舰导弹等射程远、速度快的武器出现之后,无法再通过提高战舰的航速来躲避导弹的攻击,所以单纯的提高航速就没有了战术上的作用。在反舰导弹袭来时,即便战舰加速到极限,其航行的距离也十分有限,对于导弹的射程而言几乎是微不足道的。除此之外,如果战舰的航速较高的话,势必会产生较大的航行噪音,很容易被潜艇发现。所以在反潜作战时,战舰往往会保持在较低的航速。
第三个原因是船员的身体承受能力。船员在战舰上生活和工作,其身体状况受到很多因素的影响。为了保持船员的身体健康,必须合理设计战舰。战舰的航速与战舰的耐波性密切相关,而耐波性会影响到船员的晕动症的发生概率。简单来说,在同样的天气和海况下,战舰在高速航行时,会产生更大的颠簸,船身更加不稳,剧烈晃动的话会导致船员出现晕动症,会影响到船员的身体健康和工作效率,进而对战舰的作战能力产生不利影响。
30节的航速有多快?
按照进行单位换算的话,一节相当于每小时航行一海里,大约是1.852公里/小时。那么30节的话,就是每小时航行30海里,大约是55.56公里/小时。如何看待这个速度呢?我们不妨来了解一下其他武器装备的速度。现代化主战坦克的最大行驶速度大约在50~70公里/小时,美国“黑鹰”直升机的最大飞行速度约357公里/小时,F-16战斗机的最大飞行速度约2100公里/小时,AGM-84“鱼叉”反舰导弹的最大速度约918.8公里/小时,“弗吉尼亚”级攻击核潜艇的水下最大航速约34节。通过比较可以发现,战舰的最大航行速度其实和主战坦克的行驶速度相差不了太多。
任何船舶、汽车、飞机都有自己最佳经济巡航速度,对于军舰而言,20航节左右的航速就非常经济,耗油较少,续航里程也是最大的
平常开车的人都知道,汽车在城市拥堵状态下最费油,而上了高速后油耗就狂飙之下,在高速上一台5.8升排量的兰德酷路泽也能跑出12左右个的低油耗。
但是汽车并非是越快越省油,如果你把速度从120公里每小时提高到160公里每小时,那么油耗又会上涨。对于绝大多数家用车而言(1.6L-2.5L),80公里每小时是一个最为经济的航速,在这个速度下车辆的续航能力最长。(普通排量汽车在80公里的时速上更加省油)
同理,军舰也有自己的经济巡航速度,大约在20节左右,一般不会超过25节。注意!我指的是经济航速,也就是最省油,航船最大的航速,不是最大航速!
“航节”是海上的一种速度单位,这个单位起源于欧洲大航海时期,当时的水手为了计算船只的航行速度,在一个绳子上均匀的打上一些绳结,再把绳子的一端栓在船上,另一端则抛进海中,然后开始计时,看多上时间掉下去一个绳结,然后从绳结与绳结之间的长度和掉下去的时间间隔,推算出船只的航速。
如今1航节为=1海里/小时=1.852千米/小时,30航节也就是大约55.5公里/小时左右,这个速度对于咱们的家用车来说根本算不上什么,但是对于军舰而言已经是非常快了。通常情况下没有军舰会一直维持在30节的航速下续航,因为太费油了。
军舰在水中航行,除了要克服空气阻力外,更要突破海水的阻力。在常温状态下,清水的密度是1g/cm^,即1kg/L,空气密度1.293g/L。水的密度大约是空气的772.4倍,而且海水的密度还会更大,阻力也更大。(军舰还算是跑得快的,油轮更慢)
所以说军舰在海水中航行要比在空中和陆地上行驶更加困难,同等的马力和油耗,汽车和飞机要比军舰的速度快的多。正是由于阻力更大,军舰的航行速度比过飞机和汽车,30节的航速就已经算是很快了。军舰航行到25节以上,克服海水阻力所消耗的油料就会成大幅增加,速度越快,油耗就会呈几何倍数增长,对军舰的续航能力造成极大影响。
例如辽宁舰,辽宁舰在18节的经济航速小,最大航程可达将近13000公里,而如果将速度提高32节,辽宁舰的续航里程则只有7100公里。可以看出,辽宁舰的速度增长1/3,油耗就要增加将近一倍。
所以如果不是在紧急情况下,军舰是很少跑到30节的航速的。但动力这个东西你可以不用,但不能没有,平常可以慢慢悠悠的,关键时刻得跟上,不能掉链子。对于一国海军而言,有多少军舰是一回事,能有多少军舰参战又是一回事。
如今各国最先进的大型驱逐舰航速都已经超过或达到了30节,以便于在爆发突然事件时,军舰可以以最快的速度抵达指定地点。
所以说美国如今现役的航母都是核动力,虽然核动力航母的维修保养周期较长,一生中有很长一段时间都要待在船坞里,出勤率这一方面的确不及常规动力航母。但核动力航母的优势是不必在意油耗,随时都可以用最大航速长期巡航,这一点对于美国的全球部署而言非常重要。(美国核动力航母布什号,其最大航速为30节)
当然,航母速度上去了,航母战斗群中的其他军舰和补给船的速度也得上去,对于后期不及的压力依然比较大。但少了航母这个大胃王,补给船的压力就小了很多。
需要注意的是,本文所指的军舰都是大型军舰,导弹艇一类的快艇不在其中。
由于体型较小,马力推重比高,导弹艇的航速通常都在30到40节,有的甚至可达到50节。但也正是因为体型小,导弹艇的油箱较小,导弹艇续航能力都不是很长,只能执行一些近海防御任务。
不是有些,基本上所有军舰的最大航速都在30-33节这个范围,只有少数轻型舰只还继续保持在35节以上。其实30节出头这个航速对现代军舰来说已经足够用了,再快要付出太大的代价,换来的战术意义并不大,全世界的军舰发展基本都锁定在30节出头这个航速上。至于30节是什么概念,按照基本单位换算,1节=1海里/小时=1.852千米/小时,也就是说30节航速相当于55.6千米/小时,虽然赶不上家里的小汽车120千米/小时,但是别忘了这个是好几千吨甚至好几万吨。下图为正在高速航行的052D型“昆明”舰,他的最大航速为31节,采用燃气轮机为动力。
可能有些朋友把现代作战舰艇和二战和冷战初期时期的进行对比,其实二战时期的舰艇航速确实普遍比较快,即便是“衣阿华”级战列舰也曾经在53900吨和21.2万输出功率的情况下跑出过32.5节航速。而驱逐舰的航速甚至达到35节-37节。然而我们要对比不同时期海军发展思路,在二战时期的作战舰艇全部依赖于身管火炮,这些身管火炮的射程是非常有限的,即便是装备305毫米以上口径主炮的战列舰交战距离一般也要缩短到25公里以内。此时航速对于作战舰艇的意义就非常大,他可以利用速度抢占海战有利位置(反潜阵位),毕竟在非制导武器时代有利阵位是非常重要的。所以二战及二战前夕的作战舰艇在航速方面还是比较注重的,但是动力系统占全舰比例也是比较高的。
到了冷战时期,核潜艇的出现严重威胁着水面舰艇,苏联甚至发展过航速超过40节的核潜艇。在那段时间里为了达成对潜艇的优势,驱逐舰和护卫舰的航速普遍也是比较高的,和二战一样他们都是以强劲的蒸汽轮机为主要动力(但是蒸汽轮机的整体体积是在很巨大,之后逐步被燃气轮机取代)。
但是随着70年代以后精确制导武器的逐步成熟,海战双方的交战距离已经从30-40年代的20公里左右猛然提升至100公里以上,而航空母舰可以直接打击400公里外的目标。此时的30节、32节和35节对于交战双方变得意义没有以前那么大,毕竟再快还是远远慢于导弹的。而且作为现代化海军的核心“航空母舰”的航速基本就锁定在30-33节之间,而伴随他护航的作战舰艇只要不比他慢能跟得上航空母舰即可。至于反潜作战,现代反潜直升机发展已经非常成熟,即便核潜艇能达到35节的水下航速,然而反潜直升机可以飞到150节的速度,远远快于核潜艇。所以在现代海战兵器和模式发生巨大变革的情况下,太高的航速战术意义不是太大。
除了海战模式和作战思路的变革之外,还有就动力系统和舰船设计的问题。排除功率损失因素后,船舶主机功率与航速的三次方成正比,也就是说如果想要航速提升至原先的2倍那么主机输出功率需要达到以前的8倍。再考虑到高速航行时舰体受到的阻力开始急剧提升,动力系统的负担也是越来越大。我们举几个例子,日本“大和”级战列舰在4.4万马力输出动力的情况下为12.54节,但是当航速达到27.7节最大航速时输出功率则达到了16.6万马力。美国“佩里”级护卫舰在25节航速时只需要1台LM2500燃气轮机,然而2台LM2500全开的情况下航速只有30节。同理,如果现代军舰在突破30节的航速之后想要继续向上提升哪怕1节航速都是付出极大的动力代价,在现有动力技术没有大突破的情况下只能增加主机数量来提高输出功率,然而这回挤占舰上空间,严重削减舰上武器、燃油等携带量,还会挤占舰上生活空间,这就得不偿失了。
另一个就是船型设计也会影响舰艇航速,一个是长宽比,理论上长宽比越大越细长,航行阻力越小,相同动力的情况下航速越高。还有就是V型舰艏设计也能帮助舰船提高航速,二战时期的作战舰艇普遍使用这些方法提高航速。但是这两种设计很大的问题就是严重压缩舰体内空间,而现代作战舰艇上装备的武器和电子系统越来越多,这些细长的V字型舰体根本无法满足现代舰船装备的安装空间需求,所以也就在这方面向航速做出了妥协。下图为中国的051型驱逐舰(051型其实还在50-60年代的技术层次上),他的长宽比达到10:1,7.2万马力的输出动力跑出过37.95节的航速,但是发展到052型之后反倒普遍降到了32节左右。
如果你硬要实现35节以上的航速也不是不可能,想要跑出50节也可以实现,只要设计成长宽比很大的“苗条身材”,再把全舰的空间全部用来装主机提高输出动力就可以。但是这样做没有意义,不仅存在严重的不稳定问题,舰内空间也承载不了多少燃油和弹药,舰员的生活环境也非常恶劣,得不偿失。所以现代军舰的30节左右航速时综合了各种因素得到的一个平衡数值,在现代技术的大前提下这基本就是最优解。
我海军051型驱逐舰105号“济南舰”的CG图,“济南舰”使用蒸汽轮机动力,最高航速在36节,甚至在1975年4月的一次试航中跑出37.95节的惊人航速,而051型舰的苏联型号56级驱逐舰设计的最高航速就是38节!
现代战舰,特别是1950~60年代设计的驱/护舰一类反潜舰的大多使用蒸汽轮机为动力推进,而且要将战舰的舰艏设计成V字形,这样设计的目的使军舰水下部分变窄,有利于劈开水流减小航行阻力,让军舰的航速更快一些(现代的快艇都是V型艇艏设计)!这其中的原因是当时已经出现了第一代核潜艇,它们使用核反应堆为动力,在水下的航速豆超过了30节,甚至要往40节方向发展的趋势(1960年代后苏联确实建成了少量的航速超40节的核潜艇)…1950~60年代的驱逐舰反潜装备只有鱼雷和深弹,没反潜直升机和反潜导弹,如果航速再低就根本追不上也消灭不了核潜艇…所以那个年代的驱/护舰的航速都很高,但航速高所带了的问题也不少,第一个就是:V型设计使得整个舰体很窄并且细长,舰内的空间变小,各种设备安装的非常紧凑,也大大的压缩了舰员的生活区域,使生活环境变得比较恶劣!
第二就是:蒸汽轮机占地面积太大了使得其它辅机(发电机)的安装数量变少,在缺乏发电量条件下,整条舰的电气化程度不高,也安装不了太多的武器装备…战斗力确实不高。
图片上是052D型驱逐舰的CG图,到了1970年代之后特别是21世纪,战舰的航速开始减慢,最高航速通常情况下都在30节,那么30节有多快?节是一个速度单位,指的是舰船在航行当中的“每小时/海里数”,一节=一小时/一海里≈1.825公里,如果是30节/一小时就差不多的56公里,如果有哪位看官想体验一下这个速度,就上国道或者省道开车去体会。
21世纪战舰的航速低一些主要原因还是武器装备的安装量大幅度增加,特别是垂直发射器的普及,以往那种V字型狭长舰体设计已经不符合空间的要求了!为了在航速和使用空间找到平衡,现代战舰采用折中的深V字型设计,即可以保障较高的航速,也给武器装备安装量提高了较大的安装空间。
另一个主要原因是反潜直升机的大量上舰,使反潜的效率和速度提高了许多,军舰或者核潜艇再快也快不过直升机!而且现代海战的主要武器是舰载机和导弹,相对于舰载机和反舰导弹的飞行速度,军舰的航速是永远赶不上…既然是有了反潜直升机/反潜导弹,军舰也不需要利用更快的航速去追击核潜艇,而舰载机和反舰导弹的更加完善,也使军舰的航速没必要再快了
“福特级”下水时的场面,可以看到它的舰型设计呈U字型!这是由于航母需要的内部空间更多,所安装的设备有些相对于其它战舰是超大体积大的!V型和深V型舰艏,舰底设计根本提供不了这些超大设备所需的空间,另外航母的机库、油库、弹药库、5000人的生活空间…这些必须要采用U型设计才能满足空间的要求。
U型舰艏和舰底在航行时阻力最大(登陆舰也是U型设计)!但是,为了摆脱核潜艇的水下追击,常规航母采用了多台功率强劲的蒸汽轮机为动力,核航母当然采用核反应堆,这两种动力系统都能将大型航母的最高航速提高到30节以上,而且高速航行可以提高“甲板风”的速度更有利于舰载机起飞。
另一方面,现代核潜艇也不在片面的追求高航速了,因为速度越快各种机械所发出的噪音也就越大…等于将自己所处的位置明确的告诉了敌方,而且高速潜航会严重的磨损机械和消耗核燃料的使用年限,所以在核潜艇航速降低,现代海战装备种类和性能增加的大环境下,现代战舰最高航速保持在30节已经够用了。
我是一名远洋的商船海员,我们船在顺风顺水的情况下,速度才仅仅只有18节,而军舰能跑到30节,可见军舰的速度有多快!在轮船领域内,30节的速度已经算得上飞速航行了。很多人不了解一节的速度到底有多快,在航海中也是有固定的换算单位的,一节大概等于1.8公里,30节每小时的速度大概等于54公里每小时!类似于我们陆地上电动车的速度。
军舰的主要作用就是战争,需要有较强的机动能力,为什么军舰的速度能够跑到30节左右呢?难道不能跑的再快一点吗?其实这也是有一定的科学道理的,大概有以下几个原因。
第一:不管是商船还是军舰都是在水里面进行航行的,他们的主要动力就是船尾的螺旋桨旋转产生向前的推力。其实轮船的马力是非常大的,一般的商船马力就能达到2万匹之大,更不要提军舰了。但是军舰在海里航行光靠螺旋桨的动力还是远远不够的。他还会受到风力和海流的影响。顺风顺水肯定速度会快一些,如果逆风逆水速度肯定就不行了。所以综合起来看,军舰能够跑到30节左右就已经很厉害了。如果速度再增加一些,那么船尾螺旋桨的动力就会大很多,排出水的力道也会很大,那样军舰跑过去基本上没有船敢跟着了,因为军舰船尾的尾迹流很容易把其他船舶打翻。
第二:影响军舰速度的还有一个因素,就是船型。我们都知道军舰的设计一般都比较狭窄。船头都比较尖。其实这就是为了提高军舰的速度。因为船头尖接触水的面积比较小,进而速度也就会相对快起来了。另外军舰的速度也并不是越快越好,他有一个综合的考量。平常我们军舰护航的时候,大部分都是前后护航,很少有军舰左右护航。就是因为军舰的速度很快,在和其他船舶并排航行的时候,两条船之间的压强会变小,产生船吸现象,进而发生危险。所以速度太快的话,并不是一件好事!
第三:在海上军舰能够跑到30节已经很快了,就目前的技术来看它的速度确实还可以增加。但是这完全成为了不理智。为什么会这样说呢?军舰不像汽车,遇见障碍物踩下刹车,汽车立马就停下来了。而军舰速度如果过快,在海上一旦跑起来想要快速停下来就很困难,速度上去了,机动性变差了。军舰就失去了应有的性能了。另外速度越快,舵效也会越好!我们也可以拿汽车来比喻。汽车速度很快时,稍微动一下方向盘,车拐弯的角度就很大!船也是一样,速度过快,舵效过于灵敏,在大海中很容易发生倾覆的危险。综合考虑,30节的速度是最科学的!
有人说我们平常开车,从一个城市到另一个城市,每小时能够跑一百多公里,感觉城市间的距离还很遥远。而对于军舰来说,类似于电动车的速度在海上航行,如果有紧急情况那不是需要很长一段时间才能到达现场吗?其实也并不是我们想象的那样!
我们应该知道一个科学道理:“两点之间,直线最短”!我们平常在陆地上开车,看似速度很快,其实饶了很远的距离。陆地上由于村庄、河流等影响,很多道路都不是直的,即便是高速公路,也不是直的,由于它要连接很多个城市,都是弯曲绵延的。所以我们平常开车会觉得速度很快,到达另外一个地方很遥远。而在海上没有障碍物,一个地方到另一个地方,走直线就可以了,虽然速度一般,但是也能及时到达目的地。
我作为一个远洋商船的船员,在我从事海员生涯期间去过大概二十多个国家。比如我国到俄罗斯的东方港,开船仅仅需要四天的时间,如果你开车去,加上绕行估计半个月都不行。在比如我国的烟台到大连,如果你坐船去,也许几个小时就到了,但是你开车去估计需要一天的时间。这就是轮船的优势。而对于军舰来说30节的速度已经是汽车中赛车的速度了。已经非常的了不起了。
其实并不是所有军舰的速度都在30节左右,现实中如果对速度要求比较高,还有一种类似于悬浮式一样的军用船舶。它的动力不是螺旋桨的旋转,而是类似于汽车上的烟囱一样,产生向前的推力,船身基本上漂浮在海面上,这种军用船舶的速度能够跑到50节甚至更快。也许很多人不了解船舶能够跑30节是一个什么样的概念。平常我们看电视的时候或者出去旅游的时候肯定会接触过摩托艇吧!坐在上面是不是感觉很快,其他它的速度也仅仅只有35节左右。通过摩托艇的对比我们应该都能感受到军舰的速度之快了吧!
作为一名船员,我也希望商船能够跑到30节,可惜是不现实的。目前所有的商船中除了邮轮就数集装箱船的速度快了,最快也能跑到25节左右。因为集装箱的船头都有一个大大的鼻子,专业术语球鼻艏。减小了和水的摩擦力。你们对于船舶已经军舰还有什么好奇的地方吗?欢迎下方留言,我们一起探讨!
美军的双体实验船,航速可达40节
(本文由桌面战争兵棋原创撰写,图片来源于网络。“桌面战争兵棋”专注于军事领域的耕耘,坚持原创,坚守初心。欢迎您的指点。)
中国古代著名的《孙子兵法》其中的《九地篇》有云:“兵之情主速,乘人之不及,由不虞之道,攻其所不戒也。”意思就是用兵的道理,贵在神速,乘敌人措手不及的时机,走敌人意料不到的道路,攻击敌人不加戒备的地方。这也是成语兵贵神速的由来。春秋时代的孙武就已经知道速度在用兵中的重要性,这个道理在现代战争中也没有变,我们现在也将机动性作为衡量军队作战能力的重要指标之一。
中国022导弹艇,最高航速50节
现代军队中,装备着各式各样的机械化载具,各个军事强国的军队自然不必多说,坦克、战机、战舰、潜艇应有尽有,就算非洲落后地区的地方武装都至少装备有皮卡、卡车一类的载具。而在介绍机械化的各种武器时,肯定都有描述其速度性能的指标,对于陆地上的坦克、汽车等用的计量单位多为公里/小时或者英里/小时,对于天上的战机则多用马赫,飞得慢一点的也可以用公里/小时,对于海上的舰艇,则一般会用节。公里/小时、英里/小时对我们来说很熟悉了,毕竟家用的小轿车用的是同样的计量单位。超音速战机常用马赫作为速度计量单位,1马赫即为1倍音速,合340米/秒,由于在初中物理就会涉及到音速的知识,所以对于我们来说马赫也不难理解。
俄罗斯22350型护卫舰,最大航速29节
但是对于舰艇常用的节,对于大多数人来讲就比较陌生了,虽然可能多多少少也听过这个计量单位,不过要说能够准确地说出其含义就不是那么容易了。所谓的1节,其实就是指1海里/小时,1海里换算成公里的话,是1.852公里,节可以用符号“kn”来代表。那么为什么舰艇会采用那么麻烦的计量单位呢?说超音速飞机速度太快用马赫比较方便也就算了,你这船跑的不见得比汽车快,为什么不统一用公里/小时作为计量单位呢?其实对于航海来说,用节反而更方便一些,因为现代节是以海里为长度单位,而现在的1海里对应的是地球椭圆子午线上纬度1分(一度等于六十分,一圆周为360度)所对应的弧长。值得一提的是,由于地球是椭圆形的,所以不同位置纬度1分对应的弧长有所不同,而目前我们所用的1.852公里是指1929年国际水文地理学会议通过的标准长度。
美国阿利·伯克级驱逐舰,最大航速31节
我们桌面战争兵棋推送过不少介绍战舰的文章,读过的朋友们肯定会有印象,那就是现代海军的主力水面战舰,最高航速基本都在30节左右,例如美国的阿利·伯克驱逐舰,最高航速31节,日本的爱宕级驱逐舰,最高航速30节,俄罗斯最新锐的22350型护卫舰,最高航速29节。30节的航速,换算成我们熟悉的单位,就是55.56公里/小时。这样一看这些战舰的速度不算快,比不上城市环路上小汽车的速度,但是考虑到其那么大的吨位,能够达到这个速度已经不错了。当然30节绝非军舰能达到的极速,中国的022型导弹艇,最大航速就可以达到50节,相当于92.6公里/小时。
日本爱宕级驱逐舰,最大航速30节
即便如此,现在绝大多数主力驱护舰的最大航速也就是在30节左右,证明这个速度水平是现在各国所公认比较合理的,既能够满足任务需要,又比较经济实惠容易实现。首先,海上作战大多都是编队作战,既然要维持编队,那编队中各舰的航行速度就要基本一致,必须以舰队中速度最慢的战舰为基准,在这样的前提下,单舰拥有高航速是没有意义的。比如美国的航母战斗群,其尼米茨级核动力航母的最高速度就是30节,那么只要其他船也能跑到30节就足够了。
美国尼米茨级核动力航母,最大航速30节
其次,要考虑到最大航速的实用性。虽然最大航速是战舰的重要指标,但是其实在大部分时候战舰并不需要跑到最大航速,对于海上作战,尤其是远洋作战,对燃料的消耗是需要重点考虑的,所以只要不是特别紧急的作战任务,战舰一般都会以经济航速航行来取得较大的航程,这也就是为什么在介绍战舰性能时总会提到经济航速下的续航能力,比如美国的阿利·伯克驱逐舰在20节经济航速下就可以续航4200海里。
中国航母编队,只要护卫的驱护舰能够跟上航母就行
最后,也是最重要的,还必须要考虑提高最大航速的代价,要想提高战舰的航速,无非那么几个基本的思路。一是降低舰船的吨位,同样的动力,舰船的吨位降低了自然就能跑的更快了,导弹艇能跑那么快不就是因为身板小吗。但是降低吨位的缺点也很明显,战舰可用的空间会明显减少,导弹艇虽然跑的快,但是装备都非常的精简,什么相控阵雷达、垂直发射系统基本上不可能,也很难兼顾防空、反潜、反舰。导弹艇这类小船用来执行特定任务还行,但是难堪水面主战战舰的重任。现在的驱逐舰都在向大型化发展,比如最近亮相的我国055万吨大驱,日本的爱宕级,韩国的世宗大王级排水量都超万吨,所以通过小型化来取得高航速是得不偿失的。
LM2500燃气轮机结构图
二是提高舰船发动机的功率,这个方法说起来简单粗暴,但实际上很难实现,以爱宕级、阿利·伯克级这些大型驱逐舰为例,为了能够达到30节的最大航速,他们已经装备了由4台LM2500型燃气轮机作为主机的动力系统,提供的总功率超过10万马力。要想提高舰船发动机的功率,要么就继续增加发动机数量,但是增加发动机数量就意味着要用侵占更多本就捉襟见肘的舰上空间,那么势必需要再次增加战舰的吨位,所以非常矛盾。要么就是增加发动机的单机功率,但是这就是对发动机技术的要求了,发动机技术没有突破这条路就行不通。
美国独立级濒海战斗舰,采用三体舰型,最大航速45节
三就是采用新的舰船技术。这个说的比较宽泛,但可以举一个例子,就是美国的独立级濒海战斗舰,它就采用了非传统的复合型高性能三体舰型,再结合上柴燃联合的喷水推进装置,其最大航速就超过45节,合83.34公里/小时,需要注意的是其满载排水量超过了2700吨。当然独立级采用的新技术也不止这些,这里就不作赘述了,但就是这么一个看似新锐的战舰,实际上的使用效果并不令美军满意,其中一个重要的原因还就是独特的舰型导致其装备容纳空间减小,虽然是濒海战斗舰,但其武器装备着实有些寒酸,有兴趣的朋友可以去了解一下。
韩国世宗大王级驱逐舰,满载排水量11000吨,最大航速30节
总的来讲,现在的各国的主力水面战舰最高航速大多在30节左右,是在考虑了实际需求,平衡了成本,并且在机动性能和武器装备之间做出了取舍过后的结果。其实对于海上作战战舰来讲,最大航速这个作战指标说重要也重要,说不重要吧也就那样,除非能够拉开明显的差距,不然28节的最大速度和32节最大速度在茫茫大海上真不见得有什么差别。
节是一个专用于航海的速率单位,相当于船只每小时所航行的海里数(1海里等于1.852千米)。30节就是每小时30海里,相当于55.56公里/小时。
军舰的速度越快,那么机动性能约好,对于抢占站位和躲避对方攻击等都有很大作用,所以在1950年以前,军舰的航速是一个重要指标。不过随着导弹的出现,就不再一味追求军舰的高速性能了,很多护卫舰的最大航速只有20几节。不过主力舰的速度,一般还是要求在30节以上。
“节”是海上航行速度的度量单位,其物理意义是1节=1海里/小时,1海里为1.852千米,1节也就是1.852公里/小时,30节为55.56公里/小时。目前,全球范围内各国海军包括航空母舰、巡洋舰、驱逐舰、护卫舰以及核潜艇等主战舰艇的最大航速绝大多数都在30节左右,如欧洲各国的主力驱逐舰、护卫舰的最大航速为28节左右,而美国的核动力航母、阿利伯克级驱逐舰等的最大航速在31-33节左右,我国的052C/D驱逐舰的最大航速也在30节左右。直观上来看30节的航速其实也就是私家车在公路上的普通速度,但是要是把30节的航速与排水量几千吨、上万吨甚至十万吨的军舰结合起来,那个景象就相当壮观了。海上高速航行的052D驱逐舰,最大航速可达30节以上海试中的055驱逐舰,最大航速也在30节左右
对于现代战舰来说,航速的要求并不是十分严苛,而且相对于二战后期及冷战时期的军舰来说,目前的军舰航速还出现了下降趋势,出现这种情况其实并不是现代战舰技术要求的退步,而是适应现代海上对抗环境的变化。在舰炮、鱼雷等作为海上对抗主战武器的时代,为了抢先占据有利阵位或者快速规避敌方的攻击,对于战舰的航速要求自然是越高越好,如二战时期旧日本海军的“岛风号”驱逐舰在海试时创下高达40节(约等于时速72公理)的惊人航速、美国的“弗莱彻级”驱逐舰的最大航速也达到了37节。而随着导弹逐渐成为海上对抗的主战武器,相对于各种反舰导弹动辄上千公里甚至数千公里的时速,军舰几十公里的航速也失去了抢占阵位或者规避的意义,因此,对于现代战舰来说航速的要求并不苛刻。旧日本海军“岛风号”驱逐舰曾跑出40节的高速
美国的“福莱彻级”驱逐舰的最高航速也达到了37节
现代战舰30节左右的最大航速,根本上来说是综合舰艇动力和作战性能的均衡考虑的结果。一方面,水面舰艇大型化和舰载武器、设备多样化的发展趋势越来越明显,护卫舰的吨位上升到了5000吨以上,而驱逐舰的吨位正在超10000吨级以上发展,大吨位自然需要配置强大的动力系统,如美国的“阿利伯克级”宙斯盾驱逐舰满载排水量达到了9600吨,配置4台LM2500燃气轮机,总功率达到了10万马力以上,可以驱动“阿利伯克”驱逐舰达到33节的高速!如果想要再进一步提高航速,哪怕是只提高3-5节,恐怕就要再增加1台LM2500燃气轮机,对于提高作战性能并没有太多实际意义,但是发动机及燃料储存等却会占据大量舰艇空间,进而需求更大的舰体,而更大的舰体又需要更多动力,如此可能就进入到增加动力-增大舰体-阻力增加-航速下降-再增加动力的“死循环”。现代舰用燃气轮机,虽然功率大、结构紧凑,但是高速航行燃料消耗也很大,会占用大量舰上空间。全球性能最好的LM2500舰用燃气轮机
另一方面,现代主战舰艇30节左右的航速也是与现代海战体系相配套的结果。现代海上对抗是体系的对抗,而不是靠某一型号的主力舰单打独斗的时代,航母是现代海上对抗的核心,而其他舰艇的作战都需要围绕核心进行配置。以美国海军为例,其装备的“尼米兹级”核动力航母的最大航速约为32节,为了能够伴随航母护航及快速部署,美国海军的“阿利伯克级”驱逐舰和“提康德罗加级”巡洋舰的最大航速都在31-33节之间,不仅水面舰艇如此,其“洛杉矶级”核潜艇和最新的“弗吉尼亚级”核潜艇的航速也都在32-34节之间,由此也可以看出其水面战舰及核潜艇的航速都是以能够伴随航母作为最低要求。当然,美国海军也不是所有舰艇的航速都在30节左右,其最新的“独立级”和“自由级”濒海战斗舰的最大航速达到了45节以上,不过其只是执行近海任务而不需要伴随航母部署,而且目前来看还不能说是一项正确的定位。庞大的美国航母战斗群,其他舰艇都需要围绕航母这个核心配置“阿利伯克级”驱逐舰编队
“独立级”濒海战斗舰的最大航速达45节以上
美国海军舰艇航速定在30节是其海军作战体系的需求,至于为何其他国家的主战舰艇的最大航速也都设计在30节左右,从根源上来说那就是来自美国海军的这个全球最强海上力量的“示范作用”!作为现代海战规则的“主导者”,其他海军的发展肯定会跟上其趋势才不至于被越甩越远,这也可以视作是美国“超级大国”地位的体现。如果技术、能力足够,当然也可以制定自己的“规则”,如把所有主战舰艇的航速定在40节等,也希望将来某天我们能引领全球海军舰艇的发展潮流,但是至少在目前的技术水平下,舰艇最高航速设定在30节左右是一个最优的选择。美国“弗吉尼亚级”攻击型核潜艇的最大航速达到了34节如果我们的能力足够强大,也可以制定自己的海军规则!
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节是航海上使用的速度计量单位,后来也在航空中使用。1节相当于1海里/小时,即1.852公里/小时。航速30节的军舰换算成公里算就是55.56公里/小时。对于排水量动辄数百吨甚至数千吨的军舰来说,这已经是个颇为可观的航速了。在使用舰炮的年代,军舰航速越高越有利于抢占T头,从而最大化火力输出因此在当时,无论是主力将还是小型舰艇都有着较高的航速,其中最快的空想级甚至能跑出42到45节的极限航速。
图为法国空想级驱逐舰
进入导弹时代后,舰炮不再是主要武器,因此为了节省成本,高速主机不再是军舰的必须了。在这一阶段,大部分的军舰航速在30节级以下。不过航空母舰是例外,为了帮助舰载机顺利起飞,这些航母需要在逆风方向高速航行,提供足够强大的甲板风。对于这些正规航母,它们的最大航速一般在30节或者略高于30节。
图为埃塞克斯级列克星敦号航空母舰
对于可能作为航母舰队一份子的军舰,在最高航速上应该大致保持与航母相当,它们的航速也一般在30节左右。另外,现在的军舰重要指标不只是性能,还是经济性,而30节正是现代船用主机兼顾速度与成本的节点。
图为现代艇级军舰
对于艇级军舰来说,它们的最大速度限制小了很多。得益于轻盈的舰体和小巧的身材,这些导弹艇、鱼雷艇的速度动辄达到四五十节,已经不比轮式步兵战车的最高时速慢了。因此,现代艇级单位有不少采用了先进低阻构型,以提升机动性和燃油经济性。
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