生活中经常使用“米”或“公里”等单位对于“结”或“海里”,虽然或多或少听说过,但真正了解的人却很少。
很多人都很好奇,“一海里”或“一段”换算成陆路运输的概念是什么?
此外,对航母感兴趣的朋友也会遇到这样的疑惑,那就是不管是核航母还是常规动力航母,其航速基本都在30节左右。
为什么?不能快一点吗?
早在16世纪,欧洲国家就开始发展航海,依靠航海技术促进经济交流,增强综合国力,因此在16世纪欧洲经常出海。
但在当时,没有机械钟或航程记录仪,很难判断船的速度和行程。
海面浩瀚,没有标记可参考,船速只能用总里程和两点之间的近似距离来衡量,计算误差相当大,无法确定实时速度。
有一位聪明的水手想出了一个解决方案,成功地解决了在海上测量船舶速度的问题。
在船舶航行时特意扔了一大段绳子,绳子也不是普通的绳子,上面绑着浮子,浮子之间的距离是确定的。
这样,绳索漂浮在海面上并分成结只要测量同时拉动的绳段数,就可以知道相应的速度。
所以“节”成为航速的新测量单位但这个故事是欧洲民间传说,其真实性还有待验证。
现在,国际计量单位组织已经统一了“截面”的单位。定义 1 节 = 每小时 1 海里。
海里是用来测量海上距离的长度单位,1海里对应地球赤道上一弧度的长度,即地球赤道周长的1 360约等于 115078英里换算成国际基本单位米,是1852米。
一般来说,用国际海里来表示海里距离,1海里=1852米。
在海上船舶的导航系统中,船舶的位置和运动通常以海里为单位进行报告和记录,这有助于简化导航计算同时,它保证了全球计量单位的一致性。
很多人都很好奇,因为导航速度可以由结决定,那么为什么要专门制作一个距离单位,并且有零和整数,计算起来相当复杂。
其实古代航海专家远比我们聪明,这是使用海里的主要原因事实上,它与导航技术和地球的结构有关。
众所周知,地球是一个巨大的、不规则的球体,表面起伏,而不是平坦的表面。
在这个巨大的球体上,经度线会聚到两极,因此纬度线上的一度弧的长度在赤道处比在两极附近长由于航程经常跨越不同的纬度,因此使用测量纬度线弧长的单位可以更准确地反映到地球表面的实际距离。
使用海里计算船舶行驶的距离事实上,这是一种更方便、更准确的测量方式对于飞行员和机组人员来说,重要的是用 1 海里来表示弧度点,而不考虑长度单位和米之间的转换。
陆地上有很多地标可以作为参考,通常以公里/小时表示,船只的一般速度在十几节,稍大的船只平均速度约为 20 节在已知速度和距离的情况下,将速度从节转换为公里/小时非常简单。
假设船以 20 节的速度航行,1 海里 = 1852 千米,将已知信息带入计算公式,发现20节的速度相当于37节04 公里/小时。
按照这个速度,在陆地上真的不快如今,许多电动汽车在快速行驶时时速超过 40 公里。
一般大型船舶在海上的速度是30节,按照刚才的方式换算30节的速度相当于约55节时速56公里。
对于航空母舰这样的庞然大物来说,这样的速度太慢了。
许多人表示想知道为什么航空母舰很少超过30节。
以印度的航空母舰维拉特号为例最高速度仅为28节这是一艘退役的印度半人马级航母,在“朝日王”号航母服役后,于2024年3月6日退役,在退役之前一直是印度引以为傲的军事重量级人物。
鲜为人知的是该航母的满载排水量为28,700吨,总长2269米,吃水近9米,还是在空载的情况下,配置了四台锅炉,其中有两台主帕森斯汽轮机,最大功率为57MW,如此夸张的功率,但速度却只有28节。
这是什么概念,陆地上任何一个骑自行车的人都可以超越比莫迪更老的印度航空母舰维拉特,这实际上是二战的产物但没想到,航速连30节都破不了,扔回家真是太可惜了。
除印度外,世界上最先进的英国航空母舰伊丽莎白女王号也受到了批评。
这艘航母是英国皇家海军的两栖攻击舰,而不是传统的航空母舰,满载排水量约6.5万吨,长度约280米吃水深度比印度航空母舰更深,整整11米。
动力系统采用电磁飞轮辅助推进,由于甲板巨大,可轻松搭载多型***和F-35B垂直短距起降战斗机当时的作战能力是世界级的它配备了1600名平时船员,包括舰对空导弹系统、防空导弹系统、防空炮等。
单从这些配置,就不难看出这是一艘全能巨舰。
除了**和动力系统外,伊丽莎白女王号还配备了先进的雷达系统,通信设备和导航系统,可以为英国海军提供海上军事信息实时了解敌舰的位置和速度。
然而,很多人并不知道,被英国人捧起来的皇家海军防御重型武器最高速度甚至无法与印度的古董相提并论,只有25节这样的速度虽然足够,但转弯时确实不灵活,而且需要很大的转弯半径,这无疑是实战中的致命缺陷。
美国也有先进的航母,也是尼米兹级核动力航母,在海上航行时,最快航速为30节,通常出海执行任务或习演习它根本无法以三十节的速度行驶。
因此,有人怀疑美国航母的技术不好,核电没有那么快。
上世纪七十年代下水的尼米兹号航空母舰,它是世界上第一艘核动力航空母舰当时,它被部署到地中海,紧随其后的是巡洋舰南卡罗来纳号和加利福尼亚号,这两艘巡洋舰都是美国海军的主力,它们的动力是两座西屋A4W核反应堆和四台蒸汽涡轮发动机。
根据美国给出的数据,核电几乎相当于一艘拥有无限能量的航空母舰最高速度为315 节,几乎相当于陆地上每小时五十八公里的速度,碾压了当时所有的航空母舰。
事实上,航空母舰很少以30节的速度飞行,许多在美国服役的核动力航空母舰在舰载机起飞时都会加速到30节的速度这样,增加了甲板风力,缩短了跑道滑行距离,提高了调度效率。
根据美国公布的官方统计,从尼米兹号航母下水到现在,累计航行100万公里,平均每年5次50,000 海里和 4,500 小时航行。
这样计算平均速度仅为 12 节,这基本上相当于在海面上走来走去。
有人研究过美国的核动力反应堆,发现它们可以很容易地将航母的速度提高到40节以上,但美国没有这样做,因为科学家早就计算出航母和大型舰艇的最佳速度是30节走得太快会导致阻力增加和不必要的能源浪费。
例如,以 30 节的最高速度航行需要几乎 3 节的功率,相当于 19 节5到4次左右,30节是一个分水岭在节省燃油的前提下,还可以保持速度。
二战期间,日本海军派出大浦号航空母舰参战,最初以16节的速度航行,后来为了抓住机会,将航速提高到21节结果,汽轮机超载,续航里程急剧下降。
如今,中国的三艘航母都是常规动力,辽宁舰的官方数据显示,在满油补给的情况下,只有45天的续航时间,如果将航行速度驱动到最大设计速度,那么续航里程将大大降低,因此航母一般不会开得太快, 绝大多数保持 12 至 18 节的速度。