为啥航母速度要用“节”,而不是“公里每小时”?一节到底多快?

科技舍 2024-08-30 15:16:32

天上的飞机,包括陆地上的船只,各国都是用熟悉的“公里/小时”表示。

但当我们说到航母的速度,可能很多人都会感到迷惑,为什么要用一个叫“节”的单位呢?

这个“节”到底是什么来头?一节相当于陆地的多少时速?

我的眼睛就是“尺”?航海计量单位“节”的前世今生

要说“节”的这个单位,最早可以追溯到从大航海时代。

16世纪,随着造船技术的兴起,航海家们开始扬帆远航,探索未知海域。

但在茫茫大海上,人们面临着一个棘手的问题:如何测量船速?

陆地上,我们随时可以做标记,或是找参照物对比,估算行驶的路程和速度。

但在海上,到处都是海水和巨浪,参照物可不好找。

于是,机智的水手们想出了一个绝妙的办法。

他们在一根长绳上每隔一段距离打个结,然后把绳子的一头系在船尾,另一头系上一块木头,抛入海中。

接着,水手就会数绳子被拉出的“节”数,再用沙漏计时,就可以算出船速了。

所谓一个“节”,就是船在一个计时单位内走过的绳子长度。

渐渐地,“节”成为了海上速度的代名词。

但由于各国使用的绳子长度和计时单位都不一样,“节”的长短也是五花八门。

直到19世纪,“节”才被统一定义为:一小时航行一海里的速度。

说到海里,相信大多数人会感到更加疑惑,关于这个单位,也有一段有趣的故事。

海里原本是航海家们根据经纬度划分的距离单位,但各国的算法也都不一样。

1929年,为了方便计算,各国在国际水文大会上达成共识,规定一海里等于1852米。

你可能好奇,为什么一海里是刚好是1852米,这不是更难计算吗?

然而,这个决定看似草率,背后却有着深厚科学考量。

古时候,人们借助星星的位置来确定航向和距离。

人们发现,地球表面任意一点的地平线上,一颗恒星的高度每变化一度,所走的距离大约就是地球子午线长度的1/360。

这个距离后来就被称为“海里”,但是,由于测量技术的限制,古代的“海里”长度并不统一。

到后来的19世纪,随着测绘技术的进步,人们开始对“海里”进行精确定义。

当时人们已经知道,地球并不是一个完美的球体,而是一个被称为“椭球体”的不规则球体。

它的赤道半径比极地半径长,最终经过大量计算,得出了一个被称为“克拉克椭球体”的地球模型。

根据这个模型,地球子午线的长度约为40,003,423米。

如果我们把这个长度平均分成21,600份(一个圆共360度,每度60分),每一份的长度就是1855.08米,约等于1852米。

所以,一海里等于1852米,就是这么来的。

这个国际标准既兼顾了地球椭球体的特征,又与传统的60进制相契合,堪称完美。

今天的船只和飞机 ,都以“海里”来衡量距离和速度。

至此,“节”也有了精确的定义:每小时航行1.852公里。

有了统一的速度单位之后,航海家们的日子可就好过多了。

他们可以根据航速和航行时间,推算出航程,也可以根据目的地的距离,估算出到达时间。

更重要的是,有了速度参照,人们就能更好地掌控船只,应对海上的风浪。

现代航海技术,早已今非昔比,但“节”作为海速单位的地位,却从来没有一丝动摇。

可以说,“节”这个单位,见证了人类航海的发展史,也是人类智慧的一个缩影。

但还一个有趣的现象,航空母舰行驶在海面上,最快速度一般也只有30节。

30节,换算成我们习惯的速度单位,大约是每小时56公里。

在陆地上,这个速度连小汽车都不如,甚至自行车都能超越,更别提飞机了。

为什么航母速度这么“慢”呢?实际上,航母速度慢是有道理的,这和很多因素有关。

其中一个很重要的原因是,航母的体型实在是太大了,一般都在10万吨以上。

这么大的船,想快也快不起来,真要跑起来,“刹车”也是个棘手的问题。

而且航母慢,可以保证稳定性,毕竟航母甲板上要搭载几十架飞机,随时都有战机起降。

如果船开得太快,遇到大风大浪,甲板一颠簸,那么飞机很容易出事故。

为了让飞行员们安全起降,航母必须保持平稳,速度自然也就上不去了。

还有一点,航母速度不能太快,是为了省油,要知道航母可是大油耗户。

随便出趟海,就能烧掉上百万元的油费,一小时要烧掉几吨燃油。

如果速度再快一点,油耗那就更吓人了,据流体力学的原理,船舶在水中航行时,阻力主要来自两个方面,一是摩擦阻力,二是造波阻力。

摩擦阻力来自船体表面与水的摩擦,与船体的表面积和速度的平方成正比关系。

造波阻力则来自船舶在水中产生的波浪,与速度的四次方成正比。

这意味着,当船舶的速度提高时,阻力会急剧增加,尤其是造波阻力。

为了克服这些阻力,发动机需要提供更大的推力,油耗也会大幅增加。

按照这个模型进行演算,航母的最省油速度在18到20节之间,相当于每小时33到37公里。

如果航母以20节的速度航行,其油耗大约是满速时的50%左右,这肯定是不划算的。

值得一说的是,核动力航母比较特殊,它的能源几乎是无限的。

所以可以忽略能源的损耗,航速比常规动力的要快一些,但在平时巡航速度也不会超过30节。

毕竟速度提高,引擎的噪音也会增大,这可是航母隐蔽性的大敌。

但有一点可以肯定,人类对速度的追求永无止境。

相信在不久的将来,航母速度还会不断刷新我们的认知。

2 阅读:562
评论列表
  • 2024-08-30 19:27

    那为什么现在不改成公里/小时呢

  • 2024-08-31 22:55

    约定成俗[握手]

  • 2024-08-31 12:01

    节是船的当前推力,而不是距离,同样的节因海流的原因跑出不同的距离,你也可以说是马力

  • 2024-08-31 12:29

    为什么车速用"迈"?

  • 2024-08-31 12:09

    那到底一节多少公里呢?

  • 2024-08-31 13:14

    地球是一个弧线,球形有月食就已经准确的计算出来了,半径早都算出来了。学一点几何,学一点数学再拍视频

  • 2024-08-31 03:27

    省流:大概是时速1.852公里左右

  • 2024-08-30 19:05

    己是现代社会了,应该统一成公里/小时这个速度单位了,为什么还用节

  • 2024-08-30 21:48

    一海里就是赤道每分经度的距离,约1.852公里

  • 2024-08-31 14:23

    乱七八糟的 还是没有用公里好

  • 2024-08-31 02:23

    一节=10链,1链=1.852米

  • 2024-08-31 08:32

    一节大约是两公里左右吧

  • 2024-08-31 01:47

    如果秦始皇统一世界,,,

  • 2024-08-31 01:18

    节是速度 不是距离 海里/小时 每小时船航行的海里数 称为节

  • 2024-08-31 10:32

    需要我们统一全球,然后统一度量衡和钱币!以后高考不考英语了[呲牙笑]

  • 2024-08-30 23:35

    一节等于1.86公里