30节是舰船的终极航速吗?
2019-7-2 14:22:17 来自:小船人的梦想   已有 人参与 发表评论

  自热机应用在舰船上开始,舰船开始逐步摆脱对传统风力和人力的依赖,因此,舰船的航速在短暂的时间里得到了极大的提高。到一战前,各海军强国主力战舰的航速都陆续接近或超过30节了。例如,海军强国的英国,被称为费舍尔的“超级驱逐舰”——“36节型”高速驱逐舰,其首舰“雨燕”号。该舰舰长:107.8米、宽:10.5米、吃水:3.2米、满载排水量2207吨,动力装置采用亚罗型锅炉和帕尔森型蒸汽涡轮机,四轴推进,功率30000轴马力,设计最大航速34节,而在1909年9月16号首航时,跑到了35.037节的超高航速。

 

 

  “雨燕”号驱逐舰

 

  我们再把视线聚焦到当下,就拿当下最具代表性的两款万吨级驱逐舰为例,中国的055型驱逐舰及美国的朱姆沃尔特级驱逐舰(DDG1000),其最大航速都在30节左右。为此,我们不难发现,舰船在经历了超百年的发展后,航速依然在30节左右徘徊。那么各国为何不去发展航速更高的战舰呢?难道是因为30节是舰船的终极航速?再或者有什么限制了舰船的航速?至于这个问题,笔者认为主要是一只“拦路虎”外加作战思维的转变,限制了舰船航速的提高。

 

  美国的朱姆沃尔特级驱逐舰(DDG1000)

 

  舰船航速提高的“拦路虎”

 

  当今世界大部分的舰船都是排水型船。排水型舰船的特点是:当舰船在水面或水中(潜艇)航行时,依靠水的静浮力来支承其自身全部的重量。因此,其具有航行平稳、承载能力大、低速时经济性好等优点。但是其航行时依靠水的静浮力来支承其自身全部的重量,所以其在航行时船体浸没在水中的体积较大。而水的密度比较大,加之舰船受到的水阻力,还与舰船的速度有密切关系,速度越快,水阻力也越大。因此,排水型舰船想要较高的航速航行,就会受到很大的水阻力,而要克服这个阻力就必须要有一个足够大的推力。舰船的推力是由舰船上的主机带动舰船尾部的推进器产生的。主机动力的大小,以主机马力大小来表示。根据测算,在一定的速度范围内,排水型舰船所受的水阻力与其速度的平方成正比,而舰船主机所需的马力与航速的立方成正比。比如,速度增加到原来的2倍,水阻力就增加到原来的4倍(即2的平方),主机的马力就要增加到原来的8倍(即2的立方)。比如,一艘速度为16节的万吨轮,它的主机功率是1万马力,那么一艘32节的万吨轮(同型船)主机的功率就要8万马力以上了。

 

  通过船模实验能得到船舶的阻力值

 

  通过增加舰船主机马力来提高航速所带来的问题:

 

  看到这里可能有的人觉得,那不好办?持续增加主机马力就能增加航速啊!事实上增加主机马力确实是一个办法,也确实能解决一些问题,但人们在实践中发现,单靠增加主机马力,舰船的航速仍然增加不多。这是因为增加主机马力,就需要改装更大型的发动机,携带更多的燃料,这样舰船的尺寸就要相应的增大。舰船的尺寸增大,其重量又会增大。舰船的排水量增大了,又会引起水阻力的增加。同时又因动力系统和燃料占据舰船大量空间,势必要挤占舰船武器装备和弹药的宝贵空间,从而大大削弱了舰船的战斗力。因此,通过增加主机马力来增加航速,从而削弱了舰船战斗力显然是得不偿失。所以对于排水型的舰船来说,其快速性等性能的提高上受到一定的限制,因此,这类船的航速很难突破40节。也正因此,水的阻力成了舰船航速提高的“拦路虎”。

 

  发展非排水型船,是超高速舰船的主要方向

 

  舰船作战思维的转变

 

  随着导弹上舰,加上电子侦测能力的提高,人们在很远的距离就可以发现目标,并用导弹进行远程打击。不需要像早期的舰船那样,近身肉搏、拼刺刀了,高航速带来的优势也就大大的削弱了,毕竟再快你也快不过导弹。这样不再一味的发展的高航速,取一个较优值——例如30节,这样既保证了舰船具有一定的快速性,又提高舰船的经济型和战斗力岂不是更好?(注:再快你也快不过导弹,只是一个说法,并不能以此全盘否决舰船快速性的意义,所以快速性依然是舰船最主要的指标之一)

 

  导弹是舰船打击目标的主要手段之一

 

  关于网上一些回答的看法

 

  关于舰船为何都是30节左右这个问题,我在网上还看到某著名军事自媒体有其它的回答。他说:舰船提高航速会引起舰船的震动,并且这个震动随着航速的提高而增加。震动会破坏船体结构,减短舰船使用寿命,所以这也是限制舰船航速的主要原因。高速船的震动问题确实是一个较为突出的问题,但是现在科技水平,能通过材料、结构、设计优化来降低震动,提高舰身强度解决这个问题,所以笔者认为这并不能算主要原因。

 

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舰船航速 
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