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1 # 怪蜀黍老囧曾
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2 # 龍一歐
艦船的航速問題不是因為動力不足,而是推進器承受不了水力破壞而受到限制,首次發現這個問題的是一艘英國的新軍艦試航中,當時英國對外宣佈造出一艘比世界最快的船快一倍的船,結果在試航中這艘世界上最快的船全程陪著試航,兩船航速一樣,到後來這艘新船航速反而變慢了,試航結束後檢查發現,新船推進器的螺旋槳爛掉了,從那以後認識到艦船速度不再由動力決定,而是由推進器螺旋槳承受的水力限制決定的,螺旋槳材料己經選用了不鏽鋼,透過提高材料的途徑發展空間不大,減少船體阻力的方法可用在小船上,在大船上可使用的手段不多,所以船速一直沒有太大改觀,當然,改進船體提高船速的技術還是有的,比如氣墊船,用高壓氣體把船體託離水面,使阻力減少,船速就可以開得飛快,這個船還能在平地上開。
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3 # 咯咯咯的鴿
首先對廣大軍迷來說,肯定知道一戰時的超無畏艦憑藉燃煤高壓鍋爐已經可以達到21.22節的航速,而“海軍假日時期”,即使是以效能不佳的日本扶桑級戰列艦,也在半油半煤驅動的情況下達到22節航速扶桑級(請注意這是它43年型,只有一個煙囪,證明以燃油為主,速度達到23.5節)
而以速度聞名的胡德號已經達到了33節以上,美國航母薩拉託加號更是在海試時,把4萬噸的艦體加速到35節。二戰後期的幾艘日本驅逐艦,在日軍極端思想(腦 殘)的驅動下,把巡洋艦引擎放到驅逐艦上去,據說能達到可怕的40節!而如今的驅逐艦頂多只能達到34節。航母也在30節上下。問什麼呢?
首先,這和戰鬥模式不同有關。
一戰,二戰的海戰,大都是炮戰或者魚雷戰。這意味著更高的航速就更可能快速近敵或者逃脫。俗話說“天下武功唯快不破。”在大艦巨炮的時代,即使是戰列艦也難逃被擊沉的命運,因此也許只有快才能在海戰中更好的生存。舉個例子。俾斯麥之所以被擊沉是因為它被打殘後轉向困難,航速降低。那麼,如果它逃跑時就能跑50節呢?也許只能開200KM/h的劍魚雷擊機就難以攻擊多次了吧,甚至一開始的炮戰就沒人能打準它(那時沒有測速儀,開火全靠炮長目測,因此對方速度越快,對預判要求越高。)因此,戰艦航速在當時是很重要的!
而現代呢?當有了衛星,雷達,聲吶,除非能把戰艦開出飛機的速度,不然根本不可能在暴露且無被動防禦的情況下不被導彈,現代魚雷命中。因此,更好的隱蔽能力和防護能力(不是裝甲,指雷達,反導系統等)成為更主要的方面。受造價,武器位置空間等制約,航速因此被放在次要位置。
再來說說影響航速的根本問題——推進系統
這是普通螺旋槳,也是艦船最常見的推進器。二戰時多為3到4葉,如今為了減少噪音,頁數由7到11片不等。但是,葉數多並不是代表推力強,反而因為傾角小,推力更低!
要想加大航速,加快轉速不就行了嗎?還真不可以隨便加!因為速度太快,漿片末端就會超速,與水形成空泡,從而給槳葉帶來結構上毀滅性的影響。嚴重影響強度的同時還容易損失推力。因此,當今用螺旋槳的戰艦大多都在30節上下。除了更經濟,很大程度上也受到槳葉速度的限制。
當然,更強大的推進裝置也是有的,這就是泵射推進。透過噴射水流達到加速的目的,由於沒有槳葉(外露的)。速度更快,推力更強。然而,泵射和螺旋槳相比就如同噴氣機和螺旋槳飛機。跑車和麵包車。除了推力大,無需舵以外,幾乎沒有優點。耗油量大,噪音高,結構複雜,維修難度太大,可靠性不佳,最最關鍵的是,這玩意要在艦體打洞,吸水,再加壓,泵射!這意味著對艦體設計難度是極高的,空間上也特別佔用地方,因此大型戰艦基本不用。 而類似於瑪麗女王2號和新近的皇家方舟號,用的是吊艙式的發動機,在寸土寸金的艦上,為攻防系統騰出更大空間儼然成了新的風向標,再次體現出航速在目前已沒有那麼重要了。
小型軍艦之所以使用泵射推進,是因為泵射推進於螺旋槳相比更靈活。而且小型軍艦幾乎不出遠洋,能最大限度的把泵射推進揚長避短。
再介紹一下蘇聯人的黑科技,200節的空化魚雷。 200節,就是350km/h 高鐵的速度!
具體細節我也不知道,大概只是該魚雷在空化器使用後雷體產生氣泡保護,劈開海水減少阻力,以達到高速。然而只是一次性產品,戰艦根本不可能用!
其實,除了一線水面戰艦,還有很多艦船是提速了的。
例如補給船和潛艇。
補給船在二戰時大多都是商船改裝的,速度也就10節一下,快速油輪如美軍的T3,2萬噸,也就15節。如今,隨著補給船的專業化,我大天朝的5萬噸級補給艦也能達到20+的航速。這10節,意味著能跟上一線戰艦,意義可與跑到40節的兔子驅逐艦不同
潛艇更不用說了,以前條件制約,水上航速頂多18節,水下最快也就8.9節(德國那種氧化氫推進的是應急動力,不算),如今隨著電池電力更大,核反應堆小型化,潛艇以能夠達到30節的水下速度。
因此,不是艦船速度沒加快,而是部分艦船不再以速度為首要目標,更強大的火力和防護,更多的艦體空間才是目前造艦的首要。壓縮了空間,缺沒減慢航速,這其實也算是一種加速吧哈哈
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4 # 黑山0老妖
30節是個坎,就跟飛機超音速一樣,音速以下容易,音速以上技術難度就要翻倍。軍艦更是這樣,假設一艘1萬噸軍艦想達到30節需要10萬馬力,它提升到33節可能需要15萬馬力,效能提升一點點代價卻不成比例,而且燃油消耗和機械磨損也成倍增加,所以大家都不約而同選擇了30節,這其實也是一個比較巔峰的速度了,因為已經很難很難了。。。
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5 # 大豬20070631
速度提升很大的,大家不要看表面資料。這個引數各國都是保密的。記錄片國家地理主持人問提康德羅加級艦長這船跑多快,艦長說32節。接著又問是最高速度嗎?艦長說跑給你看……記者的gps顯示接近80公里……不知道你們看國家地理偉大工程時有沒有注意到這個細節。
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6 # 魑魅涅磐
上世紀60年代初期的時候,很多軍艦的最大航速就已經超過了30節以上,到了七十年代有些軍艦的最大航速更達到了35節以上,但是到後面我們會發現幾乎各國的軍艦、特別是驅逐艦、護衛艦、航母這些主力戰艦的最大航速“基本”都保持在32節不再有所變化。32節的最大航速換算一下也就是時速60碼,那麼軍艦的最大航速基本看不到明顯提升的根本原因是什麼呢?
首先最核心的問題是“動力上限”門檻的問題,比如美國早在上世紀70年代就建設了10萬噸的尼米茲級核動力航母,但是幾十年過去了,最新一代的福特級航母為什麼滿載排水量依然維持在10萬噸,並沒有增加也是有原因的。以航母最大航速普遍在32節也就是60千米/時來算的話,滿載排水量達到10萬噸的航母要達到32節的最大航速至少需要26萬馬力,算下來噸馬力是2.6馬力/噸。而滿載排水量達到9000噸的伯克2A型導彈驅逐艦要想達到32節最大航速得10萬馬力,算下來是1.05馬力/噸,可以看出噸位不同的兩艘軍艦達到同樣的航速所需要的動力差值還是比較大的,其實這裡面最根本的原因就是,軍艦隨著航速度的提升,所需要克服的阻力有很多,比如水的興波阻力、粘性阻力這兩大阻力是軍艦在高速航行時所需要克服的兩大“魔咒”。
因為水的興波阻力也就是指軍艦航行時興起重力波引起的阻力。其值除與船長、船型和船舶航行方式有關外,還隨航速的增加而增大,高速航行的船舶興波阻力可佔總阻力50%左右。但是這裡面就牽扯到因為興波阻力和速度是5次方關係,導致克服興波阻力的功率消耗和速度是6次方關係。那麼簡單舉例來說的話,假設一艘滿載排水量達到5000噸的軍艦的最大航行速度是30千米/時的時候,此時軍艦所需要克服的興波阻力就是30*5倍的阻值,同時對於軍艦的發動機而言,要想達到千米/時的最大航速要求,就得輸出30*(N+1)倍的動力。
而且這種航行阻力並不是線性遞增的,而是在接近30節航速的時候,會有一個劇烈的暴漲,此時軍艦所需要的動力輸出就不再是30*(N+1)了,而有可能根據船體長度、船型結構、吃水深度等因素影響,變成30*(N+2)甚至(N+3)了。
但是對於軍艦的動力系統而言,動力系統的輸出功率大小和發動機的體積、重量、油耗、成本有直接關聯,比如柴油機要想輸出超過10萬馬力以上的輸出功率,單臺發動機的高度會超過4層樓,重量達到兩三千噸以上,而且要想繼續提升輸出功率的可能性已經不大了;如果換成輸出功率密度更高的核反應堆的話,雖然核反應堆的體積和重量能夠控制的比較好,而且在體積和重量控制比較好的前提下,輸出功率甚至能夠達到15萬馬力以上,而且還不考慮油耗問題,但是這背後的成本問題就成為了最大的“攔路虎”。
其次隨著軍艦的航速不斷提升之後,船體結構強度為了克服巨大的航行阻力影響,船體結構也得特別加強,同時船舶的船型結構也得有所改變,比如美國海軍現役的瀕海戰鬥艦最大航速達到了45節,但是為了達到這麼高的航速,滿載排水量不過3000噸的瀕海戰鬥艦裝備了兩臺單臺輸出功率高達5萬馬力的MT30大功率燃氣輪機,而英國滿載排水量高達6萬噸的女王級航母也才搭載了兩臺MT30燃氣輪機就已經達到了27節以上航速。
總結來說的話,軍艦的最大航速為什麼基本都保持在32節不再有所巨大變化,這背後除了要考慮技術、成本、體積等原因外,就是因為32節的最大航速恰好同時滿足軍艦航速要求和動力系統的各項效能輸出,如果為了提升航速的話,那麼勢必會在技術或者成本、體積、重量等方面有所損失從而得不償失,所以這也是為什麼各國主力戰艦最大航速基本保持在32節不變的原因所在。
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7 # 軍武資料庫
沒有必要太快。
目前最快的軍艦是美國的自由級瀕海戰鬥艦。航速可以達到47節合大約87公里/小時。
這對一艘3000噸級的傳統軍艦來說已經是超水平發揮了。
但是現在魚雷的的一般速度可以達到110公里/小時的速度,船還是跑不過最慢的打擊武器。
況且如果繼續提高速度,那麼整體的油耗就不划算了,船隻的續航能力就會大打折扣。那麼就一般而言如果不是航行速度上數量級的提升那麼對船速的過高追求就有些得不償失了。
就自由級瀕海戰鬥艦來說,並不要求遠洋作戰,對續航能力的要求也就不高了,因此可以設計成一直高速艦艇在近海防衛、緝私、反偷渡等領域作出一番貢獻。相反如果是遠洋作戰的驅逐艦或巡洋艦要求那麼高的速度,補給船也是跟不上的,只能自己攜帶大量燃料從而會壓縮作戰空間。例如將導彈倉庫改成油庫吧,咱們衝上去開炮就可以了?手動滑稽~
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8 # Logbook航海日誌
首先,船速是與油耗的立方成正比的。舉個例子,我曾經駕駛過的一條船,長286m寬40m,當該輪以17節速度航行時,每天油耗大約為100噸,而當船舶以24節的速度航行時,油耗則高達290噸以上!
高速航行必然要攜帶大量燃油,而攜帶燃油過多,船舶質量增大,反過來又提高了油耗。
其次,船舶航行速度還與船舶質量有關。船舶質量越大,吃水就越大,受到的水阻力也就越大!另外,當船舶在水中航行時,會帶動一部分水體一起運動(這也是運動中的船周圍波浪形成的原因,這些波浪被稱為:船行波)據實驗證明,船速越高,所帶動的水體質量也越大,甚至可以達到與船舶同樣的質量。
綜上,船速增加所帶來的油耗和阻力都急劇增加,這樣就客觀上限制船速的無限提升的可能。一般現在貨輪極限靜水速度大約25節以下,相比之下,軍艦三四十節的速度可為高速了。
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9 # 曉四界
首先!30節不算慢了!特別是大型戰艦要跑這個速度不丟人,很多戰艦根本也跑不到30節,而獵潛艇、導彈艇等速度則遠遠超過30節。所以30節是需求定的而不是自然存在的瓶頸。
那麼,為什麼是快到30節?因為航母必須達到這個速度才能在絕大多數風速條件下自由的起降飛機!低於30節的往往要逆風行駛以便放飛!如此一來,跟隨航母的戰艦就必須至少不低於這個速度太多才能配套作戰,這才是30節的來源。有了這種級別的動力基礎,透過各類技術合作和競品目標,配上大小和設計不同的船體形成了速度不一的結果。一樣的動力元件配小船,速度高於30節的,為了經濟性或尺寸大船配小動力速度低的情況其實都不少。歸根結底還是戰術需求的問題。現代海戰以導彈為主,實話說要不是為了跟航母,跑20節和30節沒大的差別,除非有特殊戰術需要,跑50節和跑30節也沒有太大差別,有的船能跑到也難得會跑高速。
結論——為什麼是30節?因為航母。為什麼不更快?因為沒必要。是否有更慢?妥妥的一大把。能否更快?噴水推進、深v艦體、雙體船、三體船,大把的方案!關鍵還是看戰術對效能的需求。
回覆列表
技術還是有提升的,不過提升比較有限。
航速取決於動力和船型,戰後其實航行速度還是有一定提升的,特別是燃氣輪機等技術和小水線面雙體船等等技術上都更為多元化。如果我們考慮到目前主要的艦艇噸位和其航速,我們可以發現動力技術確實有較大提高。除了導彈快艇可以達到50節以上的速度外,比如快速運兵船等新型艦艇出現也給艦艇的發展帶來了新穎的變化。不過整體上看船用動力在熱機階段上已經到達了比較極限的狀態,從蒸汽機到蒸汽輪機到柴油機到燃氣輪機等等都屬於熱機,目前似乎很難再有能進一步發展的能力,只能看看船用電力技術能否實現進一步突破。
關鍵問題是,艦船需要持續提高速度嗎?
曾經,航海壟斷了世界範圍內大部分跨洲運輸任務。直到20世紀50年代前,郵輪始終是北大西洋航線的運營主力。大量的郵輪,類似著名的“泰坦尼克”號,都承擔著從歐洲向全世界運輸貨物的重任。然而,飛機的出現改變了這一切。當年繁忙的北大西洋航行上活躍著的快速郵輪逐步被來往的商業飛機取代,飛機的成熟和大規模民用化導致了航運業從人員快速運輸的領域中退出——船舶速度再快也快不過飛機。典型例子,北大西洋航線的運輸紀錄保持者是“合眾國”號郵輪,用時3天12小時12分鐘橫渡大西洋,極速為38.38節,平均航速達到34.51節——這一速度還沒有飛機的起飛速度快。
速度不再是航運業所追求的重點,經濟性和舒適性才是。對於航運業而言,人員運輸集中於豪華郵輪上,側重於舒適性。而貨運則更講究經濟性,畢竟不是所有貨物都需要快速運輸,世界上大部分貨物運輸仍然依靠海運。普通商船十幾節的航速就足以滿足貨物的運輸需求,再快就會打破現有的經濟性優勢,用航海模式追求速度已經是非常不經濟的了。相應的,放棄快速而突出大量從而實現規模經濟,這是貨運業的發展策略。
對於軍用艦艇而言也是如此。過去的軍艦需要考慮在炮戰中搶T字頭,因此對於航速有著更大的追求。而飛機,特別是艦載機的出現讓海戰模式成為海空一體戰,在二戰的太平洋戰場已經完全展示出來。艦載機時代否定了海軍水面艦艇搶奪陣位的需求,因此軍用艦艇一般也不再追求高航速並承受由於高航速帶來的損失——數倍於同類型號的動力、適航性不足的長寬比、弱於同類型號的自持力等。快速的任務有飛機和直升機可以實現,軍用艦艇主要還是側重更大的艦體空間來實現更多樣的裝備選擇,從而能有更大的任務彈性。
主流水面艦艇長寬比從10下降到8左右,就是放棄了追求高航速
因此,是飛機的出現促使艦船放棄了航速發展的模式,轉而追求舒適性和經濟性。航速沒有以前那麼重要,要快速可以直接乘飛機。