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为什么航母速度都在30节左右,30节换成汽车的速度是多快?

中国大地上分布着数以万计的大小城镇,夜幕降临时,它们像陆地上连成片的点点星光。 在陆地之外还有一种海上城市,岸上的人看不见它的灯光,它却在远海默默守护着岸上的繁华。

这座城市有2000多名常驻人口,食堂、医院、图书馆、邮局、超市样样不缺,城中的数十架飞机可以随时起飞,在半径超过1000公里的范围内保驾护航。 放眼全球200多个国家和地区,真正拥有这类海上城市的不过寥寥几个,它的名字叫航空母舰。

这座城市还有一个常被忽略的本事,它能在茫茫大洋上以每小时50公里左右的速度整体移动。 翻看各国航母的公开参数会发现一个耐人寻味的现象:从美国的核动力航母到其他国家的常规动力航母,最高航速大多落在30节上下,彼此相差不大。

为什么偏偏是30节? 30节换成汽车的速度又是多快?

要回答这两个问题,得从航速本身说起,再一路追到一艘航母是怎样造出来的。

航速三十节里的平衡取舍

在航海领域,1节等于每小时航行1海里,1海里约合1.852公里,30节的速度大约是每小时55.56公里。 换成汽车的速度,就相当于家用车在城市快速路上以55公里左右的时速平稳行驶,仪表盘指针纹丝不动,车里放着音乐也不觉得颠簸。

单看这个数字,很多人会觉得平平无奇,甚至有点慢。 可要知道,以这个速度移动的是一个满载排水量数万吨乃至十万吨级的庞然大物,让一座钢铁城市在海上跑出城市道路上的车速,背后的代价远比数字本身沉重。

船在水里航行,阻力并不是随着速度均匀增加的。 航速越高,船体推开海水形成的兴波阻力增长越快,所需功率大致与航速的三次方相关,速度提高一点,主机就要多付出成倍的力气。

对航母这种又长又重的船来说,30节附近基本就是一道分水岭,再往上提速,动力装置的体积、燃油消耗和建造成本都会陡然攀升,换来的那一两节航速在作战中却未必用得上。

也正因为如此,30节被普遍看作大型水面舰艇在速度、动力、燃油效率和建造成本之间找到的平衡点。

美国核动力航母对外宣称的最大航速是“30节以上”,俄罗斯唯一的航母“库兹涅佐夫号”采用常规动力,最高航速约为30节,即每小时56公里左右,各国在这条看不见的红线附近不约而同地停住了脚步。

还有一个容易被忽视的原因,航母从来不是独自出海的。 一支航母编队里有驱逐舰、护卫舰、潜艇和补给舰,航母跑得再快,编队里的其他舰艇跟不上,整体战斗力反而会被拉散。

30节左右的航速,既能满足编队的协同机动,也能在需要时让航母迎风高速航行,为甲板上的舰载机制造足够的相对风速。

对采用滑跃起飞的航母来说,这一点尤其关键,舰载机升空必须同时借助航母的航行速度和飞机自身的推力,航速在这里直接关系到飞机能带多少油、挂多少弹。

船体六万吨下的结构难题

搞清楚航速,我们不妨换个角度,看看一艘航母到底是怎么来的。 以一艘中型航母为例,表面上的流程似乎并不复杂:准备好500多家配套企业、5000人的施工队伍,加上一笔建造资金,就可以开工了。

这艘航母满载排水量在6万吨左右,不过是我国最大集装箱货轮的三分之一,只要把200多个分段模块逐一吊装、拼接,船体就能合拢。

向外伸展的甲板上设有与船体中线呈7度夹角的斜角甲板,让甲板空间更开阔,同时拥有彼此独立的起飞区、着舰区和停机区,最后在右侧布置一个占地面积只有甲板3%的舰岛负责调度指挥,一艘航母就成形了。

真正动手之后,难题会一个接一个冒出来。 这艘航母长315米、宽75米,相当于三个足球场前后相连,高度接近一座20多层的大楼。

船体内部从上到下分为10层甲板,住舱、机库、武器库、燃油舱、锅炉房等舱室超过3000个。 存放飞机的机库贯穿上下三层甲板,在超过4000平方米的面积内没有一根立柱,等于在船体中间掏出一个巨大的空腔;右舷两台负责在机库和甲板之间转运飞机的升降机,又在船体上开出了薄弱的口子。

这两处都需要专门的加强结构设计,否则在风浪里长期航行,船体强度很难得到保证。

材料同样马虎不得。 如此庞大的船体必须使用特种钢材建造,既要抵御海水的长期腐蚀,也要扛住外部攻击。

要求最苛刻的是飞行甲板钢材,它要用大约一本《新华字典》的厚度,承受重达40吨的舰载机反复起降带来的冲击,屈服强度能达到普通钢材的三倍之多。

跑道更是一道绕不开的坎。 这艘航母的跑道最长也就200多米,还不到普通民用机场跑道的十分之一。

为了在这么短的距离内飞起来,舰载机只能依靠外部辅助,甲板前端那个约14度倾角的滑跃台就是为此而设。 降落同样惊险,舰载机要用尾钩钩住甲板上的阻拦索,再通过甲板下的液压制动装置强行减速。

一旦没有钩住,飞机必须立刻复飞,所以降落时不但不能减速,反而要保持在每小时250公里左右的起飞速度,此时直径仅约35毫米的阻拦索承受的拉力会超过舰载机自身重量的4.5倍。

每一次起降,考验的都是飞行员的技术和着舰设施的可靠性。

那个只占甲板面积3%的舰岛,要容纳航空舰桥、航海舰桥、司令舰桥和各类设备舱室,还有80多部发射机、50多部接收机和近百副天线,像大脑一样统筹着整艘航母的核心功能。

算上近10年的前期准备,从立项到完工前后要花去大约15年。

即便船造好了,也还远远不够。 一艘能打仗的航母,还需要36架专门研制的舰载战斗机、12架舰载直升机、经过专门训练的飞行员和2000多名舰员,再配上至少三艘防空型驱逐艦、两艘反潜型护卫舰、两艘攻击型核潜艇和一艘综合补给舰,形成由舰载机、护航舰艇和航母自身武器构成的三道防线。

前面提到的30节航速,正是要放进这样一个编队里去理解,单舰跑得快没有意义,整个战斗群能一起跑、一起打才算数。 到了这一步,才称得上真正拥有了具备战斗力的航空母舰,它不只是一艘大船,更是一座海上城市,是国家综合国力的集中体现。

梦想近百年后的强国底气

也正因为门槛如此之高,在2019年之前,拥有现役航母的国家里只有三个能够独立建造6万吨以上的航母。 2019年12月17日,山东舰在海南三亚正式交付海军,这个梯队里才有了一位新成员。

而中国人的航母梦,早在1928年就由时任海军署长陈绍宽提出过设想,可动荡的年代没有给这个设想任何落地的机会。

1937年全面抗战爆发后,中国海军好不容易攒下的家底在与日军的殊死作战中几乎损失殆尽。

新中国成立后,建造航母的设想一次又一次被提出,又一次又一次被高昂的造价和薄弱的工业基础搁置下来。

转折出现在2002年。 由香港创律集团从乌克兰购得的苏联航母“瓦良格”号,在接连遭遇航道受阻和海上风暴之后,辗转大半个地球抵达大连港。

这艘锈迹斑斑、建造进度只有68%左右的舰体,在10年后的2012年以“辽宁舰”之名入列,同一年,国产歼-15舰载战斗机在它的甲板上成功起降,被人们称作“飞鲨”。

7年之后,完全自主建造的山东舰横空出世,舰岛更小、甲板更宽,机库容纳的舰载机数量增加约50%,雷达通信、动力和航电系统也全面升级。

不过辽宁舰和山东舰都是以重油为燃料的常规动力航母,技术成熟、维护简便,但在续航能力上和核动力航母仍有差距;两舰的舰载机采用滑跃起飞,起飞效果离不开航母自身航速的配合,载油量、载弹量和出动架次都受到一定限制。

这些短板早在改建“瓦良格”号时就被列进了长远规划。

2025年11月5日,我国第一艘电磁弹射型航空母舰福建舰在海南三亚交付入列,中国由此跨入“三航母时代”。

舰载机改为弹射起飞后,对航母航速的依赖明显下降,那条约30节的平衡线依然在,但它所承担的意义已经和滑跃起飞时代有了不同。

回到最初的问题,怎样才能拥有一艘航母? 1993年,黑海造船厂厂长马卡洛夫被问到怎样才能继续完成“瓦良格”号的建造,他回答:“要完成它,我需要苏共中央、国家计划委员会、军事工业委员会、九个国防工业部门、六百个相关专业、八千家配套厂家。

总之,我需要一个伟大的国家。 ”当时已经解体的苏联注定无法兑现这个设想,而这艘未完成的航母后来在中国重获新生。

从几艘基本丧失战斗力的铁壳船和木船,到如今三艘航母同时在役,中国用不到一百年的时间走完了这段路。

一座以每小时55公里左右的速度在大洋上移动的钢铁城市,看似不快,承载的却是一个国家几代人的积累和底气。