全球軍武大賞 【那是為甚麼】現代軍艦 為何這麼慢，二戰時代軍艦航速已超40節！為何一百多年後的現代軍艦，航速還在30節徘徊？難道是航行技術發展停滯？

在聊今天的話題之前呢 我們先來看一組簡單的對比數據 首先是法國在20世紀30年代服役的空想級老式驅逐艦 其最高航速呢是達到了45節 相當於83公里每小時了 無獨有偶 日本在1941年下水的島峯號驅逐艦 最大航行速度也超過了40節 與這兩款二戰時期的軍艦相比 現代軍艦速度普遍在30節左右 為什麼現代軍艦的速度還沒有當年快 今天我們就來聊聊這個問題 對於一艘軍艦來說 影響其航行速度的因素呢主要來自兩方面 一方面就是船舶能夠獲得多少動力 另一方面就是減少船舶本身會拖慢速度的設計 簡單來說呢 就是軍艦所使用的輪機引擎功率要大 而軍艦的外形又要盡可能細長 當動力和船身相結合之後 就需要尋找一種最佳的搭配比例 既要讓軍艦達到一定的行駛速度 又不至於影響軍艦正常作戰 因為軍艦的大小與噸位固定後 裝太大的輪機反而會減少武器裝備的空間 首先 這艘軍艦的發動機功率要夠強 只有動力足夠 軍艦航速才能快起來 早期風帆時代 由於軍艦缺乏自主動力 歐洲國家的軍艦速度普遍都很慢 最快也只能跑到十七八節 大約每小時30公里 而到了蒸汽輪機時代 鐵甲艦的航速比風帆戰艦有了穩定提高 比如舊日本海軍的吉野號 最高航速能達到22節 等到了二戰時期 軍艦航速已經提升到30節的等級 例如美國的約克城號航母 在1937年9月服役 使用了9座巴布科克·威爾科克重油鍋爐 擁有了超過12萬馬力的最大動力輸出 就算滿載排水量超過25000噸 也能以32.5節的航速進行航行 相當於每小時前進60公里 現代軍艦通常配備強大的燃氣輪機或者核動力裝置 以提供足夠的動力 可是到了這個階段後 雖然軍艦都不再為動力發愁了 速度也就在30節左右僵持住了 沒能實現平均速度40節或者50節的跨越 以美國尼米茲級航母為例 裝備了兩座西烏A4核反應堆 和四座蒸汽渦輪發動機 能夠獲得將近26萬馬力的推進功率 但尼米茲航母的最大航行速度也就剛剛超過30節 出現這種情況 一方面是因為現代軍艦的噸位提升 另一方面則是因為物理因素的侷限 在同等動力水平下 當然是軍艦越大跑得越不快 例如二戰日本海軍的大和號戰列艦 擁有四臺蒸汽輪機帶來的15萬馬力 動力儲備在當時非常領先 可是大和號的滿載排水量是超過了72,000噸 所以最大航行速度也只有27節 還沒有同時期的巡洋艦速度快 除了船隻重量太大拖慢速度以外 星波阻力的存在也是阻止現代軍艦 進一步提升航行速度的難點 在軍艦向前行駛時 艦首會對海水施加壓力 把水劈開而前進 於是就激起了一組跟隨著軍艦前進的波浪 這就是首波 與之相對應的還有軍艦的尾波 當軍艦向前前進 船首不斷劈開前方水波時 海水就會在船尾流出一個低壓區 由於低壓區的存在 船尾的海水也會流向這個波谷 形成一種尾波 能量是不會憑空產生、憑空消失的 船體航行在製造出首波和尾波 實際上已經花費了額外的能量 這就是軍艦航行時遭遇的星波阻力 星波阻力與軍艦航速的正相關關係 根據實驗數據 當軍艦航速增加時 星波阻力也會隨之增加 這可能是因為船舶在低速時 星波阻力主要是由摩擦阻力 和波浪形成的渦阻力組成 而在高速航行時 船舶的波浪阻力呢 就開始佔據主導地位了 對於那些航速超過50節 以上百公里時速航行的高速船舶來說 星波阻力甚至能佔到總阻力的50%左右 而這種阻力給軍艦帶來的煩惱呢 就在於星波阻力的提升並不是線性的 而是在航速30節左右時猛然提升的 比如普通戰機提速到每小時800公里以上時 會逐步出現接近音障 出現操作性下降和速度停滯問題 一艘軍艦如果想要高速航行 也會在30節左右遭遇星波阻力的波浪 想要越過波浪再快5節 就要比從25節提升到30節難得多了 雖然通過現代飛行技術 也能造出超音速戰機 但這也就是因為戰機的速度對戰鬥力影響很大 現代戰機也需要快速部署到戰區的能力 而要不要製造出超波速軍艦 讓軍艦頂著星波阻力高速航行 在現代就會成為一個問題 如今花費更多金錢和時間製造高速軍艦 似乎就不是那麼划算 這與現代軍艦的角色變化有關系 現代海軍在作戰模式上 已經與二戰時期有了很大的區別 二戰軍艦採用的是艦炮為主 魚雷為輔的戰鬥方式 在這種情況下 航速對於作戰艦艇的意義就非常大 因為速度更快的軍艦 可以更快搶佔有利的海戰位置 比如反潛陣位或者開火陣位 畢竟在非制導武器時代 有利陣位是非常重要的 炮彈並不能鎖定敵艦的油庫與彈藥庫 如果炮口正對著敵艦正面 就更加無法命中什麼有價值的部位了 所以二戰及二戰前夕的作戰艦艇 在航速方面都是比較注重的 與之相對應的 還有動力系統佔艦體空間比例也比較高 不僅如此 二戰軍艦的火炮射程也是非常有限 即便是裝備305毫米以上口徑主炮的戰列艦 交戰距離一般也要縮短到25公里以內 才能盡可能的提高命中率和殺傷效果 因此二戰軍艦會盡可能的追求高航速 而到了冷戰時期後呢 核潛艇的出現嚴重威脅著水面艦艇 蘇聯甚至發展過航速超過40節的661型核潛艇 最大航行速度達到了44.85節 相當於時速83公里了 在那段時間呢 美國和蘇聯為了達成對彼此核潛艇的速度優勢 驅逐艦和護衛艦的航速普遍也是比較高的 都會盡量維持在30節以上 它們都是以強勁的蒸汽輪機為主要動力 但是蒸汽輪機的整體體積實在太大 之後逐步被燃氣輪機取代 但隨著70年代以後精確制導武器的逐步成熟 和雷達技術的迅速發展 軍艦的航行速度又變得不那麼重要了 由於導彈的射程越來越遠 精度越來越高 以及雷達掃描能力的提升 軍艦日益強調隱形射擊和防空能力 美軍的朱姆沃爾特級驅逐艦 就特別強調隱身射擊 軍艦高速航行也容易帶來更大的噪音 這對軍艦的隱蔽性也有不利影響 而在敵軍雷達探測距離變遠的同時 己方雷達的偵測能力也上升了 現代軍艦不需要去搶佔有利位置 也能通過偵察網絡瞭解東北西北的海面情況 出現突發敵情 需要艦隊高速奔襲的可能性已經很小了 依然能夠掌握敵軍部署情況 那就按照預警計劃移動就好 正因如此 現代海戰的雙方交戰距離 已經從二戰時期的20公里左右 猛然提升到100公里以上 而航空母艦甚至可以直接打擊400公里外的目標 所以現在很多軍艦都採用了慢速航行的方式 畢竟在反艦導彈的威脅下 無論航速30節還是40節 對戰鬥的結果並沒有多大影響 如果連噴氣式飛機都擺脫不了 雷達的跟蹤以及導彈的鎖定 那軍艦就更沒有必要多花冤枉錢 把航速提升到40節了 畢竟海上不會堵車 也沒有紅綠燈 也沒有必要拿汽車的行駛速度 來跟不需要預設道路的軍艦比 甚至在軍艦遭遇海況不佳 風力過大或者水流湍急等惡劣環境時 還常常需要降低航速來保證航行安全 如果一味地追求航行速度 造成更大的星波阻力 事實上呢還會降低航行效率 當星波阻力增加時 軍艦需要消耗更多的能源增加動力 這實際上就降低了軍艦能效 並且對於大型軍艦來說 高速航行會導致艦體振動加劇 海水對艦船本體的沖刷和拍打也會加劇 從而縮短艦船體的服役壽命 為了保護艦船體和延長使用壽命 適當降低航速也沒有壞處 這對軍艦的航行安全也沒有壞處 就目前來看 30節左右的速度 對於中大型水面戰艦而言 其實呢是最經濟實惠的選擇 而且還可以保持更好的續航 作為一個平衡點 30節是最適合海戰的速度 不過未來中大型軍艦如果在動力上 突破了某種技術極限的話 那麼功率也會大大增加 而作戰方式呢也會進一步改變 真要到那個時候 軍艦的速度才會真正的得到提高 不過軍艦這種武器畢竟是不像戰鬥機 過幾年就需要更新換代 而且軍艦的造價實在是太過昂貴了 不是過幾年就能夠提升一個等級的 美軍就是因為尼米茲級先前的作戰表現 足夠讓人滿意 所以也沒有貿然提升福特級航母的速度 如果真要追求速度 那麼改進船型和航行方式 都是減小星波阻力的有效途徑之一 例如使用雙體船或者三體艦設計 就能使得船體各局部星波疊加後 所對應的總體星波達到最小 給軍艦加裝球型手也有這種效果 這樣就能有效的降低星波阻力 例如美國的獨立級濱海戰鬥艦 其採用了三體船的設計 它的航速就達到了44節 約合時速81公里 除了改變船體之外 改變航行方式也可以避免產生星波阻力 例如脫離水面騰空航行或者是潛水航行 那些在水面上低飛的低效飛行器 就使用了這種原理 而問題在於大幅度改變船體設計 以及改變航行方式 對現代軍艦來說都不那麼現實 雖然細長而且流暢的艦體設計 有利於減少航行阻力提高航速 但是現代軍艦看起來 其實都有一些圓潤和鼓起 這是為了裝載更多的武器和設備 與其讓其速度快5節 還不如多裝20枚導彈 軍艦也不可能將全艦空間 都用來裝載輪機來提高動力輸出 所以當前把軍艦航速維持在30節左右 也算是一種最為均衡的選擇 在動力技術和船體設計技術發生較大改變 或者海戰模式出現新革命之前 這樣的速度也不錯 至於現代軍艦的速度究竟是快了還是慢了 也歡迎各位在評論區留言 瞭解完軍艦航速的問題 下期的裝備資訊欄目 讓我們看看美國海軍的接收的 新款F18戰鬥機有什麼特點 美國海軍為什麼會實行戰機延壽計劃 感謝您的陪伴 我們明晚不見不散