航速(英文名:speed of ship),是指船舶航行時,相對于陸地或水的速率。也就是船舶在單位時間內相對于陸地或水所能航行的距離。在不同情況下船舶的航速不同,所以有各種航速的名稱,如:設計航速、試航航速、服務航速、拖曳航速、自由航速等。
船舶航速常用的單位為米/秒;公里/小時;海里/小時(簡稱節)。海船常用節,內河船常用公里/小時;有關的性能計算中常用米/秒。航速的測量儀器計程儀可分為相對計程儀和絕對計程儀兩大類。相對計程儀所顯示的是船舶相對于水的航速,它只能記錄船舶受風影響后的對水航速,但不能顯示水流影響后的航速。絕對計程儀可以測量船舶相對于海底的,即船舶受風流影響后的實際航程和實際航速。測量船舶速度的計程儀有電磁計程儀、水壓計程儀、多普勒計程儀和聲相關計程儀等。
航速最快的艦船是布拉多爾號,該艦屬于加拿大海軍,于1968年7月23日服役。該型艇該艇的排水量為240噸,最大航速可以達到63節(117千米/小時)。盾牌級導彈艇,也譯作盾牌星座級,是挪威新型隱身導彈艇,該艇動力系統由2臺燃氣渦輪發動機和2臺柴油發動機組成,航速可以達到60節。潛艇方面,現役的俄羅斯阿爾法級核潛艇水下航速高達42節左右;退役的俄羅斯P級(神父級)巡航導彈核潛艇,水下航速可達到44節以上。
概念解釋
航速是指船舶航行時,相對于陸地或水的速率。也就是船舶在單位時間內相對于陸地或水所能航行的距離。在不同情況下船舶的航速不同,所以有各種航速的名稱,如:設計航速、試航航速、服務航速、拖曳航速、自由航速等。
分類
設計航速
預期船舶在設計狀態(即設計排水量、設計吃水等)下所能達到的航速。設計航速常為船舶主要設計指標之一,在進行主機功率、螺旋槳要素以至船舶尺度的選擇時,都要考慮如何滿足設計航速的要求。設計航速是設計階段通過計算而得的,實際的航速需在船舶建造完工后由試航測定。
試航航速
船舶試航時測得的航速。新建造的或大修后的船舶均需進行試航,以檢驗其各項航行性能。測定試航航速時,要求船舶為預定排水量,主機在額定工況下橫傾不超過1度,無首縱傾,推進器有足夠浸深;天氣要晴和,試航區水面風力不大于三級,波浪不大于二級;試航水區的水深和航道寬度要滿足相應的要求;按規定的試航程序和方法進行。
服務航速
又稱常用航速、營運航速。運輸船舶在一般海況下經常使用的航速。服務航速用于船舶常年航行,是主要的航速。所以,在船舶設計中確定主機功率或螺旋槳要素時,有時以服務航速為依據服務航速由于風浪和船舶污底的影響略低于試航航速。服務航速下的主機功率一般用持久功率。
拖曳航速
又稱拖帶航速。船或船模被拖曳或船舶拖曳它船(物)時的航速。船舶不拖它船(物)時的航速則稱自由航速。對于實船,拖曳航速和自由航速主要是對拖船而言,視其是否拖帶駁船或其它物體而分。設計拖船時,兩種航速何者為設計基準則根據具體情況而定。一般拖帶航行的情況多,則以拖曳航速為主,兼碩自由航速,拖船多屬這一情況;反之,則以自由航速為主,例如某些港作拖船。
經濟航速
經濟航速指根據船舶運輸要求和營運費用等因素確定的成本最低的航速,與最大航速、巡航航速等相比,更注重長期運營經濟性。其基本概念是利用螺旋槳特性——船舶推進功率大致與轉速的3次方成正比這一定理,通過稍許降低航速以取得節油效果。但減速程度,必須對得失要作出量的估計,減速航行在節油及降低運輸成本方面的得益,必須大于其付出的代價(船舶運輸能力的降低,單位固定成本的提高、航次數減少等)。采用經濟航速,是對已有船舶在不作重大改裝換新的條件下實現大幅度節油的重大技術措施。
控制航速
控制航速是指根據航道情況,由主管機關規定船舶航行時的限制速度,船舶進入限制航速的航道、地段、港區,根據風流影響,把本船航速控制在限定速度之內。機動船航經內河航道,如遇有:要求減速的船舶、輔助浮船塢、水下工程、險堤險岸、魚苗捕撈養殖區等,應當盡可能及早降低航速和保持較遠距離行駛,以避免浪損。
安全航速
安全航速是指1972年《國際海上避碰規則》第1章第6條規定,每一船舶在任何時候都應使用的一種航速。使用該航速時,要求能夠同時達到:每一船在任何時候都應以安全航速行駛,以便能采取適當而有效的避碰行動,并能在適合當時環境和情況的距離以內把船停住。 在決定安全航速時,考慮的因素中應包括下列各點:1.能見度情況;2.通航密度,包括漁船或者任何其他船舶的密集程度;3.船舶的操縱性能,特別是在當時情況下的沖程和旋回性能;4.夜間出現的背景亮光,諸如來自岸上的燈光或本船燈光的反向散射; 5.風、浪和流的狀況以及靠近航海危險物的情況; 6.吃水與可用水深的關系。 對備有可使用的雷達的船舶,還應考慮:1.雷達設備的特性、效率和局限性;2.所選用的雷達距離標尺帶來的任何限制; 3.海況、天氣和其他干擾源對雷達探測的影響; 4.在適當距離內,雷達對小船、浮冰和其他漂浮物有探測不 到的可能性;5.雷達探測到的船舶數目、位置和動態;6.當用雷達測定附近船舶或其他物體的距離時,可能對能見度作出更確切的估計。
航速單位
船舶航速常用的單位為:米/秒;公里/小時;海里/小時(簡稱節)。一般,海船常用節,內河船常用公里/小時;有關的性能計算中常用米/秒。早在16世紀,海上航行已相當發達,但當時一無時鐘,二無航程記錄儀,所以難以確切判定船的航行速度。然而,有一位聰明的水手想出一個妙法,他在船航行時向海面拋出拖有繩索的浮體,再根據一定時間里拉出的繩索長度來計船速。那時候,計時使用的還是流砂計時器。為了較準確地計算船速,有時放出的繩索很長,便在繩索的等距離打了許多結,如此整根計速繩上有分成若干節,只要測出相同的單位時間里,繩索被拉曳的節數,自然也就測得了相應的航速。于是,“節”成了海船速度的計量單位;相應地,海水流速、海上風速、魚雷等水中兵器的速度計量單位,國際上也通用“節”。“節”的代號是英文“Knot”的詞頭,采用“Kn”表示。1節等于每小時1海里,也就是每小時行駛1.852千米(公里)。1929年國際水文地理學會議通過用1分平均長度1852米作為1海里,1948年國際人命安全會議承認1852米為標準海里長度。
航速測量
船用計程儀的種類很多,它是船舶測定航程和航速的主要儀器。計程儀可分為相對計程儀和絕對計程儀兩大類。相對計程儀所顯示的是船舶相對于水的航程和航速,它只能記錄船舶受風影響后的對水航程和航速,但不能顯示水流影響后的航程和航速。因此,人們稱它為“計風不計流"的計程儀。相對計程儀按原理不同分為轉輪式(含拖曳式)計程儀、水壓式計程儀和電磁式計程儀等,分別根據航行時裝在船底的轉輪的轉數、相對水流的動壓力和海水切割艦底電磁場所感生電動勢的不同,來測得航速和航程。絕對計程儀可以測量船舶相對于海底的,即船舶受風流影響后的實際航程和實際航速。
電磁計程儀
電磁計程儀是通過水流(導體)切割裝在船底的電磁傳感器的磁場,將船舶航行相對于水的運動速度轉換為感應電勢,再轉換為航速和航程。其優點是線性好,靈敏度較高,可測后退速度。
水壓計程儀
水壓計程儀是利用相對于船舶航行水流的動壓力,作用于壓力傳導室的隔膜上,轉換為機械力,借助于補償測量裝置,將機械力轉換為速度量,再通過速度解算裝置給出航程。這種計程儀工作性能較可靠,但線性差,低速誤差大,不能測后退速度,機械結構復雜,使用不便。
多普勒計程儀
多普勒計程儀是利用發射的聲波和接收的水底反射波之間的多普勒頻移測量船舶相對于水底的航速和累計航程。這種計程儀準確性好,靈敏度高,可測縱向和橫向速度,但價格昂貴。主要用于巨型船舶在狹水道航行、進出港、靠離碼頭時提供船舶縱向和橫向運動的精確數據。多普勒計程儀受作用深度限制,超過數百米時,只能利用水層中的水團質點作反射層,變成對水計程儀。
聲相關計程儀
聲相關計程儀應用聲相關原理測量來自水底同一散射源的回聲信息到達兩接收器的時移,以解算得相對于水底的航速和航程。這種計程儀可測后退速度,兼用于測深。
最快的艦船
布拉多爾號
布拉多爾號是加拿大海軍在1960年訂購的一種水翼艇,于1968年7月23日服役。該型艇的最大航速可以達到117千米/小時(63節),而高速公路的一般限速為120千米/小時,因此它航行起來,基本上就像高速公路上的汽車一樣快。布拉多爾號是截至2016年6月為止,人類建造的最快軍艦,與之相比,挪威的盾牌級導彈艇號稱全球速度最快,其實它的最高航速也比布拉多爾號低了3節。
盾牌級導彈艇
盾牌級導彈艇,也譯作盾牌星座級,是挪威新型隱身導彈艇,本艇全由挪威自主設計,采用半氣墊船、半雙體船設計,不但適合沿岸作業還能避過一些大型水雷。該艇是世界上先進的導彈快速巡邏艇,它的特點就是速度奇快,信號特征小,在小尺寸的艦艇上有重武器負荷能力,能夠在奔馳的海面上用強勁的火力擊潰敵人。該艇動力系統由2臺燃氣渦輪發動機和2臺柴油發動機組成,航速可以達到60節。
參考資料 >
表示航海速度的“節”.科普中國網.2024-11-16
航海儀器介紹.中國航海學會.2024-11-16
戰場上的鋼鐵巨獸 世界戰爭史上十大武器之最.搜狐網.2024-11-16
1972年國際海上避碰規則.中華人民共和國海事局.2024-11-16
全球最快的軍艦有多快?相當于汽車在高速公路上跑.中國軍網.2024-11-16
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