为啥航母速度要用“节”，而不是“公里每小时”？一节到底多快？
为啥航母速度要用“节”，而不是“公里每小时”？一节到底多快？
在现代海军中，航母的速度通常用“节”作为单位，而不是我们熟悉的“公里每小时”。这个看似简单的单位背后，却蕴含着丰富的历史故事和科学原理。
天上的飞机，包括陆地上的船只，各国都是用熟悉的“公里/小时”表示。但当我们说到航母的速度，可能很多人都会感到迷惑，为什么要用一个叫“节”的单位呢？
要说“节”的这个单位，最早可以追溯到从大航海时代。
16世纪，随着造船技术的兴起，航海家们开始扬帆远航，探索未知海域。但在茫茫大海上，人们面临着一个棘手的问题：如何测量船速？
陆地上，我们随时可以做标记，或是找参照物对比，估算行驶的路程和速度。但在海上，到处都是海水和巨浪，参照物可不好找。
于是，机智的水手们想出了一个绝妙的办法。他们在一根长绳上每隔一段距离打个结，然后把绳子的一头系在船尾，另一头系上一块木头，抛入海中。
接着，水手就会数绳子被拉出的“节”数，再用沙漏计时，就可以算出船速了。所谓一个“节”，就是船在一个计时单位内走过的绳子长度。
渐渐地，“节”成为了海上速度的代名词。但由于各国使用的绳子长度和计时单位都不一样，“节”的长短也是五花八门。
直到19世纪，“节”才被统一定义为：一小时航行一海里的速度。
海里原本是航海家们根据经纬度划分的距离单位，但各国的算法也都不一样。1929年，为了方便计算，各国在国际水文大会上达成共识，规定一海里等于1852米。
古时候，人们借助星星的位置来确定航向和距离。人们发现，地球表面任意一点的地平线上，一颗恒星的高度每变化一度，所走的距离大约就是地球子午线长度的1/360。这个距离后来就被称为“海里”，但是，由于测量技术的限制，古代的“海里”长度并不统一。
到后来的19世纪，随着测绘技术的进步，人们开始对“海里”进行精确定义。当时人们已经知道，地球并不是一个完美的球体，而是一个被称为“椭球体”的不规则球体。
它的赤道半径比极地半径长，最终经过大量计算，得出了一个被称为“克拉克椭球体”的地球模型。根据这个模型，地球子午线的长度约为40,003,423米。
如果我们把这个长度平均分成21,600份（一个圆共360度，每度60分），每一份的长度就是1855.08米，约等于1852米。所以，一海里等于1852米，就是这么来的。
这个国际标准既兼顾了地球椭球体的特征，又与传统的60进制相契合，堪称完美。今天的船只和飞机，都以“海里”来衡量距离和速度。
至此，“节”也有了精确的定义：每小时航行1.852公里。有了统一的速度单位之后，航海家们的日子可就好过多了。
他们可以根据航速和航行时间，推算出航程，也可以根据目的地的距离，估算出到达时间。更重要的是，有了速度参照，人们就能更好地掌控船只，应对海上的风浪。
现代航海技术，早已今非昔比，但“节”作为海速单位的地位，却从来没有一丝动摇。可以说，“节”这个单位，见证了人类航海的发展史，也是人类智慧的一个缩影。
但还一个有趣的现象，航空母舰行驶在海面上，最快速度一般也只有30节。30节，换算成我们习惯的速度单位，大约是每小时56公里。
在陆地上，这个速度连小汽车都不如，甚至自行车都能超越，更别提飞机了。为什么航母速度这么“慢”呢？实际上，航母速度慢是有道理的，这和很多因素有关。
其中一个很重要的原因是，航母的体型实在是太大了，一般都在10万吨以上。这么大的船，想快也快不起来，真要跑起来，“刹车”也是个棘手的问题。
而且航母慢，可以保证稳定性，毕竟航母甲板上要搭载几十架飞机，随时都有战机起降。如果船开得太快，遇到大风大浪，甲板一颠簸，那么飞机很容易出事故。
为了让飞行员们安全起降，航母必须保持平稳，速度自然也就上不去了。还有一点，航母速度不能太快，是为了省油，要知道航母可是大油耗户。
随便出趟海，就能烧掉上百万元的油费，一小时要烧掉几吨燃油。如果速度再快一点，油耗那就更吓人了，据流体力学的原理，船舶在水中航行时，阻力主要来自两个方面，一是摩擦阻力，二是造波阻力。
摩擦阻力来自船体表面与水的摩擦，与船体的表面积和速度的平方成正比关系。造波阻力则来自船舶在水中产生的波浪，与速度的四次方成正比。
这意味着，当船舶的速度提高时，阻力会急剧增加，尤其是造波阻力。为了克服这些阻力，发动机需要提供更大的推力，油耗也会大幅增加。
按照这个模型进行演算，航母的最省油速度在18到20节之间，相当于每小时33到37公里。如果航母以20节的速度航行，其油耗大约是满速时的50%左右，这肯定是不划算的。
值得一说的是，核动力航母比较特殊，它的能源几乎是无限的。所以可以忽略能源的损耗，航速比常规动力的要快一些，但在平时巡航速度也不会超过30节。
毕竟速度提高，引擎的噪音也会增大，这可是航母隐蔽性的大敌。但有一点可以肯定，人类对速度的追求永无止境。
相信在不久的将来，航母速度还会不断刷新我们的认知。
本文原文来自科普中国