基本介紹
簡介,單位,航速測量,航海計程儀,絕對計程儀,安全航速,最快的艦船,潛艇,水面艦艇,航母,
簡介
最大航速指主動力裝置以最大功率運轉時達到的速度；全速指主動力裝置以額定總功率運轉時達到的速度；巡航航速是艦船巡航時常用的速度，通常同型艦船規定一種主機航速作為巡航航速；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；最小航速指船舵能發揮操縱作用的最低速度。潛艇航速分為水上航速、水下航速和通氣管航速（使用柴油機水下作業裝置時的航速等）。
單位
“節”為船舶航行速度單位，後來，也用於風及洋流的速度。一般情況下，1節=1海里/小時=1.852公里/小時，“節”的代號是英文“Knot”，是指地球子午線上緯度1分的長度，由於地球略呈橢球體狀，不同緯度處的1分弧度略有差異。在赤道上1海里約等於1843米；緯度45°處約等於1852.2 米，兩極約等於1861.6 米。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米或6076.115英尺為1海里，故國際上採用1852米為標準海里長度。中國承認這一標準，用代號“M”表示。最快的超大型貨櫃船舶可以達到25-32節的速度，一般散貨船在12-17節之間，雜貨船一般在15-17節之間。
航速測量
航海計程儀
航海計程儀是計量船舶航程和航速的導航儀器，用於推算航行、綜合導航和武器裝備系統計算射擊參數等。有相對計程儀和絕對計程儀。相對計程儀，結構簡單，使用較廣泛，但只能測出相對於水的航速和航程。按原理不同，又分為轉輪式（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（或拖在艦尾的輪葉）的轉數、相對水流的動壓力和海水（導體）切割艦底電磁場所感生電動勢的不同，來測得航速和航程。其中電磁式計程儀靈敏度較高，高、低航速時精度都較好，可測後退速度，使用方便，在多數艦艇上裝備套用。
絕對計程儀
絕對計程儀，在20世紀70年代前後才獲得較快發展，有都卜勒計程儀和聲相關計程儀，靈敏度和精度均較相對計程儀高。分別根據都卜勒頻移和相關技術原理，在數百米水深內可直接測出相對於海底（地）的絕對航速和航程。當水深超過儀器的設計極限時，可利用艦底下10～30米處的水層反射，作為相對計程儀使用。聲相關計程儀和部分都卜勒計程儀還可兼測水深。利用地球磁場以獲得對地速度的地磁計程儀正在研究中。
安全航速
安全航速（SafetySpeed)是指1972年《國際海上避碰規則》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：
（1）隨時採取適當和有效的行動以避免碰撞；
（2）在與當時環境和情況相適應的距離以內把船停住。如果船舶在航行中沒有採用安全航速而引起碰撞事故，應當承擔碰撞責任。
在決定安全航速時，對所有船舶都應考慮：
（1）能見度情況；
（2）通航密度，包括漁船或者任何其他船舶的集中程度；
（3）船舶操縱性能，特別是在當時情況下的停船距離和迴旋能力；
（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散射反光；
（5）風、浪和水流的情況以及航行危險的接近；
（6）吃水與可航水深的關係。
對於裝備有可供工作的雷達的船舶在決定安全航速時還應考慮：
（1）雷達設備的特性、效率和局限性；
（2）所用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）對小船、浮冰和其他漂浮物在相當距離上雷達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）當用雷達測定附近的船舶或者其他物體的距離時，也許能夠對能見度作出更正確的估計。
最快的艦船
潛艇
現役的是俄羅斯的阿爾法級核潛艇，水下航速高達42海里/小時左右，一度成為世界上跑得最快的核潛艇。它把攻擊型核潛艇的耐壓指揮圍殼設計成戰鬥機艙蓋形狀，並把圍殼舵移至船首，減小了水的阻力，加之鈦合金的船殼很輕。
退役的是俄羅斯的P級（神父級）巡航飛彈核潛艇，水下航速可達到44節以上。
潛艇航速
一般地講，物體在地面的行進速度要比水下快，因為空氣的阻力要大大小於水的阻力，許多人在水中行走時有這種感覺。然而，潛艇卻相反，在水下航行的速度要快於在水面的航行速度。
潛艇在水面航行時，影響航速的阻力一般有摩擦阻力、漩渦阻力、興波阻力、突出體阻力和空氣阻力，這五種阻力隨著航速的增加而變大。潛艇在水下時空氣阻力就不存在了，由波浪造成的興波阻力也會隨著潛艇的下潛深度的增加而減小，水面驚濤駭浪時，水下可能風平浪靜。這樣，影響潛艇水下航速的阻力就只剩下摩擦阻力、旋渦阻力和突出體阻力，當然還有一些興波阻力，只是非常小接近0，通常忽略而已。
如果潛艇都是以同樣的低速航行，其在水面所受到的阻力要小於水下受到的阻力，航行速度以水面為快。這是因為潛艇低速在水面航行時，其興波阻力和空氣阻力都相當小，所面對的只是摩擦阻力、突出體阻力和旋渦阻力。而潛艇在水下低速航行時的主要航行阻力雖然也是這三個阻力，但因潛艇在水下狀態時浸水表面積大大增加，會使磨擦力較水面增大許多。同時，由於潛艇在水下時一些突出體（如指揮台）入水後會加大突出體阻力，所以潛艇水下低速航行時的阻力要大於水面低速航行時的阻力。也就是說，低速水下航行比低速水面航行要消耗更大的功率，其航行速度自然低於水面航行。
潛艇在高速航行時，就會出現與上面所講的完全不同的狀態。隨著航速的增加，潛艇在水面上的空氣阻力和興波阻力將大大增加，使其總阻力值大於在水下高速航行的潛艇的總阻力值。據計算，當潛艇的速度達到一定值時，水面阻力甚至是水下阻力的兩倍，其結果也就可想而知了。而潛艇不管是水面航行還是水下航行都採用同一動力裝置，在相同的額定功率下，在水面和水下就會產生出不同的最大航速值。此外，因潛艇的主要活動是在水下，在動力裝置的設計上主要考慮的也是儘量減少水下阻力。所以，潛艇的水下航速會高於水面航速。
水面艦艇
1.世界最快的船被命名為Earthrace。Earthrace是一艘78英尺長的船，使用完全可以替代的生物燃料。該船的引擎動力，完全由生物柴油燃料來提供。“地球競賽”號被稱為世界上最快的生態船，造價240萬美元，融合多項高科技。“地球競賽”號長約23.8米，形似一隻展翅欲飛的天鵝。船身有三層外殼保護，內有兩個功能先進的發動機，最高時速可達每小時40節（約74公里），即使航行在巨浪中，速度也不會減慢。
2.海軍工程大學董文才博士研究的一種“氣泡船”，實艇時速可望突破100公里，成為世界上最快的船。據介紹，水的阻力是影響艦船航速的主要因素，減小阻力，就能有效提高航速。如何通過氣層減阻提高航速，一直是各國艦船專家攻關的重要方向。經過大量研究試驗，董文才在高速艇氣層減阻理論研究上取得重大突破：在運動船體和水面之間製造一層薄薄的氣泡（空氣和水的混合體），如同在兩個摩擦體之間抹了一層潤滑油。採用該項技術後的高速艇，又稱“氣泡船”，阻力可減少25%，航速大大提高。
3.2014年5月12日，中航工業蘭翔常州玻璃鋼造船廠有限公司（簡稱常玻公司）第一艘時速達62節（115千米/小時）的鋁合金巡邏艇研製獲得圓滿成功。此款鋁合金高速艇型號為CB1800H，是常玻公司自主研發的具有獨立智慧財產權的全鋁合金新產品，已刷新國內高速快艇航速新記錄。
航母
美國《世界論壇》網站10月28日發表克里斯托弗·霍爾頓的一篇文章，題為《美軍將迅速配備新的高科技高速水面支援艦》
從“沙漠風暴”到“自由伊拉克”行動，我們的軍隊已經展示了改變戰爭面貌的科技成果。美國人的電視螢幕上充斥著這樣的畫面：在黑夜中各種複雜的精確制飛彈藥被同樣複雜的隱形飛機投向目標。由於技術的進步，美國軍隊在戰鬥武器領域取得了突飛猛進的發展。儘管有這些發展，但是五角大樓把作戰物資運送到遠離本土萬里之外的作戰戰區的能力還停留在上個世紀60年代。空中運輸補給能力受到嚴重製約—在把足夠的戰爭資源輸送到世界各地方面，空中能力總是有嚴重的缺陷。海上運輸補給能力更糟糕。我們的大部分海上遠航補給運輸船艦的航行速度還停留在上一代人的水平。從最初的“沙漠風暴”到最近的“自由伊拉克”行動，我們需要花一個月的時間才能把重型物資運到戰場。信不信由你，運送重型物資航速16節的遠航船隻竟然比空中運輸還快。
博林傑/因卡特（Bollinger/Incat）公司已經找到了一個解決問題的有趣辦法而且把它提供給了美國軍方。這個辦法就是高速穿浪雙體船。博林傑/因卡特公司是一家合資企業，是由為美國海軍和海岸警衛隊生產各種高速巡邏戰鬥艇的博林傑造船公司和世界上最快的渡輪製造商澳大利亞的因卡特塔馬尼亞公司聯合建立的。它們建造的這種高速船隻已經通過了審驗而且多年來在全世界各地的上百個項目中得到使用。因為它是“現貨”，博林傑公司說在相對短時間內就能準備妥當交付美軍使用。而且美國海軍、陸軍和海軍陸戰隊已經在各種作戰環境中試驗了這種革命性的雙體船，包括對“自由伊拉克”行動的作戰支援。國防部已經租借並且測試了兩艘高速雙體船。第一艘是高速運輸艦（HighSpeed Vessel）HSV—X1“共濟”號，另一艘是戰區支援艦（Theater Support Vessel）TSV—X1“先鋒”號，第三艘高速雙體船高速運輸艦HSV—X2“迅捷”號也已經於8月12日交付使用。這三艘高速雙體船採用了同樣的船體基準線設計。如果加以研發和改裝，這種船體基礎設計可以適應幾乎所有美國海軍中的艦船任務，包括後勤供給、海上運輸、布雷、反潛作戰、巡邏、特種作戰和兩棲突襲。這種設計可以改裝成大型甲板航母之外的任何船艦，甚至可以改裝成水面控制艦或者短距離起飛和垂直降落的小型航母。
高速雙體船是現代海軍武器史上用途最多的船隻。高速雙體船的性能遠遠優於目前使用的任何一種艦船。它的首要優點就是速度。其它輔助艦船在天氣良好的情況下最高時速在20節左右，而雙體船的時速可以輕鬆地達到42節，超過世界上任何一種運輸船。事實上HSV—X1“共濟”號在冬天裡僅僅用了5天17個小時就橫渡了北大西洋，平均時速27節而且沒有中途加油。最新的“斯威夫特”號在試航中時速達到47節。負責美軍運輸戰鬥發展的麥可·托爾中校指出戰區支援艦的速度在不安全的環境下是最寶貴的財富。他說：“你買不回時間，機不可失，時不再來。”航行距離和耐力對高速雙體船來說也不是什麼問題。它的設計巡航距離是以20節的時速航行4，000海里，而且可以在海上加油。“共濟”號在7個月的時間裡用了31個航行日環遊了全世界。它從澳大利亞起航，經巴拿馬運河到美國海岸，用了不到6天橫渡大西洋到達英國然後沿著挪威的峽灣和海岸在惡劣的天氣條件下進行了測試演習。之後它受命參加反恐戰爭，從直布羅陀入地中海，過蘇伊士運河到達吉布地的反恐聯軍指揮部，然後進入波斯灣。在海灣服役之後它跨過印度洋回到了美國西海岸。美國陸軍、海軍和海軍陸戰隊正在考慮使用高速雙體船作為快速海上補給運輸船。目前為止陸軍對它的測試最為徹底，而且把它改裝成了新的戰區支援艦。
航母
航母戰區支援艦是美國軍事轉型計畫的重要組成部分。這種新型高速艦著重強調對全球美軍作戰部隊跨戰區的部署和後勤支援。戰區支援艦的能力（航速超過40節）、貨物裝載量（1250噸）以及靈活性高（吃水深度只有15英尺）將使美國陸軍擁有可以迅速部署的能力以應對發生在全球任何地方的危機。運送士兵、武器、裝備和給養到達戰場是一項困難和艱巨的任務。和傳統的海上運輸艦船相比，戰區支援艦的主要優勢是速度快、吃水淺。和空中運輸相比，它也有很大的優勢。美國空軍機動司令部最大的運輸機C—5銀河一次能夠裝載兩輛M1“艾布拉姆斯”坦克，而98米的戰區支援艦一次可以運輸10輛。112米的戰區支援艦一次可以運輸16輛。而美國空軍的C—17一次只能運輸一輛，C—130則無法運輸M1坦克。不僅如此，戰區支援艦可以連坦克一起運輸坦克乘員而不需要任何特殊的準備，也就是說坦克可以在抵達目的地的時候直接開動做好戰鬥準備。C—5和C—17可以裝載2輛M2/M3“布雷德利”戰車。而98米的戰區支援艦一次可以運輸20輛。112米的戰區支援艦一次可以運輸32輛而且包括戰車人員在內。
另一種為美國陸軍轉型設計的新型“斯瑞克”戰車如果依靠美國空軍機動司令部來進行快速部署，情況比現在的重型裝備也好不了多少。C—5一次可以裝載4輛“斯瑞克”戰車，犆—17可以裝載2輛。而且“斯瑞克”戰車空運需要部分拆卸，到目的地後再組裝。而98米的戰區支援艦一次可以運輸34輛。112米的戰區支援艦可以運輸47輛。美國陸軍的赫納羅·德拉羅科中校說：“這種高科技船的奇妙在於我們可以運送一支可以立即投入戰鬥的部隊—士兵整裝待發、全副裝甲、彈藥齊備、對周圍環境有偵察能力而且全部指揮員到位。沒有其它任何作戰平台可以做到這一點。”戰區支援艦和傳統空中運輸和海上運輸工具相比還有一個優點就是它不需要大量的物資裝卸設施。大型海上運輸艦需要深水港碼頭設施或者現場照明才能裝卸貨物。空中運輸工具則需要跑道和機場設施，而這些都是戰區支援艦根本不需要的。在反恐戰爭和非對稱性戰爭中，儘可能多的使用港口對作戰部隊十分重要。而在第三世界的伊斯蘭國家大型深水運輸艦通常受限於在人口密集城市的大型港口。這樣就讓作戰部隊的考慮更多，事務也更為複雜。依靠戰區支援艦，作戰部隊可以在恐怖分子肆虐的遠離人口中心的地區進行快速部署和快速裝卸作戰物資。戰區支援艦有很大的兩棲作戰潛力。美國海軍海運司令部已經注意到它的這種能力。海軍陸戰隊已經開始對它進行“全天候和全地點”的測試。在測試過程中，戰區支援艦已經證明可以搭載海軍陸戰隊的CH—46E“海上騎士”、UH—1N“休伊”、AH—1“眼鏡蛇”直升機和海軍的SH—60“海鷹”反潛直升機和陸軍的MH—60“黑鷹”直升機。戰區支援艦的液壓傳動甲板可以把所有的軍械車輛送上岸，包括70噸的“艾布拉姆斯”坦克。海軍陸戰隊正在把戰區支援艦裝備到兩棲作戰部隊。和其它高科技兩棲作戰艦艇一起，高速雙體船會大大增強海軍陸戰隊的兩棲作戰速度和能力。
