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為什麼船速只能達到幾十節？ ... 一般航母最高速度都會達到30節，但是常規動力航母巡航速度一般在18節左右，而核動力航母巡航速度一般達到25節以上。

潛艇一般最高20節，核 ... 標籤：流體力學科學科技航海技術軍事 為什麼船速只能達到幾十節？ 11-16 一般航母最高速度都會達到30節，但是常規動力航母巡航速度一般在18節左右，而核動力航母巡航速度一般達到25節以上。

潛艇一般最高20節，核動力潛艇一般最高30節以上，世界最快核潛艇達到42節（俄羅斯alpha級），驅逐艦護衛艦等一般都是最高30節左右，巡航18節左右。

短答案：因為水是液體。

長答案：這麼回答吧，我們來看開船比開飛機難在哪裡：1）水面艦船因為有水和空氣的界面，所以有興波阻力，桂仲也提到了，這是飛機沒有的。

2）水下部分，水的粘滯係數比空氣大，所以同樣的速度和尺寸，水產生的阻力大得多，費燃料。

3）即使是核動力潛艇，興波阻力可以忽略，也可以不顧及能量消耗，螺旋槳可以超高速運轉，不擔心被聲吶追蹤，還有一個問題：空泡（cavitation）。

高速運動下，流體的局部會產生低壓區，水的壓力過低將氣化產生空泡，泡泡膨脹到一定程度會爆裂，裡面的氣體被突然壓縮，產生高溫和激波，損壞螺旋槳。

BTW，60年代NCFMF做的那套經典視頻里第16集，有很好的描述，能夠翻牆的應該去youtube上搜來看一下，PhilipEisenberg主講，歷史的聲音啊。

4)水不像空氣，可以兼做工質和助燃劑，不能做衝壓發動機，少了一種避免渦輪和螺旋槳（空泡）的辦法。

不過在核動力的情形下，大概還有別的辦法，比如氣化了直接噴出去。

如果以上幾個問題都可以克服，水下艦艇比飛機倒有一個優勢，那就是水的聲速比空氣大4倍，不那麼容易跨音速產生激波。

水面船體阻力分為摩擦阻力、旋渦阻力、興波阻力、突出體阻力和空氣阻力，這5種阻力隨著航速的增加而變大。

減少船體接觸水那部分的面積，還有那部分橫向的長度、減輕船體重量都可以提高航速。

中國的022就是雙體船，航速可達55節。

中國的022就是雙體船，航速可達55節。

題主舉例都是單體船，這類單體船在風大浪大的大海航行其結構強度和材料都可以做到最佳效果，而且單體船是其他同體積船型的2倍多容積，排水量也完全不是一個級別，類似摩托和坦克一樣，一味的追求高速在軍事上並非最佳選擇。

題主提到的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。

所以最大水下速度較水面傳統船體較快，但是因為速度快會留下噪音、渦旋等馬腳，所以潛艇一般不會使用最大速度航行。

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~10.28更新居然上日報了，壓力好大啊~~水的密度是空氣的約800倍，在如此大的密度中航行的確速度很難同其他交通工具相比較，之前有提到提速的方法，簡而言之就是儘可能減少和水的接觸面，把所有水面阻力降低到最低，根據這個思路，更極端的想法誕生了，這就是氣墊船。

氣墊船，利用高壓空氣在船底和水面（或地面）間形成氣墊，使船體全部或部分墊升，從而大大減小船體航行時的阻力，從而實現高速水面航行。

目前氣墊船的航速在60~80節，嚴格上說是種貼水面飛行，但是由於運動穩定性等諸多原因，其航速始終無法突破100節，於是腦洞大開的瘋狂科學家們根據地效應原理研製出更快的「船」目前氣墊船的航速在60~80節，嚴格上說是種貼水面飛行，但是由於運動穩定性等諸多原因，其航速始終無法突破100節，於是腦洞大開的瘋狂科學家們根據地效應原理研製出更快的「船」 這種航速高達300多節的「船」一在裏海亮相，立即被稱作「裏海怪物」。

由於速度極快，又有比飛機大的多的運載能力，一直被各國作為「未來武器」發展。

這種航速高達300多節的「船」一在裏海亮相，立即被稱作「裏海怪物」。

由於速度極快，又有比飛機大的多的運載能力，一直被各國作為「未來武器」發展。

我國也有國產地效應飛行器DXF-100航速約100節，飛行高度0.6~1米我國也有國產地效應飛行器DXF-100航速約100節，飛行高度0.6~1米~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~寫在後面：說實話，寫補充更新時非常糾結，到底要不要把地效飛行器寫進去，鑒於該類飛行器大多基於水面使用，而大多被稱為氣墊「船」、地效翼「船」等，加上中國的車船稅明確指出氣墊船屬於船舶，故加之。

車船稅徵稅範圍 　　車船稅的徵收範圍，是指依法應當在我國車船管理部門登記的車船(除規定減免的車船外)。

　　1.車輛 　　車輛，包括機動車輛和非機動車輛。

機動車輛，指依靠燃油、電力等能源作為動力運行的車輛，如汽車、拖拉機、無軌電車等；非機動車輛，指依靠人力、畜力運行的車輛，如三輪車、自行車、畜力駕駛車等。

　　2.船舶 　　船舶，包括機動船舶和非機動船舶。

機動船舶，指依靠燃料等能源作為動力運行的船舶，如客輪、貨船、氣墊船等；非機動船舶，指依靠人力或者其他力量運行的船舶，如木船、帆船、舢板等。

為啥沒人說強度這方面，就沒有船舶專業的人來說嗎？速度快了以後，前部和尾部的浪對艏部和船尾的衝擊很大，對強度的要求高。

還有就是主機功率，螺旋槳的螺距比，傳動軸的強度，以及人員方面，各種條件都制約了船速。

其實總體來說，速度也就是取決於螺旋槳提供的推力和各種阻力的大小。

螺旋槳方面還是比較複雜的，螺旋槳槳葉數目(一般是三葉或四葉，我老師說據說有11葉槳)，螺距，沖角，攻角，盤面比，滑失，滑失比等因素。

好多人都說了空泡現象，其實這個分兩個階段，第一個階段空泡數少，有剝蝕現象，對螺旋槳推力無影響，第二個階段空泡數多，無剝蝕現象，但是螺旋槳效率會大幅降低。

解釋一下空泡現象，螺旋槳在達到一定轉速後，槳葉葉背的壓強到達降低到水在某一溫度下的汽化壓強，產生氣泡，這就是空泡現象(期末考了，回家沒帶船舶原理的書，憑記憶說的，應該沒啥大問題)。

剝蝕現象是氣泡破裂的瞬間產生大的壓力，對葉背造成損害。

當氣泡覆蓋到整個葉背時就沒有剝蝕現象了，原因比較簡單。

由於我是學航海的，對主機這方面不了解，所以也沒法從主機方面解答功率等等因素，但是主機絕對是船速最根本的決定因素。

阻力方面，排名最高的答案說的比較全面了。

阻力主要分為摩擦阻力，興波阻力，渦流阻力還有其他阻力。

摩擦阻力就是船體在行進時，與周圍的水有摩擦產生的阻力，太專業的我也沒法解釋，也沒學流體力學。

摩擦阻力在低速時佔總阻力較小，高速時佔比大，會達到50％以上。

興波阻力就是船舶在行進時，產生的波浪，還有水面的波浪共同作用的阻力，現代船舶通過改善船體形狀，增加球鼻艏等方法已經能夠大大減小興波阻力了。

渦流阻力解釋起來比較麻煩，但是隨著船速升高也是增大的，但是佔比小了。

其他阻力包括附體阻力，空氣阻力等。

附體就是船舶在進行阻力試驗的時候沒有計算的那部分，因為在試驗的時候沒有它，像螺旋槳，舵等都屬於附體。

空氣阻力就是空氣對船舶水上部分的阻力。

總而言之，這些都可以優化，但是不能消除(指普通傳統船舶，特殊用途船舶不算)。

還有就是船速高了以後，人員能不能受得了。

我們在學校的校船上面實習的時候，有一次在渤海避台，船速只有12節左右(×2大概就是用公里表示的時速了)，而且渤海還是內海，打開了減搖鰭，還是很多人暈船吐了，從來不暈車的我也暈船了。

從原理上說，船舶橫搖橫盪縱搖垂盪都可以從操縱上減輕，通過改變航速航向等方法。

題主問的都是軍艦，我們老師是大工畢業的博士教授，據他們說，軍艦一般是不考慮成本的，什麼高速什麼安全就用什麼，而且軍艦的排水量比商船小太多了，更靈活。

而商船是要考慮成本的，航速高自然造價高，一般維修成本也高。

商船不需要這麼高的航速，貨物都是長時間運輸，按時到就好，不趕時間。

像糧食礦物資源汽車什麼的，都是能經得起長時間運輸的，像海鮮還有肉類什麼的，有特殊的冷藏船運輸，活畜也有特殊船運輸。

以上我的看法。

如果將船定義為在水面上行駛（不限於依靠浮力承載載具的全部重量）、靠水中的螺旋槳推進的載具的話，那麼題主的問題是不成立的。

之前我有一個在「汽車百公里加速為什麼不能小於2秒」的問題下的回答提到過topfueldragster：https://www.zhihu.com/question/62787502/answer/202522893，在這個問題下同樣有類似的適用物：topfueldragboat。

一樣的配方一樣的味道，在開了掛的機械增壓V8+硝基甲烷的推動下，這種船可以在4秒內加速到260mph(400km/h)： 什麼概念？論加速性能，這船比世界上所有的超跑/賽車/摩托跑的都要快。

只能說大力出奇蹟，亦可賽艇。

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不懂工程也沒法列算式。

但是：為啥游泳不如跑步快？ 我覺得關鍵在於推進方式常用的螺旋槳式推進在葉片片高速轉動時水會空化就是變成蒸汽了主要由於降低導致的這樣就失去了推進的動力所以為了避免空泡的產生常使用大直徑的螺旋槳以更低的轉速達到設計推進效果 關鍵是你要有合適的推動裝置，螺旋槳的推動力是有限的， 因為船舶在航行過程中受到的阻力比較大。

船舶的航速由兩個因素決定：牽引動力和阻力，二者之差為船舶所受合外力。

就牽引力而言，是船舶前進的動力，限於專業的局限性，在這裡略過，以下著重從船舶阻力來討論。

首先明確水是一種粘滯性液體，通俗來說就是水和水之間是有摩擦力的，這個摩擦力就叫水的粘滯力，所以由於粘滯力的存在，同樣的平面面積，船舶在水中受到的摩擦阻力就比在空氣中大很多，好比你在陸地可以自由自在奔跑，但是你在水中就舉步維艱了。

為了直觀比較在同樣條件下水流阻力和空氣阻力的大小，我們引用流體阻力計算公式。

式中：C為阻力係數，該值通常是實驗值，和物體的特徵面積（迎風面積），物體光滑程度和整體形狀有關；ρ為流體密度，正常的乾燥空氣可取1.293g/L，常溫下水的密度是1000g/L，特殊條件下可以實地監測；S物體迎風面積；V為物體與流體的相對運動速度。

由公式我們可以看出：在同一個物體（阻力係數C值相等）在相同的速度和受力面積下，受到的阻力與介質的密度有關。

而常溫下水的密度是1000g/L,所以粗略計算相同條件下水流阻力是空氣阻力倍，這是船舶航速不能大幅提高的根本原因。

美國研製的一款汽墊船最高速度可達167公里每小時，不知道這個快不？還有那種空氣泡魚雷，好像可以達到200節以上的速度～～～ 一般船舶排水量上千噸，又是在水裡跑阻力特大，當然比不上飛機的速度。

要是造起飛重量上萬多噸的飛機試試。

飛機扎掉水裡，稍不注意就散架。

就算你不懂阻力。

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空客A380客機重量345噸，馬士基阿拉巴馬號貨船重量17K噸，最大載重為6.5K噸，相當於188架A380，你居然問船為什麼跑的這麼慢？ 1.水的阻力是空氣阻力的大概800倍;2.陸地上驅動實際是摩擦力,水中的驅動實際上反作用力,有一個轉換效率問題; 阻力確實是最大最大的原因，但個人覺得也和船動力來源有點關聯，空中和地面我們能提供足夠強勁的動力，也許什麼時候水下新的動力技術可以解決吧。

（一點胡言亂語） 我所學到的樓上都已經很專業的列舉了船在水中所受的各種阻力及其對船對影響效果不過我又想到是燃料轉換率或許也是一個因素所在 必須是成本啊飛機有螺旋槳和噴氣式船也有螺旋槳和噴水式啊高級遊艇原理和噴氣式飛機類似啊只不過飛機在空氣里飛要噴空氣遊艇在水裡跑要噴水啊速度快起來也能一百多公里油耗高的飛起軍艦都未必消費得起 一個問題被如此回答，大家真的挺牛的。

我的答案是，只要你肯付成本，速度一樣可以上來。

前面好幾個答案都用人類游泳和跑步來類比，我覺得這是不合適的。

人類作為陸生動物游泳慢那是當然的，要比也該用動物界最快游泳和奔跑速度來比 說白了還是阻力問題，雖然組成部分由好多好多！ 推薦看一下[船舶原理]和[船舶操縱]兩本書，誰寫的到不要緊了，都差不多（本人駕駛專業） 推薦閱讀： ※我國的神舟系列飛船和NASA的獵戶座飛船有哪些差距？※轉基因lab需要什麼設備？※哲學和科學有什麼關聯？※哪些高科技掌握在中國人手裡？※古時候的人是怎樣繪製地圖的？ TAG:軍事|科技|流體力學|科學|航海技術| 一點新知 GetIt01