# 为什么航空器的速度单位是「节」，而不是更常用的「千米/时」？

By [glow](https://paragraph.com/@glow-4) · 2022-10-13

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简单来说，因为节是航海单位，而航空与航海非常相似: 都是缺乏参照物，需要借助天文 / 地磁 / 航速 / 航行时间来导航；都是只能获取相对于介质的速度；都可以几乎沿直线行进而不像在地面只能沿着弯曲的道路前进；都需要掌握自己的经纬度以便于绘制航图，规划航行路线；都需要长距离航行，此时地球的曲率已到了不可忽视的地步，而非像短途旅行可以用平面来近似。飞机要想独立导航，非得用航海导航法不可。所以单位就照搬过来了。

那么航海的速度单位“节”又是怎么来的呢？这就很有趣了。

在现代化的测速工具发明以前，船舶测速是通过往海里扔一块系着绳子的圆木片(chip log)测速的。顾名思义，它就是从整根圆木上切下一片来制作的。圆木片长这样:

一个典型的圆木片(chip log)。航行日志 logbook 也得名于此。后来航行日志又引申为用于记录的文件——因此有了.log 文件，有了 vlog。log 既是圆木又是日志，一词多义差这么远，渊源就在这呢。

圆木片的下端配重，不使木片完全漂浮。使用时，从船尾把圆木片扔下去，由于配重的关系，圆木片上端浮起，下端垂直于水面地没入水中，受到的阻力最大，而绳子可以自由拉出，因此木片可视为相对水面静止。绳子上预先每隔一段距离打结，水手让绳子自然地放出，并用 30 秒沙漏计时(现代规定为 28 秒)，计时结束后，有几个结被放出，船速便为几节。(真奇怪 knot 明明是结，却翻译成节。是取几节绳子的意思吗？)但打结的间隔是多少，也就是，节的数值是如何确定的呢？不妨先看一点历史。

在公元 1500 年左右以前，人类是很难在开阔海域航海的。因为洋流、风向很难预测，船只在缺乏参照物的情况下很难确定自己的位置。那时候开阔海域的航行仅限于在了解其气候、洋流的情况下，依靠“死推(dead reckoning)”法导航——也就是根据测得的船速、罗盘得出的航向、简单计时工具计算船的位置。显然，这玩意的误差大得离谱。因此那时航海基本上是沿着海岸线航行目视导航，想要进入深海，基本靠运气。

后来，六分仪有了，水手可以通过观测北极星高度角精确测量纬度；精确的时钟有了，水手测量太阳高度最大时即为当地的正午 12 点，对比出发地带来的时钟，就可以测得经度了。至此，船只在海上算是解决了定位问题。

这时候，当船只可以测量其经纬度，而航行距离却还用里格、英里之类的陆地单位表示，换算就很麻烦: 船速是 x 英里 / 时，我一小时后会航行到什么位置呢？我昨天的位置是 a，今天的位置是 b，那我一天的平均航速是多少？航行距离是多少？照此下去什么时候能到达位于 c 的港口？显然，此时此刻，被问及这些问题的船员满头冒汗，毕竟那个年代没有计算器，这些东西都要手工计算。这时候海上的距离、速度单位再不与经纬度发生点什么关系，就只能说水手是人均做题家，热爱计算了。

但开什么玩笑，算数时间多了，喝朗姆的时间就少了；万一算错了又怎么办，要知道船上船长具有不容置疑的权威，拿捏你个小水手还不是伸手就来。搞不好整个触礁啥的，命都没了。

于是大家就采用了这种做法: 使船沿着任意大圆(即通过地球球心的圆)航行 1 分(60 分之 1 度)的距离为 1 海里，而令每小时 1 海里的速度为 1 节。这样即利于计算，又与陆地采取的单位大致上接近。从此水手喜大普奔，都不用手算了，心算都能算个大概，船长很满意，水手也有更多时间喝酒。

由于地球不是完美的球，又囿于测量工具的误差，各地测得的海里并不相同，因而节的数值也不同。各国长期使用自己定义的海里，各自略有区别。1929 年的第一届国际水文会议将一海里统一为 1852 米，但直到 1954 和 1970 年，美国和英国才分别采用了这一标准，也就形成了我们目前使用的、世界公认的海里和节。

因此现在测航速用的绳子，结的间隔应为 28 秒×1852 米 /3600 秒＝14.4 米。

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有朋友说还是不明白如何测量。看了下面这个视频你就啥都懂了：

实际中使用 chip log 测量船速。

视频转自Measuring boat speed with actual knots (a chip log)

其中清晰可见，使用塑料制作的“圆木片”是半圆形，用三根绳索固定，并汇集到一根绳上。投入水中后圆木片由于配重，插入水中，受到阻力并拖着辊轴上的绳子自由放出。此时便开始计时（喊“Go”的时候），并累计绳结数量。时间到后（喊“Time”的时候）第 4 个绳结快要放出，因此船速差不多是 4 节。为了缩短绳子的长度，也为了缩短测量时间，视频中使用 10 秒计时，因此绳结的距离应当是 10 秒×1852 米 /3600 秒，约为 5.14 米。视频上传者说绳结的长度是 17 英尺，约为 5.18 米，可能是出于便于制作的缘故。实际中使用 chip log 测量船速。

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