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非 si · 0.514444 m/s
ZH|36 种语言
kn SYMBOL PLATE 0.514444 m/s 47 ft 3 in 28 s IHB 1929
铭牌展示了什么

铭牌上,一根涂过焦油的测速绳从甲板垂到水面,打好的绳结一个接一个、各按各的节奏顺着它滑下;下方一块木制拖板在浪上摇晃,把绳子绷紧。左边沙漏里的沙子在流:上半部渐空,下半部渐满,中间仍有零星的沙粒落下。三排波浪以互不合拍的周期朝不同方向涌动,底部的刻度尺上,一个标记从一端滑到另一端,停在读取的数值上。

单位档案
SI 之外 · 允许用于航海 第 1/1 页 · 修订 2026-09

节 kn · kt

非国际单位制单位 · 量:速度 · 每小时 1 海里

一个以绳子命名的单位

人们从船尾抛下一块用铅加重的木板,让它在水中直立、几乎不动,板上连着一根绳子,绳上按相等间距打着结。一名水手让绳子从指间滑出,大声数结,另一名盯着沙漏,沙子一漏完,计数就停止:数出多少个结,船就以多大的速度航行。

全部诀窍在于绳结间距与沙漏时长彼此配好,于是计数直接给出以海里每小时计的速度,在湿漉漉的甲板上无需任何计算。这件器具一百多年前就离开了船舶;计程仪先变成机械式,后来是电磁式,如今干脆靠卫星,但单位的名称留了下来,现在它就写在国际海上避碰规则的根基里。

如今节的定义既不提绳子,也不提沙子:它恰好是每小时一海里,即一千八百五十二米除以三千六百秒。这个数并不整齐——零点五一四米每秒还多一点——但方便依旧:以海里计的距离除以以节计的速度,立刻就得出小时数。

记号kn(ISO、IMO)· kt(航空)· 节
数值0.514444… m/s · 恰为 1.852 km/h
来源测速绳上的绳结与 28 秒沙漏
绳上间距47 英尺 3 英寸——14.40 m
出处IHB,摩纳哥 1929 · ISO 80000-3 · ICAO 附件 5
已完成译本36 / 36
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国际文件用两个小写拉丁字母书写符号——kn——,航空和气象报告沿用 kt,旧的英国表格里还能见到 kts。数字后面,「节」和符号都不变形;数字与符号之间用不断行空格。

不要混淆

小时已经包含在单位里,所以不存在「每小时多少节」,只有速度的变化,它以每分钟多少节来度量。节不是海里,根本不是距离;此外,对水速度和对地速度相差一个流速,在海峡里两者能差出一成还多。

01 · 定义
测速绳与沙漏 · 每小时一海里 · 对水与对地

一节等于每小时一海里,而自 1929 年起海里恰为一千八百五十二米,所以节也能精确表达:零点五一四四四四米每秒,取到小数点后第六位。这个定义纯属算术,单位本身没有自己的基准,因为它完整继承了长度基准和秒的定义。

节与器具的历史联系建立在一个比例上。如果绳上相邻两结的间距,等于船以每小时一海里航行时在沙漏时长内驶过的路程,那么越过船舷的绳结数,就恰好是以这种海里计的速度。对于二十八秒的沙漏,间距为十四米四十,即四十七英尺三英寸,英国舰队把这种分法奉为标准。

麻烦在于,各船按自己的办法分绳,沙漏又流得不均匀,所以误差不是随机的,而是系统性的:它不会在一班值更里抵消,而是在推算船位中不断累积。测速绳分得偏短的航海者,日复一日记下比实际更高的速度,把船位沿航线往前推,比自己以为的更早撞上海岸——十八世纪的海难报告里满是这样的情节。

最后,节有两种量法,这个差别今天依然要紧。任何构造的计程仪——从木制拖板到船体里的电磁传感器——给出的都是相对于水的速度,而卫星接收机计算的是相对于海底的运动,两者之差就是海流。在直布罗陀海峡或合恩角外海,海流可达数节,因此驾驶台上总把两个数值并排摆着。

0.514444
一节合多少米每秒
14.40 m
28 s 沙漏下的绳结间距
1.852
千米每小时——精确,不经舍入
计程仪 ·
绳上的绳结 数出的读数 真实速度 沙漏里的沙
左:船尾放出的绳子,每隔 右:沙漏与两根柱条,kn
每个沙漏放出的绳结
记入航海日志
系统误差
推算船位每天的偏移

互动 · 绳子分得有多错,就骗得有多多

四十七英尺三英寸从何而来

左边船在航行,船尾放出一根绳子:所选速度越高,绳结跑得越快,每个从船舷边水手手中滑过的结都给计数加一。右边沙漏在流,上半部一空,计数就中断——两根柱条显示数出了多少、实际又是多少。改一改沙漏的时长:绳子只为一种时长而分,换一种时长,读数就会总朝同一个方向出错,底下一行则算出这种推算每天会把船位挪动多少海里。

M——海里 · N——放出的绳结数 · l——绳结间距,m · t——沙漏时长,s · D——航程 · SOG——对地速度 · STW——对水速度
定义
1 kn = 1 M / 1 h = 1852/3600 m/s = 0.514444 m/s
用手拖计程仪计数
v(节)= 3600 · N · l / (1852 · t)
分绳的条件
l = 0.514444 · t
读数的系统误差
v 读数 / v 真实 = 0.514444 · t / l
一段时间内的航程
D(海里)= v(节)· t(小时)
对地与对水
SOG 矢量 = STW 矢量 + 海流矢量
第一行就是定义本身,其余都由它推出。第二行说明手拖计程仪怎么读,第三行给出让数结直接得出航速节数的条件,第四行说明这一条件被打破时读数会以什么倍数偏离真值。第五行把速度换成航程,第六行提醒:计程仪和卫星测的是不同的东西,二者由海流矢量联系起来。
02 · 换算
各种速度 · 风与浪 · 航行时间

一个速度,三种说法

第一个标签把输入的速度分到日常单位上。第二个把同一个数当作风速来读,显示这样的风下海面是什么样子。第三个计算时间和日航程,也就是回答当初发明节所要回答的问题。

记个口诀:一节大约是每秒半米、每小时不到两千米;反过来,每秒一米差不多正好两节。

注意

气象部门报风,有时用节,有时用米每秒,两个数几乎差一倍,所以预报里的「二十」要么是清劲风,要么是真正的大风。比较不同部门的预报之前,先确认它们说的是同一个单位。

换算表
量数值说明
03 · 量级 · 以节计的各种速度

04 · 测量仪器
手拖计程仪 · 拖曳螺旋桨式 · 电磁式 · 多普勒式

捕捉速度的四种办法

手拖计程仪 · 拖板、测速绳与沙漏 每 14.40 m 一个结 · 28 s 沙漏

给单位起了名字的器具

从船尾抛下一块包铅的橡木拖板,它在水中直立,几乎停在原地,而船向前驶去,把绳子拖在身后。到某个标记之前的最初几寻不计,好让拖板离开尾流,之后大声数结,直到空沙漏上方一声「停!」。精度约为半节,对推算船位绰绰有余,因为风和海流带来的不确定要大得多。

绳子、沙子和大声数数
沃克专利计程仪 · 螺旋桨与计数器 计数器显示航过的海里,速度由一段时间换算而得

会数转数的螺旋桨

十九世纪中叶,测速绳被一只带斜叶片的拖曳螺旋桨取代,船行越快它转得越快,并经一根长绳带动船尾栏杆上的计数器。仪器不再数速度,而是数航程;速度由增量除以时间求出,读数因此平稳:波浪的随机拉扯会自行抵消。沃克计程仪在船上用了将近一个世纪,在救生艇的装备里甚至熬过了无线电导航的到来。

从大声数数到机械计数器
电磁计程仪 · 海水中的电压 对水速度 经测速场校准后的修正值同样如此

没有活动部件的传感器

海水导电,流过船体里的线圈时,会在电极之间感应出与流速成正比的电压。这种计程仪不磨损,也不会被海藻缠住,但它显示的是紧贴外板的边界层里的水速,与自由流略有不同,所以要在测速场上用修正系数校准。读数仍然是对水速度,而非对地。

必须在测速场上校准
多普勒计程仪 · 海底回波 频移给出对地速度 水深超过两百米时回波消失,仪器改用某一水层

从海底数出来的速度

声学计程仪的斜向波束打到海底,仪器根据反射信号的频移求出相对海底的运动——正是任何在水中工作的计程仪都不知道的对地速度。靠泊时,它能显示以零点几节计的船速,甚至横向漂移;到了深水,海底回波消失,仪器转而利用水柱中的散射,重新测量对水速度,并在屏幕上老老实实注明。

浅水对地,深水对水
05 · 书写规则
kn 与 kt · 小时在里面 · 对水还是对地

小时已经在这个词里了

这里的错误不多,全都出于健忘:单位本身已经藏着距离和时间,所以容不得再从外面添一遍。

正确
航速 18 kn
1 kn = 1852/3600 m/s
风速 34 kt,阵风 45 kt
对水速度 12.4 kn
对地速度 14.1 kn
加速度每分钟 0.3 kn
错误
18 节每小时
一班值更走了 120 节
风 20——没有单位
1 kn ≈ 1.8 km/h 目测
航速 14 kn——对水还是对地?
带点的 kn. · knt · 节/小时

第一种错误最出名,相当于说「每小时千米每小时」。第二种把距离当成速度,而一班值更里走过的只能是海里。第三种在预报里很危险:有的部门用节报风,有的用米每秒,光一个数毫无意义。第四种在不该省的地方省精度:取一点八会带来近百分之三的误差,横渡大西洋就要多出一小时。第五种让读者去猜速度是用计程仪还是卫星测的,而在海峡里两者之差可达航速的四分之一。第六种干脆把符号写坏了,这种写法在任何标准里都不存在。

06 · 相邻单位
海里 · 米每秒 · 千米每小时

节以海里为基础,正如千米每小时以千米为基础,所以整个速度家族只在于以哪种长度为底。差别纯属约定,而节之所以经久不衰,是因为一海里等于一角分,直接在海图边框上就能读出。

M 1852 m
海里

节的基础:对应子午线一角分的距离,1929 年定为一个整数米数。

m/s 1.94384 kn
米每秒

世界上多数气象学家所用单位制的单位;换算过去再换回来几乎就是乘二,常用来快速估算。

km/h 0.539957 kn
千米每小时

日常的速度尺度,与节之间有精确系数 1.852,因为这一比值中的两种长度都定为整数米。

节换算为千米每小时
1 kn = 1.852 km/h
米每秒换算为节
1 m/s = 1.94384 kn
英里每小时
1 mph = 0.868976 kn

在 Simetrium 的资料卡中,与它相邻的有 海里,节的内容正取自于它,以及 光速 ——同一行的另一端,那里单位不是由器具确定,恰恰相反,被宣布为精确值,用来定义米。

07 · 历史部分
档案 · 从绳子到系数

一根绳子如何成了单位

绳结间距,米 · 刻度自 12.3 起 42 英尺45 英尺47′3″8 寻 12.8013.7214.4014.63 虚线——28 s 沙漏的正确长度
一片大洋,四种分法

四十二英尺的绳子把间距缩短了九分之一,从而把读数夸大约百分之十二,长途航行中会把推算船位沿航线往前推出几十海里。

计量学札记

一条船的两种速度

28 秒沙漏
计时之器,而非测速之器

任何计程仪,从木制拖板到船体里的线圈,测的都是船相对于水的速度,因为流过船体、转动螺旋桨的正是水。可船不是在水上走,而是在海图上走,航海者需要的是相对海底的速度;两者之差就是海流,在狭窄海峡和大陆沿岸,它可能与航速本身相当。

卫星接收机出现以前,海流只能从图集和潮汐表里查,再给计程仪读数加一个修正,其可靠程度取决于版本的新旧。如今接收机直接给出对地速度,所以驾驶台上两个数都留着:计程仪告诉你船在水里表现如何、主机转速够不够,卫星告诉你船什么时候到。

由此可见这个单位的特殊之处:节没有也不可能有自己的基准,检定的不是单位,而是仪器——让船在已知长度的测速场上来回各跑一趟,用平均抵消海流。老式测速绳留下来的,只有拿外部参照核对读数的习惯,因为没有哪台计程仪知道身边的水在做什么。

对水与对地
差别来自海流
量的目录
速度、船速与导航

SI 基本单位

突出米与秒——节是长度与时间之比

谁以多快的速度行进

航行时间由同一公式得出
船舶或物体节km/h每日

日航程这一栏显示了这个单位最大的便利:想知道明天此时船尾后面有多少海里,只需把速度乘以二十四。最后一栏同样把速度换成时间,正是这份简单让节一直留在驾驶台上,尽管接收机内部用的是米每秒。

08 · 你的语言
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