2021年10月24日，印度人望眼欲穿的“印度製造”航母維克蘭特號終於在阿拉伯東部海域進行了第二次海上試驗，據說測試獲得了“圓滿成功”。然而一段由直升機跟蹤拍攝的影片卻顯示出一個有意思的現象：這艘標準排水量達4萬噸的中型航母在海上一顛一顛地跑，像是一路在“磕頭”！
維克蘭特號海試時發生縱搖
與其它國家相同，印度航母選擇了一個風平浪靜的日子進行第二次海試，目的在於檢驗艦船動力系統的可靠性以及高速航行能力，從影片畫面看海面相對平靜，浪高在1米以下、偶見白色浪花，屬於二級海況。
對於總長達262米的航空母艦而言，自然條件已足夠完美，為什麼軍艦航行卻激起一連串波浪？
航母縱搖激起有規律的波浪
造成這一現象的直接原因是航母在航行過程中發生了縱向搖動，簡稱縱搖。
當海況惡劣時，艦船在海上航行會產生搖擺，或左右大幅擺動，或前後上浪，哪怕是萬噸大驅，也不可避免地在波峰浪谷間被拋起跌落，險象環生。
驅逐艦在波峰浪谷間航行
美國核動力航母在高海況條件下航行時，所有艦載機必須固定，甲板不能站人，飛機起降活動停止。這是因為劇烈起伏和縱向搖動不僅給飛行帶來風險，還可能連累艦員掉入大海。
美國航母在高海況下航行
然而維克蘭特號遇到的麻煩遠不止這些，一艘航空母艦在二級海況時依然一步三磕頭，就意味著即便是風平浪靜，印度艦載機飛行員在著艦時也有可能拍死在甲板上。
問題到底出在哪裡呢？讓我們試著從維克蘭特號的設計與製造上找找原因。
在印度國產航母漫長的製造過程中，有細心的印度網友發現一個很特別的細節：這艘航母艦艏水線以下沒有裝球鼻艏！
維克蘭特號艦艏像一把刀
與美國航母前邊頂個巨大的球不同，維克蘭特號航母的艦艏像刀刃般一直延伸到船底。有朋友說這樣做，航行時的阻力最小，還有人稱這樣有利於撞開厚厚的冰層。
印度洋沒有冰山，維克蘭特號的主要任務是看家護院，將印度洋變成“印度的洋”，它沒能力跑去北極溜達，也沒必要到南極耀武揚威，因此“破冰”一說基本不成立。那麼，不裝球鼻艏真的可以更快嗎？
美國福特號航母巨大的球鼻艏
船舶在水面上航行，它的快慢跟動力大小有關，同時也與受到水的阻力大小有關。阻力越大，航速越慢。水的阻力大致分為抗波阻力和水的摩擦阻力，而抗波阻力又包含破浪阻力與興波阻力。小船可以採用儘量減少與水的接觸面來減小阻力；但大船隻能採用改變船底的流線型來降低阻力。
快艇因興波阻力在海面上跳躍前進
當船舶高速航行時，船艏切開水流並將水擠向四周，這時就會在船的側面產生一種弓形波，弓形波產生的渦流反過來作用於船體，一方面將船艏向上推，同時擠壓船的側方，產生越來越大的浪花。
透過在船艏加裝一個球鼻艏來改變船體沿線的壓力分佈，突出的圓球會先於船體產生一個水波，這個波的波谷剛好與船體產生的波峰反相，於是兩個波相互抵消，可以最大限度地克服興波阻力，從而提升船舶的航行速度、或者在同樣高速航行時節省燃油。
球鼻艏透過產生反相位波消除激波
需要注意的是，透過球鼻艏造波來抵消船艏興波，只對高速航行的大船有用。如果船的水線長度小於15米，或者船的航速本來就不快，只有幾節或十幾節，球鼻艏不僅不能減少阻力，反而還因為增加了破浪阻力和浸潤區面積而拖累航行。
曾經有許多超大型集裝箱船、散貨船和油輪在設計時也採用了巨大的球鼻艏，但最新型的貨船都逐步取消了球鼻艏，改用傳統的刀刃形船艏，這也說明球艏在低速船舶上作用有限。
一些低速率商船正在取消球鼻艏
商用大型船舶取消球艏的另兩個原因是：球鼻艏無論從設計還是建造上都更加複雜、造價也高許多，畢竟降低造價就等於多賺錢；有球艏的船轉向不那麼靈活，發生碰撞時大多是水線下的球鼻受損，並且船舶拋錨時經常會受到阻礙，為了不讓沉重的大鐵錨撞到船體，錨機裝置需要重新佈局，並且要設計突出船體的錨唇。
軍用艦船不同，航空母艦的速度常常在30節左右，有些艦船甚至高於30節，當船舶在水中以如此高的速度航行時，興波阻力會佔到船舶總阻力的40~50%，這是必須要考慮的因素。
球鼻艏的另一個重要作用是增加縱搖阻尼，減輕船舶的縱向搖擺。
船舶縱搖
船舶航行中發生縱搖，一方面是前下方興波阻力將船艏向上抬，另一個原因就是船的重心與漂心不在同一個鉛垂線上。
軍用艦船的水線剖面通常是狹長的子彈形，船舶設計者和製造商需要格外小心地為艦船配重，以使它的重心與漂心重合。如果二者不在同一個鉛垂線，那麼只要水面有起伏，船就會不可避免地發生縱搖。維克蘭特號應該就是這種情況。
維克蘭特號重心與漂心不重合
有些驅逐艦或護衛艦會透過在船體外側設定自動控制的鰭來降低搖擺幅度，但航空母艦過於龐大，一般不會裝減搖鰭，也無法透過船內的壓載水艙來控制姿態。現代航母的建造不僅考驗一個國家的設計能力，對整個工業體系也要求極高。
航空母艦造出來不是在游泳池裡開的，你得讓它到大海里去稱王稱霸，要讓艦載機從上面起飛和降落。如果一艘航母在二級海況時都搖擺不停，誰能指望它在更高海況下參加作戰？
軍艦高速航行需要球鼻艏來提升速度和保持穩定性，這是所有船舶設計者都明白的常識性問題。作為維克蘭特號的設計主導者，印度海軍設計局當然明白球鼻艏的重要性。但是航母球鼻艏並非隨隨便便在前邊頂一個球就了事，這牽涉到複雜的流體力學，需要透過科學計算和反覆實驗驗證來進行確定。
蘇式航母也有球艏
維克蘭特號不裝球鼻艏的真正原因在其製造商，由於球鼻艏的製造極其複雜，你需要將幾釐米厚的高強度鋼板彎成需要的三維曲面再焊接成一個球體，整個過程不能出現絲毫差錯，否則將造成嚴重後果。科欽造船廠缺乏必要的製造裝置和技術人員，設計人員也樂得省事，畢竟刀刃形船艏是一塊鋼板焊到底，既省錢，大家也少麻煩。
然而未來印度海軍飛行員駕駛艦載機在這不停“磕頭”的航母上起降，是很考驗技術和運氣的，如果出事，輕則起落架折斷，重則機毀人亡。這真不是開玩笑！
