战列舰齐射会倒退吗？比如一米这样？
要详细解释这个问题，我们需要深入了解其中的物理原理和影响因素：
1. 作用力与反作用力：牛顿第三定律的体现
战列舰齐射后倒退的最根本原因是牛顿第三运动定律，即作用力与反作用力定律。简单来说，当你向后发射炮弹时，炮弹会获得一个向前的动量。根据牛顿第三定律，炮弹在爆炸和发射过程中对炮管施加了一个大小相等、方向相反的力，这个力作用在战列舰的舰体上，导致战列舰向后产生一个反向的动量，也就是我们说的“后坐力”或“倒退”。
2. 动量守恒原理
从更宏观的角度看，这是一个动量守恒的例子。在一个封闭的系统中（这里我们可以近似地将战列舰和所有发射出去的炮弹视为一个系统），系统的总动量在没有外力作用的情况下保持不变。
在炮击之前，整个战列舰（包括舰体、舰员、所有未发射的弹药）是静止的，总动量为零。
在齐射之后，战列舰的舰体获得一个向后的动量，而所有发射出去的炮弹则获得一个向前的动量。根据动量守恒，舰体向后的动量加上所有炮弹向前的动量，总和必须等于零。
假设：
$M_{ship}$ 是战列舰的总质量。
$v_{ship}$ 是战列舰倒退的速度。
$m_{bullet}$ 是单发炮弹的质量。
$n$ 是齐射的炮弹数量。
$v_{bullet}$ 是炮弹发射出去的速度。
那么，根据动量守恒定律，我们可以近似地写成：
$M_{ship} imes v_{ship} + (n imes m_{bullet}) imes v_{bullet} = 0$
从这个公式可以看出，$v_{ship}$（舰体后退速度）与炮弹质量、数量和发射速度成反比。要让舰体后退一米这样大的距离，要么炮弹的质量和数量极其巨大，要么炮弹发射速度极高。
3. 影响战列舰倒退幅度的关键因素
理解了基本原理，我们来看看具体哪些因素会影响倒退的幅度：
炮弹的质量 ($m_{bullet}$): 战列舰的主炮炮弹非常重，通常在数百公斤到一吨以上。质量越大，产生的反作用力越大，倒退幅度也越大。
发射炮弹的数量 ($n$): 齐射的炮弹越多，总动量越大，舰体后退的动量也越大。战列舰的炮塔数量和每座炮塔的炮管数量直接影响这一点。
炮弹的发射速度 ($v_{bullet}$): 炮弹的初速越高，其动量越大。这取决于火炮的设计、火药的装药量等。战列舰的主炮初速可以达到每秒几百米。
战列舰的总质量 ($M_{ship}$): 战列舰是巨大的钢铁造物，其总质量可能达到数万吨甚至十万吨以上。这是一个非常重要的缓冲因素。质量越大，在相同的动量作用下，其速度和位移会越小。
炮塔的后坐缓冲装置: 现代战列舰的炮塔都装备了复杂的液压或气动后坐缓冲装置。这些装置的作用是在炮弹发射时，吸收和分散大部分的后坐力，将炮管和炮塔相对舰体向后移动一段距离，然后依靠弹簧或液压系统将炮管复位。这个过程会极大地减缓和吸收后坐力，降低对舰体的影响。
炮塔的安装方式和舰体结构: 炮塔是安装在坚固的舰体结构上的。舰体的巨大惯性以及与舰体连接的坚固结构，共同作用来抵抗后坐力。
水的阻力（轻微影响）： 虽然大部分后坐力在舰体内部被缓冲，但舰体在水中运动会受到水的阻力。不过，对于瞬间的、短距离的后退，水的阻力影响非常小，主要还是舰体自身的惯性起主要作用。
4. 具体倒退幅度的估算（粗略）
我们来做一个非常粗略的估算，以理解为什么“一米”不太可能。
假设一艘战列舰重 50,000 吨 (5 x 10⁷ kg)。
主炮是 16 英寸（约 406 毫米）口径，炮弹重 1,200 kg。
炮弹初速约为 800 m/s。
假设一次齐射发射 8 枚炮弹（例如，四座双联装炮塔）。
炮弹的总动量 = $8 imes 1200 ext{ kg} imes 800 ext{ m/s} = 7.68 imes 10^9 ext{ kg m/s}$。
根据动量守恒，$M_{ship} imes v_{ship} = ext{炮弹总动量}$
$5 imes 10^7 ext{ kg} imes v_{ship} = 7.68 imes 10^9 ext{ kg m/s}$
$v_{ship} = frac{7.68 imes 10^9}{5 imes 10^7} ext{ m/s} = 153.6 ext{ m/s}$
等等！这个速度是直接动量守恒的结果，忽略了最关键的缓冲装置和炮管后坐。 战列舰的炮塔设计是为了让炮管在发射时后退一定距离（例如 0.5 1 米），然后复位，而不是让整个舰体直接获得这么大的动量。
让我们更实际地考虑炮塔后坐:
现代战列舰的火炮设计会有一个 炮管的后坐行程。这个行程的设计就是为了吸收炮弹发射时产生的动量。当炮弹发射时，炮管和炮盾会向后滑动一段距离，同时液压缓冲器会将巨大的能量吸收。这个行程通常在 0.5 米到 1.5 米 之间，具体取决于火炮型号。
当炮管后坐时，炮塔本身会受到一个向后的力，但这个力会传递到舰体上。 然而，由于舰体的巨大质量和内部的缓冲机制（虽然不是专门针对整个舰体的缓冲器，但舰体自身的结构刚性和分散性起到了类似作用），这个力不会立即转化为整个舰体向前移动一米的动量。
更准确地说，当炮管后坐时，舰体可能会产生一个非常轻微的、瞬间的向前（或者说相对于炮弹发射方向的向后）的位移，这个位移是由于作用力和反作用力直接作用在舰体结构上引起的。
我们应该关注的是“舰体整体的漂移”而不是“炮管的后坐距离”。
炮管后坐 1 米，这只是炮管在炮塔内的移动。炮塔是固定在舰体上的。
炮塔会受到炮弹发射时的巨大冲击。这个冲击力会传递到舰体。
真实的后退幅度是多少？
实际的舰体整体后退会非常非常小。 可能是几厘米，甚至几毫米。这是因为舰体的质量极其巨大，而且炮塔是固定在坚固的舰体结构上的。
如果以整个舰体而言，如果忽略缓冲装置，理论上的瞬间后退速度会很高，但要在短时间内产生显著的位移（比如一米），则是不可能的。 因为力作用的时间非常短，即使速度不为零，位移 = 速度 x 时间，时间太短了。
更重要的是，战列舰的船体本身是为了分散和吸收这些冲击力而设计的。 舰体的结构强度足以承受这种局部冲击。
举个例子来理解舰体质量的作用:
想象一下你站在一辆非常重的卡车上，然后用一个小弹弓射出一颗弹珠。弹珠会飞出去，卡车可能会有极其微弱的震动。但如果你站在一个非常轻的滑板上，然后用同样的小弹弓射出弹珠，你和滑板会明显地向后滑。这是因为卡车的质量比滑板大得多。战列舰的质量就是那个“非常重的卡车”。
总结一下：
战列舰齐射时，由于牛顿第三定律和动量守恒，舰体确实会受到向后的反作用力，并产生一个很小的后退动量。
炮塔设计有专门的后坐缓冲装置，吸收了绝大部分的能量，并使炮管在炮塔内后坐一段距离（约 0.5 1.5 米），然后复位。
舰体整体的实际后退位移会非常非常小，通常在几厘米或更小的量级，绝不可能达到一米。 这是由于战列舰巨大的质量、坚固的结构以及水的阻力（虽然是次要因素）共同作用的结果。
“一米”更像是炮管在炮塔内的后坐行程，而不是整个舰体在水面上的实际位移。
所以，当您看到关于战列舰齐射的描写时，想象的“巨舰后退一米”更多是一种戏剧化的夸张，而不是真实的物理现象。
网友意见
先说结论：不能。（下文摘自战列舰论坛）
IOWA级为例
16寸炮开火时的总机械能
Given:
Projectile Weight （弹重）: Wp = 2,700 lbs.
Charge Weight（药包重）: Wc = 650 lbs.
Muzzle Velocity（炮口初速）: Vo = 2,500 fps.
Weight of Recoiling Parts（后座部件重）: Wr = 250,000 lbs.
g （重力加速度）= 32.174 fps^2
Projectile Kinetic Energy （弹丸动能）= 0.5*((Wp/g)/2)*Vo^2 = 2.622*10^8 ft-lb.
To compute the kinetic energy of the propellant gases we must know the average velocity of the gases as they escape the muzzle. Experiments have shown that this velocity varies between 1,200 and 1,400 mps. depending on the muzzle velocity of the weapon. For purposes of these calculations we will use 1,200 mps or 3,937 fps.
计算发射药燃气动能
Average outflow velocity of propellant gases（平均燃气喷射速度）: w = 3,937 fps
Gas Kinetic Energy（燃气动能） = 0.5*((Wc/g)/2)*w^2 = 78.29*10^6 ft-lb
To compute the Kinetic energy of the recoiling parts, we must determine the velocity that they would achieve if allowed to recoil with no retarding force. This is commonly referred to as the free recoil velocity. To account for the difference between the velocity of the projectile and that of the propellant gases, we will use the aftereffect coefficient B which is defined by the relationship:
计算后座部件动能
w = B*Vo, therefore B = 1.5748
Free Recoil Velocity（自由后座速度）: Vre = (((Wp/g)+B*(Wc/g))/(Wr/g))*Vo = 37.236 fps
Recoil Energy （后座能量）= ((Wr/g)/2)*Vre^2 = 5.387*10^6 ft-lb
The rotational energy of the projectile is small by comparison and can be neglected.
弹丸的旋转能量极小可以忽视。
The overall mechanical energy is only a part (40 to 50%) of the chemical energy of the propellant, since a considerable portion of the energy is carried off as heat by the propellant gases, or transmitted to the gun barrel.
总机械能只是发射药化学能的40%－50%，其余部分作为热能被燃气带走，或传递给炮管。
Ref. Rheinmetall Handbook on Weaponry, 1982, chapter 9.
Now, with these factors in mind, here are some additional calculations.
The momentum of a single projectile can be calculated as follows:
单一弹丸的动量
Projectile momentum （弹丸动量）= (Weight of projectile/g) * Muzzle velocity of projectile （弹丸重量/重力）×炮口初速
= (2,700 / 32.174) * 2,500
= 209.80 x 10^3
Momentum of the propellant gasses can be calculated from Leo's numbers as follows:
Propellant gas momentum （燃气动量）= (Wc/g) * w
= (650 / 32.174) * 3,937
= 79.54 x 10^3
Summing these:
两者的和：
Projectile momentum + Propellant gas momentum = 209.80 x 10^3 + 79.54 x 10^3
= 289.34 x 10^3
The Free Recoil momentum calculation can be used as a check, as it should be about equal to the sum of the momentums of the projectile and propellant gasses.
后座动量应该和弹丸加燃气的动量大致相等。
Free Recoil momentum = (Wr/g) * Vre
= (250,000 / 32.174) * 37.236
= 289.33 x 10^3
The Broadside Momentum for 9 projectiles can now be calculated as follows:
9发齐射的动量：
Broadside Momentum = 9 * (momentum of projectile + momentum of propellant gasses)
= 9 * (209.80 x 10^3 + 79.54 x 10^3)
= 2.60 x 10^6
Using Greg's formula, the velocity of an Iowa firing a 9-gun broadside can be recalculated as follows:
计算IOWA在齐射后的速度：
Mass of broadside * Velocity of broadside = Mass of ship * Velocity of ship
齐射质量×速度＝船质量×船速度
As the Mass of broadside * Velocity of broadside term is equivalent to Broadside Momentum, this formula can be restated as follows:
因为齐射质量×速度等于之前计算的齐射动量，推得：
Broadside Momentum = Mass of ship * Velocity of ship
齐射动量＝船质量×船速度（横移速度）
Solving for the velocity of the ship and using the above calculated momentum figures:
计算：
Velocity of ship （船横移速度）= Broadside Momentum / [Mass of ship] （齐射动量/船质量）
= 2.60 x 10^6 / [58,000 * (2,240 / 32.174)]
= 0.64 fps
So, the ship's velocity ON ICE with the guns firing at zero degrees elevation would be about 7.7 inches per second rather than the 6 inches per second calculated above. When one considers that any sideways motion of the ship through water is actually resisted by the wall created by the hull of the ship, whose wetted surface is about 860 feet long and 38 feet deep, then it can be easily understood that Dick Landgraff's comment above, "theoretically, a fraction of a millimeter," is closer to the truth.
结论：IOWA在冰面上以0角度齐射造成到船体横移速度为每秒7.7英寸。考虑到横移会被船体在水中部分阻挡，而船体的水线长度为860英尺，吃水38英尺，具体横移距离应该不到一毫米。
会。
有一张衣阿华级主炮齐射的彩色照片，照片里船头部位出现了很明显的船体移动导致的水纹横向变化。
注意船头有两道水纹，其中较大的纹路走向和上面炮击时产生的波纹一样，但下面那道较小的水纹走向明显不同，倒是更接近船只运行时产生的波浪纹路，而且这条纹路明显延伸到船头另一侧，符合船只运动时产生的波纹特征。
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