“縱帆船沒(méi)法加支索啊，不然僅有的靈活優(yōu)勢(shì)就沒(méi)了，而且中式帆船都是尖底船，桅桿太高會(huì)導(dǎo)致重心不穩(wěn)。”越之云當(dāng)然也意識(shí)到了李奈的無(wú)知，這下就放心大膽地進(jìn)行解釋了：“而且中式帆船的船帆太重，增大面積就會(huì)增加重量，過(guò)高的桅桿在強(qiáng)度上未必?fù)蔚米。L(fēng)力大了很容易會(huì)折斷。”

        李奈這才恍然大悟道：“所以貴方才要造那空心的鋼鐵桅桿，便是要減輕桅桿重量，增加強(qiáng)度和高度，借以來(lái)增加船帆的面積。”

        李奈這下舉一反三倒是很快，越之云也馬上打住了向他詳細(xì)解釋的念頭。新式帆船在桅桿、船帆和索具上所采用的技術(shù)革新遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止鋼制空心桅桿一項(xiàng)，但只有這一項(xiàng)是技術(shù)含量最高，外人最難以仿制的，因?yàn)樵诮饘偌庸な侄紊虾茈y達(dá)到穿越集團(tuán)的水平。至于其他的細(xì)節(jié)改進(jìn)，明眼人只要看過(guò)一次之后，多半便能得悉其中奧妙了。

        海運(yùn)部對(duì)于甲板上層設(shè)施的技術(shù)改進(jìn)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于船體本身，最重要的便是根據(jù)現(xiàn)代力學(xué)原理重新設(shè)計(jì)的風(fēng)帆系統(tǒng)。這個(gè)新的系統(tǒng)采用了東西方兩種風(fēng)帆的部分特點(diǎn)，但總體上與之差異極大，可以說(shuō)是穿越集團(tuán)又一個(gè)跨越時(shí)代的黑科技利器。

        早期的帆船所利用的是風(fēng)在前進(jìn)過(guò)程中直接吹在風(fēng)帆上產(chǎn)生的動(dòng)風(fēng)壓，而現(xiàn)代帆船所利用的卻是氣流流過(guò)拱形帆面時(shí)所產(chǎn)生的壓力，這種靜風(fēng)壓在船帆上產(chǎn)生的推動(dòng)力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于動(dòng)風(fēng)壓。這種原理聽(tīng)起來(lái)難以理解而且抽象到很難直觀地想象出來(lái)，因此在這個(gè)時(shí)代還完全沒(méi)有被運(yùn)用到帆船風(fēng)帆的設(shè)計(jì)當(dāng)中。

        直到百年后的1726年，來(lái)自瑞士伯努利家族的丹尼爾伯努利才提出了“邊界層表面效應(yīng)”，即流體的流速越大，壓強(qiáng)越小，流體的流速越小，壓強(qiáng)越大。而后這一偉大發(fā)現(xiàn)被科學(xué)界命名為“伯努利效應(yīng)”，這也是流體力學(xué)最為重要的定理之一，在之后的幾個(gè)世紀(jì)中被廣泛應(yīng)用于船舶、航空器的制造領(lǐng)域。就連足球比賽中的香蕉球現(xiàn)象，也可以用“伯努利效應(yīng)”來(lái)完美地解釋足球由于旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致兩側(cè)的空氣流速不一致，因而會(huì)向流速更大的一方發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

        西洋帆船所采用的橫帆結(jié)構(gòu)只能利用動(dòng)風(fēng)壓，也就是說(shuō)占據(jù)船帆絕大部分面積的煮飯只能在順風(fēng)或者側(cè)順風(fēng)的條件下才能使用，否則風(fēng)所提供的就不是動(dòng)力而會(huì)變成了阻力。而斜桁帆雖然能夠利用一部分的靜風(fēng)壓，但其扭曲的形狀和有限的面積讓它的實(shí)際作用也非常有限。

        而中式帆船雖然靠著相對(duì)較為靈活的操帆方式可以利用到靜風(fēng)壓的效應(yīng)，但因?yàn)橹惺酱脑O(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)是為了操作簡(jiǎn)便高效而并非針對(duì)伯努利效應(yīng)，加之受限于桅桿高度無(wú)法使用更大的船帆，這種相對(duì)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)也就變得極為有限。

        海運(yùn)部在船帆的設(shè)計(jì)上動(dòng)了非常多的腦筋，驗(yàn)證了不下十個(gè)方案，最后才敲定了更接近于現(xiàn)代帆船的風(fēng)帆設(shè)計(jì)方案。這種設(shè)計(jì)是采用縱帆結(jié)構(gòu)，但使用的卻并非中式硬帆，而是軟帆，但與西式橫帆所不同的是，帆面兩側(cè)都會(huì)加上彎拱形的竹木輻條，輻條中間有繩索穿過(guò)帆面進(jìn)行位置固定，風(fēng)帆在受風(fēng)時(shí)的拱起就會(huì)限制于輻條的彎度之內(nèi)。而這樣的結(jié)構(gòu)又有異于中式硬帆的單邊輻條固定。

        這樣的拱形帆可以充分利用靜風(fēng)壓，并且轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，可以有效利用側(cè)風(fēng)甚至是頂風(fēng)來(lái)提供前進(jìn)的動(dòng)力，對(duì)風(fēng)力的利用效率上要遠(yuǎn)超傳統(tǒng)的中西式帆船。而且有了這種船帆之后，船上也不必再加裝支索帆之類(lèi)的輔助風(fēng)帆，操帆要比西式帆船簡(jiǎn)化了許多。以同等風(fēng)帆面積和外界風(fēng)力條件來(lái)計(jì)算，海運(yùn)部認(rèn)為根據(jù)流體力學(xué)設(shè)計(jì)出的新式船帆要比原有的中西式船帆都至少高出三分之一的效率，并且在使用了新的索具滑輪之后，所需的操帆人手并不會(huì)比過(guò)去增加多少。這也意味著在同等的條件下，使用新式船帆的帆船航速也將得到大幅度的提高，而這正好滿(mǎn)足了執(zhí)委會(huì)所提出的操帆便利、提高航速的要求。

        當(dāng)然了，這并不意味著新式船帆就十全十美，可以馬上應(yīng)用到先用的帆船上去。首先，帆布的制作對(duì)目前的穿越集團(tuán)來(lái)說(shuō)就是一個(gè)極大的難題。目前穿越集團(tuán)并沒(méi)有紡織產(chǎn)業(yè)，布料九成靠從外界進(jìn)口，剩下的一成來(lái)自本地土著供應(yīng)的吉貝布和穿越集團(tuán)的自身儲(chǔ)備。而現(xiàn)有的外界進(jìn)貨渠道并沒(méi)有找到真正適合用來(lái)制作船帆的布料至少以造船廠的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看還沒(méi)有任何的合格品出現(xiàn)。一號(hào)試驗(yàn)船的船帆，將會(huì)利用從后世帶來(lái)的庫(kù)存帆布來(lái)制作。但庫(kù)存畢竟有限，日后若想規(guī)模化地制作這種船帆，那遲早還是得面對(duì)原材料的問(wèn)題。

        其次這種設(shè)計(jì)目前只在排水量極小的試驗(yàn)船上使用過(guò)，真正放到大船使用上是否會(huì)獲得預(yù)想的效果，在使用過(guò)程中又會(huì)出現(xiàn)哪些需要解決的技術(shù)難題，都還需要時(shí)間來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證才行。

        來(lái)源：燃文書(shū)庫(kù)774>


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