第160章 新風(感謝江西胖哥的紅包,第六次加更)

1259年,1月17日,慶元府,北輪船場。

陳家船廠的靠海碼頭上停靠着一艘嶄新的木帆船,岸上的衆多力工正忙碌地朝船艙中搬運着一袋袋的糧食。

旁邊的空地上,鄭林正被一羣人圍着,對着這艘新船指指點點。其中一個穿一身淡綠儒衫、在大冷天仍然拿着一把摺扇的青年,看着送往船上的糧食越來越多,有些驚訝地問道:“這都……兩千石了,鄭兄,還要繼續裝?”

這青年看着眼熟,其實他就是之前被張船長搭救過的孫天和商行的少東家孫洪言,和東海人也算是熟人了。他倒不是跟着東海人的商隊過來的,而是之前就帶船南下了,結果在望海鎮閒逛的時候又遇到了鄭林等人,也算有緣,於是一來二去又混熟了,今天跟着過來湊個熱鬧。

鄭林很豪爽地一揮手:“裝!裝上三千石,我看還有餘力!”

旁邊圍觀的衆人紛紛搖起頭來。

一個微胖卻皮膚黝黑的中年漢子皺着眉頭說道:“鄭東家,你們這船雖然肚子大了點,但裝上這麼多,可別跑不動啊!這得是八百料甚至上千料的大船才能裝的貨,但那可是用了四桅甚至五桅的大船!咱可說好了,這船樣子都是按你們給的圖做的,若是破損、漏水,那是我陳家船坊的過錯,但若是船爬不動或是行不穩,那可不干我們事啊!”

鄭林仍然很自信地說道:“放心吧,陳東家,只要沒質量問題,不管跑起來如何,尾款都定會付給你!”

這艘帆船,就是1257年底韓鬆跟陳家船廠訂購的“順風級”貨船,經過一年的建造順利完工,今天終於到了外出海試的日子。

爲了檢驗載貨能力,鄭林買了大量的糧食作爲負重。這倒也不是浪費,海試完了還可以順便運去海對面的舟山島賣掉,不但沒虧還能小小地賺一筆。反正現在舟山島和北輪都屬於昌國縣治下,運輸糧食不用被市舶司出口管制。

表面上看,順風級比普通的四百料福船大不了多少,也就二十五米長,但是船腹部分卻胖了許多,實際上用了差不多六百料的木材。而且它與星火級一樣設置了一根首斜桅,插在未經調整的艏部上,看上去有些不倫不類。

除此之外,順風級的設計與傳統福船差距不大,艏艉高翹,有着三根桅杆,算上首斜桅就是四根。

其中首斜桅和第一根主桅上用的是本地製造的大面積的軟帆。帆布是58年韓松北歸前跟本地商人定製的棉布,塗上了桐油以增加防水性和吃風能力,質量還不錯,只不過比城陽區製造的帆布重了不少,價格也不便宜。

後兩根桅杆上用的仍然是傳統的硬帆,不過用了廣船的樣式,也就是不對稱的扇形,面積更大,順風時可以向左右如蝴蝶翅膀般展開,獲得更大的吃風面積。

主桅和首斜桅的軟帆吃風能力很強,但是操縱起來不靈活,用於在順風時提供充沛的動力,一般很少轉動;而後兩根桅杆的硬帆雖然小了些,卻可以很方便地轉動,不但可以提供動力,還可借風調整航行方向。綜合來看,這套帆裝是動力和操縱性比較平衡的方案,說起來,倒是和歐式帆船的巴肯廷式帆裝有些像。

雖然鄭林說得很滿,但實際上這種帆裝是闊馬造船廠的設計師樑恩提出來的,只在小船上用小比例模型試驗過,真正放在大船上實戰檢驗這還是第一次。他們想的其實是隻要能勉強開回東海地區就行了,一邊開着一邊發現問題,等到了東海再……換裝海翼帆,這樣發現的問題就不用解決了。與之類似的是,順風級目前用的舵還是槓桿舵,只是預留了改裝空間,等回東海了再改裝成舵輪。

等了半天,力工們終於裝完了三千石糧食,也就是216噸,差不多是起點號載貨量的三倍或星火級的兩倍。

鄭林帶着水手們上了船,開始升錨準備出海。而旁邊的圍觀人羣擠到了海邊,準備看熱鬧或者看笑話。也有一些不怕死的,對這種新船有些好奇,想近距離觀察一下,便跟着上了船,其中就有剛纔那個儒衫青年和陳家船廠的老闆,還有臨近幾家船廠的船匠。

一艘小划槳船吃力地將順風級拉到了海上,鄭林測了下風向,指揮水手升起帆來。在海峽中的西風吹動下,主桅的軟帆鼓脹起來,水手們配合風向轉動起後兩桅的硬帆,使它們像蝴蝶一樣,向左右分別展開,最大化利用風力。

順風級緩緩動了起來,開始加速,向停在海中的冬至號駛去。

在大面積的風帆推動下,出乎大部分人的預料,肥胖的順風級並沒有笨拙不堪,而是達到了一個不錯的速度。

順風級上沒有計程裝置,沒法知道準確的航速,不過有變通的方法。冬至號控制速度,與順風級並駕齊驅後,測量了自己的航速,然後用信號板報出了數值。鄭林看見之後,笑着大聲說道:“五節半!”

東海水手們知道這個數值的意義,打着唿哨歡呼起來。儒衫青年走過來,好奇地問道:“鄭兄,何謂五節半?”

周邊幾個船匠也湊了過來,想偷師一下東海人的秘術。

鄭林也不遮掩,在心裡換算了一下,說道:“嗯,大約就是,一個時辰四十里吧,接近上更了。”

船匠們經驗豐富,早已看出了這航速不慢,但見東海人能報出這麼精確的數字,都很是驚奇,紛紛向鄭林套起訣竅來。

陳老闆也意識到此船超出常規的設計並不簡單,虛心向鄭林請教起來。

實際上,南宋的造船業雖然很發達,但船型設計仍然處於很初級的階段。這時候也沒什麼流體力學之類的,設計船隻主要靠的是仿生學。嗯,沒錯,中式海船的船型,大多是模仿水鳥的腹部做出來的,前部較尖,最寬處在船體後半;與此同時,他們的歐洲同行模仿的是魚類的形體,船體基本是個前大後小的紡錘形。

後世常爲這兩種設計的優劣爭辯,其實半斤八兩,都不咋地。

前者忽視了水鳥是靠撥動蹼遊動的,與帆船靠頂部的帆驅動的情況並不相同。帆會給船一個向前的翻轉力矩,如果前體不夠寬大,儲備浮力不夠,遇大浪就容易埋艏。因此在近海跑跑無所謂,一旦出了遠海就難以通過考驗了。這種形狀倒是適合後世的螺旋槳船,現在這麼用是過於超前了。

而後者忽視了魚是完全浸入水中的,與只有一半在水下的船不同,波浪會對水上部分施加阻力,前圓後尖的形狀並不利於降低這種興波阻力,要是做成潛艇還差不多。

最後發展到終極的帆船,是這兩種思路的結合產物,船體的最寬處在前半部,但是艏部比較尖以劈開波浪,典型作品就是著名的飛剪船。

早期海船嚴格按照仿生學,船體會比較瘦削,但慢慢船匠們就會發現,只要把船頭和船尾大致做出尖尖的形狀,腹部就算胖一點,對整體阻力的影響也不大。從宋到明清,福船的設計就越來越胖,同期的歐洲商船也展現出這個趨勢,到了後期的東印度商船,船腹部的截面形狀幾乎完全成一個方形了。

造船業有個專門的術語描述船體的胖瘦,叫方形係數。假設一艘船的水下部分完全是長方體,那麼它的排水量應當等於水線長乘水線寬乘吃水深度,實際上當然不可能這樣,所謂方形係數,就是實際排水量與這個“方型排水量”的比值。

自然,方形係數越小,船體就越瘦削,反之就越胖。追求高速的戰船,方形係數應當小一些,而追求運輸量的貨船,方形係數則應當大一些。在船隻設計比較成熟的後世,一般的戰艦方形係數在0.45-0.55左右,而貨船則是儘可能往胖了做,大都在0.7以上,大型貨輪甚至能達到0.95,幾乎真的是方的了。

這樣的大裝載量之下,阻力卻並沒有比它們大很多,又配上了大面積的軟帆,所以取得了一個不錯的航速就理所當然了。當然,只是巡航速度不錯,如果論起轉向、加速、減速這些需要加速度的機動性指標,順風級就要比星火級差得遠了,不過作爲一款合格的運輸船,也不太需要這些。

這裡面還有一個小小的秘訣。增加了首斜桅、主桅裝上軟帆之後,整艘船的動力中心就移動到了船的前半部分,此時應當微調一下船體,讓它變成前寬後窄的形狀,使得浮力中心也前移,與動力中心匹配,不然行船時就容易前傾,發生危險的埋首現象,風浪大時可是會要命的。

鄭林給船匠們大致講解了一下測速的原理之後,看着他們恍然大悟的樣子,猶豫了一下,還是沒有把最後這個秘密公佈出來……

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