第四百五十二章 造船技術

對於造船,趙信懂得的不多,如果說最簡單的造船知識,恐怕就是在幼年時候,用紙疊的船了,用一張普通的紙,簡單的摺疊之後,就可以漂浮在水面上,這恐怕是很多的孩子,對於船的最直觀的認識。

紙比水的比重要重,只有摺疊成船的形狀,才能夠讓紙漂浮在水面上,這已經是平均重力一個應用,只要稍稍有初中的物理知識,就能夠做到這一點的。

趙信不是這方面的專家,不知道流體力學,更不知道船要建造成什麼樣子,才合格,可是他清楚,船能夠浮在水面上,一個重要的原因就是整體的平均浮力。

平均浮力計算,那是鋼鐵成爲了造船的主要的材料之後,纔會考慮的東西,在11世紀,整個世界上,造船的主流材料,還是比水輕的木頭。

紙的比重大概在1.25,比起1的水來說,要重,木頭的平均比重大概在0.6左右,也就是說,在這個世界上面,除了少數的木頭,其他的絕大部分的木頭,他們的比重都比水要輕。

在封建社會,甚至更久遠的世界之中的,根本不會考慮到平均比重的問題,船舶的發展,就是在逐步的擴大容積的基礎上面,逐步發展起來的。

木頭這種材料,比起鋼鐵來說,或許在堅硬性,長期使用性能上面,都不如鋼鐵,卻有一個很好的特點,那就是抗沉性。

在比水輕的木頭,成爲造船的主要材料,就算是船破損了一個大洞,也不會短時間的沉入水中,甚至有些帶着海量的海水,還可以緩慢的開回去,這就是木質船體的好處。

也就省去了設計的過程,怎麼方便怎麼來,想造成什麼樣子,就造成什麼樣子,因爲最差的前提下,這個船也不會沉沒。

哪怕是從水軍裡面,招募來的工匠,再怎麼的沒信心,趙信主動給這個大工加碼,雖然他只是輔助800料的大船,獨立只是做出300料,一下子加碼到了800料,憑藉的一方面,是巨大部分的材料是木頭。

只有0.6比重的木頭,比起水來說,輕了很多,在單獨考慮到比重來說,可以添加很多,比水重的材料,全部實心的木頭,都可以運載很多的東西,更別說是已經形成的船艙,空氣比起水來說,更是輕很多,只要形成了船艙,那就必然可以裝很多的東西。

木頭的天然特性只是其中的一個方面,關鍵是趙信知道,定海軍掌握的幾種先進的技術。

北宋已經開始出現組合龍骨,這對於的一些大規模的造船廠來說,都是核心技術,用什麼樣強度的材料跟材料組合,用什麼樣的方法粘合,用怎麼樣的方法烘乾和處理,這些都是在漫長的摸索和失敗之中總結出來的東西,毫不客氣的說,能夠製作2000料以上的大船的,幾乎都有自己獨到技術。

早期的造船,不考慮龍骨的問題,當然了,船也不可能造的非常的大,大多是小船。

在河面上,河道寬度,困擾了船的大小,在靈活性上面,小船比大船更具有優勢。

面臨着走向海洋之後,小船就不那麼合適了,海上比河上更加狂暴的風浪,讓小船優勢蕩然無存,從人類走向海洋開始,船就越來越大了。

早期的大船,是一個耗資巨大,多麼大樹木,決定了船的大小,在科技和歷史最爲發達的亞洲,常見的樹木,巨木不算多的。

實際上,整個世界上,最高的數目往往是巨杉,不但壽命很長,最高的甚至超過了3000歲,高度也在80米左右的。

亞洲這樣的巨杉很少,絕大部分的巨木都是在二三十米的樣子,伴隨時代的發展,這樣的巨木越來越少了。

因爲不止造船會用到巨木,宮殿,地宮,甚至是棺木,都是巨木的最大的用途,皇宮大殿,在磚石結構無法成爲主流的前提下,巨木成爲了唯一材料,這極大的加快了巨木的消耗。

跟普通的材料相比,木頭雖然是最爲常見的材料,可是真正的巨木,往往伴隨着漫長的歲月,不說美洲巨杉這樣超過80米的巨木,超過25米的木頭,都不是幾十年能夠長出來的,跟消耗相比,產出就太少了。

中國的能工巧匠,在需求面前,選擇了替代的方法,找到了組合龍骨這個創造性的組合,讓鉅艦對於巨木的需求,降低到了極點,不在依靠材料決定船的大小,讓海船的成本大幅度的降低。

定海軍的造船廠,不具備組合龍骨的條件,他們甚至不知道組合龍骨,如何把衆多的木質材料,組合成一個整體,共同抵擋船隻上面的各種力量,更不知道,用什麼的材料,可以成功的把各種的木頭,都沾連到一起。

他們擁有新的替代性的東西,那就是用鋼鐵替代的木頭。

整個世界的歷史之中,一直到近代工業革命之前,鋼鐵的發展一直都是緩慢的,哪怕整個世界,在公元前2500年,世界上已經出現了鐵器的,而在東亞,公認的大規模使用鐵器的,應該是在中國的戰國時期,當時吳越的鐵器,是他們崛起的根本。

可是在這個鐵器大規模出現的時代,佔據着工具的主體的,還是青銅器,統一整個中國的始皇帝,他的軍隊,使用的青銅弩和各種青銅武器,用數量替代了質量。

從公元前,到11世紀,鐵器的發展非常的緩慢,哪怕是已經成功的運用到了生產的諸多的領域,可是產量一直不大,鐵器在絕大部分人的眼裡,就是普通的菜刀,鐵棍,或者是什麼鐵索之類,這些東西,最長的就是鐵索,也是通過環來結合起來,單獨打造的最長的,恐怕也不會超過3丈,對於早已經超過了10米長船來說,沒人想到,鐵會應用到船的龍骨之上。

這一點對於定海軍來說,沒有任何的問題,別說是鐵的龍骨,就算是整個用鋼鐵建造的輪船,也不是問題。

作爲最廉價,最易於加工的材料,在鐵的價格已經大幅度的降低的時候,在比起木頭都要便宜的前提下,用鋼鐵來建造船隻,成爲了必然的選擇。

定海軍的鋼鐵,是他賺取絕財富的來源,同樣的,也是造船的基礎,在超過30噸,50噸,甚至是100噸的高爐逐步建立的前提下,鋼鐵龍骨,已經沒有了技術的難點,就算是焊接技術沒有多發達的現在,直接澆築,也不是一個很難的事情,最多就是模具的製造而已。

木頭跟鋼鐵,這是無法相比的,別說是木頭,就算是金屬,已經是歷史的跨越了。

早期原始人,爲什麼叫做石器時代,那是大規模的使用的石頭工具時代,實際上,在更早期,木頭纔是最初的工具。

相對於更加堅固,難以加工的石頭,隨處可見的木頭,成爲了原始人最早期的工具,可是木頭的堅固程度,使用性能上面,跟石頭工具比起來,差別巨大,逐步的被淘汰。

這是木頭跟石頭的天然差別,在取代了木頭,石頭,青銅的鋼鐵面前,這是巨大的差別,在鋼龍骨面前,一切都不存在了,再怎麼強悍的木頭,它的各方面的性能,都不可能跟鐵相比的,更別說是鋼。

同樣的,有什麼的粘合劑,能夠跟熔鍊之後的金屬相比,更別說還有無縫焊接這樣的技術,哪怕是最普通的焊接的,甚至是簡單的鋼鐵契合,也比木頭上面的粘粘強的太多太多了。

至於一定比例的增加了鋼鐵這種比誰重材料帶來的重量,這個問題不大,鋼鐵的出色性能,在使用上面,遠比木頭使用的少的多,對於一艘800料的大船而言,龍骨的重量可能不超過30料,雖然這也達到了10噸的重量,可是跟跟200多噸的船本身相比,只是非常少的一部分。

鋼鐵是一種很合適大規模生產和使用的材料,在龍骨使用了鋼鐵的前提下,一些關鍵性的部分,比如說桅杆,船頭之類的,關鍵性的部件,也會需要用上鋼鐵,總體使用不會超過20噸,而趙信也把水密艙給使用到了極點,更多的水密艙,不但是增加了船的穩定性,也是在側面增加了浮力。

鐵的出現,讓這個船的容錯率變的很高,就算是組合龍骨,要想達到20米,30米,甚至是40米,跟天然木頭無法相比的組合龍骨,他們的強度,也會大規模的減弱,這也是制約船隻的擴大的一個關鍵。

實際上,在單純木質龍骨的時代,很少有船隻能夠超過1000噸的,更大的噸位,只會讓強度降低,變成一個華而不實的東西,一旦遭遇到風浪,就會散架沉沒。

這一點,對於鋼龍骨來說,完全不存在,比起木質龍骨強度高出數倍的鋼龍骨,天然就擁有了建造大船的基礎,在承接了宋朝的一些科技之後,在明朝時期,鄭和下西洋的大船,可怕的達到了3萬料以上,這就是鐵質龍骨大規模的應用。

在木質材料之下,總排水量達到萬噸的超級鉅艦,這是神話一般,這也是明朝彰顯武力的淶源,東南亞的小國,甚至是非洲的部落,面對着萬噸的可怕巨物,他們甚至連抵抗的勇氣都不存在。

現在跨越了幾百年的歷史,甚至是是上千年的科技發展,趙信在定海軍,建造了可怕的鍊鋼廠,一次性最高80噸的鋼鐵的冶煉,年產量超過200萬噸的鋼鐵產量,別說是鋼龍骨,就算是一個鋼鐵製造的戰艦,也不是不可能。

趙信當然知道,鋼鐵製造的輪船,遠比木質的要好的多,在整個世界以500噸以下的木質船隻爲主的時候,別說是萬噸級的超級戰艦,就算是一些2000噸的鐵甲艦,也是無解的存在,單純的撞,就足以橫掃一切了。

未來,幾乎必然,要向着鋼鐵製造的輪船發展,可是最初的時候,趙信不會跨越那麼大,步子太大,容易扯到蛋,一個鋼龍骨的出現,就足以吊打一切前提下,貿然的製造出鋼鐵鉅艦,投入太大,成本太高,也容易萬劫不復。

就算是以鋼龍骨爲主題的木質船隻,定海軍也有其他的一些技術優勢,拋開龍骨不提,船材的加工也是關鍵。

傳統的船材加工,多是在砍伐了樹木之後,逐步的放置,這個時間,少則兩三年,多則十年,原理不過是通過時間,把木材之中的水分,逐步蒸騰,並且減少木材上面的應力,讓他逐步的適合船隻的興建。

相對於應力,水分是關鍵,船隻是要下水的,水對於大部分的材料,都是有氧化的作用,更別說是海水,鹽帶來的腐蝕性,各種的水草和海洋生物,這對於船隻影響巨大的。

潮溼的木頭,在海水的浸泡之下,會迅速的反應,很快就會分解垮臺,只有乾的木料,再加上桐油這樣防水材料,這才能夠大規模的遠洋航行。

新的造船廠,進入到市場,一個關鍵性的所在,就是船材,沒有個10年以上的積累,它根本無法在成本上面,跟傳統的造船廠相比。

應力這玩意,放置個半年,就差不多了,至於水分,那就更快了,烘乾坊的出現,也讓木頭的處理變得容易許多,想要什麼溼度,什麼樣層次的船材,除了應力消減需要時間以外,其他的,都可以在短時間集中起來。

這就極大加快了造船的發展,而一些小方面的應用,更是讓船隻的加工方便了不少,鉚釘和螺絲的使用,極大的方便了船板組合,至於熱處理,把船板加工成足夠的彎度,這些對於普通的幫工來說,更加不是問題。

如此的優勢,看起來,就要做出一個超越這個時代的大船了,可是實際上,距離建造一個造船基地,還有一個遙遠的路要走,現在,在定海軍的造船廠,目前開工興建的,不過是一個800料海船,原因很簡單,技術上面的差距。

第一百零五章 提升的誤區第一百二十三章 酸澀的饅頭第四百七十三章 必然一戰第八百六十五章 深入大洋第三百九十五章 水利和糧食第六百四十四章 西北熱潮第二百二十章 副產品和比例第三百七十一章 馬的作用第二百三十六章 戰略眼光第二百九十五章 絕對不行第一百七十九章 喪心病狂的組合第二百八十二章 矛盾想法第七百五十六章 鋼鐵基地第二百五十八章 間接影響第二百九十章 錢幣圈子第二百七十八章 複雜心情第七百四十章 宰撫的應對第三百八十九章 時間等於金錢第三百一十章 花式磨刀第一百九十章 二星常駐卡第二十一章 中藥店第六百七十一章 山崩地裂第一百八十三章 薛玉的遺憾第八百六十八章 禍福相依第二百七十二章 香水和化妝品第三百一十一章 韓琦求劍第五百六十七章 航船和琉球第五百六十三章 人選爭奪第六百六十二章 進展順利第四百四十九章 安全生產第四百一十八章 韓琦野心第二百六十九章 火藥和地道第八百五十五章 三大作物第九十八章 集團射擊第一百九十二章 臨界點第四百零七章 馬車和牛羣第五百四十七章 客運貨運第五百七十二章 捲土從來第七百二十三章 暴露了!第八十二章 英格蘭長弓第八十三章 簡單與複雜第一百八十八章 連弩和工程量第一百八十三章 薛玉的遺憾第七百八十五章 發現問題第二百九十章 韓琦親至第七百二十五章 水面之下第三百零一章 鋼鐵和底蘊第二百四十三章 調整和改進第二百二十六章 紙甲第三百一十五章 元昊詐降第八十三章 簡單與複雜第八百四十五章 美洲橋頭堡第六百五十章 長城,長城第四百六十六章 攜帶禮物第八百四十五章 禮物和提親第一百一十三章 提前準備第五百二十七章 崛起的根基第六百二十章 各種船型第三十二章 南樂縣令第三百零五章 兩重天第三百九十九章 兌現獎勵第七百七十九章 抵達撫順第五百五十三章 培養手下第二百六十九章 火藥和地道第三百一十章 花式磨刀第二百七十五章 野戰長弓技能第六百一十五章 運河規劃第九十九章 萬箭齊發第二百九十四章 離開和根基第三百八十二章 開幕前夕第一百零七章 再造奇蹟第二百九十一章 貨幣流通第六百九十一章 軍制改革第二百一十二章 甘油第五百八十三章 電的實驗第三百二十章 建設費用第四百四十九章 安全生產第六十九章 省力裝置第五百八十八章 學科選擇第五百二十四章 棉花戰略第八百一十三章 攻略歐洲第一百三十一章 賣相不錯第二百五十六章 錢的重要第八百八十章 亳州事發第二百零五章 麻煩大了第七百九十三章 芥末和山葵第七百零二章 對戰遼國第十一章 始於足下第四百五十一章 造船廠第七百二十四章 最終處罰第三百二十一章 大國博弈第五百八十九章 阻力和決絕第三百一十一章 堅壁清野第八百一十八章 孔府私房菜第六百零七章 火炮起步第四百八十三章 鐵路預算第八百三十四章 不同的發展第六百二十二章 爭奪升級第三百一十六章 一語道破第八百六十四章 屠殺
第一百零五章 提升的誤區第一百二十三章 酸澀的饅頭第四百七十三章 必然一戰第八百六十五章 深入大洋第三百九十五章 水利和糧食第六百四十四章 西北熱潮第二百二十章 副產品和比例第三百七十一章 馬的作用第二百三十六章 戰略眼光第二百九十五章 絕對不行第一百七十九章 喪心病狂的組合第二百八十二章 矛盾想法第七百五十六章 鋼鐵基地第二百五十八章 間接影響第二百九十章 錢幣圈子第二百七十八章 複雜心情第七百四十章 宰撫的應對第三百八十九章 時間等於金錢第三百一十章 花式磨刀第一百九十章 二星常駐卡第二十一章 中藥店第六百七十一章 山崩地裂第一百八十三章 薛玉的遺憾第八百六十八章 禍福相依第二百七十二章 香水和化妝品第三百一十一章 韓琦求劍第五百六十七章 航船和琉球第五百六十三章 人選爭奪第六百六十二章 進展順利第四百四十九章 安全生產第四百一十八章 韓琦野心第二百六十九章 火藥和地道第八百五十五章 三大作物第九十八章 集團射擊第一百九十二章 臨界點第四百零七章 馬車和牛羣第五百四十七章 客運貨運第五百七十二章 捲土從來第七百二十三章 暴露了!第八十二章 英格蘭長弓第八十三章 簡單與複雜第一百八十八章 連弩和工程量第一百八十三章 薛玉的遺憾第七百八十五章 發現問題第二百九十章 韓琦親至第七百二十五章 水面之下第三百零一章 鋼鐵和底蘊第二百四十三章 調整和改進第二百二十六章 紙甲第三百一十五章 元昊詐降第八十三章 簡單與複雜第八百四十五章 美洲橋頭堡第六百五十章 長城,長城第四百六十六章 攜帶禮物第八百四十五章 禮物和提親第一百一十三章 提前準備第五百二十七章 崛起的根基第六百二十章 各種船型第三十二章 南樂縣令第三百零五章 兩重天第三百九十九章 兌現獎勵第七百七十九章 抵達撫順第五百五十三章 培養手下第二百六十九章 火藥和地道第三百一十章 花式磨刀第二百七十五章 野戰長弓技能第六百一十五章 運河規劃第九十九章 萬箭齊發第二百九十四章 離開和根基第三百八十二章 開幕前夕第一百零七章 再造奇蹟第二百九十一章 貨幣流通第六百九十一章 軍制改革第二百一十二章 甘油第五百八十三章 電的實驗第三百二十章 建設費用第四百四十九章 安全生產第六十九章 省力裝置第五百八十八章 學科選擇第五百二十四章 棉花戰略第八百一十三章 攻略歐洲第一百三十一章 賣相不錯第二百五十六章 錢的重要第八百八十章 亳州事發第二百零五章 麻煩大了第七百九十三章 芥末和山葵第七百零二章 對戰遼國第十一章 始於足下第四百五十一章 造船廠第七百二十四章 最終處罰第三百二十一章 大國博弈第五百八十九章 阻力和決絕第三百一十一章 堅壁清野第八百一十八章 孔府私房菜第六百零七章 火炮起步第四百八十三章 鐵路預算第八百三十四章 不同的發展第六百二十二章 爭奪升級第三百一十六章 一語道破第八百六十四章 屠殺