1257年,二月廿五,闊馬區(qū)外海。
一前一后,兩艘掛著辣土豆旗的船只相繼駛過(guò)。
“快快,把帆往左轉(zhuǎn)!”
后面那艘船上,王廣金一邊掌著舵,一邊對(duì)前面大喊大叫著。
甲板上的趙虎子趕緊帶著水手轉(zhuǎn)動(dòng)起了桅桿底部的一個(gè)棘輪。棘輪發(fā)出咔咔的聲響,通過(guò)繩纜間接牽動(dòng)與帆骨連接的數(shù)根帆索,使整個(gè)竹篾織成的帆面圍繞桅桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),以一個(gè)略有偏斜的角度對(duì)準(zhǔn)了變化后的風(fēng)向。
帆吃滿了風(fēng),帆面微微鼓起,推動(dòng)船只達(dá)到了極速。船板發(fā)出吱嘎吱嘎的聲響,不時(shí)有浪濺到甲板上。但即使這樣,這艘船也沒(méi)趕上前面那艘。
一前一后兩艘都是新船。趙虎子上午在儲(chǔ)蓄所辦完業(yè)務(wù)后,就急急忙忙趕到闊馬區(qū),為的就是參加這艘船的海試。
它們是闊馬造船廠前不久下水的兩艘三百料木船,仍然是傳統(tǒng)的福船結(jié)構(gòu),大約有16米長(zhǎng),標(biāo)準(zhǔn)排水量約一百?lài)崱?br/> 這兩艘船從55年開(kāi)工,到前不久第一艦隊(duì)回來(lái)之后才正式下水。下水的時(shí)候,海洋部好是興奮了一番,畢竟這是東海商社自造的第一批船啊。他們把兩艘船分別命名為“金牛”“白羊”,王廣金和趙虎子這些原縱橫號(hào)的船組現(xiàn)在就在白羊號(hào)上。
其實(shí)這兩艘船在去年末就基本完工了。闊馬造船廠一直在招募工匠,現(xiàn)在工匠加工人已經(jīng)過(guò)百人了,所以進(jìn)度比預(yù)計(jì)提前了一些。只是由于第一艦隊(duì)南下貿(mào)易,海洋部人手不足,船造出來(lái)也沒(méi)人開(kāi),所以只分配了一小部分人力進(jìn)行收尾工作,再讓一部分新手造些小船練手,大部分人力分配到了新型船的制造上。
是的,隨著海洋部對(duì)本時(shí)代航海船只的逐漸熟悉,他們也對(duì)木帆船有了了自己的理解,決定在仿制起點(diǎn)號(hào)的基礎(chǔ)上進(jìn)行多項(xiàng)改進(jìn),制造一艘噸位相當(dāng)?shù)男滦痛?br/> 新型船的下水還不知道要多少個(gè)月,不過(guò)研發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生的一些成果可以先在現(xiàn)在的船上試驗(yàn)一下。今天金牛號(hào)和白羊號(hào)要試驗(yàn)的,就是新型的船用風(fēng)帆。嗯,準(zhǔn)確地說(shuō),試驗(yàn)者是金牛號(hào),而白羊號(hào)裝備的仍然是舊式的硬帆,是作為對(duì)照的?,F(xiàn)在這個(gè)試驗(yàn)的結(jié)果已經(jīng)很明顯了。
在介紹新型風(fēng)帆之前,有必要對(duì)歷史上出現(xiàn)過(guò)的帆裝梳理一下。
風(fēng)帆按材質(zhì)可分為硬帆、軟帆兩種,按固定方式又可分橫帆、縱帆兩種,此外還有一些輔助帆太雜暫且不談。歷史上排列組合,出現(xiàn)過(guò)很多各種類(lèi)型的帆裝,但最終大浪淘沙,比較成功的有三種:軟縱帆、中式硬縱帆、歐式軟橫帆。
先說(shuō)軟縱帆。軟縱帆是歐洲和中東都經(jīng)常采用的一種帆裝形式,大多是采用三角或者四角梯形形狀的一整塊帆布,沿桅桿縱向布置,可以繞桅桿轉(zhuǎn)動(dòng),所以能夠利用七面來(lái)風(fēng),可以制造一些快速靈活的小帆船。但是由于需要一整塊帆布,在古代技術(shù)條件下難以做大,所以很難用在大船上。
然后是中式硬縱帆,這是中國(guó)獨(dú)立發(fā)展出來(lái)的一種帆裝形式。這種帆是用竹篾、草莖等編制而成,再用竹木為骨撐起來(lái),材質(zhì)較硬、不易變形,故稱(chēng)硬帆。大多數(shù)硬帆都可以繞桅桿轉(zhuǎn)動(dòng),所以算是縱帆的一種。中式帆具有縱帆的優(yōu)點(diǎn),可以憑借七面來(lái)風(fēng)航行,同時(shí)又易于操作,非常適合東亞沿海多變的風(fēng)向,材料又容易取得可以隨時(shí)修補(bǔ),所以被東亞各國(guó)廣泛采用。16世紀(jì)葡萄牙人到達(dá)中國(guó)后,也把部分西式帆船改裝成中式硬帆,以適應(yīng)東亞的海況。
中式硬帆突破了帆布面積的限制,可以做出比縱帆船大得多的船,但做大之后,帆重也急劇增大,仍然不能用在太大的船上,這時(shí)候就需要橫軟帆登場(chǎng)了。
歐式橫軟帆,就是用兩根“二”字型橫向排列的木棍拉起一面帆布,再把很多組這樣的帆布裝在桅桿上,形成大面積的帆裝。若是論同等面積下的用風(fēng)效率,那橫帆肯定是比不過(guò)縱帆和中式帆的,要論起靈活性,更是被吊打。但橫帆的強(qiáng)大之處就在于不跟你們玩同等面積,我就要堆面積碾壓你們。
由于橫帆是多塊帆布的組合,所以既不用受縱帆單塊帆布面積的限制,又不用受中式帆重量的限制,可以把總面積做得很大,能夠驅(qū)動(dòng)一些超級(jí)別的大船。也許近海航行時(shí)跟縱帆半斤八兩,或許還不如,但在能利用常年風(fēng)帶航行的大洋上,橫帆則具有了絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。所以隨著大航海時(shí)代的到來(lái),船越造越大,跨洋航行越來(lái)越多,歐式橫軟帆也成為了主流的帆裝形式。
不過(guò)橫軟帆同樣也是有缺點(diǎn)的。采用橫帆的船通常具有超高的桅桿和巨大的帆面積,為了保證桅桿強(qiáng)度和操控多組橫帆,就必須在桅桿上裝上密密麻麻的支索和帆繩。這些繩子就限制了橫帆的轉(zhuǎn)動(dòng),使得橫帆船只能利用順風(fēng)和側(cè)風(fēng),難以利用逆風(fēng)。
為解決這一問(wèn)題,西式帆船又加裝了艏斜桅帆和艉縱帆乃至支索帆。這些帆與船體軸向平行布置,在逆風(fēng)時(shí)會(huì)被吹鼓起來(lái),而風(fēng)流過(guò)鼓起的帆面時(shí)會(huì)產(chǎn)生升力,這些升力便可以帶動(dòng)整艘船戧風(fēng)而行。如此雖然效率不如縱帆船,但總歸是能動(dòng)了。
但這一套復(fù)雜的帆裝又進(jìn)一步加大了操縱的難度。一艘縱帆船或許只要十個(gè)水手就能操作,而一艘橫帆船卻可能需要幾十上百個(gè)水手。不過(guò),在危險(xiǎn)的大航海時(shí)代,這倒未必是缺點(diǎn)。人多力量大,水手多了,戰(zhàn)斗力也就更強(qiáng),不管是抵抗海盜還是自己做海盜,都是人越多越好。
東海商社沒(méi)那么多水手可以折騰,所以不想用橫帆,再說(shuō)現(xiàn)在他們的船也沒(méi)大到硬帆用不了的時(shí)候。但他們對(duì)目前的硬帆形式不滿意,于是就參考后世現(xiàn)代帆的理念,設(shè)計(jì)了一種新形式的帆。
那么現(xiàn)代帆是由這三種帆裝中的哪一種發(fā)展來(lái)的呢?很遺憾,都不是。
現(xiàn)代根據(jù)流體力學(xué)設(shè)計(jì)出來(lái)的帆,與其說(shuō)是從古典帆演化而來(lái)的,不如說(shuō)是從飛機(jī)機(jī)翼變過(guò)來(lái)的。
古典帆主要靠風(fēng)吹扇面的作用力推動(dòng),而現(xiàn)代帆則主要靠風(fēng)流過(guò)帆面時(shí)由于兩側(cè)空氣流速不同而產(chǎn)生的壓力差來(lái)推動(dòng),和飛機(jī)機(jī)翼同樣利用的是伯努利效應(yīng)。
硬要說(shuō)的話,現(xiàn)代帆大多采用不能形變的骨架結(jié)構(gòu),又能繞桅桿自由轉(zhuǎn)動(dòng),和中式帆倒是有些像,但帆布采用的是輕薄而強(qiáng)度高的現(xiàn)代纖維材料,比最軟的帆還要軟,所以算是集大成者了。