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第二百三十七章 胜利港造船厂(二)

  如果单以生产制造部门的技术储备水平而言,造船厂就算不是目前最强,至少也能排到前三了。  既有越之云、孙长弥这样正儿八经海事大学科班出身的船舶建造专业人士、王汤姆等拥有丰富实践经验的航海专家,也有穿越之后通过各种途径网络到的一批本土造船匠人,加上资料库里的大量近现代船舶资料,以及穿越集团内部为数众多的键盘专家,可以说纯粹的技术实力已经非常强,要远远高于同时代的其他竞争者。

  执委会对于新式帆船的研制也给予了很高的期望和支持,凡是造船厂需要的原材料,一律优先供应,没有的就买,外面买不到的就自己造,自己都造不出来的……那还是考虑修改方案吧。总之只要是执委会能弄到的东西,造船厂需要什么就能有什么。

  但或许正是因为技术理念相比同时代的水平已经太过领先,反倒是让一号试验船的研制过程中充满了各种争议。不光是执委会,几乎所有有份参与船型研制的人,都希望能够从一开始就把试验船做到尽善尽美,功能完备,从造船技术上一举压倒同时代的海上对手。

  愿望是美好的,现实却是残酷的。尽管大家都很清楚船舶建造技术在未来几百年的发展方向,但可惜的是受制于目前的制造水平和材料限制,想要一举造出叱咤四方的铁甲巨舰是根本不可能的,海运部唯一能做的就是在木结构和风帆动力的基础之上,尽可能根据从后世带来的造船知识来建造一艘功能强大又便于操作的木制帆船。而分属不同群体的参与者对于这艘船也提出了各种各样的要求或是建议,结果反而使得海运部的建造方案从穿越之前就开始筹备,到了最近都还在一改再改,迟迟确定不下最后的方案。

  在造船厂刚建成不久的时候,海运部就已经打过报告申请同时开工另一条试验船,因为目前的技术方案太多,有些方案不可能放到同一条船上实施建造,仅靠一条船无法对方案一一进行尝试。而执委会认为同时开工两艘大船的耗费太大,因此后来才有了为数不少的众多小型试验船。当然这些船造出来之后也不会浪费,验证完方案之后就改成渔船下拨给了农业部,又或是改造成训练船提供给军营训练未来的海军船员。

  为了帆船研制方案的事情,海运部内部已经开过无数次技术研讨会,就连执委会也搞过几次专项讨论会,但每次讨论到最后的结果还是谁都不能说服谁,而舆论意见也逐渐形成了几个大的派别。

  呼声最高的还是中式帆船派,这个派别的意见是新式帆船的船体仍然应该采用中式帆船传统的尖底形状,并保留水密隔舱之类的船体构造,只对船艏、船艉及帆索系统根据后世的经验作出技术改进。持这类看法的人占据了新式帆船研制的大多数,他们认为中式帆船的船身形状和船体结构已经代表了船舶建造技术的未来发展方向,并且也得到了广泛的应用,如果不采用这些业已成熟的建造方案,那无疑是在造船技术上开倒车。

  而另一派人则认为要正视这个历史时期的现实,西洋帆船能够通行全球,其技术上同样也存在着一定的长处,新式帆船应该对其有所借鉴。光是那一船肚子的火炮就是中式帆船永远无法实现的,因为西洋帆船是圆底上窄下宽,船体中有足够的空间装下那么多的火炮,并且这种重量还能起到稳定船身的作用。而中式帆船想要在船上大量布置火炮,就只能集中在船身上部,这样不但重心过高而且火炮的装载量会十分有限,而且船舷某一边集中开火的时候因为后坐力作用而让船失去平衡,就算不至于侧倾翻覆也会大大影响船只的适航性和炮火的精准度。

  不过持有这种看法的人一般都属于键盘专家,虽然声音大,但其实提不出太多的理论依据,多数人都是为了实现他们心目中的大炮舰主义而已这个时代的海战,可不就应该是像加勒比海盗那样,互相抵近以船舷炮对轰吗?既然在自家火炮技术上有优势,那就应该在船上摆满密密麻麻的火炮,管他们什么东印度西印度还是海盗的船队,遇上了就一通集火打沉对方才是王道。

  随着各种试验方案的逐步实施,中式帆船派还是逐渐开始占据了上风,技术之争也由造船技术流派的争论慢慢转向了各种技术细节的争论,如该采用横帆还是纵帆,软帆还是硬帆,需不需要采用方形船尾,船身肋骨要不要上钢结构,船底需不需要包铜皮,今后上蒸汽动力应该如何布置推进装置等等。

  这种技术细节的争论一旦起来,比起流派的争论更加难以统一意见,关于一个小小的技术细节往往会有许多种改进方案提出来,而海运部要对这些方案一一进行验证,就需要花费大量的工夫。而为此造船厂的技术讨论会频率也大大增加了,从以前的每周两次,增加到目前每两天至少有一次的地步。越之云和孙长弥这两个来广州报到时还略显青涩的白面书生,现在已经晒得跟黑炭头似的,加上原本就因为长期的海上生活变得黑又亮的王汤姆,号称“船厂三黑”基本上他们三人也算是新式帆船研制项目的主要技术骨干了。

  李奈来到到船厂的时候,众人也正在召开新一轮的技术讨论会。会场便设在堆料的工棚下面,大家随便找个木墩子坐下就开始讨论起昨天未尽的技术细节。虽然在场的人都看到李奈进来了,不过倒也没人劝他离开越之云因为要跟“福瑞丰”交接他们从广州带来的二手船和船员,所以也代表海运部去了昨天为李奈举行的接风宴。陶东来专门跟他打过了招呼,李奈如果没事转到船厂来,有什么想看的就让他看,想听也就让他听,造船这种专业性极强的行当,可不是李奈这种举人老爷随便听听就能弄懂的,也没什么特别的保密必要。

  因此众人只是看了李奈一眼,便转过头又集中到了讨论当中,便听越之云道:“今天一早的货车已经送来了田独那边新加工出来的钢铁连接件,回头就可以直接装到船上。这一号船虽然来不及赶上使用钢铁龙骨和船肋,不过用上这些钢铁的连接件也能有效地加固船身强度。”

  “那我们订制的钢制空心桅杆呢?田独那边能按照预订的时间出货吗?”孙长弥嘴里咬着个烟屁股,眯着眼睛问道。他如同乡间老农一般岔开腿蹲在路边,如果不是穿着一件海汉人才有的带帽短衫,旁观的李奈几乎要把他认成是本地的归化民了。

  “桅杆够呛。”王汤姆摇摇头接过了话头:“昨天我跟罗杰联系过,冶金车间以前用的卷板机没这么大,恐怕需要分成多段加工,但焊接上也有技术问题,用老式的锻焊来加工,怕成品在强度上达不到要求,他们还在想办法解决。”

  “我们不是带了电焊工具吗?”越之云愕然问道。

  “白克思说药芯焊丝和高压气瓶的储备有限,现在用一点就少一点,最好能想出别的加工办法。”王汤姆解释道。

  “当初准备这些东西可不就是为了现在用的,这节骨眼上省什么省!”越之云有些气呼呼地埋怨道:“没有钢制桅杆,那我们就没法大幅度加高桅杆,不加高桅杆怎么用新设计的帆具!”

  孙长弥劝道:“白总说得也没错,就算加工了一两根桅杆出来,也只是解决一时之需,以后定型量产的时候还是得面对同样的技术问题,现在能解决当然最好不过。”

  李奈听到这里忍不住插嘴问道:“为何要打造加高的桅杆?”

  “桅杆高才才能挂上更大幅的船帆,这样对风力的利用效率才会增加……你知道什么叫利用效率吗?”越之云解释了半截又忍不住反问道。

  李奈点点头道:“略懂,请继续讲。”

  “现在的海船都是使用风力作为主要动力,那么船帆对风力的利用率,就是影响船只前进动力的主要因素。对于这个问题,我们设计了全新的船帆、桅杆和索具结构,对风力的利用率会大大地优于现有的福船或者广船……当然也包括那些洋鬼子的盖伦船在内。”越之云很是自豪地向李奈解说道:“采用纵帆中式帆船的船帆便于操控,可以灵活地利用各种风向,但缺点是船帆少且偏小,实际受风的有效面积不大。而采用横帆的西式帆船因为船桅够高,因此使用的船帆面积可以更大,不过因为桅杆太高,收帆扬帆都不是那么容易操作,而且高桅杆还必须加上各种支索来保证其稳固性,这就大大妨碍了横帆的转动角。”

  李奈听得半懂不懂,有些疑惑地问道:“在下曾多次见过西洋番人的帆船,船帆多而密集,看起来似乎足以弥补船帆转动不灵的缺陷。”

  “那也仅仅只是看起来而已。”越之云继续解释道:“西式帆船在设计上有很大的局限性,因为它们一味地加大风范的面积,但其船帆对风力的利用率并没有看上去那么高。顺风时支索帆、斜桁帆、主帆互相遮挡,因为支索的存在挡住主帆的转动角,侧风和顶风时只能依靠支索帆来利用风力,使用效率和操作便利性上远远比了中式帆船的灵活。”

  “既然越先生认为中式帆船如此好用,那为何过去没人以加高桅杆的方式来加大船帆?”李奈这话一问出来,就充分地暴露了其外行的本质。

  “纵帆船没法加支索啊,不然仅有的灵活优势就没了,而且中式帆船都是尖底船,桅杆太高会导致重心不稳。”越之云当然也意识到了李奈的无知,这下就放心大胆地进行解释了:“而且中式帆船的船帆太重,增大面积就会增加重量,过高的桅杆在强度上未必撑得住,风力大了很容易会折断。”

  李奈这才恍然大悟道:“所以贵方才要造那空心的钢铁桅杆,便是要减轻桅杆重量,增加强度和高度,借以来增加船帆的面积。”

  李奈这下举一反三倒是很快,越之云也马上打住了向他详细解释的念头。新式帆船在桅杆、船帆和索具上所采用的技术革新远远不止钢制空心桅杆一项,但只有这一项是技术含量最高,外人最难以仿制的,因为在金属加工手段上很难达到穿越集团的水平。至于其他的细节改进,明眼人只要看过一次之后,多半便能得悉其中奥妙了。

  海运部对于甲板上层设施的技术改进要远远多于船体本身,最重要的便是根据现代力学原理重新设计的风帆系统。这个新的系统采用了东西方两种风帆的部分特点,但总体上与之差异极大,可以说是穿越集团又一个跨越时代的黑科技利器。

  早期的帆船所利用的是风在前进过程中直接吹在风帆上产生的动风压,而现代帆船所利用的却是气流流过拱形帆面时所产生的压力,这种静风压在船帆上产生的推动力要远远大于动风压。这种原理听起来难以理解而且抽象到很难直观地想象出来,因此在这个时代还完全没有被运用到帆船风帆的设计当中。

  直到百年后的1726年,来自瑞士伯努利家族的丹尼尔伯努利才提出了“边界层表面效应”,即流体的流速越大,压强越小,流体的流速越小,压强越大。而后这一伟大发现被科学界命名为“伯努利效应”,这也是流体力学最为重要的定理之一,在之后的几个世纪中被广泛应用于船舶、航空器的制造领域。就连足球比赛中的香蕉球现象,也可以用“伯努利效应”来完美地解释足球由于旋转而导致两侧的空气流速不一致,因而会向流速更大的一方发生偏转。

  西洋帆船所采用的横帆结构只能利用动风压,也就是说占据船帆绝大部分面积的煮饭只能在顺风或者侧顺风的条件下才能使用,否则风所提供的就不是动力而会变成了阻力。而斜桁帆虽然能够利用一部分的静风压,但其扭曲的形状和有限的面积让它的实际作用也非常有限。

  而中式帆船虽然靠着相对较为灵活的操帆方式可以利用到静风压的效应,但因为中式船帆的设计出发点是为了操作简便高效而并非针对伯努利效应,加之受限于桅杆高度无法使用更大的船帆,这种相对的技术优势也就变得极为有限。

  海运部在船帆的设计上动了非常多的脑筋,验证了不下十个方案,最后才敲定了更接近于现代帆船的风帆设计方案。这种设计是采用纵帆结构,但使用的却并非中式硬帆,而是软帆,但与西式横帆所不同的是,帆面两侧都会加上弯拱形的竹木辐条,辐条中间有绳索穿过帆面进行位置固定,风帆在受风时的拱起就会限制于辐条的弯度之内。而这样的结构又有异于中式硬帆的单边辐条固定。

  这样的拱形帆可以充分利用静风压,并且转动灵活,可以有效利用侧风甚至是顶风来提供前进的动力,对风力的利用效率上要远超传统的中西式帆船。而且有了这种船帆之后,船上也不必再加装支索帆之类的辅助风帆,操帆要比西式帆船简化了许多。以同等风帆面积和外界风力条件来计算,海运部认为根据流体力学设计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轮之后,所需的操帆人手并不会比过去增加多少。这也意味着在同等的条件下,使用新式船帆的帆船航速也将得到大幅度的提高,而这正好满足了执委会所提出的操帆便利、提高航速的要求。

  当然了,这并不意味着新式船帆就十全十美,可以马上应用到先用的帆船上去。首先,帆布的制作对目前的穿越集团来说就是一个极大的难题。目前穿越集团并没有纺织产业,布料九成靠从外界进口,剩下的一成来自本地土著供应的吉贝布和穿越集团的自身储备。而现有的外界进货渠道并没有找到真正适合用来制作船帆的布料至少以造船厂的标准来看还没有任何的合格品出现。一号试验船的船帆,将会利用从后世带来的库存帆布来制作。但库存毕竟有限,日后若想规模化地制作这种船帆,那迟早还是得面对原材料的问题。

  其次这种设计目前只在排水量极小的试验船上使用过,真正放到大船使用上是否会获得预想的效果,在使用过程中又会出现哪些需要解决的技术难题,都还需要时间来进行验证才行。...

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