第160章 新风(第2/3页)

郑林带着水手们上了船,开始升锚准备出海。而旁边的围观人群挤到了海边,准备看热闹或者看笑话。也有一些不怕死的,对这种新船有些好奇,想近距离观察一下,便跟着上了船,其中就有刚才那个儒衫青年和陈家船厂的老板,还有临近几家船厂的船匠。

一艘小划桨船吃力地将顺风级拉到了海上,郑林测了下风向,指挥水手升起帆来。在海峡中的西风吹动下,主桅的软帆鼓胀起来,水手们配合风向转动起后两桅的硬帆,使它们像蝴蝶一样,向左右分别展开,最大化利用风力。

顺风级缓缓动了起来,开始加速,向停在海中的冬至号驶去。

在大面积的风帆推动下,出乎大部分人的预料,肥胖的顺风级并没有笨拙不堪,而是达到了一个不错的速度。

顺风级上没有计程装置,没法知道准确的航速,不过有变通的方法。冬至号控制速度,与顺风级并驾齐驱后,测量了自己的航速,然后用信号板报出了数值。郑林看见之后,笑着大声说道:“五节半!”

东海水手们知道这个数值的意义,打着唿哨欢呼起来。儒衫青年走过来,好奇地问道:“郑兄,何谓五节半?”

周边几个船匠也凑了过来,想偷师一下东海人的秘术。

郑林也不遮掩,在心里换算了一下,说道:“嗯,大约就是,一个时辰四十里吧,接近上更了。”

船匠们经验丰富,早已看出了这航速不慢,但见东海人能报出这么精确的数字,都很是惊奇,纷纷向郑林套起诀窍来。

陈老板也意识到此船超出常规的设计并不简单,虚心向郑林请教起来。

实际上,南宋的造船业虽然很发达,但船型设计仍然处于很初级的阶段。这时候也没什么流体力学之类的,设计船只主要靠的是仿生学。嗯,没错,中式海船的船型,大多是模仿水鸟的腹部做出来的,前部较尖,最宽处在船体后半;与此同时,他们的欧洲同行模仿的是鱼类的形体,船体基本是个前大后小的纺锤形。

后世常为这两种设计的优劣争辩,其实半斤八两,都不咋地。

前者忽视了水鸟是靠拨动蹼游动的,与帆船靠顶部的帆驱动的情况并不相同。帆会给船一个向前的翻转力矩,如果前体不够宽大,储备浮力不够,遇大浪就容易埋艏。因此在近海跑跑无所谓,一旦出了远海就难以通过考验了。这种形状倒是适合后世的螺旋桨船,现在这么用是过于超前了。

而后者忽视了鱼是完全浸入水中的,与只有一半在水下的船不同,波浪会对水上部分施加阻力,前圆后尖的形状并不利于降低这种兴波阻力,要是做成潜艇还差不多。

最后发展到终极的帆船,是这两种思路的结合产物,船体的最宽处在前半部,但是艏部比较尖以劈开波浪,典型作品就是著名的飞剪船。

早期海船严格按照仿生学,船体会比较瘦削,但慢慢船匠们就会发现,只要把船头和船尾大致做出尖尖的形状,腹部就算胖一点,对整体阻力的影响也不大。从宋到明清,福船的设计就越来越胖,同期的欧洲商船也展现出这个趋势,到了后期的东印度商船,船腹部的截面形状几乎完全成一个方形了。

造船业有个专门的术语描述船体的胖瘦,叫方形系数。假设一艘船的水下部分完全是长方体,那么它的排水量应当等于水线长乘水线宽乘吃水深度,实际上当然不可能这样,所谓方形系数,就是实际排水量与这个“方型排水量”的比值。

自然,方形系数越小,船体就越瘦削,反之就越胖。追求高速的战船,方形系数应当小一些,而追求运输量的货船,方形系数则应当大一些。在船只设计比较成熟的后世,一般的战舰方形系数在0.45-0.55左右,而货船则是尽可能往胖了做,大都在0.7以上,大型货轮甚至能达到0.95,几乎真的是方的了。