第55章 自造艦與新型帆(2/2)
海洋部就是參照這個理念,用輕薄的帆布替代竹篾作為帆面材料,同時用彎曲帆骨將帆布撐起形成能夠高效利用升力的弧面,軟硬帆結合,設計出了一種歷史上罕見的奇異帆,也就是今天放在金牛號上試驗的這種了。
金牛號上,韓松見大局已定,便放心地將舵交給旁邊的鄭林掌著,自己去前面細細觀察起主桅上的新式帆來。
「嗯,這個帆骨,倒有些像肋骨……」
可不是嘛,主桅上的三面小帆是通過四根橫向帆骨連接並支撐起來,這四根帆骨又自下而上通過一套帆索系統固定在了一根豎向的「脊骨」之上。收帆時,放下帆索,整個帆就像遮陽棚一樣摺疊起來了;升帆時,拉緊帆繩,整面帆就完全展開,中部向前凸起,形成桶狀的巨大弧面。
而這根脊骨則通過三個短支柱與桅杆連在了一起,連接處是軸承可以相對滑動,以此實現了帆面的轉向。如此一來,便可調整角度以適應風向。不過與舊式帆不同,新式帆不是以背面迎風,而是以側後面迎風。此時風一面從前方的弧面快速流過,氣壓降低,一面堆積在後方的凹面中,氣壓升高。帆在兩個氣壓差之下產生巨大的推力,推動船向前行駛。
因此,同樣的船體同樣的風,金牛號能跑得比白羊號快,也就不奇怪了。
為了製造這款新型帆,海洋部和工業部又整合了不少新技術,比如說用鋼骨代替了竹木骨架。東海商社能自產優質廉價的鋼材,鋼雖然密度比木材大,但是剛度要高得多,算下來比剛度(模量比密度)更高,在風中不易變形,所以可以用很細的鋼骨替代木骨。但那根固定承力的「脊骨」仍然是木質的,因為木材的比強度要比鋼高,也更容易加工成大型構件。
此外,帆和桅杆之間的連接使用了東海商社的王牌產品石墨軸承,保證了轉動順暢。又有一套新設計的滑輪和索具系統,以完成升降帆、轉動、固定等操作。
這時鄭林把舵交給了水手,自己也跑了過來湊熱鬧。他先是攀上了桅杆,試了試獵獵作響的帆布的手感,又跳了下來,說道:「方迎波給的這批帆布不錯,我看比南方的都不差了。」
韓松點點頭:「豈止不差,他們折騰這麼久,也就出了這麼一個好東西。我看城陽也乾脆別產什麼破商品布了,專產帆布得了。」
嗯,這帆面用的是新型棉麻混紡帆布。之前城陽工業區曾經做過一批純棉帆布給海洋部試用,重量相比麻布減輕了不少,但是棉的強度不如麻,城陽工坊的紡織技術也不怎麼樣,結果大風時產生了撕裂現象。為此,他們又改進了配方,使用棉麻混紡,經線交替使用一根麻線一根棉線,緯線用兩根棉線一根麻線。這看起來複雜,其實在手工織布時代和普通布織起來沒多大區別。
但這也是基本操作,沒什麼特別的,這種帆布的真正秘訣在於提前數百年使用了上蠟工藝,也就是事先把線浸過防水油料再織布,可以增加布料的氣密性和防水性。帆布如果不經過防水處理,風就會從纖維間稀疏的空洞中穿出去,降低推進效率。為此,傳統的做法是織造完成之後再塗蠟或桐油,但這樣用量不好控制,達到同樣的氣密性重量要大上不少,而且成本高昂。因此歷史上有的船為了省錢,就用普通布料做帆布,行船時潑上水浸濕防漏風。東方硬帆之所以用竹篾編制而不用布,也是有出於漏風率低的考慮。相比之下,城陽出產的這種帆布真的是上好的防風布了。
說到這裡,鄭林又心癢了,回頭對艉樓喊了一聲:「計一下航速!」然後在十幾根帆索里找出自己想要的那根,從固定處解開,用手拉著慢慢放下去,又提起來。
最頂層的帆骨隨著他的動作先是下降,又升起來,牽拉起來並不費力——由於一系列新技術,最終造出的帆面不但用風能力更強,重量也比同面積的硬帆少了三分之二,整面帆都可以由一個水手收放,更別說這頂層的三分之一了。
他把帆索綁了個繩結固定回去,拍著手說道:「這麼輕省,你說當時造的時候為啥不乾脆把桅杆造高點,好掛麵更大的帆?」
韓松道:「造的時候都定型了,哪那麼好改,完全體還是得看新船。而且,」他在甲板上用腳點了點,「聽,這還沒多大風呢,就吱嘎吱嘎了,帆力再大,說不定哪裡的結構就得出問題。畢竟是練手的船,不能要求太高啊。」
鄭林點頭道:「也是。而且這帆只是有個雛形,還沒優化完全。回頭給其他幾艘船也換上試試……對了,頭兒,你說,這帆軟帆硬帆都不完全是,得起個特有的名號吧?」
韓松一愣,然後說道:「既然是類似機翼的原理,那就叫東海式翼型帆吧……唔,太長了,乾脆叫海翼帆得了。」
鄭林一拍掌:「好,就叫海翼帆!」
這時,後面的水手拿著表和記錄紙來報告了:「報告艦長,之前五海里平均速度8節,最高速度8.6節!」
韓松一聽就笑了:「很好,今天還是沒什麼大風,不然說不定能上九節。也不錯了,這應該都甩出白羊號有一節了。行了,今天就到這吧,打信號通知他們返航!」
其實他們今天一共比了三輪。第一輪,由於海翼帆的用風方法和硬帆有很大區別,金牛號上的班組對海翼帆還不是很熟悉,沒發揮出效果,甚至比白羊號還落後了一點。等到第二輪漸漸熟悉了,才持平甚至反超。而這是第三輪,完全上手之後終於表現出了顯著的優勢來。
兩艘船逐漸調頭回航,而此時海翼帆又展現出了一個優勢——由於是利用側風升力,所以可以調整帆面角度使得升力垂直於船體,從而獲得較大的力矩輔助轉向。因此金牛號比白羊號更快地完成了調頭動作,等到後者也轉向南行駛的時候,兩者都差不多並駕齊驅了。
鄭林命人降了頂層帆,與白羊號保持速度一致,又走上艉樓喊來了王廣金他們,笑呵呵地吼道:「王兄,承讓了!」
王廣金嘴角抽搐,回道:「新式帆果然厲害,鄭兄在上面都跑得這麼快,回頭我就給白羊號也換上!」
韓松也走上來,喊道:「對,還有起點、縱橫,還有以後的新船,都換!」