1255再鑄鼎 第160章 新風(fēng)

1259年，1月17日，慶元府，北輪船場。

陳家船廠的靠海碼頭上停靠著一艘嶄新的木帆船，岸上的眾多力工正忙碌地朝船艙中搬運著一袋袋的糧食。

旁邊的空地上，鄭林正被一群人圍著，對著這艘新船指指點點。其中一個穿一身淡綠儒衫、在大冷天仍然拿著一把折扇的青年，看著送往船上的糧食越來越多，有些驚訝地問道：“這都……兩千石了，鄭兄，還要繼續(xù)裝？”

這青年看著眼熟，其實他就是之前被張船長搭救過的孫天和商行的少東家孫洪言，和東海人也算是熟人了。他倒不是跟著東海人的商隊過來的，而是之前就帶船南下了，結(jié)果在望海鎮(zhèn)閑逛的時候又遇到了鄭林等人，也算有緣，于是一來二去又混熟了，今天跟著過來湊個熱鬧。

鄭林很豪爽地一揮手：“裝！裝上三千石，我看還有余力！”

旁邊圍觀的眾人紛紛搖起頭來。

一個微胖卻皮膚黝黑的中年漢子皺著眉頭說道：“鄭東家，你們這船雖然肚子大了點，但裝上這么多，可別跑不動啊！這得是八百料甚至上千料的大船才能裝的貨，但那可是用了四桅甚至五桅的大船！咱可說好了，這船樣子都是按你們給的圖做的，若是破損、漏水，那是我陳家船坊的過錯，但若是船爬不動或是行不穩(wěn)，那可不干我們事啊！”

鄭林仍然很自信地說道：“放心吧，陳東家，只要沒質(zhì)量問題，不管跑起來如何，尾款都定會付給你！”

這艘帆船，就是1257年底韓松跟陳家船廠訂購的“順風(fēng)級”貨船，經(jīng)過一年的建造順利完工，今天終于到了外出海試的日子。

為了檢驗載貨能力，鄭林買了大量的糧食作為負(fù)重。這倒也不是浪費，海試完了還可以順便運去海對面的舟山島賣掉，不但沒虧還能小小地賺一筆。反正現(xiàn)在舟山島和北輪都屬于昌國縣治下，運輸糧食不用被市舶司出口管制。

表面上看，順風(fēng)級比普通的四百料福船大不了多少，也就二十五米長，但是船腹部分卻胖了許多，實際上用了差不多六百料的木材。而且它與星火級一樣設(shè)置了一根首斜桅，插在未經(jīng)調(diào)整的艏部上，看上去有些不倫不類。

除此之外，順風(fēng)級的設(shè)計與傳統(tǒng)福船差距不大，艏艉高翹，有著三根桅桿，算上首斜桅就是四根。

其中首斜桅和第一根主桅上用的是本地制造的大面積的軟帆。帆布是58年韓松北歸前跟本地商人定制的棉布，涂上了桐油以增加防水性和吃風(fēng)能力，質(zhì)量還不錯，只不過比城陽區(qū)制造的帆布重了不少，價格也不便宜。

后兩根桅桿上用的仍然是傳統(tǒng)的硬帆，不過用了廣船的樣式，也就是不對稱的扇形，面積更大，順風(fēng)時可以向左右如蝴蝶翅膀般展開，獲得更大的吃風(fēng)面積。

主桅和首斜桅的軟帆吃風(fēng)能力很強，但是操縱起來不靈活，用于在順風(fēng)時提供充沛的動力，一般很少轉(zhuǎn)動；而后兩根桅桿的硬帆雖然小了些，卻可以很方便地轉(zhuǎn)動，不但可以提供動力，還可借風(fēng)調(diào)整航行方向。綜合來看，這套帆裝是動力和操縱性比較平衡的方案，說起來，倒是和歐式帆船的巴肯廷式帆裝有些像。

雖然鄭林說得很滿，但實際上這種帆裝是闊馬造船廠的設(shè)計師梁恩提出來的，只在小船上用小比例模型試驗過，真正放在大船上實戰(zhàn)檢驗這還是第一次。他們想的其實是只要能勉強開回東海地區(qū)就行了，一邊開著一邊發(fā)現(xiàn)問題，等到了東海再……換裝海翼帆，這樣發(fā)現(xiàn)的問題就不用解決了。與之類似的是，順風(fēng)級目前用的舵還是杠桿舵，只是預(yù)留了改裝空間，等回東海了再改裝成舵輪。

等了半天，力工們終于裝完了三千石糧食，也就是216噸，差不多是起點號載貨量的三倍或星火級的兩倍。

鄭林帶著水手們上了船，開始升錨準(zhǔn)備出海。而旁邊的圍觀人群擠到了海邊，準(zhǔn)備看熱鬧或者看笑話。也有一些不怕死的，對這種新船有些好奇，想近距離觀察一下，便跟著上了船，其中就有剛才那個儒衫青年和陳家船廠的老板，還有臨近幾家船廠的船匠。

一艘小劃槳船吃力地將順風(fēng)級拉到了海上，鄭林測了下風(fēng)向，指揮水手升起帆來。在海峽中的西風(fēng)吹動下，主桅的軟帆鼓脹起來，水手們配合風(fēng)向轉(zhuǎn)動起后兩桅的硬帆，使它們像蝴蝶一樣，向左右分別展開，最大化利用風(fēng)力。

順風(fēng)級緩緩動了起來，開始加速，向停在海中的冬至號駛?cè)ァ?p/> 在大面積的風(fēng)帆推動下，出乎大部分人的預(yù)料，肥胖的順風(fēng)級并沒有笨拙不堪，而是達(dá)到了一個不錯的速度。

順風(fēng)級上沒有計程裝置，沒法知道準(zhǔn)確的航速，不過有變通的方法。冬至號控制速度，與順風(fēng)級并駕齊驅(qū)后，測量了自己的航速，然后用信號板報出了數(shù)值。鄭林看見之后，笑著大聲說道：“五節(jié)半！”

東海水手們知道這個數(shù)值的意義，打著唿哨歡呼起來。儒衫青年走過來，好奇地問道：“鄭兄，何謂五節(jié)半？”

周邊幾個船匠也湊了過來，想偷師一下東海人的秘術(shù)。

鄭林也不遮掩，在心里換算了一下，說道：“嗯，大約就是，一個時辰四十里吧，接近上更了。”

船匠們經(jīng)驗豐富，早已看出了這航速不慢，但見東海人能報出這么精確的數(shù)字，都很是驚奇，紛紛向鄭林套起訣竅來。

陳老板也意識到此船超出常規(guī)的設(shè)計并不簡單，虛心向鄭林請教起來。

實際上，南宋的造船業(yè)雖然很發(fā)達(dá)，但船型設(shè)計仍然處于很初級的階段。這時候也沒什么流體力學(xué)之類的，設(shè)計船只主要靠的是仿生學(xué)。嗯，沒錯，中式海船的船型，大多是模仿水鳥的腹部做出來的，前部較尖，最寬處在船體后半；與此同時，他們的歐洲同行模仿的是魚類的形體，船體基本是個前大后小的紡錘形。

后世常為這兩種設(shè)計的優(yōu)劣爭辯，其實半斤八兩，都不咋地。

前者忽視了水鳥是靠撥動蹼游動的，與帆船靠頂部的帆驅(qū)動的情況并不相同。帆會給船一個向前的翻轉(zhuǎn)力矩，如果前體不夠?qū)挻螅瑑涓×Σ粔颍龃罄司腿菀茁耵肌Ｒ虼嗽诮Ｅ芘軣o所謂，一旦出了遠(yuǎn)海就難以通過考驗了。這種形狀倒是適合后世的螺旋槳船，現(xiàn)在這么用是過于超前了。

而后者忽視了魚是完全浸入水中的，與只有一半在水下的船不同，波浪會對水上部分施加阻力，前圓后尖的形狀并不利于降低這種興波阻力，要是做成潛艇還差不多。

最后發(fā)展到終極的帆船，是這兩種思路的結(jié)合產(chǎn)物，船體的最寬處在前半部，但是艏部比較尖以劈開波浪，典型作品就是著名的飛剪船。

早期海船嚴(yán)格按照仿生學(xué)，船體會比較瘦削，但慢慢船匠們就會發(fā)現(xiàn)，只要把船頭和船尾大致做出尖尖的形狀，腹部就算胖一點，對整體阻力的影響也不大。從宋到明清，福船的設(shè)計就越來越胖，同期的歐洲商船也展現(xiàn)出這個趨勢，到了后期的東印度商船，船腹部的截面形狀幾乎完全成一個方形了。

造船業(yè)有個專門的術(shù)語描述船體的胖瘦，叫方形系數(shù)。假設(shè)一艘船的水下部分完全是長方體，那么它的排水量應(yīng)當(dāng)?shù)扔谒€長乘水線寬乘吃水深度，實際上當(dāng)然不可能這樣，所謂方形系數(shù)，就是實際排水量與這個“方型排水量”的比值。

自然，方形系數(shù)越小，船體就越瘦削，反之就越胖。追求高速的戰(zhàn)船，方形系數(shù)應(yīng)當(dāng)小一些，而追求運輸量的貨船，方形系數(shù)則應(yīng)當(dāng)大一些。在船只設(shè)計比較成熟的后世，一般的戰(zhàn)艦方形系數(shù)在0.450.55左右，而貨船則是盡可能往胖了做，大都在0.7以上，大型貨輪甚至能達(dá)到0.95，幾乎真的是方的了。

根據(jù)海洋部用模型推算出來的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在的普通福船，包括起點號和星火級這樣的船，方形系數(shù)只有大約0.4，算是很瘦了。而順風(fēng)級的設(shè)計則大幅放寬了船腹，只是由于船體大小不能跟后世上百米的貨船比，總得讓船頭和船尾部分保持尖形，方形系數(shù)也沒法太過分，最終達(dá)到了0.6。

這樣一來，順風(fēng)級長度上沒比起點號大太多，但排水量一下子就翻倍了。而且載貨比例更高，一艘船的運載能力差不多等于三艘起點號或兩艘星火級。

這樣的大裝載量之下，阻力卻并沒有比它們大很多，又配上了大面積的軟帆，所以取得了一個不錯的航速就理所當(dāng)然了。當(dāng)然，只是巡航速度不錯，如果論起轉(zhuǎn)向、加速、減速這些需要加速度的機動性指標(biāo)，順風(fēng)級就要比星火級差得遠(yuǎn)了，不過作為一款合格的運輸船，也不太需要這些。

這里面還有一個小小的秘訣。增加了首斜桅、主桅裝上軟帆之后，整艘船的動力中心就移動到了船的前半部分，此時應(yīng)當(dāng)微調(diào)一下船體，讓它變成前寬后窄的形狀，使得浮力中心也前移，與動力中心匹配，不然行船時就容易前傾，發(fā)生危險的埋首現(xiàn)象，風(fēng)浪大時可是會要命的。

鄭林給船匠們大致講解了一下測速的原理之后，看著他們恍然大悟的樣子，猶豫了一下，還是沒有把最后這個秘密公布出來……