237.第237章 勝利港造船廠(二)
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如果單以生產(chǎn)制造部門的技術(shù)儲備水平而言,造船廠就算不是目前最強(qiáng),至少也能排到前三了。既有越之云、孫長彌這樣正兒八經(jīng)海事大學(xué)科班出身的船舶建造專業(yè)人士、王湯姆等擁有豐富實踐經(jīng)驗的航海專家,也有穿越之后通過各種途徑網(wǎng)絡(luò)到的一批本土造船匠人,加上資料庫里的大量近現(xiàn)代船舶資料,以及穿越集團(tuán)內(nèi)部為數(shù)眾多的鍵盤專家,可以說純粹的技術(shù)實力已經(jīng)非常強(qiáng),要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同時代的其他競爭者。 執(zhí)委會對于新式帆船的研制也給予了很高的期望和支持,凡是造船廠需要的原材料,一律優(yōu)先供應(yīng),沒有的就買,外面買不到的就自己造,自己都造不出來的……那還是考慮修改方案吧。總之只要是執(zhí)委會能弄到的東西,造船廠需要什么就能有什么。 但或許正是因為技術(shù)理念相比同時代的水平已經(jīng)太過領(lǐng)先,反倒是讓一號試驗船的研制過程中充滿了各種爭議。不光是執(zhí)委會,幾乎所有有份參與船型研制的人,都希望能夠從一開始就把試驗船做到盡善盡美,功能完備,從造船技術(shù)上一舉壓倒同時代的海上對手。 愿望是美好的,現(xiàn)實卻是殘酷的。盡管大家都很清楚船舶建造技術(shù)在未來幾百年的發(fā)展方向,但可惜的是受制于目前的制造水平和材料限制,想要一舉造出叱咤四方的鐵甲巨艦是根本不可能的,海運(yùn)部唯一能做的就是在木結(jié)構(gòu)和風(fēng)帆動力的基礎(chǔ)之上,盡可能根據(jù)從后世帶來的造船知識來建造一艘功能強(qiáng)大又便于cao作的木制帆船。而分屬不同群體的參與者對于這艘船也提出了各種各樣的要求或是建議,結(jié)果反而使得海運(yùn)部的建造方案從穿越之前就開始籌備,到了最近都還在一改再改,遲遲確定不下最后的方案。 在造船廠剛建成不久的時候,海運(yùn)部就已經(jīng)打過報告申請同時開工另一條試驗船,因為目前的技術(shù)方案太多,有些方案不可能放到同一條船上實施建造,僅靠一條船無法對方案一一進(jìn)行嘗試。而執(zhí)委會認(rèn)為同時開工兩艘大船的耗費太大,因此后來才有了為數(shù)不少的眾多小型試驗船。當(dāng)然這些船造出來之后也不會浪費,驗證完方案之后就改成漁船下?lián)芙o了農(nóng)業(yè)部,又或是改造成訓(xùn)練船提供給軍營訓(xùn)練未來的海軍船員。 為了帆船研制方案的事情,海運(yùn)部內(nèi)部已經(jīng)開過無數(shù)次技術(shù)研討會,就連執(zhí)委會也搞過幾次專項討論會,但每次討論到最后的結(jié)果還是誰都不能說服誰,而輿論意見也逐漸形成了幾個大的派別。 呼聲最高的還是中式帆船派,這個派別的意見是新式帆船的船體仍然應(yīng)該采用中式帆船傳統(tǒng)的尖底形狀,并保留水密隔艙之類的船體構(gòu)造,只對船艏、船艉及帆索系統(tǒng)根據(jù)后世的經(jīng)驗作出技術(shù)改進(jìn)。持這類看法的人占據(jù)了新式帆船研制的大多數(shù),他們認(rèn)為中式帆船的船身形狀和船體結(jié)構(gòu)已經(jīng)代表了船舶建造技術(shù)的未來發(fā)展方向,并且也得到了廣泛的應(yīng)用,如果不采用這些業(yè)已成熟的建造方案,那無疑是在造船技術(shù)上開倒車。 而另一派人則認(rèn)為要正視這個歷史時期的現(xiàn)實,西洋帆船能夠通行全球,其技術(shù)上同樣也存在著一定的長處,新式帆船應(yīng)該對其有所借鑒。光是那一船肚子的火炮就是中式帆船永遠(yuǎn)無法實現(xiàn)的,因為西洋帆船是圓底上窄下寬,船體中有足夠的空間裝下那么多的火炮,并且這種重量還能起到穩(wěn)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,這樣不但重心過高而且火炮的裝載量會十分有限,而且船舷某一邊集中開火的時候因為后坐力作用而讓船失去平衡,就算不至于側(cè)傾翻覆也會大大影響船只的適航性和炮火的精準(zhǔn)度。 不過持有這種看法的人一般都屬于鍵盤專家,雖然聲音大,但其實提不出太多的理論依據(jù),多數(shù)人都是為了實現(xiàn)他們心目中的大炮艦主義而已——這個時代的海戰(zhàn),可不就應(yīng)該是像加勒比海盜那樣,互相抵近以船舷炮對轟嗎?既然在自家火炮技術(shù)上有優(yōu)勢,那就應(yīng)該在船上擺滿密密麻麻的火炮,管他們什么東印度西印度還是海盜的船隊,遇上了就一通集火打沉對方才是王道。 隨著各種試驗方案的逐步實施,中式帆船派還是逐漸開始占據(jù)了上風(fēng),技術(shù)之爭也由造船技術(shù)流派的爭論慢慢轉(zhuǎn)向了各種技術(shù)細(xì)節(jié)的爭論,如該采用橫帆還是縱帆,軟帆還是硬帆,需不需要采用方形船尾,船身肋骨要不要上鋼結(jié)構(gòu),船底需不需要包銅皮,今后上蒸汽動力應(yīng)該如何布置推進(jìn)裝置等等。 這種技術(shù)細(xì)節(jié)的爭論一旦起來,比起流派的爭論更加難以統(tǒng)一意見,關(guān)于一個小小的技術(shù)細(xì)節(jié)往往會有許多種改進(jìn)方案提出來,而海運(yùn)部要對這些方案一一進(jìn)行驗證,就需要花費大量的工夫。而為此造船廠的技術(shù)討論會頻率也大大增加了,從以前的每周兩次,增加到目前每兩天至少有一次的地步。越之云和孫長彌這兩個來廣州報到時還略顯青澀的白面書生,現(xiàn)在已經(jīng)曬得跟黑炭頭似的,加上原本就因為長期的海上生活變得黑又亮的王湯姆,號稱“船廠三黑”——基本上他們?nèi)艘菜闶切率椒兄祈椖康闹饕夹g(shù)骨干了。 李奈來到到船廠的時候,眾人也正在召開新一輪的技術(shù)討論會。會場便設(shè)在堆料的工棚下面,大家隨便找個木墩子坐下就開始討論起昨天未盡的技術(shù)細(xì)節(jié)。雖然在場的人都看到李奈進(jìn)來了,不過倒也沒人勸他離開——越之云因為要跟“福瑞豐”交接他們從廣州帶來的二手船和船員,所以也代表海運(yùn)部去了昨天為李奈舉行的接風(fēng)宴。陶東來專門跟他打過了招呼,李奈如果沒事轉(zhuǎn)到船廠來,有什么想看的就讓他看,想聽也就讓他聽,造船這種專業(yè)性極強(qiáng)的行當(dāng),可不是李奈這種舉人老爺隨便聽聽就能弄懂的,也沒什么特別的保密必要。 因此眾人只是看了李奈一眼,便轉(zhuǎn)過頭又集中到了討論當(dāng)中,便聽越之云道:“今天一早的貨車已經(jīng)送來了田獨那邊新加工出來的鋼鐵連接件,回頭就可以直接裝到船上。這一號船雖然來不及趕上使用鋼鐵龍骨和船肋,不過用上這些鋼鐵的連接件也能有效地加固船身強(qiáng)度?!?/br> “那我們訂制的鋼制空心桅桿呢?田獨那邊能按照預(yù)訂的時間出貨嗎?”孫長彌嘴里咬著個煙屁股,瞇著眼睛問道。他如同鄉(xiāng)間老農(nóng)一般岔開腿蹲在路邊,如果不是穿著一件海漢人才有的帶帽短衫,旁觀的李奈幾乎要把他認(rèn)成是本地的歸化民了。 “桅桿夠嗆?!蓖鯗窊u搖頭接過了話頭:“昨天我跟羅杰聯(lián)系過,冶金車間以前用的卷板機(jī)沒這么大,恐怕需要分成多段加工,但焊接上也有技術(shù)問題,用老式的鍛焊來加工,怕成品在強(qiáng)度上達(dá)不到要求,他們還在想辦法解決?!?/br> “我們不是帶了電焊工具嗎?”越之云愕然問道。 “白克思說藥芯焊絲和高壓氣瓶的儲備有限,現(xiàn)在用一點就少一點,最好能想出別的加工辦法?!蓖鯗方忉尩馈?/br> “當(dāng)初準(zhǔn)備這些東西可不就是為了現(xiàn)在用的,這節(jié)骨眼上省什么??!”越之云有些氣呼呼地埋怨道:“沒有鋼制桅桿,那我們就沒法大幅度加高桅桿,不加高桅桿怎么用新設(shè)計的帆具!” 孫長彌勸道:“白總說得也沒錯,就算加工了一兩根桅桿出來,也只是解決一時之需,以后定型量產(chǎn)的時候還是得面對同樣的技術(shù)問題,現(xiàn)在能解決當(dāng)然最好不過?!?/br> 李奈聽到這里忍不住插嘴問道:“為何要打造加高的桅桿?” “桅桿更高才能掛上更大幅的船帆,這樣對風(fēng)力的利用效率才會增加……你知道什么叫利用效率嗎?”越之云解釋了半截又忍不住反問道。 李奈點點頭道:“略懂,請繼續(xù)講。” “現(xiàn)在的海船都是使用風(fēng)力作為主要動力,那么船帆對風(fēng)力的利用率,就是影響船只前進(jìn)動力的主要因素。對于這個問題,我們設(shè)計了全新的船帆、桅桿和索具結(jié)構(gòu),對風(fēng)力的利用率會大大地優(yōu)于現(xiàn)有的福船或者廣船……當(dāng)然也包括那些洋鬼子的蓋倫船在內(nèi)?!痹街坪苁亲院赖叵蚶钅谓庹f道:“采用縱帆中式帆船的船帆便于cao控,可以靈活地利用各種風(fēng)向,但缺點是船帆少且偏小,實際受風(fēng)的有效面積不大。而采用橫帆的西式帆船因為船桅夠高,因此使用的船帆面積可以更大,不過因為桅桿太高,收帆揚(yáng)帆都不是那么容易cao作,而且高桅桿還必須加上各種支索來保證其穩(wěn)固性,這就大大妨礙了橫帆的轉(zhuǎn)動角?!?/br> 李奈聽得半懂不懂,有些疑惑地問道:“在下曾多次見過西洋番人的帆船,船帆多而密集,看起來似乎足以彌補(bǔ)船帆轉(zhuǎn)動不靈的缺陷?!?/br> “那也僅僅只是看起來而已?!痹街评^續(xù)解釋道:“西式帆船在設(shè)計上有很大的局限性,因為它們一味地加大風(fēng)范的面積,但其船帆對風(fēng)力的利用率并沒有看上去那么高。順風(fēng)時支索帆、斜桁帆、主帆互相遮擋,因為支索的存在擋住主帆的轉(zhuǎn)動角,側(cè)風(fēng)和頂風(fēng)時只能依靠支索帆來利用風(fēng)力,使用效率和cao作便利性上遠(yuǎn)遠(yuǎn)比了中式帆船的靈活?!?/br> “既然越先生認(rèn)為中式帆船如此好用,那為何過去沒人以加高桅桿的方式來加大船帆?”李奈這話一問出來,就充分地暴露了其外行的本質(zhì)。 “縱帆船沒法加支索啊,不然僅有的靈活優(yōu)勢就沒了,而且中式帆船都是尖底船,桅桿太高會導(dǎo)致重心不穩(wěn)?!痹街飘?dāng)然也意識到了李奈的無知,這下就放心大膽地進(jìn)行解釋了:“而且中式帆船的船帆太重,增大面積就會增加重量,過高的桅桿在強(qiáng)度上未必?fù)蔚米?,風(fēng)力大了很容易會折斷?!?/br> 李奈這才恍然大悟道:“所以貴方才要造那空心的鋼鐵桅桿,便是要減輕桅桿重量,增加強(qiáng)度和高度,借以來增加船帆的面積。” 李奈這下舉一反三倒是很快,越之云也馬上打住了向他詳細(xì)解釋的念頭。新式帆船在桅桿、船帆和索具上所采用的技術(shù)革新遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止鋼制空心桅桿一項,但只有這一項是技術(shù)含量最高,外人最難以仿制的,因為在金屬加工手段上很難達(dá)到穿越集團(tuán)的水平。至于其他的細(xì)節(jié)改進(jìn),明眼人只要看過一次之后,多半便能得悉其中奧妙了。 海運(yùn)部對于甲板上層設(shè)施的技術(shù)改進(jìn)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于船體本身,最重要的便是根據(jù)現(xiàn)代力學(xué)原理重新設(shè)計的風(fēng)帆系統(tǒng)。這個新的系統(tǒng)采用了東西方兩種風(fēng)帆的部分特點,但總體上與之差異極大,可以說是穿越集團(tuán)又一個跨越時代的黑科技利器。 早期的帆船所利用的是風(fēng)在前進(jìn)過程中直接吹在風(fēng)帆上產(chǎn)生的動風(fēng)壓,而現(xiàn)代帆船所利用的卻是氣流流過拱形帆面時所產(chǎn)生的壓力,這種靜風(fēng)壓在船帆上產(chǎn)生的推動力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于動風(fēng)壓。這種原理聽起來難以理解而且抽象到很難直觀地想象出來,因此在這個時代還完全沒有被運(yùn)用到帆船風(fēng)帆的設(shè)計當(dāng)中。 直到百年后的1726年,來自瑞士伯努利家族的丹尼爾·伯努利才提出了“邊界層表面效應(yīng)”,即流體的流速越大,壓強(qiáng)越小,流體的流速越小,壓強(qiáng)越大。而后這一偉大發(fā)現(xiàn)被科學(xué)界命名為“伯努利效應(yīng)”,這也是流體力學(xué)最為重要的定理之一,在之后的幾個世紀(jì)中被廣泛應(yīng)用于船舶、航空器的制造領(lǐng)域。就連足球比賽中的香蕉球現(xiàn)象,也可以用“伯努利效應(yīng)”來完美地解釋——足球由于旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致兩側(cè)的空氣流速不一致,因而會向流速更大的一方發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 西洋帆船所采用的橫帆結(jié)構(gòu)只能利用動風(fēng)壓,也就是說占據(jù)船帆絕大部分面積的煮飯只能在順風(fēng)或者側(cè)順風(fēng)的條件下才能使用,否則風(fēng)所提供的就不是動力而會變成了阻力。而斜桁帆雖然能夠利用一部分的靜風(fēng)壓,但其扭曲的形狀和有限的面積讓它的實際作用也非常有限。 而中式帆船雖然靠著相對較為靈活的cao帆方式可以利用到靜風(fēng)壓的效應(yīng),但因為中式船帆的設(shè)計出發(fā)點是為了cao作簡便高效而并非針對伯努利效應(yīng),加之受限于桅桿高度無法使用更大的船帆,這種相對的技術(shù)優(yōu)勢在實際應(yīng)用中所起到的作用也就變得極為有限。 海運(yùn)部在船帆的設(shè)計上動了非常多的腦筋,驗證了不下十個方案,最后才敲定了更接近于現(xiàn)代帆船的風(fēng)帆設(shè)計方案。這種設(shè)計是采用縱帆結(jié)構(gòu),但使用的卻并非中式硬帆,而是軟帆,但與西式橫帆所不同的是,帆面兩側(cè)都會加上彎拱形的竹木輻條,輻條中間有繩索穿過帆面進(jìn)行位置固定,風(fēng)帆在受風(fēng)時的拱起就會限制于輻條的彎度之內(nèi)。而這樣的結(jié)構(gòu)又有異于中式硬帆的單邊輻條固定。 這樣的拱形帆可以充分利用靜風(fēng)壓,并且轉(zhuǎn)動靈活,可以有效利用側(cè)風(fēng)甚至是頂風(fēng)來提供前進(jìn)的動力,對風(fēng)力的利用效率上要遠(yuǎn)超傳統(tǒng)的中西式帆船。而且有了這種船帆之后,船上也不必再加裝支索帆之類的輔助風(fēng)帆,cao帆要比西式帆船簡化了許多。以同等風(fēng)帆面積和外界風(fēng)力條件來計算,海運(yùn)部認(rèn)為根據(jù)流體力學(xué)設(shè)計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輪之后,所需的cao帆人手并不會比過去增加多少。這也意味著在同等的條件下,使用新式船帆的帆船航速也將得到大幅度的提高,而這正好滿足了執(zhí)委會所提出的cao帆便利、提高航速的要求。 當(dāng)然了,這并不意味著新式船帆就十全十美,可以馬上應(yīng)用到先用的帆船上去。首先,帆布的制作對目前的穿越集團(tuán)來說就是一個極大的難題。目前穿越集團(tuán)并沒有紡織產(chǎn)業(yè),布料九成靠從外界進(jìn)口,剩下的一成來自本地土著供應(yīng)的吉貝布和穿越集團(tuán)的自身儲備。而現(xiàn)有的外界進(jìn)貨渠道并沒有找到真正適合用來制作船帆的布料——至少以造船廠的標(biāo)準(zhǔn)來看還沒有任何的合格品出現(xiàn)。一號試驗船的船帆,將會利用從后世帶來的庫存帆布來制作。但庫存畢竟有限,日后若想規(guī)?;刂谱鬟@種船帆,那遲早還是得面對原材料的問題。 其次這種設(shè)計目前只在排水量極小的試驗船上使用過,真正放到大船使用上是否會獲得預(yù)想的效果,在使用過程中又會出現(xiàn)哪些需要解決的技術(shù)難題,都還需要時間來進(jìn)行驗證才行。