第160章 新风

    1259年，1月17日，庆元府，北轮船场。

    陈家船厂的靠海码头上停靠着一艘崭新的木帆船，岸上的众多力工正忙碌地朝船舱中搬运着一袋袋的粮食。

    旁边的空地上，郑林正被一群人围着，对着这艘新船指指点点。其中一个穿一身淡绿儒衫在大冷天仍然拿着一把折扇的青年，看着送往船上的粮食越来越多，有些惊讶地问道：“这都两千石了，郑兄，还要继续装？”

    这青年看着眼熟，其实他就是之前被张船长搭救过的孙天和商行的少东家孙洪言，和东海人也算是熟人了。他倒不是跟着东海人的商队过来的，而是之前就带船南下了，结果在望海镇闲逛的时候又遇到了郑林等人，也算有缘，于是一来二去又混熟了，今天跟着过来凑个热闹。

    郑林很豪爽地一挥手：“装！装上三千石，我看还有余力！”

    旁边围观的众人纷纷摇起头来。

    一个微胖却皮肤黝黑的中年汉子皱着眉头说道：“郑东家，你们这船虽然肚子大了点，但装上这么多，可别跑不动啊！这得是八百料甚至上千料的大船才能装的货，但那可是用了四桅甚至五桅的大船！咱可说好了，这船样子都是按你们给的图做的，若是破损漏水，那是我陈家船坊的过错，但若是船爬不动或是行不稳，那可不干我们事啊！”

    郑林仍然很自信地说道：“放心吧，陈东家，只要没质量问题，不管跑起来如何，尾款都定会付给你！”

    这艘帆船，就是1257年底韩松跟陈家船厂订购的“顺风级”货船，经过一年的建造顺利完工，今天终于到了外出海试的日子。

    为了检验载货能力，郑林买了大量的粮食作为负重。这倒也不是浪费，海试完了还可以顺便运去海对面的舟山岛卖掉，不但没亏还能小小地赚一笔。反正现在舟山岛和北轮都属于昌国县治下，运输粮食不用被市舶司出口管制。

    表面上看，顺风级比普通的四百料福船大不了多少，也就二十五米长，但是船腹部分却胖了许多，实际上用了差不多六百料的木材。而且它与星火级一样设置了一根首斜桅，插在未经调整的艏部上，看上去有些不伦不类。

    除此之外，顺风级的设计与传统福船差距不大，艏艉高翘，有着三根桅杆，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积的软帆。帆布是58年韩松北归前跟本地商人定制的棉布，涂上了桐油以增加防水性和吃风能力，质量还不错，只不过比城阳区制造的帆布重了不少，价格也不便宜。

    后两根桅杆上用的仍然是传统的硬帆，不过用了广船的样式，也就是不对称的扇形，面积更大，顺风时可以向左右如蝴蝶翅膀般展开，获得更大的吃风面积。

    主桅和首斜桅的软帆吃风能力很强，但是操纵起来不灵活，用于在顺风时提供充沛的动力，一般很少转动；而后两根桅杆的硬帆虽然小了些，却可以很方便地转动，不但可以提供动力，还可借风调整航行方向。综合来看，这套帆装是动力和操纵性比较平衡的方案，说起来，倒是和欧式帆船的巴肯廷式帆装有些像。

    虽然郑林说得很满，但实际上这种帆装是阔马造船厂的设计师梁恩提出来的，只在小船上用小比例模型试验过，真正放在大船上实战检验这还是第一次。他们想的其实是只要能勉强开回东海地区就行了，一边开着一边发现问题，等到了东海再换装海翼帆，这样发现的问题就不用解决了。与之类似的是，顺风级目前用的舵还是杠杆舵，只是预留了改装空间，等回东海了再改装成舵轮。

    等了半天，力工们终于装完了三千石粮食，也就是216吨，差不多是号载货量的三倍或星火级的两倍。

    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045055左右，而货船则是尽可能往胖了做，大都在07以上，大型货轮甚至能达到095，几乎真的是方的了。

    根据海洋部用模型推算出来的数据，现在的普通福船，包括号和星火级这样的船，方形系数只有大约04，算是很瘦了。而顺风级的设计则大幅放宽了船腹，只是由于船体大小不能跟后世上百米的货船比，总得让船头和船尾部分保持尖形，方形系数也没法太过分，最终达到了06。

    这样一来，顺风级长度上没比号大太多，但排水量一下子就翻倍了。而且载货比例更高，一艘船的运载能力差不多等于三艘号或两艘星火级。

    这样的大装载量之下，阻力却并没有比它们大很多，又配上了大面积的软帆，所以取得了一个不错的航速就理所当然了。当然，只是巡航速度不错，如果论起转向加速减速这些需要加速度的机动性指标，顺风级就要比星火级差得远了，不过作为一款合格的运输船，也不太需要这些。

    这里面还有一个小小的秘诀。增加了首斜桅主桅装上软帆之后，整艘船的动力中心就移动到了船的前半部分，此时应当微调一下船体，让它变成前宽后窄的形状，使得浮力中心也前移，与动力中心匹配，不然行船时就容易前倾，发生危险的埋首现象，风浪大时可是会要命的。

    郑林给船匠们大致讲解了一下测速的原理之后，看着他们恍然大悟的样子，犹豫了一下，还是没有把最后这个秘密公布出来

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