中國曆來的帆船大都使用硬帆,硬帆一般都用細竹篾或蒲草葉子編織,硬帆的好處是綜合效率高,可以圍繞桅杆旋轉,甚至可以完全的利用各個方向的風,單位麵積的硬帆和軟帆相比較硬帆對於風力的利用率遠大於軟帆,但是由於硬帆自重過沉,越大的船帆也越重,有的大船甚至“非數百人莫能舉動”。硬帆的缺點則是因為是整帆升降,麵積做的不能太大,否則人拉不動。桅杆的高度也不能太高,否則桅杆的強度要受影響,要不然軟帆和它相比也就沒有任何優勢。
而西方船隻的軟帆因為帆麵的綜合效率低,不得不把桅杆建得非常高,而桅杆過高就又帶來了桅杆的強度問題。為了增加桅杆的強度,又必須在桅杆上綁上眾多的繩索,來增強桅杆的強度。這樣的話,帆麵就無法像中國式的硬帆一樣圍繞桅杆轉動,有一部分的風他就無法利用上,就是利用上了也由於它是軟質船帆的原因利用效率極其低下。
所以說軟帆效率最高的時候就是順風的時候,這個時候單位麵積內它的效率和硬帆相比不相上下,但是軟帆由於重量輕的原因它的麵積可以做得很大很大(有的高達6000平米以上),所以在順風的時候可以獲得的推力遠超硬帆,也可以驅動更大型的船隻。而即使考慮航行中遇到逆風的情況,曆史上西洋帆船也最終以用帆的總麵積戰勝了中國帆船的單位麵積效率,速度也因此具有明顯的優勢,極限速度更是如此。
當然到了現代,除了為了旅遊而建造的那些帆船以外,為了節省能源而在貨輪上使用的風帆已經全部都是硬帆的天下了,不過現代的硬帆都是采用鋁合金材料製作成的,完全電腦控製的硬帆。看來古代聰明的中國人及早的發現了軟帆的缺點而摒棄軟帆船鍾情於效率高的硬帆,這些大大超前的意識卻由於當時科技技術的落後而沒能形成事實上的優勢
不過,曆史上西洋帆船在綜合性能上超越中國帆船,是在西洋人引進了阿拉伯三角帆、並用衍帆解決了橫帆在側風下的效率很低的問題之後。所以若不是蔡景芳這次帶回了原裝的阿拉伯帆船,以趙旉掌握的那點帆船知識,根本不足以對南宋帆船進行大幅度的改進。
中國帆船還有個問題就是炮位和防禦力的問題,不過這兩個問題的都是一個原因造成的,那就是領先世界近千年的隔水倉設計。因為如果整個船沒有隔水倉的話,那隻需要一個口子就能把貨物吊入倉裏,再通過移動貨物的位置,把倉位裝滿就行了。但是如果有隔水倉,就需要在每個倉都開口才能把整條船裝滿,於是甲板上就會有好幾個口子,而且每層都是,於是就會損失相當多的炮位。
由於有隔艙的隔板來支撐結構,所以中國帆船建造的時候要麽不使用肋材,要麽使用的很少,而西洋帆船由於沒有隔艙來支撐結構,所以大量使用肋材,尤其是軍艦,幾乎一根連著一根,這些肋材提供了很好的防禦效果,所以,在大航海時代的海戰中軍艦被擊沉的的比率是非常小的,多數都是俘獲。而中國帆船由於比較少使用肋材,所以相對容易被打穿,炮彈造成的傷害會遠大於西洋帆船。
現在還是南宋時期,自然沒有火炮,但戰船總是越堅固越好。另外,趙旉既然降生到這個時空,多少總會加快科技的發展,沒準十年二十年後火炮就發明出來用於海戰了,到那時再改就晚了。而一項已經失去必要性的技術退步的速度是很快的,所以要在中國帆船上重新使用肋材,蔡景芳帶回的這些阿拉伯帆船正是最好的借鑒對象。
總的來說,傳統中國帆船是一種優秀的商用船型,由於使用硬帆,所需要的水手數量比軟帆的西洋帆船少很,由於使用隔艙設計,抗沉性也比西洋帆船優秀,而且造價低廉。但是由於速度、炮位和防禦的原因,不適合用來作為火炮尤其是以實心彈為主要攻擊方式的戰艦。而因為速度上的不足與重心問題(注2),傳統中國帆船也不適合進行遠洋探索。何況,即使不考慮這兩方麵的用途,為了提高中國帆船的性能,也必須進行相應的改進。
按照趙旉的建議,高宣及其手下的船工首先對傳統的中國硬帆進行了大幅度的改進,畢竟這比換裝軟帆要方便得多。他們改變了硬帆原先材料複雜的情形,而精選出更輕、更堅固、氣密性更好的材料來編織硬帆,以提高硬帆的抓風能力與結構強度,這樣一來,硬帆的麵積就可以大大增加。
而選用強度更大的各種“鐵木”製作桅杆,又可以將桅杆造得更高,硬帆的麵積也因此進一步增大。雖然這會大大增加桅杆的成本,但桅杆所用木料在整艘船隻之中所占比例並不是很高,大幅度提高的航行性能完全可以彌補成本的少許增加。而且在海戰中,桅杆強度的大幅度增加也在事實上將船隻防禦最弱的一個短板給補上了
而經過陳靈改進的新式絞盤則大大降低了硬帆升起的難度,此後即使是最重的硬帆,也隻需幾個人便可以讓整帆升滿,這就進一步降低了必要水手數,增加了商運的利潤與航海中抗禦災難的能力,而不至於人數少得太多船就根本開不動了。
這樣一來南宋帆船的航速大大加快,肋材的加裝也使得船身更為堅固。這兩方麵的性能大幅度提高後,無論是商船還是戰船,其適應氣候的能力都大大加強了,而戰船後來又加裝了人力螺旋槳輔助動力裝置,其逆風和無風時的航行速度就更是出色,隻要不遇到大的暴風雨和濃霧天氣,已經差不多可以全天候作戰了。而在趙旉的指示下,硬帆本身不斷改進,直到礦物能源動力在海船中普及之前,中國式硬帆船依然是世界上最好的商船(注3)。
至於軟帆,由於中國已經放棄太多年了,短時間內無法投入實用。而且阿拉伯船上光有適合逆風的三角帆,適合順風的方形帆還需要大宋的船工反複試驗才能定型。但相信,在不久的將來,大宋的戰船與探險船隻就可以全部換裝潔白的軟帆。到了那時,大宋船隻還擁有舵、隔水艙與更加優越的外形設計,西方的船隻就更是難以匹敵了
除了這些趙旉吩咐下來的任務,在引進科技的同時,蔡景芳還自作主張購入了一種在大宋聞所未聞的特殊商品,那就是世界上最好的戰馬——阿拉伯馬。雖然接觸的時間很短,蔡景芳不可能對趙旉有著多深的了解,但是他卻很明白這位太子將來決不會是一個甘心守成的皇帝。而一個胸懷大誌的皇帝,又怎麽會不想收複北方的大片失地呢?
但是,金軍可不會自己將吞下的土地吐出來,大宋想要收複故土,就必須將這些侵略者趕出去。可是蔡景芳雖然不通軍事,可也親眼見過昔日金軍不可一世的威勢,要想徹底打敗那些來去如風、侵掠如火的胡人,大宋必須有一支屬於自己的強大騎兵。但問題是,大宋缺馬,在富平之戰後更是連馱馬都極度稀缺,更別說是戰馬了。
而這次蔡景芳抵達黑衣大食都城巴格達時,由於有趙旉委托的任務在身,他在當地逗留了較長時間,因而有幸見到了威風凜凜的阿拉伯騎兵。雖然隨著黑衣大食國勢日衰,它昔日所向披靡的騎兵也已經是徒具其形,可他們騎乘的駿馬卻依然是那樣地耀眼奪目
蔡景芳雖然不會相馬,但有些東西即使是外行也完全可以看出,阿拉伯馬很明顯在絕大多數方麵都遠遠優於東方馬種。無論是衝刺速度、負重能力,阿拉伯馬都明顯優於東方以這兩種素質見長的河曲馬;而在耐力和對飼料的寬容度方麵,又與這方麵的王者北地馬(含曆史上橫掃西方的蒙古矮**在內,因為此時蒙古尚未建國,所以沒有專門的名稱。)相差無幾;而外形、溫馴程度與氣候的適應能力,天下再無第二**匹能與阿拉伯馬相提並論。
更難得的是,他們居然適合圈養,這簡直就是為南宋量身定做的。要知道,南宋就算買到北方的馬匹,也很難在炎熱潮濕的氣候下長好,而且馬種退化嚴重,根本無法繁衍出足夠的數量。若能引進既適應炎熱、又不怕嚴寒,既適應幹旱、又不怕潮濕的阿拉伯馬,南北雙方戰馬上的優劣之勢很快就會倒轉過來。
不過,蔡景芳很快就從狂喜中冷靜了下來,原因很簡單,用海船載運馬匹難度太大,死亡率也實在太高了。但蔡景芳並沒有就此放棄,他甚至不惜將歸期延後,讓一艘海船專門載著臨時買來的一些普通馬匹在波斯灣裏來回折返,以研究馬匹不適於海運的原因所在。
經過反複的試驗,蔡景芳發現隻要解決了兩個問題,海運馬匹就完全可以成為現實。首先,馬匹是很容易受驚的動物,所以用來養馬的船艙隔音性能一定要好;另外,海船上普遍衛生狀況不佳,馬匹容易生病,所以隻要特別注意馬艙的衛生,馬匹的病死率也將大大降低,蔡景芳對此特別重視,以致於船員居住的艙室都比不上馬艙幹淨,成為一時的笑談;最後,無論如何,馬匹都不可能喜歡海上的生活,所以航行了一段時間之後,就一定要讓馬匹下船活動幾天
注1:阿拉伯金幣一般重7-8克,價值不菲,不過古代阿拉伯地區物價相當高,每戶居民每年要上繳一枚金幣和一袋小麥的稅收,還被視為極低的賦稅。如果聯係到曆史上南宋物價也一樣很高的事實,似乎商業發達的程度與物價是呈正相關的。
注2:硬帆很重,抬高了重心,貨船有貨物壓艙所以沒什麽影響,但探險船隻一旦水糧消耗大了就會很容易傾覆,因為在未知的探險前,船隻是不可能浪費珍貴的載重和艙位去放壓艙石的。
注3:軟帆雖然可以提高航速,但因此就認為使用軟帆增加了航速,因而交易頻率提高,大幅增加的利潤將遠遠超過因為換用軟帆而增加的成本,其實是有些想當然的。因為曆史上直到大航海時代末期,遠洋貿易中依然可以看到硬帆的存在,而葡萄牙人甚至還在他們的帆船中部分采用了硬帆的設計。
可見用於商運的時候,軟帆相對於硬帆的綜合優勢並沒有其他用途那樣明顯,而在本書中,硬帆得到了比曆史上更大程度的改進,而蒸汽動力也必然出現得比曆史上更早,硬帆獨霸風帆時代的海運,就沒有什麽好奇怪的了。
而西方船隻的軟帆因為帆麵的綜合效率低,不得不把桅杆建得非常高,而桅杆過高就又帶來了桅杆的強度問題。為了增加桅杆的強度,又必須在桅杆上綁上眾多的繩索,來增強桅杆的強度。這樣的話,帆麵就無法像中國式的硬帆一樣圍繞桅杆轉動,有一部分的風他就無法利用上,就是利用上了也由於它是軟質船帆的原因利用效率極其低下。
所以說軟帆效率最高的時候就是順風的時候,這個時候單位麵積內它的效率和硬帆相比不相上下,但是軟帆由於重量輕的原因它的麵積可以做得很大很大(有的高達6000平米以上),所以在順風的時候可以獲得的推力遠超硬帆,也可以驅動更大型的船隻。而即使考慮航行中遇到逆風的情況,曆史上西洋帆船也最終以用帆的總麵積戰勝了中國帆船的單位麵積效率,速度也因此具有明顯的優勢,極限速度更是如此。
當然到了現代,除了為了旅遊而建造的那些帆船以外,為了節省能源而在貨輪上使用的風帆已經全部都是硬帆的天下了,不過現代的硬帆都是采用鋁合金材料製作成的,完全電腦控製的硬帆。看來古代聰明的中國人及早的發現了軟帆的缺點而摒棄軟帆船鍾情於效率高的硬帆,這些大大超前的意識卻由於當時科技技術的落後而沒能形成事實上的優勢
不過,曆史上西洋帆船在綜合性能上超越中國帆船,是在西洋人引進了阿拉伯三角帆、並用衍帆解決了橫帆在側風下的效率很低的問題之後。所以若不是蔡景芳這次帶回了原裝的阿拉伯帆船,以趙旉掌握的那點帆船知識,根本不足以對南宋帆船進行大幅度的改進。
中國帆船還有個問題就是炮位和防禦力的問題,不過這兩個問題的都是一個原因造成的,那就是領先世界近千年的隔水倉設計。因為如果整個船沒有隔水倉的話,那隻需要一個口子就能把貨物吊入倉裏,再通過移動貨物的位置,把倉位裝滿就行了。但是如果有隔水倉,就需要在每個倉都開口才能把整條船裝滿,於是甲板上就會有好幾個口子,而且每層都是,於是就會損失相當多的炮位。
由於有隔艙的隔板來支撐結構,所以中國帆船建造的時候要麽不使用肋材,要麽使用的很少,而西洋帆船由於沒有隔艙來支撐結構,所以大量使用肋材,尤其是軍艦,幾乎一根連著一根,這些肋材提供了很好的防禦效果,所以,在大航海時代的海戰中軍艦被擊沉的的比率是非常小的,多數都是俘獲。而中國帆船由於比較少使用肋材,所以相對容易被打穿,炮彈造成的傷害會遠大於西洋帆船。
現在還是南宋時期,自然沒有火炮,但戰船總是越堅固越好。另外,趙旉既然降生到這個時空,多少總會加快科技的發展,沒準十年二十年後火炮就發明出來用於海戰了,到那時再改就晚了。而一項已經失去必要性的技術退步的速度是很快的,所以要在中國帆船上重新使用肋材,蔡景芳帶回的這些阿拉伯帆船正是最好的借鑒對象。
總的來說,傳統中國帆船是一種優秀的商用船型,由於使用硬帆,所需要的水手數量比軟帆的西洋帆船少很,由於使用隔艙設計,抗沉性也比西洋帆船優秀,而且造價低廉。但是由於速度、炮位和防禦的原因,不適合用來作為火炮尤其是以實心彈為主要攻擊方式的戰艦。而因為速度上的不足與重心問題(注2),傳統中國帆船也不適合進行遠洋探索。何況,即使不考慮這兩方麵的用途,為了提高中國帆船的性能,也必須進行相應的改進。
按照趙旉的建議,高宣及其手下的船工首先對傳統的中國硬帆進行了大幅度的改進,畢竟這比換裝軟帆要方便得多。他們改變了硬帆原先材料複雜的情形,而精選出更輕、更堅固、氣密性更好的材料來編織硬帆,以提高硬帆的抓風能力與結構強度,這樣一來,硬帆的麵積就可以大大增加。
而選用強度更大的各種“鐵木”製作桅杆,又可以將桅杆造得更高,硬帆的麵積也因此進一步增大。雖然這會大大增加桅杆的成本,但桅杆所用木料在整艘船隻之中所占比例並不是很高,大幅度提高的航行性能完全可以彌補成本的少許增加。而且在海戰中,桅杆強度的大幅度增加也在事實上將船隻防禦最弱的一個短板給補上了
而經過陳靈改進的新式絞盤則大大降低了硬帆升起的難度,此後即使是最重的硬帆,也隻需幾個人便可以讓整帆升滿,這就進一步降低了必要水手數,增加了商運的利潤與航海中抗禦災難的能力,而不至於人數少得太多船就根本開不動了。
這樣一來南宋帆船的航速大大加快,肋材的加裝也使得船身更為堅固。這兩方麵的性能大幅度提高後,無論是商船還是戰船,其適應氣候的能力都大大加強了,而戰船後來又加裝了人力螺旋槳輔助動力裝置,其逆風和無風時的航行速度就更是出色,隻要不遇到大的暴風雨和濃霧天氣,已經差不多可以全天候作戰了。而在趙旉的指示下,硬帆本身不斷改進,直到礦物能源動力在海船中普及之前,中國式硬帆船依然是世界上最好的商船(注3)。
至於軟帆,由於中國已經放棄太多年了,短時間內無法投入實用。而且阿拉伯船上光有適合逆風的三角帆,適合順風的方形帆還需要大宋的船工反複試驗才能定型。但相信,在不久的將來,大宋的戰船與探險船隻就可以全部換裝潔白的軟帆。到了那時,大宋船隻還擁有舵、隔水艙與更加優越的外形設計,西方的船隻就更是難以匹敵了
除了這些趙旉吩咐下來的任務,在引進科技的同時,蔡景芳還自作主張購入了一種在大宋聞所未聞的特殊商品,那就是世界上最好的戰馬——阿拉伯馬。雖然接觸的時間很短,蔡景芳不可能對趙旉有著多深的了解,但是他卻很明白這位太子將來決不會是一個甘心守成的皇帝。而一個胸懷大誌的皇帝,又怎麽會不想收複北方的大片失地呢?
但是,金軍可不會自己將吞下的土地吐出來,大宋想要收複故土,就必須將這些侵略者趕出去。可是蔡景芳雖然不通軍事,可也親眼見過昔日金軍不可一世的威勢,要想徹底打敗那些來去如風、侵掠如火的胡人,大宋必須有一支屬於自己的強大騎兵。但問題是,大宋缺馬,在富平之戰後更是連馱馬都極度稀缺,更別說是戰馬了。
而這次蔡景芳抵達黑衣大食都城巴格達時,由於有趙旉委托的任務在身,他在當地逗留了較長時間,因而有幸見到了威風凜凜的阿拉伯騎兵。雖然隨著黑衣大食國勢日衰,它昔日所向披靡的騎兵也已經是徒具其形,可他們騎乘的駿馬卻依然是那樣地耀眼奪目
蔡景芳雖然不會相馬,但有些東西即使是外行也完全可以看出,阿拉伯馬很明顯在絕大多數方麵都遠遠優於東方馬種。無論是衝刺速度、負重能力,阿拉伯馬都明顯優於東方以這兩種素質見長的河曲馬;而在耐力和對飼料的寬容度方麵,又與這方麵的王者北地馬(含曆史上橫掃西方的蒙古矮**在內,因為此時蒙古尚未建國,所以沒有專門的名稱。)相差無幾;而外形、溫馴程度與氣候的適應能力,天下再無第二**匹能與阿拉伯馬相提並論。
更難得的是,他們居然適合圈養,這簡直就是為南宋量身定做的。要知道,南宋就算買到北方的馬匹,也很難在炎熱潮濕的氣候下長好,而且馬種退化嚴重,根本無法繁衍出足夠的數量。若能引進既適應炎熱、又不怕嚴寒,既適應幹旱、又不怕潮濕的阿拉伯馬,南北雙方戰馬上的優劣之勢很快就會倒轉過來。
不過,蔡景芳很快就從狂喜中冷靜了下來,原因很簡單,用海船載運馬匹難度太大,死亡率也實在太高了。但蔡景芳並沒有就此放棄,他甚至不惜將歸期延後,讓一艘海船專門載著臨時買來的一些普通馬匹在波斯灣裏來回折返,以研究馬匹不適於海運的原因所在。
經過反複的試驗,蔡景芳發現隻要解決了兩個問題,海運馬匹就完全可以成為現實。首先,馬匹是很容易受驚的動物,所以用來養馬的船艙隔音性能一定要好;另外,海船上普遍衛生狀況不佳,馬匹容易生病,所以隻要特別注意馬艙的衛生,馬匹的病死率也將大大降低,蔡景芳對此特別重視,以致於船員居住的艙室都比不上馬艙幹淨,成為一時的笑談;最後,無論如何,馬匹都不可能喜歡海上的生活,所以航行了一段時間之後,就一定要讓馬匹下船活動幾天
注1:阿拉伯金幣一般重7-8克,價值不菲,不過古代阿拉伯地區物價相當高,每戶居民每年要上繳一枚金幣和一袋小麥的稅收,還被視為極低的賦稅。如果聯係到曆史上南宋物價也一樣很高的事實,似乎商業發達的程度與物價是呈正相關的。
注2:硬帆很重,抬高了重心,貨船有貨物壓艙所以沒什麽影響,但探險船隻一旦水糧消耗大了就會很容易傾覆,因為在未知的探險前,船隻是不可能浪費珍貴的載重和艙位去放壓艙石的。
注3:軟帆雖然可以提高航速,但因此就認為使用軟帆增加了航速,因而交易頻率提高,大幅增加的利潤將遠遠超過因為換用軟帆而增加的成本,其實是有些想當然的。因為曆史上直到大航海時代末期,遠洋貿易中依然可以看到硬帆的存在,而葡萄牙人甚至還在他們的帆船中部分采用了硬帆的設計。
可見用於商運的時候,軟帆相對於硬帆的綜合優勢並沒有其他用途那樣明顯,而在本書中,硬帆得到了比曆史上更大程度的改進,而蒸汽動力也必然出現得比曆史上更早,硬帆獨霸風帆時代的海運,就沒有什麽好奇怪的了。