医宋 作者:从小不会爬
第一百一十六章 帆船改进
中国历来的帆船大都使用硬帆，硬帆一般都用细竹篾或蒲草叶子编织，硬帆的好处是综合效率高，可以围绕桅杆旋转，甚至可以完全的利用各个方向的风，单位面积的硬帆和软帆相比较硬帆对于风力的利用率远大于软帆，但是由于硬帆自重过沉，越大的船帆也越重，有的大船甚至“非数百人莫能举动”。硬帆的缺点则是因为是整帆升降，面积做的不能太大，否则人拉不动。桅杆的高度也不能太高，否则桅杆的强度要受影响，要不然软帆和它相比也就没有任何优势。
而西方船只的软帆因为帆面的综合效率低，不得不把桅杆建得非常高，而桅杆过高就又带来了桅杆的强度问题。为了增加桅杆的强度，又必须在桅杆上绑上众多的绳索，来增强桅杆的强度。这样的话，帆面就无法像中国式的硬帆一样围绕桅杆转动，有一部分的风他就无法利用上，就是利用上了也由于它是软质船帆的原因利用效率极其低下。
所以说软帆效率最高的时候就是顺风的时候，这个时候单位面积内它的效率和硬帆相比不相上下，但是软帆由于重量轻的原因它的面积可以做得很大很大（有的高达6000平米以上），所以在顺风的时候可以获得的推力远超硬帆，也可以驱动更大型的船只。而即使考虑航行中遇到逆风的情况，历史上西洋帆船也最终以用帆的总面积战胜了中国帆船的单位面积效率，速度也因此具有明显的优势，极限速度更是如此。
当然到了现代，除了为了旅游而建造的那些帆船以外，为了节省能源而在货轮上使用的风帆已经全部都是硬帆的天下了，不过现代的硬帆都是采用铝合金材料制作成的，完全电脑控制的硬帆。看来古代聪明的中国人及早的发现了软帆的缺点而摒弃软帆船钟情于效率高的硬帆，这些大大超前的意识却由于当时科技技术的落后而没能形成事实上的优势
不过，历史上西洋帆船在综合性能上超越中国帆船，是在西洋人引进了阿拉伯三角帆、并用衍帆解决了横帆在侧风下的效率很低的问题之后。所以若不是蔡景芳这次带回了原装的阿拉伯帆船，以赵旉掌握的那点帆船知识，根本不足以对南宋帆船进行大幅度的改进。
中国帆船还有个问题就是炮位和防御力的问题，不过这两个问题的都是一个原因造成的，那就是领先世界近千年的隔水仓设计。因为如果整个船没有隔水仓的话，那只需要一个口子就能把货物吊入仓里，再通过移动货物的位置，把仓位装满就行了。但是如果有隔水仓，就需要在每个仓都开口才能把整条船装满，于是甲板上就会有好几个口子，而且每层都是，于是就会损失相当多的炮位。
由于有隔舱的隔板来支撑结构，所以中国帆船建造的时候要么不使用肋材，要么使用的很少，而西洋帆船由于没有隔舱来支撑结构，所以大量使用肋材，尤其是军舰，几乎一根连着一根，这些肋材提供了很好的防御效果，所以，在大航海时代的海战中军舰被击沉的的比率是非常小的，多数都是俘获。而中国帆船由于比较少使用肋材，所以相对容易被打穿，炮弹造成的伤害会远大于西洋帆船。
现在还是南宋时期，自然没有火炮，但战船总是越坚固越好。另外，赵旉既然降生到这个时空，多少总会加快科技的发展，没准十年二十年后火炮就发明出来用于海战了，到那时再改就晚了。而一项已经失去必要性的技术退步的速度是很快的，所以要在中国帆船上重新使用肋材，蔡景芳带回的这些阿拉伯帆船正是最好的借鉴对象。
总的来说，传统中国帆船是一种优秀的商用船型，由于使用硬帆，所需要的水手数量比软帆的西洋帆船少很，由于使用隔舱设计，抗沉性也比西洋帆船优秀，而且造价低廉。但是由于速度、炮位和防御的原因，不适合用来作为火炮尤其是以实心弹为主要攻击方式的战舰。而因为速度上的不足与重心问题（注2），传统中国帆船也不适合进行远洋探索。何况，即使不考虑这两方面的用途，为了提高中国帆船的性能，也必须进行相应的改进。
按照赵旉的建议，高宣及其手下的船工首先对传统的中国硬帆进行了大幅度的改进，毕竟这比换装软帆要方便得多。他们改变了硬帆原先材料复杂的情形，而精选出更轻、更坚固、气密性更好的材料来编织硬帆，以提高硬帆的抓风能力与结构强度，这样一来，硬帆的面积就可以大大增加。
而选用强度更大的各种“铁木”制作桅杆，又可以将桅杆造得更高，硬帆的面积也因此进一步增大。虽然这会大大增加桅杆的成本，但桅杆所用木料在整艘船只之中所占比例并不是很高，大幅度提高的航行性能完全可以弥补成本的少许增加。而且在海战中，桅杆强度的大幅度增加也在事实上将船只防御最弱的一个短板给补上了
而经过陈灵改进的新式绞盘则大大降低了硬帆升起的难度，此后即使是最重的硬帆，也只需几个人便可以让整帆升满，这就进一步降低了必要水手数，增加了商运的利润与航海中抗御灾难的能力，而不至于人数少得太多船就根本开不动了。
这样一来南宋帆船的航速大大加快，肋材的加装也使得船身更为坚固。这两方面的性能大幅度提高后，无论是商船还是战船，其适应气候的能力都大大加强了，而战船后来又加装了人力螺旋桨辅助动力装置，其逆风和无风时的航行速度就更是出色，只要不遇到大的暴风雨和浓雾天气，已经差不多可以全天候作战了。而在赵旉的指示下，硬帆本身不断改进，直到矿物能源动力在海船中普及之前，中国式硬帆船依然是世界上最好的商船（注3）。
至于软帆，由于中国已经放弃太多年了，短时间内无法投入实用。而且阿拉伯船上光有适合逆风的三角帆，适合顺风的方形帆还需要大宋的船工反复试验才能定型。但相信，在不久的将来，大宋的战船与探险船只就可以全部换装洁白的软帆。到了那时，大宋船只还拥有舵、隔水舱与更加优越的外形设计，西方的船只就更是难以匹敌了
除了这些赵旉吩咐下来的任务，在引进科技的同时，蔡景芳还自作主张购入了一种在大宋闻所未闻的特殊商品，那就是世界上最好的战马——阿拉伯马。虽然接触的时间很短，蔡景芳不可能对赵旉有着多深的了解，但是他却很明白这位太子将来决不会是一个甘心守成的皇帝。而一个胸怀大志的皇帝，又怎么会不想收复北方的大片失地呢？
但是，金军可不会自己将吞下的土地吐出来，大宋想要收复故土，就必须将这些侵略者赶出去。可是蔡景芳虽然不通军事，可也亲眼见过昔日金军不可一世的威势，要想彻底打败那些来去如风、侵掠如火的胡人，大宋必须有一支属于自己的强大骑兵。但问题是，大宋缺马，在富平之战后更是连驮马都极度稀缺，更别说是战马了。
而这次蔡景芳抵达黑衣大食都城巴格达时，由于有赵旉委托的任务在身，他在当地逗留了较长时间，因而有幸见到了威风凛凛的阿拉伯骑兵。虽然随着黑衣大食国势日衰，它昔日所向披靡的骑兵也已经是徒具其形，可他们骑乘的骏马却依然是那样地耀眼夺目
蔡景芳虽然不会相马，但有些东西即使是外行也完全可以看出，阿拉伯马很明显在绝大多数方面都远远优于东方马种。无论是冲刺速度、负重能力，阿拉伯马都明显优于东方以这两种素质见长的河曲马；而在耐力和对饲料的宽容度方面，又与这方面的王者北地马（含历史上横扫西方的蒙古矮**在内，因为此时蒙古尚未建国，所以没有专门的名称。）相差无几；而外形、温驯程度与气候的适应能力，天下再无第二**匹能与阿拉伯马相提并论。
更难得的是，他们居然适合圈养，这简直就是为南宋量身定做的。要知道，南宋就算买到北方的马匹，也很难在炎热潮湿的气候下长好，而且马种退化严重，根本无法繁衍出足够的数量。若能引进既适应炎热、又不怕严寒，既适应干旱、又不怕潮湿的阿拉伯马，南北双方战马上的优劣之势很快就会倒转过来。
不过，蔡景芳很快就从狂喜中冷静了下来，原因很简单，用海船载运马匹难度太大，死亡率也实在太高了。但蔡景芳并没有就此放弃，他甚至不惜将归期延后，让一艘海船专门载着临时买来的一些普通马匹在波斯湾里来回折返，以研究马匹不适于海运的原因所在。
经过反复的试验，蔡景芳发现只要解决了两个问题，海运马匹就完全可以成为现实。首先，马匹是很容易受惊的动物，所以用来养马的船舱隔音性能一定要好；另外，海船上普遍卫生状况不佳，马匹容易生病，所以只要特别注意马舱的卫生，马匹的病死率也将大大降低，蔡景芳对此特别重视，以致于船员居住的舱室都比不上马舱干净，成为一时的笑谈；最后，无论如何，马匹都不可能喜欢海上的生活，所以航行了一段时间之后，就一定要让马匹下船活动几天
注1：阿拉伯金币一般重7－8克，价值不菲，不过古代阿拉伯地区物价相当高，每户居民每年要上缴一枚金币和一袋小麦的税收，还被视为极低的赋税。如果联系到历史上南宋物价也一样很高的事实，似乎商业发达的程度与物价是呈正相关的。
注2：硬帆很重，抬高了重心，货船有货物压舱所以没什么影响，但探险船只一旦水粮消耗大了就会很容易倾覆，因为在未知的探险前，船只是不可能浪费珍贵的载重和舱位去放压舱石的。
注3：软帆虽然可以提高航速，但因此就认为使用软帆增加了航速，因而交易频率提高，大幅增加的利润将远远超过因为换用软帆而增加的成本，其实是有些想当然的。因为历史上直到大航海时代末期，远洋贸易中依然可以看到硬帆的存在，而葡萄牙人甚至还在他们的帆船中部分采用了硬帆的设计。
可见用于商运的时候，软帆相对于硬帆的综合优势并没有其他用途那样明显，而在本书中，硬帆得到了比历史上更大程度的改进，而蒸汽动力也必然出现得比历史上更早，硬帆独霸风帆时代的海运，就没有什么好奇怪的了。
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中国历来的帆船大都使用硬帆，硬帆一般都用细竹篾或蒲草叶子编织，硬帆的好处是综合效率高，可以围绕桅杆旋转，甚至可以完全的利用各个方向的风，单位面积的硬帆和软帆相比较硬帆对于风力的利用率远大于软帆，但是由于硬帆自重过沉，越大的船帆也越重，有的大船甚至“非数百人莫能举动”。硬帆的缺点则是因为是整帆升降，面积做的不能太大，否则人拉不动。桅杆的高度也不能太高，否则桅杆的强度要受影响，要不然软帆和它相比也就没有任何优势。
而西方船只的软帆因为帆面的综合效率低，不得不把桅杆建得非常高，而桅杆过高就又带来了桅杆的强度问题。为了增加桅杆的强度，又必须在桅杆上绑上众多的绳索，来增强桅杆的强度。这样的话，帆面就无法像中国式的硬帆一样围绕桅杆转动，有一部分的风他就无法利用上，就是利用上了也由于它是软质船帆的原因利用效率极其低下。
所以说软帆效率最高的时候就是顺风的时候，这个时候单位面积内它的效率和硬帆相比不相上下，但是软帆由于重量轻的原因它的面积可以做得很大很大（有的高达6000平米以上），所以在顺风的时候可以获得的推力远超硬帆，也可以驱动更大型的船只。而即使考虑航行中遇到逆风的情况，历史上西洋帆船也最终以用帆的总面积战胜了中国帆船的单位面积效率，速度也因此具有明显的优势，极限速度更是如此。
当然到了现代，除了为了旅游而建造的那些帆船以外，为了节省能源而在货轮上使用的风帆已经全部都是硬帆的天下了，不过现代的硬帆都是采用铝合金材料制作成的，完全电脑控制的硬帆。看来古代聪明的中国人及早的发现了软帆的缺点而摒弃软帆船钟情于效率高的硬帆，这些大大超前的意识却由于当时科技技术的落后而没能形成事实上的优势
不过，历史上西洋帆船在综合性能上超越中国帆船，是在西洋人引进了阿拉伯三角帆、并用衍帆解决了横帆在侧风下的效率很低的问题之后。所以若不是蔡景芳这次带回了原装的阿拉伯帆船，以赵旉掌握的那点帆船知识，根本不足以对南宋帆船进行大幅度的改进。
中国帆船还有个问题就是炮位和防御力的问题，不过这两个问题的都是一个原因造成的，那就是领先世界近千年的隔水仓设计。因为如果整个船没有隔水仓的话，那只需要一个口子就能把货物吊入仓里，再通过移动货物的位置，把仓位装满就行了。但是如果有隔水仓，就需要在每个仓都开口才能把整条船装满，于是甲板上就会有好几个口子，而且每层都是，于是就会损失相当多的炮位。
由于有隔舱的隔板来支撑结构，所以中国帆船建造的时候要么不使用肋材，要么使用的很少，而西洋帆船由于没有隔舱来支撑结构，所以大量使用肋材，尤其是军舰，几乎一根连着一根，这些肋材提供了很好的防御效果，所以，在大航海时代的海战中军舰被击沉的的比率是非常小的，多数都是俘获。而中国帆船由于比较少使用肋材，所以相对容易被打穿，炮弹造成的伤害会远大于西洋帆船。
现在还是南宋时期，自然没有火炮，但战船总是越坚固越好。另外，赵旉既然降生到这个时空，多少总会加快科技的发展，没准十年二十年后火炮就发明出来用于海战了，到那时再改就晚了。而一项已经失去必要性的技术退步的速度是很快的，所以要在中国帆船上重新使用肋材，蔡景芳带回的这些阿拉伯帆船正是最好的借鉴对象。
总的来说，传统中国帆船是一种优秀的商用船型，由于使用硬帆，所需要的水手数量比软帆的西洋帆船少很，由于使用隔舱设计，抗沉性也比西洋帆船优秀，而且造价低廉。但是由于速度、炮位和防御的原因，不适合用来作为火炮尤其是以实心弹为主要攻击方式的战舰。而因为速度上的不足与重心问题（注2），传统中国帆船也不适合进行远洋探索。何况，即使不考虑这两方面的用途，为了提高中国帆船的性能，也必须进行相应的改进。
按照赵旉的建议，高宣及其手下的船工首先对传统的中国硬帆进行了大幅度的改进，毕竟这比换装软帆要方便得多。他们改变了硬帆原先材料复杂的情形，而精选出更轻、更坚固、气密性更好的材料来编织硬帆，以提高硬帆的抓风能力与结构强度，这样一来，硬帆的面积就可以大大增加。
而选用强度更大的各种“铁木”制作桅杆，又可以将桅杆造得更高，硬帆的面积也因此进一步增大。虽然这会大大增加桅杆的成本，但桅杆所用木料在整艘船只之中所占比例并不是很高，大幅度提高的航行性能完全可以弥补成本的少许增加。而且在海战中，桅杆强度的大幅度增加也在事实上将船只防御最弱的一个短板给补上了
而经过陈灵改进的新式绞盘则大大降低了硬帆升起的难度，此后即使是最重的硬帆，也只需几个人便可以让整帆升满，这就进一步降低了必要水手数，增加了商运的利润与航海中抗御灾难的能力，而不至于人数少得太多船就根本开不动了。
这样一来南宋帆船的航速大大加快，肋材的加装也使得船身更为坚固。这两方面的性能大幅度提高后，无论是商船还是战船，其适应气候的能力都大大加强了，而战船后来又加装了人力螺旋桨辅助动力装置，其逆风和无风时的航行速度就更是出色，只要不遇到大的暴风雨和浓雾天气，已经差不多可以全天候作战了。而在赵旉的指示下，硬帆本身不断改进，直到矿物能源动力在海船中普及之前，中国式硬帆船依然是世界上最好的商船（注3）。
至于软帆，由于中国已经放弃太多年了，短时间内无法投入实用。而且阿拉伯船上光有适合逆风的三角帆，适合顺风的方形帆还需要大宋的船工反复试验才能定型。但相信，在不久的将来，大宋的战船与探险船只就可以全部换装洁白的软帆。到了那时，大宋船只还拥有舵、隔水舱与更加优越的外形设计，西方的船只就更是难以匹敌了
除了这些赵旉吩咐下来的任务，在引进科技的同时，蔡景芳还自作主张购入了一种在大宋闻所未闻的特殊商品，那就是世界上最好的战马——阿拉伯马。虽然接触的时间很短，蔡景芳不可能对赵旉有着多深的了解，但是他却很明白这位太子将来决不会是一个甘心守成的皇帝。而一个胸怀大志的皇帝，又怎么会不想收复北方的大片失地呢？
但是，金军可不会自己将吞下的土地吐出来，大宋想要收复故土，就必须将这些侵略者赶出去。可是蔡景芳虽然不通军事，可也亲眼见过昔日金军不可一世的威势，要想彻底打败那些来去如风、侵掠如火的胡人，大宋必须有一支属于自己的强大骑兵。但问题是，大宋缺马，在富平之战后更是连驮马都极度稀缺，更别说是战马了。
而这次蔡景芳抵达黑衣大食都城巴格达时，由于有赵旉委托的任务在身，他在当地逗留了较长时间，因而有幸见到了威风凛凛的阿拉伯骑兵。虽然随着黑衣大食国势日衰，它昔日所向披靡的骑兵也已经是徒具其形，可他们骑乘的骏马却依然是那样地耀眼夺目
蔡景芳虽然不会相马，但有些东西即使是外行也完全可以看出，阿拉伯马很明显在绝大多数方面都远远优于东方马种。无论是冲刺速度、负重能力，阿拉伯马都明显优于东方以这两种素质见长的河曲马；而在耐力和对饲料的宽容度方面，又与这方面的王者北地马（含历史上横扫西方的蒙古矮**在内，因为此时蒙古尚未建国，所以没有专门的名称。）相差无几；而外形、温驯程度与气候的适应能力，天下再无第二**匹能与阿拉伯马相提并论。
更难得的是，他们居然适合圈养，这简直就是为南宋量身定做的。要知道，南宋就算买到北方的马匹，也很难在炎热潮湿的气候下长好，而且马种退化严重，根本无法繁衍出足够的数量。若能引进既适应炎热、又不怕严寒，既适应干旱、又不怕潮湿的阿拉伯马，南北双方战马上的优劣之势很快就会倒转过来。
不过，蔡景芳很快就从狂喜中冷静了下来，原因很简单，用海船载运马匹难度太大，死亡率也实在太高了。但蔡景芳并没有就此放弃，他甚至不惜将归期延后，让一艘海船专门载着临时买来的一些普通马匹在波斯湾里来回折返，以研究马匹不适于海运的原因所在。
经过反复的试验，蔡景芳发现只要解决了两个问题，海运马匹就完全可以成为现实。首先，马匹是很容易受惊的动物，所以用来养马的船舱隔音性能一定要好；另外，海船上普遍卫生状况不佳，马匹容易生病，所以只要特别注意马舱的卫生，马匹的病死率也将大大降低，蔡景芳对此特别重视，以致于船员居住的舱室都比不上马舱干净，成为一时的笑谈；最后，无论如何，马匹都不可能喜欢海上的生活，所以航行了一段时间之后，就一定要让马匹下船活动几天
注1：阿拉伯金币一般重7－8克，价值不菲，不过古代阿拉伯地区物价相当高，每户居民每年要上缴一枚金币和一袋小麦的税收，还被视为极低的赋税。如果联系到历史上南宋物价也一样很高的事实，似乎商业发达的程度与物价是呈正相关的。
注2：硬帆很重，抬高了重心，货船有货物压舱所以没什么影响，但探险船只一旦水粮消耗大了就会很容易倾覆，因为在未知的探险前，船只是不可能浪费珍贵的载重和舱位去放压舱石的。
注3：软帆虽然可以提高航速，但因此就认为使用软帆增加了航速，因而交易频率提高，大幅增加的利润将远远超过因为换用软帆而增加的成本，其实是有些想当然的。因为历史上直到大航海时代末期，远洋贸易中依然可以看到硬帆的存在，而葡萄牙人甚至还在他们的帆船中部分采用了硬帆的设计。
可见用于商运的时候，软帆相对于硬帆的综合优势并没有其他用途那样明显，而在本书中，硬帆得到了比历史上更大程度的改进，而蒸汽动力也必然出现得比历史上更早，硬帆独霸风帆时代的海运，就没有什么好奇怪的了。
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