第52章 翼帆
公孙度在看到远去的海船升起软帆时，就想起了后世的风帆发展，前世的他并不是什么航海发烧友，对于古代帆船的了解也不深，但是现代帆船他却是很了解的。</p>
原因在于穿越前几年，中国有人获得了现代帆船冠军，几个同事闲着无事，就现代帆船那种简单帆形争论其起源、原理，始终不能达成一致。最后上网查证才知道，现代帆是根据流体力学设计出来的帆，根本就没有参考什么古代帆装，而是取自飞机机翼的原理。</p>
也就是前世初中物理学的伯努利原理，利用帆面两侧的空气流速不同而产生的压力差来推动帆船，也就是说，这种帆，面对垂直方向的风时，受到的推力最大。</p>
而正如公孙度在地图上看到的那样，这条渤海海峡的走向是西南——东北，而渤海春夏季的风向是东南、东风，秋冬季是西北、北风，恰好与航道呈一定角度。若是使用这种现代帆，无论是东南风，还是西北风，只要调整帆向，帆面平行于风向，那么这条航路就能做到全年顺风！</p>
也就是说根本不用费力地去抢风航行，走‘之’字路线逆风行驶，这能够节省多少时间？</p>
公孙度越想越兴奋，他收起怀中地图，连忙找到糜竺径直问道：“此处的帆布多吗？还有就是木料储备是否足够？”</p>
糜竺被公孙度的兴奋神色吓了一跳，顿了一下反应过来道：“此地本就是过往船只的修船所，桅杆、木料、帆布应有尽有。只是主公.你...”后面的问题还没问出口，公孙度就迫不及待地跑开了，糜竺挑眉，第一次见到公孙度如此兴奋，他立刻跟了上去。</p>
既然材料足够，那工匠？公孙度正好不缺，而且他拥有的工匠群体怕是当世含金量最高的了。</p>
片刻后，后营工匠聚集处，公孙度在木板上画出来自己设计的‘现代帆’，模仿后世的现代帆船的样式，整体看上去就像个带弧形面的铲子。</p>
结构跟硬帆类似，只是帆面使用的是轻巧的帆布，而不是硬帆那种用竹篾、草茎等编制而成的硬质不易变形的帆面。横担上的帆面不再是依靠风力鼓起，而是被加工后的木制结构提前鼓起绷紧，形成机翼的凸面，其是这种帆产生推力的主要部件。</p>
“你们看，风一旦平行方向吹过这种帆时，凸面的风速是远远大于凹面的风速的，速度快的凸面压力降低，速度慢的凹面由于风力堆积，压力增大，二者压力差导致帆的受力与风向接近垂直。”</p>
公孙度对着木板上自己的杰作，滔滔不绝地讲起其中的原理来，没想过一转头，这些个大匠一个个晕头转向，有些人点着脑袋眼神迷糊，竟然差点睡着，公孙度回望过去，探寻的眼神搜索下，没有一個敢与他对视的。</p>
这些大匠深感愧疚，这种涉及工匠手艺的学识，竟然让一地太守亲自教学，更让他们惭愧的是，自个儿根本听不懂。</p>
“啪！”公孙度狠狠拍了下自己脑袋，还是太心急了，怎么就期望他们能懂呢？这种自然原理的科普确实太过抽象，现在看来远超这些实操大牛的想象。</p>
“那个，主公，为啥风速高的压力就低，还有压力是啥？”杜期是这些工匠中思维最为活跃的，举手提问道，引得其他匠人佩服的看过去，只是眼神里全是幸灾乐祸，看你倒霉，看你装。</p>
公孙度这回倒没有立刻回答问题，他想起了前几日在营地中杜期为人讲解投石机原理的生动比喻，从而被各营匠人称道的故事。</p>
思索了片刻，他拔出腰间匕首，从营地中寻来一个木块，用匕首按照机翼的截面慢慢削起来。</p>
不一会儿，公孙度手里就出现了一把奇怪的‘木刀’，除了弧面奇怪外，真就像是小孩的玩具木刀似的。</p>
“杜老，你挥舞一下试试？”公孙度将手中的木刀递给杜期道，此刻他算是想明白了，万般的数理解释，都不如让这些大匠感受一下什么叫做伯努利效应。</p>
杜期疑惑的接过木刀，先是端详了下，看出来这是仿照了公孙度木板上的帆面形状，点了点头，他不犹豫，手执木刀，猛地向下一挥。</p>
奇怪的事情发生了，那木刀竟然不受控制一般向着一面偏斜，杜期明显的感受到了挥舞过程中刀身传来的推力。</p>try{ggauto();} catch(ex){}
“嘿！？”他脸上露出感兴趣的神色，接连挥舞几下，无一例外刀身都会出现偏斜，而且他挥舞的速度越快，偏斜的力道也就越大。</p>
此刻，进行反复实践后的杜期慢慢理解了，之前公孙度所讲的那些艰深内容。</p>
“哈哈，有趣！原来如此。”杜期发出畅快的笑声，显然是懂了其中道理。</p>
“嘿，杜老头，让我试试，”王昌见杜期玩得高兴，像是有什么大发现似的，他赶忙从杜期手中夺过木刀，自己挥舞起来。</p>
一连挥舞几下，感受到了那股力道的王昌霎时间就陷入了沉思，就连手中的木刀被人夺走都没在意，王昌作为都水监的大匠，与其他大匠的一个重大区别就是他们所进行的大部分工作，其实是对先辈治水的理论总结。</p>
回忆起公孙度所讲的内容，与自己刚才的亲身实验结果，王昌的脑子不时冒出‘速度’‘压力差’几个词。</p>
“原来是这样，我知道束水冲沙的原理了。还有那些黄河渠口设置背后的原理也是如此，不同流速下的压力差，哈哈，原来如此！”王昌就像一个发现了宝藏的小孩，欢呼起来，不在意其他人怪异的眼神，自个跑回去翻起携带的治水典籍，开始对照典籍核实自己的猜想起来。</p>
而此时在场的各位大匠在亲身体验过伯努利效应后，一面惊叹自然的神奇，一面表示这种帆形是小问题，只要材料足够，一天就能做出来。</p>
只是开始加工前，杜期好奇问道：“主公这帆，是何名称？”、</p>
“嗯..”公孙度搓着下巴思索道“既然这是利用飞机机翼原理制成的风帆。”接着他一拍手，对杜期道：“就叫翼帆吧！羽翼的翼。”</p>
工匠们闻言，细细想来，这帆面的确与飞禽的展翼有些相似，都大声赞道“好名字！”</p>
事实证明，无需一天，十几个手脚伶俐的匠人，分工明确下，使用库存的木料和帆布，不到一个时辰，就按照公孙度的设计，将翼帆给制作了出来。</p>
只是这帆并不大，仅是用在小船上做风帆试验的。</p>
一个刚刚通过挥舞木刀，领略了何为伯努利效应的船匠自告奋勇，承担起了试验任务。</p>
试验船不大，不过也正是因为小，才能在众人的合力之下通过岸边的木架，三两下就给小船更换好了桅杆和船帆。</p>
桅杆和船帆刚一装好，船匠二话不说，摩拳擦掌的就上了船，显然，对于这种突破性的帆形，作为船匠是极为兴奋的。</p>
小船船头留一个水手掌舵，船匠在船中掌帆，还有一个人员测速。</p>
此时的海员已经有成熟的测速方法了，那便是流木法。</p>
流木法实际上以木片作为参照物，放置于帆船外舷下，船员与舷侧木片同时齐跑（由船头至船尾）到达，航速为1正更(60里)。如果人至船尾，木片至船中线(为未更)，航速实为30里。木片至船尾，人至船中线(为过更)航速为正更1倍。</p>
但是这种方法太麻烦，其中涉及了更这个计时单位，即一柱线香的时间，这其实是这时代的计程方法，用于计速度不够精确。</p>
公孙度倒是临时想了个办法，他让舵手在船头扔木块，测量员在船尾，自木块入水时在心中大声数数，直到木块抵达船尾为止，并且将计的数字记录在册，抵岸后再根据船身的长度，以及测量员计数的速度，就能大概算出来船的速度。</p>
这方法误差其实也大，只是相比于这时海船的30-60-120里的速度值，要精确那么一点点。</p>
却见那船匠上了小船，也不用等待离岸风，直接将帆面调转，斜面迎着恒定的西北风，凭空升起的推力霎时间推动着小船飞速离岸。</p>
“哟嚯~”船匠大喊一声，显然也被这股突然而起力道吓了一跳，不过反应过来后就是止不住的兴奋大叫，接着他不时调整风帆角度，试图激发这帆的最大推力，舵手也是个老练的，配合着他不停转向以保持船身的受力平衡，小船轻快地在海湾划出一道优美的弧线，惊得码头附近的水手连连叫好。</p></div>
原因在于穿越前几年，中国有人获得了现代帆船冠军，几个同事闲着无事，就现代帆船那种简单帆形争论其起源、原理，始终不能达成一致。最后上网查证才知道，现代帆是根据流体力学设计出来的帆，根本就没有参考什么古代帆装，而是取自飞机机翼的原理。</p>
也就是前世初中物理学的伯努利原理，利用帆面两侧的空气流速不同而产生的压力差来推动帆船，也就是说，这种帆，面对垂直方向的风时，受到的推力最大。</p>
而正如公孙度在地图上看到的那样，这条渤海海峡的走向是西南——东北，而渤海春夏季的风向是东南、东风，秋冬季是西北、北风，恰好与航道呈一定角度。若是使用这种现代帆，无论是东南风，还是西北风，只要调整帆向，帆面平行于风向，那么这条航路就能做到全年顺风！</p>
也就是说根本不用费力地去抢风航行，走‘之’字路线逆风行驶，这能够节省多少时间？</p>
公孙度越想越兴奋，他收起怀中地图，连忙找到糜竺径直问道：“此处的帆布多吗？还有就是木料储备是否足够？”</p>
糜竺被公孙度的兴奋神色吓了一跳，顿了一下反应过来道：“此地本就是过往船只的修船所，桅杆、木料、帆布应有尽有。只是主公.你...”后面的问题还没问出口，公孙度就迫不及待地跑开了，糜竺挑眉，第一次见到公孙度如此兴奋，他立刻跟了上去。</p>
既然材料足够，那工匠？公孙度正好不缺，而且他拥有的工匠群体怕是当世含金量最高的了。</p>
片刻后，后营工匠聚集处，公孙度在木板上画出来自己设计的‘现代帆’，模仿后世的现代帆船的样式，整体看上去就像个带弧形面的铲子。</p>
结构跟硬帆类似，只是帆面使用的是轻巧的帆布，而不是硬帆那种用竹篾、草茎等编制而成的硬质不易变形的帆面。横担上的帆面不再是依靠风力鼓起，而是被加工后的木制结构提前鼓起绷紧，形成机翼的凸面，其是这种帆产生推力的主要部件。</p>
“你们看，风一旦平行方向吹过这种帆时，凸面的风速是远远大于凹面的风速的，速度快的凸面压力降低，速度慢的凹面由于风力堆积，压力增大，二者压力差导致帆的受力与风向接近垂直。”</p>
公孙度对着木板上自己的杰作，滔滔不绝地讲起其中的原理来，没想过一转头，这些个大匠一个个晕头转向，有些人点着脑袋眼神迷糊，竟然差点睡着，公孙度回望过去，探寻的眼神搜索下，没有一個敢与他对视的。</p>
这些大匠深感愧疚，这种涉及工匠手艺的学识，竟然让一地太守亲自教学，更让他们惭愧的是，自个儿根本听不懂。</p>
“啪！”公孙度狠狠拍了下自己脑袋，还是太心急了，怎么就期望他们能懂呢？这种自然原理的科普确实太过抽象，现在看来远超这些实操大牛的想象。</p>
“那个，主公，为啥风速高的压力就低，还有压力是啥？”杜期是这些工匠中思维最为活跃的，举手提问道，引得其他匠人佩服的看过去，只是眼神里全是幸灾乐祸，看你倒霉，看你装。</p>
公孙度这回倒没有立刻回答问题，他想起了前几日在营地中杜期为人讲解投石机原理的生动比喻，从而被各营匠人称道的故事。</p>
思索了片刻，他拔出腰间匕首，从营地中寻来一个木块，用匕首按照机翼的截面慢慢削起来。</p>
不一会儿，公孙度手里就出现了一把奇怪的‘木刀’，除了弧面奇怪外，真就像是小孩的玩具木刀似的。</p>
“杜老，你挥舞一下试试？”公孙度将手中的木刀递给杜期道，此刻他算是想明白了，万般的数理解释，都不如让这些大匠感受一下什么叫做伯努利效应。</p>
杜期疑惑的接过木刀，先是端详了下，看出来这是仿照了公孙度木板上的帆面形状，点了点头，他不犹豫，手执木刀，猛地向下一挥。</p>
奇怪的事情发生了，那木刀竟然不受控制一般向着一面偏斜，杜期明显的感受到了挥舞过程中刀身传来的推力。</p>try{ggauto();} catch(ex){}
“嘿！？”他脸上露出感兴趣的神色，接连挥舞几下，无一例外刀身都会出现偏斜，而且他挥舞的速度越快，偏斜的力道也就越大。</p>
此刻，进行反复实践后的杜期慢慢理解了，之前公孙度所讲的那些艰深内容。</p>
“哈哈，有趣！原来如此。”杜期发出畅快的笑声，显然是懂了其中道理。</p>
“嘿，杜老头，让我试试，”王昌见杜期玩得高兴，像是有什么大发现似的，他赶忙从杜期手中夺过木刀，自己挥舞起来。</p>
一连挥舞几下，感受到了那股力道的王昌霎时间就陷入了沉思，就连手中的木刀被人夺走都没在意，王昌作为都水监的大匠，与其他大匠的一个重大区别就是他们所进行的大部分工作，其实是对先辈治水的理论总结。</p>
回忆起公孙度所讲的内容，与自己刚才的亲身实验结果，王昌的脑子不时冒出‘速度’‘压力差’几个词。</p>
“原来是这样，我知道束水冲沙的原理了。还有那些黄河渠口设置背后的原理也是如此，不同流速下的压力差，哈哈，原来如此！”王昌就像一个发现了宝藏的小孩，欢呼起来，不在意其他人怪异的眼神，自个跑回去翻起携带的治水典籍，开始对照典籍核实自己的猜想起来。</p>
而此时在场的各位大匠在亲身体验过伯努利效应后，一面惊叹自然的神奇，一面表示这种帆形是小问题，只要材料足够，一天就能做出来。</p>
只是开始加工前，杜期好奇问道：“主公这帆，是何名称？”、</p>
“嗯..”公孙度搓着下巴思索道“既然这是利用飞机机翼原理制成的风帆。”接着他一拍手，对杜期道：“就叫翼帆吧！羽翼的翼。”</p>
工匠们闻言，细细想来，这帆面的确与飞禽的展翼有些相似，都大声赞道“好名字！”</p>
事实证明，无需一天，十几个手脚伶俐的匠人，分工明确下，使用库存的木料和帆布，不到一个时辰，就按照公孙度的设计，将翼帆给制作了出来。</p>
只是这帆并不大，仅是用在小船上做风帆试验的。</p>
一个刚刚通过挥舞木刀，领略了何为伯努利效应的船匠自告奋勇，承担起了试验任务。</p>
试验船不大，不过也正是因为小，才能在众人的合力之下通过岸边的木架，三两下就给小船更换好了桅杆和船帆。</p>
桅杆和船帆刚一装好，船匠二话不说，摩拳擦掌的就上了船，显然，对于这种突破性的帆形，作为船匠是极为兴奋的。</p>
小船船头留一个水手掌舵，船匠在船中掌帆，还有一个人员测速。</p>
此时的海员已经有成熟的测速方法了，那便是流木法。</p>
流木法实际上以木片作为参照物，放置于帆船外舷下，船员与舷侧木片同时齐跑（由船头至船尾）到达，航速为1正更(60里)。如果人至船尾，木片至船中线(为未更)，航速实为30里。木片至船尾，人至船中线(为过更)航速为正更1倍。</p>
但是这种方法太麻烦，其中涉及了更这个计时单位，即一柱线香的时间，这其实是这时代的计程方法，用于计速度不够精确。</p>
公孙度倒是临时想了个办法，他让舵手在船头扔木块，测量员在船尾，自木块入水时在心中大声数数，直到木块抵达船尾为止，并且将计的数字记录在册，抵岸后再根据船身的长度，以及测量员计数的速度，就能大概算出来船的速度。</p>
这方法误差其实也大，只是相比于这时海船的30-60-120里的速度值，要精确那么一点点。</p>
却见那船匠上了小船，也不用等待离岸风，直接将帆面调转，斜面迎着恒定的西北风，凭空升起的推力霎时间推动着小船飞速离岸。</p>
“哟嚯~”船匠大喊一声，显然也被这股突然而起力道吓了一跳，不过反应过来后就是止不住的兴奋大叫，接着他不时调整风帆角度，试图激发这帆的最大推力，舵手也是个老练的，配合着他不停转向以保持船身的受力平衡，小船轻快地在海湾划出一道优美的弧线，惊得码头附近的水手连连叫好。</p></div>