明代大航海家郑和下西洋时,帆船技术比现在也先进不了很多,但却能靠驾驶技术解决风向问题。
在那个尚未出现发动机的时代,风力几乎是海船唯一的动力。
顺风时自然是不用说了,只需要张开大帆,借助风力全力向前就好了。
而当遭遇侧风的情况时,水手们就必须转动风帆,使帆与船体形成一定的夹角。
此时帆会把从侧面刮来的风分解为与船体平行和垂直的两个力,而船体由于吃水的原因会抵消掉与之垂直的那个力。
于是剩下的那个与船只前进方向一致的力,就成了推动其前进的主要动力。
那么逆风时又该如何应对呢,说起来挺复杂复杂,当然也最为取巧。
因为此时无论怎么改变风帆的朝向,都不可能使船平直地向前航行,所以船员需要同时调整船体与风帆,并最终将逆风转变为侧风。
一旦调整为侧风之后,境况就与上述第二种情况如出一辙,但船的航向也因此改变了。
所以每航行一段时间之后,舰队必须停下来,将船体与风帆朝对称方向调整。
这样再次行驶时就相当于沿“之”字行走,这种方法因此也被称为“抢风行船”。
当年浩浩荡荡的明朝舰队,正是靠这种办法远涉暹罗、真腊、爪哇、占城、苏门答剌、锡兰,直至东非。
到了近代,欧洲人在结合了中国纵帆技术和阿拉伯的三角帆技术之后,发明了多桅三角帆船,加上“戗风行船法”,便可以轻松的行驶八面来风了。
之所以刘志能懂得这么多,是因为他曾经玩过游戏大航海时代。
只是因为相隔两世,记忆有些模糊了,需要经过努力的一点一滴回忆,然后渐渐拼凑出来。
此时的大汉楼船,虽然无法达到郑和时期七宝楼船宏大的规模,但在同时期的国家中,绝对是巨无霸的存在。
最高可达五层,大多数为三层,可旋转的纵帆技术,灵活的尾舵,船上最高可容纳三千人。
由于此前造船之时,刘志提前把隋唐才发明的横隔舱技术,运用了上去。
用仓板将船体分割成互不相通的仓区,这样即使船体进水,也可避免沉没。
实际上,当时有经验的水手已经掌握了侧风行驶的奥妙,却还没能破解逆风而行的诀窍。
刘志让画师画下了多桅三角帆的详细图解,又去信讲解了“戗风行船”的之字走法。
相信改进了这两点之后,逆风行驶将不再是难题,只是需要水手们进行大量的练习,熟练掌握转换技巧。
因此熙元八年的秋冬季,刘志的大部分注意力都在此事上面,他让人在京师附近建造了小型的多桅三角帆船。
指挥着一大堆经验丰富的老船工,按照记忆不断地进行调整,直至满意为止。
随后他让内务府的工匠,制造了一个完美的帆船模型,派使者送样南洋。
改造楼船,积累经验都需要大量的时间,想来至少要两三年,邓演的南美洲冒险之旅,才有可能成行。
即便有他提供的方向,这一来一去,等到他们从南美洲回航,估计也要好几年的时间了。
毕竟对航道完全一无所知,光凭经验摸索着前进。
虽然刘志每次都假托是远夷技术,或者干脆生硬地声称是丢失的古籍记载,甚至还假借上天的启示为借口。
完全就是仗着自己高高在上的地位,使得臣民们不敢质疑。
但若是这世上有一个人会怀疑他的身份,那肯定非邓演莫属了,毕竟这些知识太过于超越时代,哪怕是皇帝,也不可能凭空想象得来吧。
只不过邓演聪明地选择了装聋作哑,从未有过一句疑问。
受此事的刺激,刘志又开始关注起蒸汽机的制造,如果有了蒸汽机作为动力,航海速度将得到很大程度的提高。
理论上,只要有了成熟的蒸汽轮船,可以自由通航全世界。
同时,蒸汽机也可以广泛应用于其他行业,例如蒸汽织布机,蒸汽抽水机,蒸汽汽车,蒸汽火车等等。
几乎可以涵盖冶炼、纺织、采矿、运输、机械制造等等多个行业。
当年蒸汽机时代曾经造就了工业革命时期,随着电力的兴起,才逐渐衰落。
刘志在数年以前,曾经有过一个科技文明的高涨时期,当时他搬运了不少后世科技。
也曾有心将蒸汽机鼓捣出来,改变目前生产力落后的局面。
由于蒸汽机看似简单,但其内在原理及细节却很复杂,作为一个只接受过九年义务教育,没有接受过专业知识培训的人来说,难度真的很大。
当时他只是简单介绍了蒸汽机的外形,画出了一个简陋到他自己都不好意思看的图纸。
然后就这样极其不负责任丢给工匠们,让他们去慢慢鼓捣,就连他自己都不敢抱任何希望。
最近一段时间,刘志突然发现自己前世的记忆有所消退,这让他有些恐慌。
于是静下心来,希望能够系统地回忆出对此时有用的信息,先记录下来,然后慢慢地去整理。
对于蒸汽机,他开始有了迫切的期望,苦思冥想希望能多回忆起一些有用的线索来。
小时候,他曾经跑到停靠在车站的火车头上去玩耍,对里面的蒸汽锅炉颇有些印象。
那时候的火车基本上都是靠蒸汽机驱动的,火车头上除了驾驶员,还有一名专门负责烧火铲煤的锅炉工。
年少时他对此十分好奇,所以特意跑过去参观。
火车头几乎都是个放大版的蒸汽机,仔细回想,还能想起很多之前遗漏了的细节。
简单地说,蒸汽火车的发动机其实就是个燃煤蒸汽锅炉。
通过煤的燃烧使水变成高压高温蒸汽,把蒸汽喷在发动机汽缸里推动活塞,活塞通过带动其他机械使车轮前进。