第9章 双体帆船(2/2)

特別是在逆风条件下,这种帆型的优势尤其明显。

虽然和传统帆船一样,这种翼帆船逆风状態下也必须以“之”字形航行,但理论上它的逆风航行速度是可以超过风速的。

这可不是开玩笑,上辈子霍成的团队曾经接过一个项目,来自一家专门生產比赛用帆船的船厂,帮助他们优化船帆。

项目的主要工作,就是在水池实验室和风洞实验室测试各种船型和帆型的性能。

当年的这个项目不大,霍成的主要精力当然也不在这,所以就安排了手下的一个博士生去做,不过试验进程霍成全程把控。

最后,经过流场分析、理论计算以及几个月的试验,测试了上百种帆型,最终他们为帆船厂优化出了几种最优帆型。

理论上这些最优帆型配合优化后的船体,逆风时的航速都可以超过风速,顺风时的性能也大大提升。

霍成虽然穿越了,但当年的试验结果可还在脑子里,就算不能完整记清楚每一项数据,最优帆型和船型的大体形状他也是清楚的,所以他非常有信心。

只是,这种刚性翼帆有一个很大的问题。

逆风状態下,伯努利效应虽然会让船帆获得更大的前进推力,但同时也会產生一个指向船侧面的分力,这个分力会让船偏航。

一般来说,为了避免这种情况,这种帆船的底部还要增加一个结构,那就是一片水翼。

所谓水翼,其实跟船帆一样,也是机翼结构,只不过是竖著插在船底的,而且比较小。

帆船在航行的时候,跟帆一样,水流也会在这片水翼上產生力,正好可以中和掉船帆的侧向分力,非常巧妙。

只是以上这些巧妙的设计还不够。

因为船帆和水翼不在一个平面上,它们两个產生的力量虽然方向相反,但会让船严重倾斜,甚至在海上“打滚”,直接翻船。

面对这种情况,小型帆船有一种简单粗暴的解决方案,那就是找几个比较重的船员坐在船舷上,用体重把船给压正。

但霍成手里的这艘船,將来可是要干大事的,显然不適用於这种办法。那怎么办呢?

霍成想到了把单个船帆改成两个船帆,並將两面船帆並排横向放置。

这样,逆风航行时就可以让两面帆呈现一定角度,互相把横向的分力抵消,並且获得强大的前进动力,也不再需要水翼。

如此,不仅可以让船稳定航行,理论上甚至可以让船正对著逆风方向迎面航行,不需要像传统的帆船那样,面对逆风必须“之”字形航行。

当然,这只是理论上,要实现这一切,不仅设计时需要精密的计算,航行时可能也需要人工智慧精確操控,在这个时代显然是做不到的。

不过霍成依然很有信心,即使做不到面对逆风时直航,至少也可以大幅缩小“之”字形航行的角度,极大地提升效率。

那么,要实现两面风帆並排放置,就需要加宽船体,於是霍成最终决定用双体船,因为甲板宽阔就是双体船的优点之一。

现在,船的设计图霍成已经基本画好了,包括两个船体,两根桅杆,两面刚性翼帆,还有舵机结构以及船的各种构件。

接下来,就需要曹宾等人把设计图上的东西用木头做出来。

当然,现代帆船从船帆到桅杆再到船体等等,用的都是现代材料,远不是古代的木料所能比的。

霍成在设计的时候也充分考虑了这一点,桅杆以及船体一些该加固的地方,都做了特殊加固。

木质的船帆也要配合一些金属零件加强,黑鯊岛上的铁匠铺虽然简陋,但完成这个工作应该还是可以的。

同时,霍成还充分考虑了黑鯊岛现有的木料加工条件,在很多地方都做了优化。

最后,经过霍成的粗略计算,这艘船完工下水后,在4-6级风的情况下,理论上的最高航速可以达到15-22节,几乎相当於蒸汽动力船了。

这个速度,不仅远远超过了黑鯊岛上这些老掉牙的破船,哪怕是大明最精锐的水师战舰,亦或是西洋殖民者的帆船,也远远达不到。

当然,这只是理论上的数据,船建造时的误差、操船人的水平、天气海况的影响以及其他各种复杂因素,都会导致船的实际性能“缩水”。

不过没关係,就算性能有缩水,也远不是目前黑鯊岛这些老式帆船能相提並论的。

此时,太阳已经下山。

“好了,大家先收工,明天再继续!”霍成朝大家挥了挥手。