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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。
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。
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。
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!
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?
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?”
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。
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。
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。
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。
“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。”
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,没有一个敢与他对视的。
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。
“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。
“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。
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。
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。
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。
“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。
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。
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。
“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。
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。
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