第330章 改造风帆（2 / 2）

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用“农业专家”齐白菜教的方法，在陶罐里用硫磺加谷壳的方式进行烟熏消毒的工作，花了整整的一天时间，等所有的硫磺和谷壳都燃烧干净后，黄石又让海船在海风中通风了一周，这才进行它的第二步改造。

首先黄石就想把海船的那张竹篾制成的风帆给换了，因为中国的风帆是“硬帆”，与西方的“软帆”相比具有很大的差异。在中国古代，风帆多采用多根横桁支撑，还有配置复杂的帆索来操纵这种像恐龙翅膀的翼面型风帆。

这种像恐龙翅膀的翼面型风帆是“纵帆”，而采用这种”纵帆”，则是中国大多数木帆船的特点。因为它具极其优良的空气动力性能，风帆可以围绕着桅杆几乎360牙的旋转，这样可以完全的利用各个方向的风，从而产生最高效率的推动力。而西方在历史上就从未采用过这种的高效风帆，一直要到了现代的赛艇设计，这才应用了中国传统风帆中“硬帆”的原理。

所谓的“硬帆”，它的好处就是上面提到的综合效率高，同样单位面积的“硬帆”和“软帆”相比较，“硬帆”对于风力的利用要远大于“软帆”，而且同样面积的“硬帆”落帆非常容易。又因为“硬帆”的帆面上有支持的多根撑条，所以就对帆面的质量要求很低，就算它破了很多的洞也没有关系。

但是“硬帆”和“软帆”相比，也有它的劣势。

首先这“硬帆”一般都是用细竹篾或蒲草叶子编织成的，布制的帆面很少见到，因此“硬帆”自重过沉，越大的船。帆也越重，有的大船“硬帆”甚至是“非数百人莫能举动”。就象李家这艘200吨的海船在升帆的时候，也得七八个的精壮汉子同时出动，在那个木制绞盘轱辘那边一起“哈呀”“哈呀”的使劲，这样才能把这副“硬帆”给升上去。

其次就是这种“硬帆”在升降的时候，需要整帆升降才行，因此帆的面积就不能做的太大，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，所以使用“硬帆”的中式船只的面积会小于使用“软帆”的西方船只。

因此黄石换风帆也只是换了风帆的材料，而风帆的形式的却并没有换。他先将原来由竹篾编制的帆面而扯了下来，换上了在现代社会购买来的品名是牛津纺的帆船面料，这种面料幅宽是150厘米，重量则是每平米120克，可以说又结实又轻便。

再加上面料上的聚氨酯和聚丙烯酸酯涂层，还有经过了高水压涂层织物防水、防雨、阻燃、抗静电、防紫外线等特殊整理，所以抗撕裂的效果特别好，而且一下子还把风帆的重量减轻了一半，还不止。

换完了帆船面料，黄石又把目光转向了原来“硬帆”上的横桁和撑条，这些横桁和撑条虽然没有象桅杆那样有碗口般粗大，但是也有一个人的手臂那么粗，这里面的重量也不轻。

可以说中式帆如果在采用“布面帆”时，与同样面积的西式“纵帆”重量其实相差并不大，因为西式“纵帆”只有上下两条横桁来承受帆压，所以得非常的粗大，而且它形成的“帆面拱度”主要是靠帆布在风压中形成的。

而中式帆等于把横桁分成了五到八条弹性撑条，这样就把帆面分成多个小部分，并且与帆面一起在风压中形成帆拱，而撑条要求弹性好不能太粗，在风中要能变弯，但是又不能折断。所以加它们加起来的重量，与西式“斜桁帆”的两根大粗横木也相差不多。

并且中式“硬帆”是每根撑条的端部都有操帆的绳索，所以受力均匀而且分散，降低了对撑条的压力，中式帆的撑条远比西式“纵帆”的横桁细，正因为每根撑条都有操帆绳，这样帆面在风中不会发生纵向的扭曲，而西式“纵帆”一般是下横桁操帆，而帆面纵向的大扭曲，所以会损失近三分一到四分之一的有效面积。

黄石本来想把这些木质的横桁和撑条，给换上几根的铝合金管材，但是等到了五金商店才发现，这些管材是很轻很结实，但是弹性却不行，这样的话，在风帆的使用过程中，会由于金属过度疲劳，容易发生断裂现象。

正为横桁和撑条的材料头疼呢，黄石突然想起了伦敦奥运会举办的现代帆船比赛，那些现代帆船使用的虽然是“斜桁帆”，但是却是结合了“中式撑条帆”优点设计的现代帆。

它在侧风和顶风时也是应用“伯努力原理”产生的气压差，再因为现代科技的材质和现代的流体力学设计，它的撑条弹性非常好，并且是在帆面中穿过，在微风的情况下，撑条也能变形较大，可以形成有效的拱度，与气流方向平行，这样翼面升力更大，所以它的效率要高于“西式帆”和“中式帆”。