但是,四角帆的缺点也很明显。
那就是船帆并不能直接迎风,只可以进行一点点微调来借力。
当逆风、侧风、乱风的时候,不仅航速缓慢,而且非常危险。
对比东西方在这个时期四角帆的发明和使用,双方方并没有什么明显的分野和差异。
差别,主要出现在三角帆的发明和使用上面。
三角帆,又称拉丁帆,最早由阿拉伯人所发明。
三角帆架在三根桅杆上面,根据不同的风向,可以随时转换船帆的迎风角度和方向。
同时,还可以根据风力的大小,随时机动升降厚薄不同的船帆。
三角帆,并不像四角帆一样是固定在桅杆之上的。
因而,更换船帆、变换迎风角度,都需要根据船航行的实时动态变化进行。
这使得三角帆船的操帆工作,变成一件异常考验体力、耐力、经验的事。
但是,三角帆的出现,为船只在不同的风象条件下快速、安全航行,提供了有力的保障!
这是一种大进步!
顺风情况下,四角帆能利用其面积大、结构坚实的特点,给航船提供充足的动力。
但是,常在水上漂,哪能皆顺风?
逆风、侧风、回旋风……都是大多数!
所以,在有了三角帆后,就能通过对迎风角、软硬、大小……的灵活调整,从容应对复杂海况!
三角帆逆风行驶的原理,和飞机的机翼使用原理大致相似。
按照阿布前世关于空气动力学的知识可知,这都是利用了物理学中的伯努利定律。
即当风吹过时,三角帆因为两侧风力大小不同,而向一侧张开。
此时,上方的空气流速较快,下方的空气流速较慢,因此引起的气压差便会对船只产生一个侧向的合力。
当这股合力和船舵方向、以及当时的水流方向相互作用,便能让船沿“Z”字形比较平稳地蜿蜒前行。
在这个时期,大食人已经开始广泛使用独桅三角帆船,航行在印度洋、红海和波斯湾地区的海面、内河之上了。
据说,来自欧洲大陆的横帆船舶见到这种更为先进的用帆技术,很快就将其搬上自家的轻型多桅帆船。
有三桅的便将后桅挂三角纵帆,有四桅的将第三第四桅都挂三角帆。
这种四角帆和三角帆混合使用的用帆技术,极大地促进了世界航行史的进步。
阿布的粟末地远洋和内河军,其船上使用的用帆技术,就是学习于此。
是的,这就是通过搜影在满世界搜集各种智慧遗产、新兴技术、人才的时候,获得的科技成果之一。
其实,在蓝色的大海上航行,最关键的东西,还是导航技术。
首先,是季风导航术。
最早的大中华先民,航海时使用的导航技术,是季风航海术。
对季风的认识,华夏人早在夏朝就开始了。
那时候,华夏古人早就掌握了西太平洋与北印度洋的季风规律,利用季风和帆船,开始探索蔚蓝的大海。
东汉应勋的《风俗通义》中说:
“五月有落梅风,江淮以为信风”。
落梅风,即梅雨季节以后出现的东南季风。
这一时段,人们对季风的利用还比较被动,只有利用季风,才能做远洋航行。
晋代高僧法显访问天竺(身毒、印度),是乘着海船从海路回国的,到爪哇岛(印尼、诃陵国)停留等待季风,时间长达五个多月。
远洋军的技术部门,已经搜集积累了大量的东部、南部海洋的信风数据和资料。
他们还邀请沿海的老船户口述经验,并持续的开展关于这方面的记录和测量。
这时候,对风的研究,华夏已经是世界领先国家。
传说中的炎黄时代,已设有“风后”一职,专门负责测风工作。
王嘉《拾遗记》中,就有“帝使风后负书”的记载。
首先,是风向的研究成果。
战国末年,已有八风之别;到了大隋,风向概念已经发展到了二十四个方位风。
伣,是一种在商代就开始使用的简单的风向仪。
在风杆上系布帛或长羽作为示风器,即可判断风向。
五两,是开始在秦汉时期被广泛使用的测风仪。
用五两或八两重的羽毛制成侯风旗,灵敏度相当高。不仅可以观测风向,还可以判断风力大小。
相风乌,是汉代用木和铜两种材料分别制成的测风仪。铜质的相风乌,也叫铜凤凰、铜雀。
经过科学家张衡的持续改进,能够“遇风乃动,察其所自,云乌动百里,凤鸣千里”的优异性能。
到了隋朝,虽然相风铜乌性能更加高超,但常用的测风仪器还是伣的改良版——五两和相风旌。
其次,是风速的研究成果。
华夏先民常用的测量分速的方法,就是“羽葆测风”。
不仅能观测风的方向,还能根据羽毛被举的程度大体判断风速,算是最早的风速计。
1500年,意大利科学家达芬奇才发明了这种测风速的方法,比华夏将近晚了一千年。
观风向,测风速,历代王朝一直在用。
地方官署布有占风旗,行军打仗有羽葆测风,水利方面有相风乌。
在风的分类上,古人不仅会观测水平方向的风,还会观测非水平方向的风,如旋风、颓风、飙风和扶摇风。
有风向,有风速,自然就会有风力。
但这个,从古到今只能靠观察,且不可参考,最终只能用风速来表示力量强弱。
但不管如何,华夏人还是在这方面不断地进行着探索和记录。
《尚书》有记,“天大风,禾尽偃”。
殷商甲骨文记载中,有商周时关于风力等级的最初分类,如大风、小风、周峰、狂风等。
在阿布穿越到的这个时代,马上将会有一个猛人横空出世,并会成为世界史上第一个给风定级的人。
他的名字,叫李淳风。
其着作《乙巳占侯云法》中,将可观察的风分为八级,不可观察的风为两级。