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对于造船,赵信懂得的不多,如果说最简单的造船知识,恐怕就是在幼年时候,用纸叠的船了,用一张普通的纸,简单的折叠之后,就可以漂浮在水面上,这恐怕是很多的孩子,对于船的最直观的认识。
纸比水的比重要重,只有折叠成船的形状,才能够让纸漂浮在水面上,这已经是平均重力一个应用,只要稍稍有初中的物理知识,就能够做到这一点的。
赵信不是这方面的专家,不知道流体力学,更不知道船要建造成什么样子,才合格,可是他清楚,船能够浮在水面上,一个重要的原因就是整体的平均浮力。
平均浮力计算,那是钢铁成为了造船的主要的材料之后,才会考虑的东西,在11世纪,整个世界上,造船的主流材料,还是比水轻的木头。
纸的比重大概在1.25,比起1的水来说,要重,木头的平均比重大概在0.6左右,也就是说,在这个世界上面,除了少数的木头,其他的绝大部分的木头,他们的比重都比水要轻。
在封建社会,甚至更久远的世界之中的,根本不会考虑到平均比重的问题,船舶的发展,就是在逐步的扩大容积的基础上面,逐步发展起来的。
木头这种材料,比起钢铁来说,或许在坚硬性,长期使用性能上面,都不如钢铁,却有一个很好的特点,那就是抗沉性。
在比水轻的木头,成为造船的主要材料,就算是船破损了一个大洞,也不会短时间的沉入水中,甚至有些带着海量的海水,还可以缓慢的开回去,这就是木质船体的好处。
也就省去了设计的过程,怎么方便怎么来,想造成什么样子,就造成什么样子,因为最差的前提下,这个船也不会沉没。
哪怕是从水军里面,招募来的工匠,再怎么的没信心,赵信主动给这个大工加码,虽然他只是辅助800料的大船,独立只是做出300料,一下子加码到了800料,凭借的一方面,是巨大部分的材料是木头。
只有0.6比重的木头,比起水来说,轻了很多,在单独考虑到比重来说,可以添加很多,比水重的材料,全部实心的木头,都可以运载很多的东西,更别说是已经形成的船舱,空气比起水来说,更是轻很多,只要形成了船舱,那就必然可以装很多的东西。
木头的天然特性只是其中的一个方面,关键是赵信知道,定海军掌握的几种先进的技术。
北宋已经开始出现组合龙骨,这对于的一些大规模的造船厂来说,都是核心技术,用什么样强度的材料跟材料组合,用什么样的方法粘合,用怎么样的方法烘干和处理,这些都是在漫长的摸索和失败之中总结出来的东西,毫不客气的说,能够制作2000料以上的大船的,几乎都有自己独到技术。
早期的造船,不考虑龙骨的问题,当然了,船也不可能造的非常的大,大多是小船。
在河面上,河道宽度,困扰了船的大小,在灵活性上面,小船比大船更具有优势。
面临着走向海洋之后,小船就不那么合适了,海上比河上更加狂暴的风浪,让小船优势荡然无存,从人类走向海洋开始,船就越来越大了。
早期的大船,是一个耗资巨大,多么大树木,决定了船的大小,在科技和历史最为发达的亚洲,常见的树木,巨木不算多的。
实际上,整个世界上,最高的数目往往是巨杉,不但寿命很长,最高的甚至超过了3000岁,高度也在80米左右的。
亚洲这样的巨杉很少,绝大部分的巨木都是在二三十米的样子,伴随时代的发展,这样的巨木越来越少了。
因为不止造船会用到巨木,宫殿,地宫,甚至是棺木,都是巨木的最大的用途,皇宫大殿,在砖石结构无法成为主流的前提下,巨木成为了唯一材料,这极大的加快了巨木的消耗。
跟普通的材料相比,木头虽然是最为常见的材料,可是真正的巨木,往往伴随着漫长的岁月,不说美洲巨杉这样超过80米的巨木,超过25米的木头,都不是几十年能够长出来的,跟消耗相比,产出就太少了。
中国的能工巧匠,在需求面前,选择了替代的方法,找到了组合龙骨这个创造性的组合,让巨舰对于巨木的需求,降低到了极点,不在依靠材料决定船的大小,让海船的成本大幅度的降低。
定海军的造船厂,不具备组合龙骨的条件,他们甚至不知道组合龙骨,如何把众多的木质材料,组合成一个整体,共同抵挡船只上面的各种力量,更不知道,用什么的材料,可以成功的把各种的木头,都沾连到一起。
他们拥有新的替代性的东西,那就是用钢铁替代的木头。
整个世界的历史之中,一直到近代工业革命之前,钢铁的发展一直都是缓慢的,哪怕整个世界,在公元前2500年,世界上已经出现了铁器的,而在东亚,公认的大规模使用铁器的,应该是在中国的战国时期,当时吴越的铁器,是他们崛起的根本。
可是在这个铁器大规模出现的时代,占据着工具的主体的,还是青铜器,统一整个中国的始皇帝,他的军队,使用的青铜弩和各种青铜武器,用数量替代了质量。
从公元前,到11世纪,铁器的发展非常的缓慢,哪怕是已经成功的运用到了生产的诸多的领域,可是产量一直不大,铁器在绝大部分人的眼里,就是普通的菜刀,铁棍,或者是什么铁索之类,这些东西,最长的就是铁索,也是通过环来结合起来,单独打造的最长的,恐怕也不会超过3丈,对于早已经超过了10米长船来说,没人想到,铁会应用到船的龙骨之上。
这一点对于定海军来说,没有任何的问题,别说是铁的龙骨,就算是整个用钢铁建造的轮船,也不是问题。
作为最廉价,最易于加工的材料,在铁的价格已经大幅度的降低的时候,在比起木头都要便宜的前提下,用钢铁来建造船只,成为了必然的选择。
定海军的钢铁,是他赚取绝财富的来源,同样的,也是造船的基础,在超过30吨,50吨,甚至是100吨的高炉逐步建立的前提下,钢铁龙骨,已经没有了技术的难点,就算是焊接技术没有多发达的现在,直接浇筑,也不是一个很难的事情,最多就是模具的制造而已。
木头跟钢铁,这是无法相比的,别说是木头,就算是金属,已经是历史的跨越了。
早期原始人,为什么叫做石器时代,那是大规模的使用的石头工具时代,实际上,在更早期,木头才是最初的工具。
相对于更加坚固,难以加工的石头,随处可见的木头,成为了原始人最早期的工具,可是木头的坚固程度,使用性能上面,跟石头工具比起来,差别巨大,逐步的被淘汰。
这是木头跟石头的天然差别,在取代了木头,石头,青铜的钢铁面前,这是巨大的差别,在钢龙骨面前,一切都不存在了,再怎么强悍的木头,它的各方面的性能,都不可能跟铁相比的,更别说是钢。
同样的,有什么的粘合剂,能够跟熔炼之后的金属相比,更别说还有无缝焊接这样的技术,哪怕是最普通的焊接的,甚至是简单的钢铁契合,也比木头上面的粘粘强的太多太多了。
至于一定比例的增加了钢铁这种比谁重材料带来的重量,这个问题不大,钢铁的出色性能,在使用上面,远比木头使用的少的多,对于一艘800料的大船而言,龙骨的重量可能不超过30料,虽然这也达到了10吨的重量,可是跟跟200多吨的船本身相比,只是非常少的一部分。
钢铁是一种很合适大规模生产和使用的材料,在龙骨使用了钢铁的前提下,一些关键性的部分,比如说桅杆,船头之类的,关键性的部件,也会需要用上钢铁,总体使用不会超过20吨,而赵信也把水密舱给使用到了极点,更多的水密舱,不但是增加了船的稳定性,也是在侧面增加了浮力。
铁的出现,让这个船的容错率变的很高,就算是组合龙骨,要想达到20米,30米,甚至是40米,跟天然木头无法相比的组合龙骨,他们的强度,也会大规模的减弱,这也是制约船只的扩大的一个关键。
实际上,在单纯木质龙骨的时代,很少有船只能够超过1000吨的,更大的吨位,只会让强度降低,变成一个华而不实的东西,一旦遭遇到风浪,就会散架沉没。
这一点,对于钢龙骨来说,完全不存在,比起木质龙骨强度高出数倍的钢龙骨,天然就拥有了建造大船的基础,在承接了宋朝的一些科技之后,在明朝时期,郑和下西洋的大船,可怕的达到了3万料以上,这就是铁质龙骨大规模的应用。
在木质材料之下,总排水量达到万吨的超级巨舰,这是神话一般,这也是明朝彰显武力的涞源,东南亚的小国,甚至是非洲的部落,面对着万吨的可怕巨物,他们甚至连抵抗的勇气都不存在。
现在跨越了几百年的历史,甚至是是上千年的科技发展,赵信在定海军,建造了可怕的炼钢厂,一次性最高80吨的钢铁的冶炼,年产量超过200万吨的钢铁产量,别说是钢龙骨,就算是一个钢铁制造的战舰,也不是不可能。
赵信当然知道,钢铁制造的轮船,远比木质的要好的多,在整个世界以500吨以下的木质船只为主的时候,别说是万吨级的超级战舰,就算是一些2000吨的铁甲舰,也是无解的存在,单纯的撞,就足以横扫一切了。
未来,几乎必然,要向着钢铁制造的轮船发展,可是最初的时候,赵信不会跨越那么大,步子太大,容易扯到蛋,一个钢龙骨的出现,就足以吊打一切前提下,贸然的制造出钢铁巨舰,投入太大,成本太高,也容易万劫不复。
就算是以钢龙骨为主题的木质船只,定海军也有其他的一些技术优势,抛开龙骨不提,船材的加工也是关键。
传统的船材加工,多是在砍伐了树木之后,逐步的放置,这个时间,少则两三年,多则十年,原理不过是通过时间,把木材之中的水分,逐步蒸腾,并且减少木材上面的应力,让他逐步的适合船只的兴建。
相对于应力,水分是关键,船只是要下水的,水对于大部分的材料,都是有氧化的作用,更别说是海水,盐带来的腐蚀性,各种的水草和海洋生物,这对于船只影响巨大的。
潮湿的木头,在海水的浸泡之下,会
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