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大航海时代【帆船技术发展史—"风帆战船"篇)】

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发表于 2019-11-19 15:37 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 海尚帆友俱乐部 于 2019-11-19 14:09 编辑

微信图片_20191119140151.jpg

十七世纪60炮“风帆战列舰”
      船如其名“风帆风帆”,帆的作用首当其冲。而能够成为战船的帆,它的种类、功能、制作更是与众不同。那么风帆战舰有哪些帆呢?首先,这些帆分成两类:
风帆战舰跟这艘现代的“全帆装”帆船一样,挂红色标注的横帆、蓝色标注的纵帆这两类帆。
横帆:显然就是挂在桅杆上的横杆“帆桁”下面的方形帆。
纵帆:就是像挂窗帘一样挂在各个桅杆之间的前支索下面、三角形的帆。
       此外风帆战舰的后桅杆“主帆”,如绿色标注,像横帆一样带有“帆桁”,但帆桁也是纵向沿着前-后方向的,所以这面后桅主帆也是纵帆。
微信图片_20191119140216.jpg
帆的名字 横帆
       首先,横帆的名字就是按照桅杆来,桅杆有四段:底桅、上桅、顶桅、极顶桅,于是帆也与之对应:
微信图片_20191119140220.jpg
       一根桅杆上的四层横帆。四层帆的名字基本上跟桅杆分段的名字对应,只有最下面一面叫“Course”,取这个词“主体”的意思,英语中日常俗语“Of course!”就是来自这个帆的名字“Course”——英国是一个海洋民族,所以来自航海的俗语很多。顶、上、中、下,不用看图也一望而知。

纵帆
       纵帆中除了后桅主帆是带斜桁的特殊形态外,其它都如前面说的,是挂窗帘一样挂在前支索上的“支索帆”于是按照挂帆前支索的不同,有下图的命名。
微信图片_20191119140223.jpg
只有舰首的“三角帆、三角飞帆”命名不规则,因为如上方几幅图中可以看到的,风帆战舰自十七世纪后期定型,到十八世纪初期基本固定下来,她的舰首索具帆装是变化最大的,这不规则命名体现了曲折的变化过程。同样,船尾的后桅主帆,它的形态也是有一个复杂演变的过程:从十七到十八世纪,有4种形态,各有不同的名字,如十八世纪末就叫“Spanker”。所以遵照十九世纪的文献,统称为“后桅主帆”(Mizzen course)。
       除了舰首、舰艉帆装命名不太规则之外,各个桅杆上的横帆、桅杆之间的支索帆命名都很规则。下面分典型的十七世纪和十八世纪两种代表,分别标注这些帆的名字。

十七世纪
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      英国17世纪60年代的"决断号"-70炮三等战列舰,可见这时候,刚刚“定型”的风帆战列舰上,支索帆还很少,主要是横帆,很规律、很干净。
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荷兰17世纪末“威廉大帝”号模型
十八世纪
      主要是桅杆之间充满了支索帆,显得很凌乱。
微信图片_20191119140231.jpg
      法国的海洋级120炮战列舰“马赛商人”号,这是十八世纪80年代到十八世纪末“典型”的帆装。除了前桅杆和主桅杆之间的一面“中支索帆”位置比较特殊外,其它都符合前面的命名规则。
微信图片_20191119140234.jpg
120炮战列舰的模型
       以上所有标注的红、蓝、绿、绛四色都是标志出4层高度,跟桅杆分成四层一一对应。
       这些就是风帆战舰“全帆装”中所有帆的名字,这些图注和实物照片应该足以体现出命名的规律了;同时每面帆的形状、帆与帆之间的大小比例关系,却又随着时代的发展在慢慢改变。
       当所有这些帆都挂出来的时候,就称为“满帆”
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       1860年代的英国铁甲舰“海格力斯号”,满帆航行。显然只有前文记述的侧风、迎风的时候,帆才不会相互遮挡,才能满帆,当然了也必须是风速不大、海面平静的时候。
      桅杆之间的支索帆从十七世纪后期率先由荷兰开始采用,但是在“全帆装”中的地位却很尴尬,比如不管张不张开它们,只要三根桅杆上、高低各层横帆全部挂出,首尾纵帆也大多挂出,就可以号称“满帆”;再挂上这些桅杆间的支索帆,也还是“满帆”。
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      在上面“全帆装”的“编外”还有“翼帆”,如上图这艘Calliope级三等小巡洋舰。在各层横帆两侧,像翅膀,专门用于风势特别低的时候。
微信图片_20191119140242.jpg
      风帆战舰在海上体验到的大部分情况,都是上图十九世纪的小战舰这样的,风速30到40节,浪高最少一米,这时候战舰只要靠前、主、后三根桅杆的上帆推进,前桅杆主帆和舰首的纵帆主要起到抬升舰首、减少埋首的作用,可以保持航速。前、主桅杆的顶帆只升“半帆”,也不张紧,一旦风速增加就立刻把它们降下来; 而风力式微,也可以立刻把它们完全升起来,增加推力,这样航速就不会有明显波动了。
微信图片_20191119140245.jpg
      风暴(Storm,风速50~70节)中的帆装,其它帆桁都是光杆。但是在这种大风中,光杆也能起到帆的作用。这几面帆主要是为了抬升舰首、不让战舰埋首;否则战舰很容易失控、转向舷侧迎风,结果大浪从侧面拍击船体,很容易导致倾覆沉没。
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      作战的时候,尤其是舰队决战的时候,战舰只挂上帆,因为人手不足,没有那么多人能够操纵风帆,大部分人都躲在甲板下忙碌于操纵火炮了。而且以那个时代的简易炮术,航速过高的时候根本没有命中率。
      于是问题来了,为啥要有高中低这么多层帆呢?都弄成一整面不好么?
      事实是:前文桅杆怎么从一根到4跟、一截到4截逐渐发展的,所以人们因循“历史传统”,就有了对应每层桅杆的层层帆;而且这多层帆还能按照天候、风向、海况而灵活调节。但是那个时代的帆材料确实做不到整个几十米高的桅杆就一整面帆。
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      织成帆的是粗麻布,简称帆布,这东西本身就很沉重,再加上风吹日晒雨淋,不久,帆布的经纬纤维之间就疏松了,整个帆就松垮、变形了。帆越大,那么总的变形量也就越大,这样帆就不好使了,太“垮”、兜不住风。
微信图片_20191119140254.jpg
      现代大展弦比纵帆用的化纤材料,即使30米高一整面,也没问题,不可同日而语。
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      风帆时代的帆布就是各种粗细的麻纤维纺织成的,由上图1~5纤维越来越细。自然,比较粗壮结实的粗麻纺帆布是用于下层的帆,越往上约轻巧。
      古今任何的国家都一样,织布都会织成固定的宽度,长度越来越长。帆布也是一样,成品的宽度都是有限的,比如半米宽一条。要制作帆,就是把很多条并排缝在一起:
微信图片_20191119140300.jpg
      这是十八世纪80年代三等战列舰的主桅主帆,右上有比例尺,可见这个帆的巨大,帆桁上能够肩并肩站30多人还有富余。这面帆重数百公斤也就不稀奇了。可以看到横帆都是竖立的布条并排缝起来的,针脚都在帆背面。
微信图片_20191119140303.jpg
      最左边,把布条缝起来的针脚;然后帆的边缘还要挝回来砸边;接着在帆的四边都用细绳子缝上一道粗缆绳,目的是为了固定收放和操纵帆的各种缆绳,如上面主帆的图所示。这些缆绳如果直接固定到帆上,它们的张力集中于帆面局部的一点,就会把帆撕破,所以要用帆缘绳平均张力。上图最右,帆的下角还要在帆缘绳外面再固定一根“帆脚绳”,因为横帆的下角是承受拉力最多最大的位置。
回到上面主帆图,右边是从前面看的样子,左边是背面。帆是梯形的,自然有上下和两侧边,还有上下四个角,名字做了标注。帆缘绳也自然沿着四个边,各有它们的称呼。
微信图片_20191119140306.jpg
      这是同样的十八世纪后期三等战列舰的上帆,高近20米,目前需要标注的名词还是跟主帆一样,不再赘述,只有一个特色就是那三排穗穗。这些东西的目的是把帆的上半部分绑到帆桁上收卷起来,这样就“缩小”了帆的面积。
微信图片_20191119140309.jpg
     十八世纪的上帆如上面线图,有三排“缩帆穗”,也就是许多小辫子,扁扁的不会勒进帆布里把它勒破,用这些小辫子兜住帆布并把它们拢到帆桁上“结扎”起来。固定每一排缩帆穗的布条就是缩帆带,小辫子从上面的小孔中穿过去,一半耷拉在帆正面,另一半耷拉在帆背面。
微信图片_20191119140312.jpg
      这些是纵帆(从右面看),高一般也有几层楼高,左边是后桅主帆,右边是支索帆。所有不规则四角形的纵帆都按照左边后桅主帆那样命名各个部位,三角帆都按照右侧的支索帆。

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