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本来李唐王朝对海军的规划要等到第二个五年计划才开始的,但是李唐王朝整体实力的发展速度超出了所有人的预期。再加上现实的需求和周边形式情况的变化,所以李世民等人才决定提前两年,开始建设新海军。
支持李世民等人的底气来自于很多方面的技术进步,最突出的就是船舶制造技术的提高。
各种车辆的技术进步和良好发展局面,带动了实行同样发展规划的船舶制造产业。
之前李唐王朝的船舶样式基本差不多,水线以下造型都是以平底稍有弧度为主,上层建筑根据需要和功能不同有所不同。之所以这样设计船舶的造型,最主要的就是为了保证船舶的平稳性,运行阻力方面的考虑就摆在了次要位置。
这几年,朝廷在各个学校和造船厂都长期设置了船舶造型设计和新技术发明大奖赛,就是为了发明最优的船舶造型和结构。
取得的效果非常明显,不管是孩子还是造船厂的工人师傅们,为了得到这些高额的奖金,都贡献出了自己的智慧。
朝廷把这些新设计各自的优点进行总结分析,最后形成了几个共识,根据需要应用到各种类型的船舶设计制造中。
现在李唐王朝的船舶造型水面以下越来越趋向鱼的造型,不再是方方正正,而是仿照鱼身的流线型居多。
而为了保持船舶的稳定性,稳定鳍的发明得到了最多人的认可。稳定鳍就是安装在船舶水线以下,船舷两侧的几块小木板,根据船舶的大小,或者行驶水域水文,可以进行数量加减或者增大或减小单个面积。
说道这个发明的发明人,也是人们经常津津乐道的。这个发明者是个八岁的孩子,是个渔民家的孩子。平时就喜欢玩儿鱼,活鱼。
他发现,他每次在水桶里把鱼身打翻,都比较困难,拿出水后就比较容易做到。仔细观察他发现,起作用的是鱼肚子底下的两个鱼鳍,拿出水之后这两个鱼鳍起到的作用就小了很多。
鱼身两侧的鱼鳍起到的作用是前进和辅助转向,平衡就是肚子底下鱼鳍的主要作用,而鱼尾的主要作用就是提供前进和转向的动力。
这个结论是他观察各种鱼类之后得到的统一认识。
而人们制造的船舶就是从鱼身上得到的灵感,这个是老师给他们说过的。之后他就想,如果一条船就是一条鱼的话,现在船身就是鱼身,船桨就是鱼身两侧的鱼鳍,船橹就是鱼尾。那么鱼身底部的鱼鳍在哪呢?
之后他就动手自己做了很多的模型,最后发现鱼身底部的鱼鳍如果也加到船身上,那么船身的稳定性会更好。
之后他就把自己的发现在老师的帮助下写成了论文,参加了船舶大奖赛稳定性项目的评比。没想到最后他得到了一等奖,一百两银子的奖金,这完全超出了他的想象。
本来他的想法只是把自己好奇之下发现的现象分享出来,想要看看自己的发现到底重不重要,还有没有和他一样认识的人。现在的结果告诉他,他发现了一个非常重要的发现,这使得他非常高兴兴奋。从此他的学习目标,都是为了加强自己这方面知识的储备和应用。
而他的事迹也鼓舞启发了另一个人,一个讲究的吃货,一个最喜欢吃鱼漂的中级学校的高材生。
她是一个女孩儿,家里不是渔民,但是住的地方离太湖并不远,所以各种鱼货非常丰富,也是她从小就喜欢吃的食物。吃的鱼多了,她最后就发现自己最喜欢吃的,百吃不腻的就只有鱼漂了。
她是有挑食的坏习惯的,好在家境殷实。随着年龄的增大,很多鱼她都不喜欢吃了,吃够了,她现在吃鱼货都是吃一些特殊品种的鱼,或者某一个部位的鱼肉。唯一一个特殊的地方,就是鱼漂,只要是大小差不多的鱼漂,不管什么鱼身上的,她都喜欢吃。
那个小学生的得奖对她有了触动和启发,本来她根本没注意过这个船舶奖项,因为这不是她的兴趣爱好点。她的兴趣点在服装设计上,穿各种各样好看的衣服现在是她最喜欢做的事情。她的理想是当一个有名的服装设计师,让别人都喜欢穿自己设计的好看衣服。
那个小男孩的事迹使得她想起了自己很多年前发现的一个特殊事情。那就是鱼漂只有水里的动物身上有,陆地上的动物身体里是没有的。
本来她都忘了这个发现,因为这个发现她觉得没有什么用,而且很多人都知道这个事实。至于这里有什么道理,就没有人能说清楚了。
现在小男孩发明稳定鳍的想法就是把鱼身上特有的东西,转化利用起来。那按照他的这个想法来说,鱼身上独有的鱼漂,应该更有作用才是。
于是玉手不沾阳春水的她,第一次对自己喜欢吃的鱼漂产生了研究探索的兴趣。主动到学校食堂里帮忙,主要是帮忙杀鱼。这也是她第一次见到新鲜的鱼漂,她以前看到的都是做成食物之后的鱼漂。
充满气鼓鼓的鱼漂,让她有了更深入的思考。之后她把自己的想法不断的进行验证试验,最后得出了一个结论,充满气的鱼漂才是鱼儿可以在水里下上浮沉的关键。
把这个发现应用到船舶上的话,就是设置类似的密闭舱,这样船舶就不容易沉没了,而且载重应该也能有所提高。之后她自己找动手能力非常好的同学帮忙,按照自己的想法制作了不同的模型,经过不断的试验,最后她发明了水密舱以及水密舱的最优设置方法。
同样她的这个发明也得到了一等奖,一百两银子。她得奖之后,用这些奖金请了所有帮助她发明得奖的人,食堂的叔叔婶婶、同学、老师等等。
而她也还是点了鱼漂这道菜,这是她长这么大,吃到的最好吃的鱼漂,因为意义完全不同。而鱼漂现在在她眼里已经有了一种另类的美,之后也运用到自己的服装设计里,作为了一个重要的元素,被她长期使用。
船舶技术最后一项重要新发明就是动力,不是机械动力,而是改进了船桨和船橹的作用方式,使得同样的力气可以产生更大的效率。同时也出现了车轮桨,这个灵感就是来自车轮和水车,由于外形比较像现在最常见的马车车轮,因而命名车轮桨。
车轮桨的发明,提高了人力的作用效率。现在船舶动力的主力就是人力,海船还可以利用风帆,内河船舶风帆只有大船作为辅助动力之用。
而怎么提高人力的利用效率,就变成了提升船舶整体能力的主要方面。
这方面就不是什么小学生或者不专业人士能起作用的了,最后还是靠老鲁等人和造船的老师傅们,才最终解决了这个问题。那就是齿轮、杠杆等省力工具的发明和结合运用。
一开始的效果也不是很理想,很多齿轮或者杠杆,尤其是连接件儿的强度不能满足要求。直到钢材的出现,才解决了材料的问题,剩下的就是怎么合理的设计传动省力装置,以及这个省力传动装置的安装问题。
这点也难到了老鲁等人,直到李承乾给老鲁提出变速箱的概念,才从根本上解决了这套复杂省力转置的各种问题。把这套复杂的机构装在一个特定的箱子内,可以极大的减少占用空间,也给生产安装和后期的使用维修,都带来了极大的便利。
最后老鲁等人结合船舶设计方面的能人,一起设计了六个规格的变速箱。其中船桨用的小变速箱两种,一种内河船短桨用,一种海船长桨用。另外四种都是针对新发明的车轮桨作用,同样内河船和海船各应用两种,海船的体型都是很大的那种。
唯一没有发明出船橹所用的变速箱,原因就是船橹的作用方式非常复杂,并不像船桨或者车轮桨那样简单。以老鲁等人的数学能力,根本计算不了这么复杂的情况,连计算公式都写不全,更何谈解题。
船橹和船桨相比,一个是计算三维空间的运动问题,一个是二维平面运动的计算问题,难度相比根本不是一个量级。
这也就解释了为什么划桨很容易学,但是要想熟练的掌握船橹的使用方法和技巧就要难很多。所以掌控船橹的大部分都是老船民,老水手,这里的经验和技巧,不是年轻人有把子力气就能玩儿转的。
朝廷也找了很多数学方面的人才,最后都没能写出一个完整的表达计算公式。人们在一起研究发现,小小的船橹,经常见到的东西,竟然涉及到这么复杂的数学知识。
这时人们才真正认识到老祖宗发明出船橹的智慧有多么高明,又是多么的重要,古人的智慧让人不得不佩服。
人们以前没有认真研究过的球面,或者曲面的计算问题,这时就体现出大家的短板。但是这不是短时间内能解决的问题,所以老鲁等人才放弃了这方面的想法。
这些通用的新技术的发明创造,使得现在李唐王朝船舶设计的造型,和以前相比有了巨大的变化。
现在的船舶吃水线以下大同小异,不再是原来那种平底,而是和李承乾前世现代船舶一样的倒三角性带弧线的流线造型。并且船头方向都是锥形以减少水的阻力。
船身龙骨上就是并排的水密舱,保证一个或者几个水密舱破损进水,船体也不容易沉没。至于需要多少个水密舱或者多少个水密舱进水船才会沉没,就根据需要进行不同的选择了,只是性能要求越高,造价也越高。