式海船的船型,大多是模仿水鸟的腹部做出来的,前部较尖,最宽处在船体后半;与此同时,他们的欧洲同行模仿的是鱼类的形体,船体基本是个前大后小的纺锤形
后世常为这两种设计的优劣争辩,其实半斤八两,都不咋地
前者忽视了水鸟是靠拨动蹼游动的,与帆船靠顶部的帆驱动的情况并不相同帆会给船一个向前的翻转力矩,如果前体不够宽大,储备浮力不够,遇大浪就容易埋艏因此在近海跑跑无所谓,一旦出了远海就难以通过考验了这种形状倒是适合后世的螺旋桨船,现在这么用是过于超前了
而后者忽视了鱼是完全浸入水中的,与只有一半在水下的船不同,波浪会对水上部分施加阻力,前圆后尖的形状并不利于降低这种兴波阻力,要是做成潜艇还差不多
最后发展到终极的帆船,是这两种思路的结合产物,船体的最宽处在前半部,但是艏部比较尖以劈开波浪,典型作品就是著名的飞剪船
早期海船严格按照仿生学,船体会比较瘦削,但慢慢船匠们就会发现,只要把船头和船尾大致做出尖尖的形状,腹部就算胖一点,对整体阻力的影响也不大从宋到明清,福船的设计就越来越胖,同期的欧洲商船也展现出这个趋势,到了后期的东印度商船,船腹部的截面形状几乎完全成一个方形了
造船业有个专门的术语描述船体的胖瘦,叫方形系数假设一艘船的水下部分完全是长方体,那么它的排水量应当等于水线长乘水线宽乘吃水深度,实际上当然不可能这样,所谓方形系数,就是实际排水量与这个“方型排水量”的比值
自然,方形系数越小,船体就越瘦削,反之就越胖追求高速的战船,方形系数应当小一些,而追求运输量的货船,方形系数则应当大一些在船只设计比较成熟的后世,一般的战舰方形系数在-左右,而货船则是尽可能往胖了做,大都在以上,大型货轮甚至能达到,几乎真的是方的了
根据海洋部用模型推算出来的数据,现在的普通福船,包括起点号和星火级这样的船,方形系数只有大约,算是很瘦了而顺风级的设计则大幅放宽了船腹,只是由于船体大小不能跟后世上百米的货船比,总得让船头和船尾部分保持尖形,方形系数也没法太过分,最终达到了
这样一来,顺风级长度上没比起点号大太多,但排水量一下子就翻倍了而且载货比例更高,一艘船的运载能力差不多等于三艘起点号或两艘星火级
这样的大装载量之下,阻力却并没有比它们大很多,又配上了大面积的软帆,所以取得了一个不错的航速就理所当然了当然,只是巡航速度不错,如果论起转向、加速、减速这些需要加速度的机动性指标,顺风级就要比星火